какие каналы связи могут применяться при диспетчеризации узла учета
Как выбрать каналы связи для сбора и передачи данных с приборов учета АСКУЭ/ИСУ в 2021 году?
К 2020 году автоматизированные системы учета энергоресурсов получили активное развитие, как в технологичном обеспечении, так и в интеллектуальном. Наша компания более 20 лет развивается и создает системы АСКУЭ (автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии), интегрируя последние технологии и разработки. Имея широкий опыт в создании проектов и их реализации: от архитектуры системы, функционала и возможностей программного обеспечения, визуального представления, соответствия техническому заданию и законодательным нормативам, к нам часто обращаются за экспертным мнением в выборе оптимального решения по передаче данных с приборов учета (ПУ) и устройств сбора и передачи данных (УСПД).
Рассмотрим широко используемые типовые решения организации сбора и передачи данных для разных типов объектов учета электроэнергии на 2021 год, как в коммерческом учете, так и в техническом учете электроэнергии.
Основные технологии передачи данных с интеллектуальных ПУ в АСКУЭ:
Каналы связи для центров сбора и обработки данных (ЦСОД) АСКУЭ/ИСУ
Построение ЦСОД АСКУЭ подходит для организации учета электроэнергии территориально разрозненных объектов – узлов учета, например, сетевые компании, сбытовые, ресурсоснабжающие организации, гарантирующие поставщики электроэнергии, словом, компании – субъекты электроэнергетики, которые организуют учет электроэнергии в соответствии с требованиями Постановления Правительства РФ от 19 июня 2020 г. N 890 “О порядке предоставления доступа к минимальному набору функций интеллектуальных систем учета электрической энергии (мощности)”.
Опыт реализации проектов с опросом более 2 000 000 приборов учета в единой системе выявил оптимальные решения для построения каналов связи.
Архитектура системы ЦСОД АСКУЭ/ИСУ
Опрос приборов учета АСКУЭ на предприятиях
Структурная схема сбора и передачи данных на базе ПО «Энфорс»
Организация учета электроэнергии и энергоменеджмента для ритейла
Объектами учета энергоресурсов ритейлера, как правило, являются магазины и могут представлять собой как отдельное здание, так и часть торгового центра.
К 2021 году опыт проектирования и построения централизованной автоматизированной системы для ритейла позволила объединить порядка 25 000 объектов в единую учетную систему. Объекты, расположенные по разным городам и областям объединили в единую интеллектуальную сеть. Сбор данных с приборов учета организован посредством локальной сети объектов через кабельное соединение и преобразователь интерфейсов, в случаях, где не было точки доступа в интернет, использовали GPRS-модем или 3G/4G/терминал терминал с поддержкой технологии GPRS/3G/4G.
Схема организации сбора данных для сетевых магазинов
Проектирование каналов связи АСКУЭ/АСТУЭ/ИСУ
Чтобы определить наиболее оптимальное решение в конкретном случае, необходимо сделать ППО (предпроектное обследование): выяснить какие возможности для организации учета энергоресурсов уже существуют, какие интеллектуальные сети уже есть на объектах, какие приборы учета будут использоваться и соответственно определить их технические возможности, учитывается географическое положение объектов и их назначение/тип (многоквартирные дома, здания, предприятия, и пр.). Собрав всю возможную информацию, исходя из поставленных задач (технического задания) и можно определить и спроектировать наилучший вариант индивидуального решения.
Таким образом, наши специалисты создают максимально технологичное решение, как правило, смешанного вида. Реализуется индивидуальный проект, отвечающий всем требованиям заказчика и законодательным нормам построения систем учета электроэнергии и других ресурсов.
Для подробного расчета стоимости создания проекта АСКУЭ/АСТУЭ/ИСУ оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами.
Какие каналы связи могут применяться при диспетчеризации узла учета
МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 13 февраля 2019 года N 97
2. Настоящий приказ вступает в силу по истечении трех месяцев со дня его официального опубликования, за исключением пунктов 18 и 19 требований, утвержденных настоящим приказом.
Пункты 18 и 19 требований, утвержденных настоящим приказом, вступают в силу с 1 января 2020 года.
в Министерстве юстиции
регистрационный N 54595
Приложение
к приказу Минэнерго России
от 13 февраля 2019 года N 97
Требования к каналам связи для функционирования релейной защиты и автоматики
I. Общие положения
2. Настоящие требования распространяются на:
каналы связи для передачи сигналов и команд релейной защиты, сетевой и противоаварийной автоматики, организованные между соответствующими устройствами и комплексами РЗА объектов электроэнергетики;
3. Настоящие требования должны выполняться при:
организации каналов связи при строительстве (реконструкции) объектов электроэнергетики, технологическом присоединении объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей электрической энергии к электрическим сетям, создании (модернизации) устройств и комплексов РЗА;
обеспечении функционирования и осуществлении эксплуатации каналов связи, организованных и введенных в эксплуатацию после вступления в силу настоящих требований.
Требования, указанные в пунктах 13-21, 23-26, 28, 35, 37 и главе VI настоящих требований, должны также выполняться при обеспечении функционирования и осуществлении эксплуатации каналов связи, введенных в эксплуатацию до вступления в силу настоящих требований.
4. Выполнение настоящих требований является обязательным для:
проектных организаций и иных лиц, осуществляющих разработку документации, указанной в пункте 3 настоящих требований, или являющихся заказчиками при выполнении указанных в пункте 3 настоящих требований работ.
5. В настоящих требованиях используются термины и определения в значениях, установленных законодательством Российской Федерации, а также термины и определения, указанные в приложении к настоящим требованиям.
6. В настоящих требованиях применены сокращения, указанные в приложении к настоящим требованиям.
II. Требования к проектированию, организации и эксплуатации каналов связи для функционирования РЗА
7. Проектирование и организация каналов связи, обеспечивающих функционирование устройств и комплексов РЗА, между объектами электроэнергетики, на которых установлены такие устройства и комплексы РЗА, должны осуществляться:
Взаимодействие владельцев объектов электроэнергетики между собой и с субъектом оперативно-диспетчерского управления при организации каналов связи между соответствующими объектами электроэнергетики должно осуществляться с соблюдением требований пунктов 177-180 Правил технологического функционирования электроэнергетических систем и порядка, установленного правилами создания (модернизации) комплексов и устройств РЗА в электроэнергетической системе, утверждаемыми Министерством энергетики Российской Федерации в соответствии с подпунктом «б» пункта 2 постановления Правительства Российской Федерации от 13 августа 2018 г. N 937 «Об утверждении Правил технологического функционирования электроэнергетических систем и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации».
8. Проектирование и организация каналов связи между объектами электроэнергетики и диспетчерским центром для передачи телеметрической информации и (или) данных СМПР в целях функционирования противоаварийной и режимной автоматики должна осуществляться владельцами таких объектов электроэнергетики.
Указанные каналы связи должны организовываться владельцами объектов электроэнергетики от принадлежащих им объектов до узлов доступа сетей связи, определенных субъектом оперативно-диспетчерского управления. Организация каналов связи от указанных узлов доступа сетей связи до диспетчерских центров должны осуществляться субъектом оперативно-диспетчерского управления.
10. На Схемах должны быть:
показаны все каналы РЗА с указанием их пропускной способности и устройства РЗА, для функционирования которых создаются (модернизируются) каналы связи;
обозначены все промежуточные узлы связи, включая узлы связи владельцев объектов электроэнергетики и узлы доступа операторов связи, через которые проходят каналы связи;
указаны протоколы, интерфейсы сопряжения и отражены краткие характеристики каналообразующего оборудования.
Перечень кратких характеристик каналообразующего оборудования, указываемых на конкретной Схеме, разрабатываемой в соответствии с пунктом 9 настоящих требований, определяется проектной организацией при проектировании канала связи в зависимости от вида используемого каналообразующего оборудования и подтверждается владельцем объекта электроэнергетики посредством утверждения проектной документации на организацию канала связи.
Для каналов связи, указанных в пункте 8 настоящих требований, на Схемах дополнительно должны быть отражены узлы доступа сетей связи и узлы связи диспетчерского центра.
11. Указанные в пункте 10 настоящих требований Схемы должны быть согласованы:
с владельцами смежных объектов электроэнергетики, на которых установлены устройства РЗА, для функционирования которых организовываются каналы связи;
с субъектом оперативно-диспетчерского управления в случае, если по этим каналам связи организован обмен информацией между функционально связанными устройствами (комплексами) РЗА, являющимися объектами диспетчеризации диспетчерского центра.
12. При получении от владельца объекта электроэнергетики проекта Схемы владелец смежного объекта электроэнергетики и субъект оперативно-диспетчерского управления должны в срок не более 10 (десяти) рабочих дней со дня его получения рассмотреть и согласовать Схему либо в тот же срок направить обоснованные замечания и предложения к ней.
13. На каждый канал связи владельцем объекта электроэнергетики (субъектом оперативно-диспетчерского управления) в пределах его зоны эксплуатационной ответственности, определяемой в соответствии с пунктом 14 настоящих требований, должна быть разработана и утверждена исполнительная схема канала связи.
Исполнительная схема канала связи должна быть выполнена в бумажном и электронном виде (в графическом редакторе).
Приемка в эксплуатацию вновь организуемых (модернизированных) каналов связи при отсутствии исполнительных схем каналов связи не допускается.
Исполнительные схемы каналов связи, по которым организован обмен информацией между функционально связанными устройствами (комплексами) РЗА, являющимися объектами диспетчеризации диспетчерского центра, должны предоставляться владельцами объектов электроэнергетики в диспетчерский центр по его запросу в течение 10 (десяти) рабочих дней со дня получения такого запроса.
При отсутствии исполнительных схем для каналов связи, организованных и принятых в эксплуатацию до вступления в силу настоящих требований, владельцами объектов электроэнергетики, субъектами оперативно-диспетчерского управления в течение 6 месяцев с даты вступления в силу настоящих требований должны быть разработаны и утверждены исполнительные схемы таких каналов связи в зоне своей эксплуатационной ответственности.
14. Функционирование каналов связи в процессе эксплуатации комплексов и устройств РЗА должно обеспечиваться владельцами объектов электроэнергетики и субъектами оперативно-диспетчерского управления, на которых в соответствии с пунктами 7, 8 настоящих требований возложена обязанность по организации указанных каналов связи.
Эксплуатация каналов связи должна осуществляться в соответствии с зонами эксплуатационной ответственности, определенными совместными актами разграничения зон эксплуатационной ответственности диспетчерского центра и владельца объекта электроэнергетики, а также совместными актами разграничения зон эксплуатационной ответственности владельцев объектов электроэнергетики.
15. Владельцами объектов электроэнергетики, субъектами оперативно-диспетчерского управления должен быть установлен порядок организации и осуществления эксплуатации и устранения нарушений в работе каналов связи для функционирования РЗА.
При отсутствии такого порядка для каналов связи, организованных и принятых в эксплуатацию до вступления в силу настоящих требований, указанный порядок должен быть установлен владельцами объектов электроэнергетики, субъектами оперативно-диспетчерского управления в течение 6 месяцев с даты вступления в силу настоящих требований.
III. Общие требования к каналам связи для функционирования РЗА
16. Для передачи информации, обеспечивающей функционирование РЗА, должно предусматриваться применение наземных каналов связи, за исключением случаев, указанных в абзаце втором настоящего пункта.
Допускается применение спутниковых систем связи на базе использования геостационарных космических аппаратов и цифровых транкинговых систем, используемых в технологических сетях связи для организации одного из двух независимых каналов для передачи телеметрической информации и (или) данных СМПР с объектов электроэнергетики в устройства и комплексы противоаварийной автоматики и централизованные системы автоматического регулирования частоты и перетоков активной мощности при условии выполнения требований, указанных в пунктах 35-39 и пунктах 41-45 настоящих требований соответственно.
17. Наземные каналы связи должны быть организованы в технологических сетях связи, создаваемых на базе систем передачи информации с использованием собственных и арендованных ВОЛС, включая ВОЛС по ЛЭП, кабельным линиям связи, радиорелейным линиям связи, высокочастотной связи по ЛЭП и по арендованным каналам связи в сетях операторов связи (при наличии договоров аренды, обеспечивающих выполнение требований пунктов 19 и 21 настоящих требований).
Диспетчеризация в России
Проблема организации круглосуточного контроля за состоянием тепловых сетей и работой оборудования систем теплоснабжения (ЦТП, ИТП) в большинстве регионов РФ не решена.
Разработка и внедрение систем оперативного диспетчерского управления и контроля является необходимым условием для более эффективного управления работой системы теплоснабжения, более качественного снабжения потребителей тепловой энергией. Одновременно обеспечивается безопасная работа системы благодаря предоставлению информации о режимах и параметрах в любой момент времени, что дает возможность оперативно реагировать на аварийные и внештатные ситуации.
В России с развитием коммерческого учета тепла возможностями диспетчеризации все чаще интересуются тепловые компании. Подключение ЦТП и ИТП к сетям сбора данных может не только облегчить контроль и управление оборудованием, но и упростить ведение расчетов за поставляемые энергоресурсы как с теплогенерирующими предприятиями, так и с управляющими компаниями и ТСЖ, позволит контролировать работоспособность приборов учета.
Системы диспетчеризации системы теплоснабжения обеспечивают:
· реальную и полную картину состояния всех объектов в любой момент времени;
· круглосуточный мониторинг контролируемых объектов по перечню параметров;
· возможность выдачи аварийных сообщений на экран монитора, принтер или звуковых и световых предупреждений о нештатных и аварийных ситуациях;
· подсчет времени работы оборудования и предупреждение о необходимости проведения профилактических и регламентных работ и, за счет этого, продление срока службы инженерных систем;
· создание единой базы оперативных и архивных параметров технологических процессов (температура, давление, расход, тепловая мощность и количество тепловой энергии теплоносителей, работоспособность оборудования и т. д.);
· дистанционную диагностику оборудования и каналов связи;
· генерацию отчетов об отпуске и потреблении энергии и энергоносителя, отчетов о неиспользованной тепловой энергии по результатам контроля;
· ведение журнала событий;
· представление информации в удобном для анализа виде (таблицы, графики, диаграммы);
· дистанционный диспетчерский контроль за возникновением нештатных ситуаций на автоматизированных объектах;
· систему контроля доступа на автоматизированные объекты;
· расширение возможностей обслуживающего персонала при сокращении численности;
· возможность сбора статистической информации и прогнозирования;
· коммерческий учет потребления энергоресурсов (тепло, горячая вода, газ, электроэнергия).
В зависимости от характеристик автоматизируемого объекта и объема обрабатываемой информации, структура построения систем диспетчеризации реализуется в каждом случае индивидуально.
Эффективность программ, обеспечивающих функционирование диспетчерской службы, во многом зависит от правильной организации каналов связи с объектами и организации компьютерной сети между подразделениями и службами предприятия. Необходимо предусмотреть элементы, обеспечивающие резервирование компьютерной сети, а также обеспечить серверы и оборудование каналов связи системой гарантированного электропитания.
Каналы связи между различными уровнями системы могут быть проводными и беспроводными, с использованием выделенных и коммутируемых телефонных линий, локальных компьютерных сетей, сетей сотовой связи, радиоканалов и т.п. Используются технологии GPRS, Ethernet, WiFi и др.
Современные технологии позволяют решить все эти задачи и обеспечить высокие скорости передачи информации.
Диспетчеризация системы теплоснабжения позволяет осуществить:
· регулирование подачи количества теплоты в системы отопления в зависимости от изменения параметров наружного воздуха;
· ограничение максимального расхода воды из тепловой сети на тепловой пункт путем перекрытия клапана регулятора теплоты на отопление;
· поддержание требуемого перепада давлений в подающем и обратном трубопроводе тепловых сетей на вводе ИТП;
· поддержание заданной температуры воды, которая поступает в систему горячего водоснабжения здания;
· анализ теплопотребления в различные сезоны – зима, лето, межсезонье – и определение алгоритма работы системы для каждого такого периода.
При грамотном подходе к реализации проектов систем диспетчеризации, можно значительно экономить тепловую энергию за счет ее эффективного использования и снизить эксплуатационные издержки, за счет сокращения обслуживающего персонала.
По оценкам специалистов внедрение указанных систем приводит к экономии тепловой энергии приблизительно на 10-20%.
Что такое диспетчеризация?
Диспетчеризация – (от англ. dispatch – быстро выполнять) – централизация (концентрация) оперативного контроля и управления на энергетических, промышленных и других предприятиях, основанная на применении современных средств передачи и обработки информации. Диспетчеризация обеспечивает согласованную работу отдельных звеньев управляемого объекта в целях повышения технико-экономических показателей, ритмичности работы, лучшего использования производственных мощностей.
Система диспетчеризации – это набор аппаратных и программных средств для централизованного контроля за технологическими процессами, инженерными системами, системами энергоснабжения и снабжения сырьевыми ресурсами. Информация обо всем оборудовании, подключенном к системе диспетчеризации, выводится на экран компьютера рабочего места операторадиспетчера в режиме реального времени.
Системы диспетчеризации инженерных объектов делятся на локальные и удаленные.
Локальная диспетчеризация позволяет передавать технологические данные как от одной, так и от нескольких инженерных систем на компьютер оператора (пункт диспетчеризации). В данном случае мы имеем замкнутую систему, т.е. оборудование и пульт управления размещены на одном объекте или в одном здании. Зачастую локальную диспетчеризацию называют автоматизацией.
Удаленная диспетчеризация позволяет осуществлять передачу параметров от одной или нескольких автоматизированных систем с территориально удаленных объектов на центральную станцию диспетчеризации, с помощью различных каналов передачи данных. Удаленная диспетчеризация может применяться для объединения нескольких зданий, имеющих локальную диспетчеризацию.
Зачем нужна диспетчеризация?
Система диспетчеризации позволяет организовать плотное взаимодействие между различными подсистемами инженерного оборудования, она также выполняет автоматизированный оперативный контроль и управление. Необходимость создания подобной системы очевидна. Использование системы диспетчеризации тем оправданнее, чем шире спектр инженерного оборудования объекта.
Эффект от внедрения комплексной системы диспетчеризации не заставит себя ждать. Он проявляется в виде снижения потребления энергоресурсов и эксплуатационных затрат, а также значительного повышения производительности труда сотрудников предприятия за счет создания высокого уровня комфорта и отличных условий работы.
Диспетчеризация обеспечивает учёт потребления ресурсов, современный сервис, согласованную работу всевозможных автономных систем, входящих в инфраструктуру здания, микрорайона, населенного пункта, а также производит многоуровневое оповещение в случае возникновения аварийной ситуации.
Ошибаются те, которые думают, что диспетчеризация это просто компьютер и все. Диспетчеризация является высокой технологией. Процесс внедрения системы диспетчеризации сложный, после внедрения он будет развиваться годами. При выборе технологии, предназначенной для работы в системе диспетчеризации, нужно выбирать те фирмы, которые уже давно работают на этом рынке и не надо работать с фирмами, внедряющими так называемые «собственные» разработки. В России часто еще бывает так, что образовываются новые компании, предлагают «собственные» разработки, но ты не знаешь, что будет с этой организацией через год, два и что тогда делать с их разработками.
Технологии для диспетчеризации являются «открытыми», т.е. любая компания, приходящая на этот рынок, может работать уже с имеющимся программным обеспечением крупных компаний, которые уже давно существуют на рынке, а также развивать существующие технологии, другими словами, принимать условия работы крупных компаний-производителей. Крупные фирмы, разрабатывающие эти технологии, как правило, принимают общие правила игры между собой или интегрируются друг в друга.
Не будем останавливаться на очевидных преимуществах диспетчеризации (сбор и вывод информации на компьютер и т.д.), а приведем пример, показывающий ее преимущества, из опыта работы с данной технологией.
Рассмотрим обычный регулятор температуры горячей воды на ЦТП. Казалось бы, с его помощью можно измерять температуру горячей воды и влиять на клапан (на циркуляцию). На самом деле, все гораздо сложнее, если мы хотим решить задачу экономии энергоресурсов.
Например, есть квартальная котельная, вы везде поставили регуляторы горячей воды, при наступлении лета нагрузка горячей воды за сутки меняется достаточно сильно. Ночью нагрузка горячей воды мизерная, в пиковые часы – большая. Если не принимать никаких мер в ночном режиме, то все регуляторы просто закроются (циркуляция в сети исчезает или становится очень маленькой), поэтому мы можем получить останов котлов. А имея систему диспетчеризации, всего этого можно избежать, проводя регулирование с компьютера.
Говоря о диспетчеризации, также хотелось бы отметить следующее. Сейчас мы вплотную подошли к использованию коммерческих приборов учета тепловой энергии. Хотелось бы начать использовать их и систему диспетчеризации для снятия параметров с каждого абонента и каждого ввода в дом с целью определения фактического количества тепла, которое дошло из котельной (на выходе из котельной также установлены узлы учета) до потребителя (до дома), тем самым, определяя фактические потери тепла при транспорте. Диспетчер, проводя мониторинг параметров узлов учета, может проводить оптимизацию теплопотребления в городе, и такое мероприятие даст экономию не меньше 20%, без проведения мероприятий энергоаудита по определению тепловых потерь в ТС, которые на сегодня являются обязательными на основании законодательно-нормативной базы.
Т.е. мы фактически сами можем проводить энергоаудит ТС с целью определения тепловых потерь, а также проводить оптимизацию теплопотребления зданий.
Опыт ООО «Энерготехсервис» по использованию регуляторов потребления тепловой энергии «ЭСКО-РТ» совместно с запорно-регулирующими клапанами на системах отопления и горячего водоснабжения различных объектов показывает высокую эффективность применения указанного оборудования. Оснащение объектов данными системами регулирования теплопотребления позволяет на практике осуществлять энергосберегающие мероприятия, реально снижать затраты, связанные с оплатой за поставленное тепло.
Примером, характеризующим эффективность системы регулирования теплопотребления, является месячный отчет о потреблении теплоносителя и тепловой энергии из водяной системы в МУЗ «Камышинская ДГБ»-пищеблок. Из отчета стало видно, что среднесуточное потребление тепловой энергии после установки системы регулирования снизилось на 37,5%: до установки системы регулирования среднесуточное потребление тепловой энергии составляло 0,128 ГКал, после установки – 0,08 Гкал.
Возможность контроля температуры обратной сетевой воды регулятором позволяет избежать значительных штрафных санкций от энергоснабжающей организации за завышенную «обратку».
При средней стоимости оборудования и работ, связанных с установкой системы регулирования, 60 тыс. руб. ее окупаемость составляет, в среднем, 6 мес. На некоторых объектах (МУЗ «Камышинская ДГБ»-стационар) окупаемость составила 10 недель.
Приборы учета тепловой энергии и теплоносителя устанавливаются на объектах бюджетной сферы и жилищного фонда городского округа г. Волжский в течение трех лет. По состоянию на 01.01.2009 в г. Волжский установлено более 180 приборов учета марки ЭСКО на объектах жилищного фонда и социальной сферы. Осуществляется процесс внедрения автоматизированной системы коммерческого учета, регулирования и диспетчеризации энергопотребления АСКУРДЭ «НИИ ИТ-ЭСКО». Для сбора показаний с данных приборов учета в системе используется проводная, GSM-, GPRS-связь. Для этого все установленные приборы подключаются к соответствующим модемам.
Экономический эффект от внедрения автоматизированной системы АСКУРДЭ «НИИ ИТ-ЭСКО» на объектах городского округа г. Волжский составляет от 20 до 30%.