Принципы организации и функционирования автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии
Е.
Г. РахманинБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Рахманин
Е.
Г.,
Моногаров
С.
И. Принципы организации и функционирования автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – Т. 20. – С.
1671–1675. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/54598.htm.
Аннотация. В статье освещены вопросы, связанные с основными принципами организации и функционирования автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ).
Текст статьи
Рахманин Евгений Геннадиевич,студент. Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования «Кубанский Государственный Технологический Университет».Армавирraxman4eg@mail.ru
Моногаров Сергей Иванович,доцент. Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования «Кубанский Государственный Технологический Университет». Армавирzxc6072@yandex.ru
Принципы организации и функционирования автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии
Аннотация.В статье освещены вопросы, связанные с основными принципами организации и функционирования автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии(АСКУЭ).Ключевые слова:учёт электроэнергии,АСКУЭ, сбор данных, счётчик электроэнергии.
В связи с курсом на модернизацию и внедрение энергосберегающих технологий, повышающих эффективность производства,а такжетенденцией к удорожаниюэнергоносителей, в крайние годы наметились значительные изменения в отношении организации учёта потребления электроэнергиив энергоёмких отраслях народного хозяйства и промышленности.Промышленные предприятия стремятся к модернизации и реорганизации своего прежнего энергоучёта. Потребители становятся заинтересованы в том, чтобы осуществлять расчёты с поставщиком энергоресурсов на основе результатов высокоточного и технологичного современного учёта, а не на основе морально устаревших или недостаточно точных средств измерения или по какимто условным нормам и договорным величинам. Точный учёт обеспечивает снижение потерь, финансовых затрат и экономию электроэнергии.Всё это обеспечивается с помощью автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ).Также АСКУЭ позволяет бороться с воровством электроэнергии, ведь по приблизительным оценкам ежегодно в России разворовывается до 10
12 млрд.кВт/ч электроэнергии.Современный автоматизированный энергоучёт минимизирует участие человека на этапах измерения, сбора и обработки данных, он позволяет добитьсягибкий,достоверный,адаптируемый к различным тарифным системам,учёт.Для этого и создаются автоматизированные системы контроля и учёта энергоресурсов –АСКУЭ.Тенденции наших дней связаны с внедрением АСКУЭ на промышленных предприятиях и полным контролем надэнергопотреблением.АСКУЭпозволяет решать следующие задачи:1) Контроль показателей качества поставляемой электроэнергии.2) Сбор иобработка данных о полученной, отпущенной, произведённой и распределённой мощности, а также хранение их в базах данных.3) Обработка накопленных данных с последующим формированием отчётов и архивов.4) Диагностика технического состояния и контроль подсистем учёта.5) Организация многотарифного учёта прихода и расхода электроэнергии.6) Контроль соблюдениялимитов потребления электроэнергии.7) Сигнализация о выходе контролируемых параметров за допустимые пределы.По своему назначению АСКУЭ можно разделить на технические и коммерческие системы. Коммерческие системы необходимы, чтобы осуществить коммерческий учёт потреблённой электроэнергии, а технические –обеспечивают контроль распределения энергии по подразделениям предприятия, например по цехам. Нередко функции технического и коммерческого учёта совмещаются в одной системе. Такое совмещение обусловлено реструктуризацией самих предприятий, развитием рыночных отношений, появлением отдельных самостоятельных производств, но связанных общей системой энергоснабжения.Вышесказанное означает, что системы коммерческого и технического учёта могут быть реализованы как раздельно, так и в рамках одной АСКУЭ. Для коммерческого учёта характерно наличие небольшого количества точек, в которых контролируются потоки энергии, в этих точках должны устанавливаться приборы высокой точности, кроме того сами средства учёта непременно должны входить в государственный реестр измерительных средств. На системы коммерческого учёта обязательно устанавливаются пломбы, что делает невозможным внесение в них изменений со стороны персонала, обслуживающего предприятие. Технический же учёт довольно легко подвергается изменениям, в соответствии с нуждами производственного процесса. Так как на производстве потоки энергии могут иметь сильную разветвлённость, то и системы технического учёта имеют множество точек, в которых осуществляется снятие показаний. В этих системах не требуется обязательное пломбирование, что позволяет персоналу предприятия оперативно вносить изменения в систему, в случае надобности, а также не обязательно использование только средств, входящих в государственный реестр средств измерений. Это позволяет ставить приборы невысокой степени точности, для экономии средств, но может породить проблемы с ведением энергобаланса.Существует несколько вариантов реализации АСКУЭ, самые распространённые из них можно привести здесь.1. АСКУЭ, в которых процедура опроса счётчиков производится посредством оптического порта.Один из наиболее простых вариантов, при котором счётчики не имеют каналов связи между собой и с центром сбора данных. Опрос счётчиков происходит при обходе их оператором через оптический порт, с помощью программы, записанной на переносном компьютере, создающей файлс результатами проведённого опроса.На компьютере в центре сбора данных имеются программы, которые создают файл задания на проведение опроса и записывают полученные данные в базу данных.Во время опроса происходит синхронизация времени счётчиков со временем переносного компьютера, которое, в свою очередь, синхронизируется со временем центра сбора данных в процессе приёма файла задания на опрос. Иногда переносной компьютер может быть одновременно и центром сбора данных, если есть необходимость насколько это возможно сэкономить финансовые средства на создание АСКУЭ. Достоинствами данного способа являются простота организации системы и относительная дешевизна. К недостаткам можно отнести невозможность использования счётчиков с импульсным выходом, а также большие затраты времени и сил на сбор данных.2. АСКУЭ, в которых опрос счётчиков производится переносным компьютером через модем, преобразователь интерфейсов либо мультиплексор.Между счётчиками и центром сбора данных отсутствует постоянная связь. Счётчики объединяются общей шиной (например, общепромышленным интерфейсом RS485) на УСПД или мультиплексор. Опрос счётчиков происходит с помощью программы, записанной на переносном компьютере, создающей файл с результатами проведённого опроса. На компьютере в центре сбора данных имеются программы, которые создают файл задания на проведение опроса и записывают полученные данные в базу данных. Во время опроса происходит синхронизация времени счётчиков со временем переносного компьютера, которое, в свою очередь,синхронизируется со временем центра сбора данных в процессе приёма файла задания на опрос. В таком исполнении системы роль центра сбора данных также может выполнять сам переносной компьютер. По сравнению с предыдущим способом данный вариант реализации более дорогостоящ, так как требует подключения счётчиков к УСПД, а следовательно затрат на соединяющий интерфейс и сами УСПД, но снижает затраты времени на сбор данных, так как за раз считываются показания сразу группы приборов и позволяет использовать счётчики с импульсными выходами.3.АСКУЭ, в которых опрос счётчиков производится автоматически локальным центром сбора данных.Счётчики постоянно связаны с центром сбора данных каналами связи через УСПД. С заданным периодом происходит автоматический опрос счетчиков, и полученные данные записываются в базу данных. Синхронизация времени счётчиков со временем компьютера, выполняющего роль центра сбора данных выполняется в процессе опроса. Данный вариант при реализации выходит дороже предыдущих, но обеспечивают большую степень автоматизации, контроля и централизации.4. Многоуровневая АСКУЭ для распределённого по значительной площади объекта.При таком способе центры сбора данных делят на два иерархических уровня. Часть счётчиков подключается к центрам сбора данных первого (нижнего) уровня через постоянные каналы связи, и опрос происходит как в третьем способе, а часть счётчиков не имеет постоянной связи и опрашивается как во втором способе, т.е. с помощью переносного компьютера. Информация,полученная от счётчиков,записывается в базы данных центров сбора первого уровня и там обрабатывается. Центры сбора данных второго (верхнего) уровня обеспечивают дополнительную обработку, упорядочение и структурирование информации и записывают её в свои базы данных. Центры сбора данных второго уровня автоматически запрашивают данные из центров сбора первого уровня с заданной периодичностью.Связь между центрами сбора первого и второго уровней осуществляется по каналам связи, например соединением по локальной сети. Несмотря на удорожание данного варианта организации АСКУЭ по сравнению с предыдущими, он обеспечивает достаточно высокую степень контроля за процессами потребления и распределения электроэнергии и позволяет формировать достаточно информативные базы данных.В странах СНГ часто встречается типоваясхема построения систем АСКУЭ с различностепенью централизации, на первом иерархическом уровне которойнаходятся устройства сбора и передачи данных (УСПД), принимающие информацию от счётчиков, через интерфейс RS485, либо RS282. Также можно передавать информацию от счётчиков к УСПД используя радиосвязь, CANинтерфейсили использовать PLCсвязь(связь по силовым линиям в сетях 0,4кВ). УСПД могут иметь разную укомплектованность каналами вводавывода информации и каналамисвязи, различнуювычислительную мощностьсвоих микропроцессоров, могут применяться такжеупрощённыеустройства, предназначенныетолько дляпередачи данных (УПД —устройства передачи данных), но промежуточным звеном всегда являются именно УСПД. Устройства УСПД поканалусвязи (интернет, радиосвязь,сотовая связь,волоконнооптическая связь и т.д.) передают данные непосредственно на сервер АСКУЭ, который является вторым иерархическим уровнем системы. Он осуществляет сбор и сведение данных в единую базу данных(БД), а также предоставление данных на клиентские машины. Система основывается на принципе «клиент —сервер».Для наглядности можно привести схему АСКУЭ железных дорог, взятую из [1]:
Рисунок 1. Структура АСКУЭ железных дорог.Условные обозначения: УСПД –устройство сбора и передачи данных; УПД –устройство передачи данных; РЧ –радиочастотный канал (150 МГц); ЭЧ –электрическая часть.При использовании для связи между счётчиком и УСПД интерфейса RS232 сигнал передаётся в виде двоичного кода, в котором логическому нулю соответствует положительное напряжение от +5 до +15 В, а логической единице –отрицательное напряжение от 5 до 15 В. Существенным недостатком, значительно ограничивающим применение данного интерфейса, является очень маленькое расстояние, на которое можно передавать данные –порядка 15 метров.Интерфейс RS485, достаточно широко распространённый в промышленных сетях,представляет собой витую пару, снабжаемую в некоторых случаях экранирующей оплёткой. При этом логический ноль обозначается напряжением между проводниками одной полярности, а логическая единица –другой полярности. Передачу данных возможно осуществлять на болеедальние, по сравнению с RS282, расстояния –около километра.Связь по силовым линиям –PLC. Она позволяет осуществлять передачу данных на расстояние порядка пары километров. Основной проблемой такой связи являются помехи, возникающие в сети и искажающиепередаваемую информацию, а также износ сетей и наличие большого количества контактных соединений. Надёжность связи зависит от метода модуляции. Достаточно широко используется метод частотной модуляции, при котором логические нуль и единица обозначаются гармоническим сигналом определённой частоты, передаваемым в течение некоторого промежутка времени.CANинтерфейс. Может выполняться на любом физическом носителе –радиоволны, оптоволоконный кабель, на чаще всего в виде проводников. Изза разных вариантов физической среды интерфейса двоичные значения описываются не как нуль и единица, а в терминах «доминантный» и «рецессивный», при этом от физической среды требуется, чтобы доминантный бит при передаче подавлял рецессивный, так например, в оптическом волокне доминантному биту должен соответствовать свет, а рецессивному –его отсутствие. Стандарт не устанавливает скорость передачи, также в нём расстояние, на которое можно передать данные, обратно пропорционально скорости передачи, например, при использовании в качестве физического носителя витой пары, при изменении скорости передачи с 1 Мбит/с до 10 кбит/с расстояние передачи возрастёт с 40 метров до 5000.Целесообразность применения того или иного интерфейса зависит от сферы применения АСКУЭ. Так, например, для бытового сектора характерны большое количество точек и учёта и относительно небольшие расстояния между ними. В этом случае зачастую наиболее рациональным решением будет использование PLCсвязи, с целью экономии на физических носителях для каналов связи.Если необходимо обеспечить высокую устойчивость к помехам и возмущениям и высокое качество связи, то целесообразно применение соединений посредством витой пары (например, RS485 или CAN). При большом расстоянии между точками учёта и их сильном разбросе будет целесообразно использовать GSMсвязь.На морально устаревших индукционных счётчиках имеется телеметрический выход.В самом счётчике установлен импульсный датчик, посылающий импульсы, их частота следования пропорциональна частоте вращения диска, а та в свою очередь зависит от потребляемой мощности. Импульсы поступают в двухпроводную линию связи. Для интеграции таких счётчиков в системы АСКУЭ используются специальные электронные схемы –адаптеры, осуществляющие преобразование импульсной последовательности в нужный интерфейс, например RS232 или RS485.При проектировании современных АСКУЭ такие счётчики практически не используются в силу очевидных преимуществ электронных счётчиков.Данные, которыми обмениваются счётчик и УСПД, отправляемые к серверу АСКУЭ, формируются в пакеты, главным признаком пакета является непрерывность потока передаваемой информации. Перерыв в потоке на определённое время является признаком окончания пакета.Счётчик является подчинённым элементом и отправляет данные, когда приходит сигнал о начале опроса от УСПД, само же УСПД настраивается с сервера АСКУЭ.При получении от УСПД пакета запроса, счётчик в ответ отправляет пакет с содержимым ячеек своей памяти, в которые записаны несколько наиболее важных параметров.Согласно данным компании «Инкотекс» [2], в зависимости от типа нтерфейса счётчики могут передавать на УСПД следующие данные:При использованииинтерфейсов RS485 и CAN, GSMмодемаили GSMшлюза, после которого находятся счётчики
–данные об учтённой электроэнергии, профиль мощности (при условии наличия его у счётчика), параметры сети (I, U, P, cosφ и т.д.), данные журналов событий и данные журналов показателей качества электроэнергии (ПКЭ).При использовании PLCсвязи или GSMшлюза, после которого находятся концентраторы –данные об учтённой электроэнергии по каждому из тарифов.
Ссылки на источники1.Борис Черепанов, Ольга Киселёва.Автоматизированная система контроля и учёта электроэнергии на Казахстанской железной дороге. // Современные технологии автоматизации. –2009. №4. –URL: http://www.cta.ru/issues/343844.html.2. Сайт компании «Инкотекс». –URL: http://www.incotexcom.ru/askue_tsx.htm.
Rakhmanin Evgeny Gennadievich,Student. Federal State Budget Educational Establishment of Higher Specialist’s Educational the “Kuban State Technological University”. Armavir, Russia.raxman4eg@mail.ruMonogarov Sergey Ivanovich,Docent. Federal State Budget Educational Establishment of Higher Specialist’s Educational the “Kuban State Technological University”. Armavir, Russia.zxc6072@yandex.ruPrinciples of organization and functioning of the automatedsystems of commercial electricity metering.Abstract.The article highlights the issues related to the basic principles of organization and functioning of the automated systems of commercial electricity metering (AMRsystem).Keywords:electricity metering, AMR system, data collection, electricity meter.
Моногаров Сергей Иванович,доцент. Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования «Кубанский Государственный Технологический Университет». Армавирzxc6072@yandex.ru
Принципы организации и функционирования автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии
Аннотация.В статье освещены вопросы, связанные с основными принципами организации и функционирования автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии(АСКУЭ).Ключевые слова:учёт электроэнергии,АСКУЭ, сбор данных, счётчик электроэнергии.
В связи с курсом на модернизацию и внедрение энергосберегающих технологий, повышающих эффективность производства,а такжетенденцией к удорожаниюэнергоносителей, в крайние годы наметились значительные изменения в отношении организации учёта потребления электроэнергиив энергоёмких отраслях народного хозяйства и промышленности.Промышленные предприятия стремятся к модернизации и реорганизации своего прежнего энергоучёта. Потребители становятся заинтересованы в том, чтобы осуществлять расчёты с поставщиком энергоресурсов на основе результатов высокоточного и технологичного современного учёта, а не на основе морально устаревших или недостаточно точных средств измерения или по какимто условным нормам и договорным величинам. Точный учёт обеспечивает снижение потерь, финансовых затрат и экономию электроэнергии.Всё это обеспечивается с помощью автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ).Также АСКУЭ позволяет бороться с воровством электроэнергии, ведь по приблизительным оценкам ежегодно в России разворовывается до 10
12 млрд.кВт/ч электроэнергии.Современный автоматизированный энергоучёт минимизирует участие человека на этапах измерения, сбора и обработки данных, он позволяет добитьсягибкий,достоверный,адаптируемый к различным тарифным системам,учёт.Для этого и создаются автоматизированные системы контроля и учёта энергоресурсов –АСКУЭ.Тенденции наших дней связаны с внедрением АСКУЭ на промышленных предприятиях и полным контролем надэнергопотреблением.АСКУЭпозволяет решать следующие задачи:1) Контроль показателей качества поставляемой электроэнергии.2) Сбор иобработка данных о полученной, отпущенной, произведённой и распределённой мощности, а также хранение их в базах данных.3) Обработка накопленных данных с последующим формированием отчётов и архивов.4) Диагностика технического состояния и контроль подсистем учёта.5) Организация многотарифного учёта прихода и расхода электроэнергии.6) Контроль соблюдениялимитов потребления электроэнергии.7) Сигнализация о выходе контролируемых параметров за допустимые пределы.По своему назначению АСКУЭ можно разделить на технические и коммерческие системы. Коммерческие системы необходимы, чтобы осуществить коммерческий учёт потреблённой электроэнергии, а технические –обеспечивают контроль распределения энергии по подразделениям предприятия, например по цехам. Нередко функции технического и коммерческого учёта совмещаются в одной системе. Такое совмещение обусловлено реструктуризацией самих предприятий, развитием рыночных отношений, появлением отдельных самостоятельных производств, но связанных общей системой энергоснабжения.Вышесказанное означает, что системы коммерческого и технического учёта могут быть реализованы как раздельно, так и в рамках одной АСКУЭ. Для коммерческого учёта характерно наличие небольшого количества точек, в которых контролируются потоки энергии, в этих точках должны устанавливаться приборы высокой точности, кроме того сами средства учёта непременно должны входить в государственный реестр измерительных средств. На системы коммерческого учёта обязательно устанавливаются пломбы, что делает невозможным внесение в них изменений со стороны персонала, обслуживающего предприятие. Технический же учёт довольно легко подвергается изменениям, в соответствии с нуждами производственного процесса. Так как на производстве потоки энергии могут иметь сильную разветвлённость, то и системы технического учёта имеют множество точек, в которых осуществляется снятие показаний. В этих системах не требуется обязательное пломбирование, что позволяет персоналу предприятия оперативно вносить изменения в систему, в случае надобности, а также не обязательно использование только средств, входящих в государственный реестр средств измерений. Это позволяет ставить приборы невысокой степени точности, для экономии средств, но может породить проблемы с ведением энергобаланса.Существует несколько вариантов реализации АСКУЭ, самые распространённые из них можно привести здесь.1. АСКУЭ, в которых процедура опроса счётчиков производится посредством оптического порта.Один из наиболее простых вариантов, при котором счётчики не имеют каналов связи между собой и с центром сбора данных. Опрос счётчиков происходит при обходе их оператором через оптический порт, с помощью программы, записанной на переносном компьютере, создающей файлс результатами проведённого опроса.На компьютере в центре сбора данных имеются программы, которые создают файл задания на проведение опроса и записывают полученные данные в базу данных.Во время опроса происходит синхронизация времени счётчиков со временем переносного компьютера, которое, в свою очередь, синхронизируется со временем центра сбора данных в процессе приёма файла задания на опрос. Иногда переносной компьютер может быть одновременно и центром сбора данных, если есть необходимость насколько это возможно сэкономить финансовые средства на создание АСКУЭ. Достоинствами данного способа являются простота организации системы и относительная дешевизна. К недостаткам можно отнести невозможность использования счётчиков с импульсным выходом, а также большие затраты времени и сил на сбор данных.2. АСКУЭ, в которых опрос счётчиков производится переносным компьютером через модем, преобразователь интерфейсов либо мультиплексор.Между счётчиками и центром сбора данных отсутствует постоянная связь. Счётчики объединяются общей шиной (например, общепромышленным интерфейсом RS485) на УСПД или мультиплексор. Опрос счётчиков происходит с помощью программы, записанной на переносном компьютере, создающей файл с результатами проведённого опроса. На компьютере в центре сбора данных имеются программы, которые создают файл задания на проведение опроса и записывают полученные данные в базу данных. Во время опроса происходит синхронизация времени счётчиков со временем переносного компьютера, которое, в свою очередь,синхронизируется со временем центра сбора данных в процессе приёма файла задания на опрос. В таком исполнении системы роль центра сбора данных также может выполнять сам переносной компьютер. По сравнению с предыдущим способом данный вариант реализации более дорогостоящ, так как требует подключения счётчиков к УСПД, а следовательно затрат на соединяющий интерфейс и сами УСПД, но снижает затраты времени на сбор данных, так как за раз считываются показания сразу группы приборов и позволяет использовать счётчики с импульсными выходами.3.АСКУЭ, в которых опрос счётчиков производится автоматически локальным центром сбора данных.Счётчики постоянно связаны с центром сбора данных каналами связи через УСПД. С заданным периодом происходит автоматический опрос счетчиков, и полученные данные записываются в базу данных. Синхронизация времени счётчиков со временем компьютера, выполняющего роль центра сбора данных выполняется в процессе опроса. Данный вариант при реализации выходит дороже предыдущих, но обеспечивают большую степень автоматизации, контроля и централизации.4. Многоуровневая АСКУЭ для распределённого по значительной площади объекта.При таком способе центры сбора данных делят на два иерархических уровня. Часть счётчиков подключается к центрам сбора данных первого (нижнего) уровня через постоянные каналы связи, и опрос происходит как в третьем способе, а часть счётчиков не имеет постоянной связи и опрашивается как во втором способе, т.е. с помощью переносного компьютера. Информация,полученная от счётчиков,записывается в базы данных центров сбора первого уровня и там обрабатывается. Центры сбора данных второго (верхнего) уровня обеспечивают дополнительную обработку, упорядочение и структурирование информации и записывают её в свои базы данных. Центры сбора данных второго уровня автоматически запрашивают данные из центров сбора первого уровня с заданной периодичностью.Связь между центрами сбора первого и второго уровней осуществляется по каналам связи, например соединением по локальной сети. Несмотря на удорожание данного варианта организации АСКУЭ по сравнению с предыдущими, он обеспечивает достаточно высокую степень контроля за процессами потребления и распределения электроэнергии и позволяет формировать достаточно информативные базы данных.В странах СНГ часто встречается типоваясхема построения систем АСКУЭ с различностепенью централизации, на первом иерархическом уровне которойнаходятся устройства сбора и передачи данных (УСПД), принимающие информацию от счётчиков, через интерфейс RS485, либо RS282. Также можно передавать информацию от счётчиков к УСПД используя радиосвязь, CANинтерфейсили использовать PLCсвязь(связь по силовым линиям в сетях 0,4кВ). УСПД могут иметь разную укомплектованность каналами вводавывода информации и каналамисвязи, различнуювычислительную мощностьсвоих микропроцессоров, могут применяться такжеупрощённыеустройства, предназначенныетолько дляпередачи данных (УПД —устройства передачи данных), но промежуточным звеном всегда являются именно УСПД. Устройства УСПД поканалусвязи (интернет, радиосвязь,сотовая связь,волоконнооптическая связь и т.д.) передают данные непосредственно на сервер АСКУЭ, который является вторым иерархическим уровнем системы. Он осуществляет сбор и сведение данных в единую базу данных(БД), а также предоставление данных на клиентские машины. Система основывается на принципе «клиент —сервер».Для наглядности можно привести схему АСКУЭ железных дорог, взятую из [1]:
Рисунок 1. Структура АСКУЭ железных дорог.Условные обозначения: УСПД –устройство сбора и передачи данных; УПД –устройство передачи данных; РЧ –радиочастотный канал (150 МГц); ЭЧ –электрическая часть.При использовании для связи между счётчиком и УСПД интерфейса RS232 сигнал передаётся в виде двоичного кода, в котором логическому нулю соответствует положительное напряжение от +5 до +15 В, а логической единице –отрицательное напряжение от 5 до 15 В. Существенным недостатком, значительно ограничивающим применение данного интерфейса, является очень маленькое расстояние, на которое можно передавать данные –порядка 15 метров.Интерфейс RS485, достаточно широко распространённый в промышленных сетях,представляет собой витую пару, снабжаемую в некоторых случаях экранирующей оплёткой. При этом логический ноль обозначается напряжением между проводниками одной полярности, а логическая единица –другой полярности. Передачу данных возможно осуществлять на болеедальние, по сравнению с RS282, расстояния –около километра.Связь по силовым линиям –PLC. Она позволяет осуществлять передачу данных на расстояние порядка пары километров. Основной проблемой такой связи являются помехи, возникающие в сети и искажающиепередаваемую информацию, а также износ сетей и наличие большого количества контактных соединений. Надёжность связи зависит от метода модуляции. Достаточно широко используется метод частотной модуляции, при котором логические нуль и единица обозначаются гармоническим сигналом определённой частоты, передаваемым в течение некоторого промежутка времени.CANинтерфейс. Может выполняться на любом физическом носителе –радиоволны, оптоволоконный кабель, на чаще всего в виде проводников. Изза разных вариантов физической среды интерфейса двоичные значения описываются не как нуль и единица, а в терминах «доминантный» и «рецессивный», при этом от физической среды требуется, чтобы доминантный бит при передаче подавлял рецессивный, так например, в оптическом волокне доминантному биту должен соответствовать свет, а рецессивному –его отсутствие. Стандарт не устанавливает скорость передачи, также в нём расстояние, на которое можно передать данные, обратно пропорционально скорости передачи, например, при использовании в качестве физического носителя витой пары, при изменении скорости передачи с 1 Мбит/с до 10 кбит/с расстояние передачи возрастёт с 40 метров до 5000.Целесообразность применения того или иного интерфейса зависит от сферы применения АСКУЭ. Так, например, для бытового сектора характерны большое количество точек и учёта и относительно небольшие расстояния между ними. В этом случае зачастую наиболее рациональным решением будет использование PLCсвязи, с целью экономии на физических носителях для каналов связи.Если необходимо обеспечить высокую устойчивость к помехам и возмущениям и высокое качество связи, то целесообразно применение соединений посредством витой пары (например, RS485 или CAN). При большом расстоянии между точками учёта и их сильном разбросе будет целесообразно использовать GSMсвязь.На морально устаревших индукционных счётчиках имеется телеметрический выход.В самом счётчике установлен импульсный датчик, посылающий импульсы, их частота следования пропорциональна частоте вращения диска, а та в свою очередь зависит от потребляемой мощности. Импульсы поступают в двухпроводную линию связи. Для интеграции таких счётчиков в системы АСКУЭ используются специальные электронные схемы –адаптеры, осуществляющие преобразование импульсной последовательности в нужный интерфейс, например RS232 или RS485.При проектировании современных АСКУЭ такие счётчики практически не используются в силу очевидных преимуществ электронных счётчиков.Данные, которыми обмениваются счётчик и УСПД, отправляемые к серверу АСКУЭ, формируются в пакеты, главным признаком пакета является непрерывность потока передаваемой информации. Перерыв в потоке на определённое время является признаком окончания пакета.Счётчик является подчинённым элементом и отправляет данные, когда приходит сигнал о начале опроса от УСПД, само же УСПД настраивается с сервера АСКУЭ.При получении от УСПД пакета запроса, счётчик в ответ отправляет пакет с содержимым ячеек своей памяти, в которые записаны несколько наиболее важных параметров.Согласно данным компании «Инкотекс» [2], в зависимости от типа нтерфейса счётчики могут передавать на УСПД следующие данные:При использованииинтерфейсов RS485 и CAN, GSMмодемаили GSMшлюза, после которого находятся счётчики
–данные об учтённой электроэнергии, профиль мощности (при условии наличия его у счётчика), параметры сети (I, U, P, cosφ и т.д.), данные журналов событий и данные журналов показателей качества электроэнергии (ПКЭ).При использовании PLCсвязи или GSMшлюза, после которого находятся концентраторы –данные об учтённой электроэнергии по каждому из тарифов.
Ссылки на источники1.Борис Черепанов, Ольга Киселёва.Автоматизированная система контроля и учёта электроэнергии на Казахстанской железной дороге. // Современные технологии автоматизации. –2009. №4. –URL: http://www.cta.ru/issues/343844.html.2. Сайт компании «Инкотекс». –URL: http://www.incotexcom.ru/askue_tsx.htm.
Rakhmanin Evgeny Gennadievich,Student. Federal State Budget Educational Establishment of Higher Specialist’s Educational the “Kuban State Technological University”. Armavir, Russia.raxman4eg@mail.ruMonogarov Sergey Ivanovich,Docent. Federal State Budget Educational Establishment of Higher Specialist’s Educational the “Kuban State Technological University”. Armavir, Russia.zxc6072@yandex.ruPrinciples of organization and functioning of the automatedsystems of commercial electricity metering.Abstract.The article highlights the issues related to the basic principles of organization and functioning of the automated systems of commercial electricity metering (AMRsystem).Keywords:electricity metering, AMR system, data collection, electricity meter.
