Что такое АСКУЭ и где применяется?

Система АСКУЭ – расшифровка и назначение

Создать эффективные системы, которые бы контролировали расход электроэнергии, давняя мечта всех потребителей. Этим инженеры стали заниматься давно. Лет так двадцать тому назад эти системы появились.

Их стали называть АСКУЭ – расшифровка достаточно проста: автоматизированные системы контроля учета электроэнергии (энергоресурсов).

Конечно, на стадии становления этих систем все было непросто, потому что микропроцессорные устройства, которые устанавливались в АСКУЭ, были по тем временам удовольствием не из дешевых. Их могли себе позволить мощные предприятия.

К тому же для обеспечения хранения и обработки данных требовались ЭВМ. И это была еще одна непреодолимая преграда для всеобщего пользования. С появлением персональных компьютеров все упростилось до минимума. К тому же микропроцессоры стали доступнее и дешевле на несколько порядков. То есть, ситуация повернулась к потребителям полным лицом.

Но разработки над системой не остановились. Изменения приходили с каждым годов. К примеру, сначала появились доступные электронные счетчики, их установка обеспечила качество снимаемых показателей.

Затем появилась доступная сотовая связь.

Последний фактор создал условия, при которых АСКУЭ стала работать по беспроводным линиям связи, что обеспечило эффективность работы и быстрый доступ к базе данных.

Предназначение АСКУЭ

Основное назначение системы контроля учета электроэнергии, то есть, ее принцип работы – это собрать данные по потребителям, как по мощности, так и по напряжению.

После чего происходит обработка всех полученных данных, на основе которых составляется отчет. Обязательно проводится анализ и прогноз на следующие периоды.

Но самое важное – это анализ стоимостных параметров и вывод цены за потребляемую электроэнергию. Схема АСКУЭ многоквартирного дома. Схема АСКУЭ многоквартирного дома

Схема АСКУЭ многоквартирного дома

Поэтому чтобы система работала именно по такому принципу, необходимо:

• во всех точках потребления электрического тока установить самые точные и современные средства учета – электронные счетчики;
• все полученные от счетчиков сигналы (цифровые) собирать в специальных блоках – сумматорах, с большой памятью;
• обязательно обвязать систему связью, с помощью которой отчеты будут отправляться вниз потребителям и вверх подотчетным организациям;
• организовать центры, которые будут обрабатывать полученные данные, для чего их необходимо оснастить современными компьютерами и программными обеспечениями.

Основные элементы АСКУЭ

Система АСКУЭ состоит из четырёх элементов:

1. Цифровые устройства учета энергии и мощности.
2. Коммуникации.
3. Компьютеры, на которых устанавливается специализированное программное обеспечение.
4. Программное обеспечение.

Первый элемент АСКУЭ — цифровые устройства учета энергии и мощности, а также устройства сбора и передачи информации. В составе системы используются микропроцессорные устройства, находящиеся в секторе учета. Их основными плюсами являются способность учитывать согласно тарифам активную и реактивную энергию, а также мощность в обоих направлениях.

Также эти устройства способны фиксировать максимальную мощность и нагрузку в определенном интервале времени и хранить полученные данные в своей памяти. Многие устройства способны измерять и качественные параметры энергии, такие как напряжение, провалы напряжения, частоту и другое. Для передачи собранной информации со счетчиками устанавливается связь. Если она не установлена, то вся информация в киловатт-часах архивируется и может храниться в течение некоторого времени в памяти прибора учета.

Коммуникации — это специализированные и выделенные телефонные каналы и специально установленная телекоммуникационная аппаратура (различные модемы, мультиплексоры, радиомодемы и прочее).

Третий элемент АСКУЭ — компьютеры, на которых устанавливается специализированное программное обеспечение, необходимое для сбора и передачи данных как от одного, так и от нескольких приборов.

Есть несколько видов интерфейсов для передачи информации:

1. Интерфейс RS-485, представляющий собой кабель, на который можно установить до тридцати двух приборов. Это дает возможность увеличить скорость передачи информации, однако он подходит для использования только на маленьких объектах.

2. Интерфейс PLC – передача информации по проводам питания счетчика.
3. Мобильный интерфейс, передающий информацию при помощи модема.

Четвертый элемент АСКУЭ — программное обеспечение, позволяющее обмениваться данными с другими предприятиями и поставщиками.

Технические параметры

Так как надёжность работы системы АСКУЭ напрямую зависит от первого блока, то все базовые требования должны предъявляться исключительно к приборам учёта. Точность определения указывает на правдивость полученных данных. Не менее важным показателем системы является максимально допустимая погрешность в процессе трансфера данных. Этот момент требует небольшого уточнения. Итоговый телеметрический выход агрегата транслирует последовательность импульсов с частотой, которая соответствует потребляемой мощности. Тепловые шумы и помехи могут вносить серьёзные погрешности в итоговые данные, что влияет на отчёт.

Избежать распространённых проблем можно в том случае, если вся собранная информация будет передаваться в двоичном коде. Высокий и низкий импеданс сигнала должны соответствовать «1» и «0». Эксперты также используют кодировку контрольной суммы, что позволяет проверить достоверность данных. Многие специалисты ошибочно полагают, что цифровая форма передачи информации защищена от погрешностей, но она лишена конкретики. Это связано с тем, что протокол всегда допускает определённую вероятность ошибки. Такой недостаток в той или иной степени присущ любым системам передачи данных.

Принципы работы АСКУЭ

Работу данной технологии, а также счётчиков АСКУЭ можно разделить на несколько уровней.

Первый

Этот уровень занимают электросчётчики, которые размещаются непосредственно у потребителя электроэнергии. Иногда могут использоваться специализированные датчики вместо электросчётчиков. Эти датчики можно подключить через программу на компьютере и присоединить к устройствам, которые преобразуют аналоговый сигнал в цифровой.

Датчики и контроллеры соединены благодаря обычному интерфейсу, который также используется для интерфейса асинхронного типа. Такая модель получила наибольшее распространение и спрос среди систем автоматизации производственных сетей.

Второй

К этому уровню можно отнести УСПД (устройства сбора и передачи данных). По сути, этот уровень является связующим звеном всей системы контроля. Тут размещены различные контроллеры, которые передают сигналы. Как правило, это преобразователи, отвечающие за модификацию сигнала от интерфейса к специальному устройству, которое совместимо с персональным компьютером. Лишь только такой модифицированный сигнал может участвовать в обработке ПО (программного обеспечения).

Если возникла потребность подключить к системе большое число датчиков, тогда необходим специализированный концентратор. Он также является неотъемлемой составляющей второго уровня системы.

Третий

На этом уровне происходят процессы систематизации, анализа, хранения и обработки всех полученных данных всей системы контроля. Основное требование для этого уровня – наличие современной специальной программы для настройки работы системы контроля.

Оборудованием для АСКУЭ могут служить специальные контроллеры, программные пакеты, маршрутизаторы для построения системы, преобразователи интерфейсов, а также модемы для счётчиков.

Электросчётчики представляют собой комплексное устройство. Их применяют для учёта потребления и расхода энергии. Они устроены таким образом, что могут легко подключиться к АСКУЭ. Однако всё ещё имеются устройства, которые не могут подключаться к АСКУЭ. Чтобы решить такую проблему, необходимо установить оптический порт, которые сможет считать данные и передать их на персональный компьютер. Его можно установить на уже подключённом и работающем устройстве.

Таже в АСКУЭ можно применять индукционные счётчики наравне с классическими электронными. Обычно на маркировке индукционных видов есть буква «Д». Она означает, что модель пригодна для работы в автоматизированных системах коммерческого учёта электроэнергии. В счётчиках такого вида есть импульсный датчик, у которого есть телеметрический выход. Он и передаёт информацию по связи двухпроводного типа.

Тем не менее индукционные счётчики уже устарели и их применение в современных системах контроля и учёта не является целесообразным. Их лучше применять для учёта энергопотребления отдельных частей, которые не входят в АСКУЭ.

Потребители услуг

Все современные приборы учёта электроэнергии сконструированы так, что в любой момент могут войти в состав системы учёта (АСКУЭ) и транспортировки (АСТУЭ).

Существуют и приборы, выпущенные очень давно, не имеющие унификации с современными. Это не является препятствием для подключения, так как имеется специальное оптическое устройство, считывающее данные и отправляющее их на ЭВМ. Тем более отключать питание не придётся. Понятно, что современное учитывающее оборудование является компьютеризированным элементом схемы.

Такие приборы занимают лидирующие позиции при проектировании автоматизированных систем. Также существуют модели, промаркированные буквой «Д». Такие приборы тоже могут использоваться. В подобных устройствах имеется контроллер, имеющий телеметрический входной блок, обеспечивающий транспортировку данных. В этом случае применяется двухпроводной связующий канал.

Современные системы учёта развиваются очень быстрыми темпами и привязка к ним старых становится сложнее и дороже. Следовательно, проще и дешевле установить прибор, подходящий без многочисленных стыковок, а старую технику применять где-то в менее важных местах.

Система автоматизированного контроля учёта электроэнергии представляется многоуровневой, сложной схемой со сложными принципами функционирования. Все её компоненты должны быть связаны друг с другом, применять новейшее аппаратное и программное обеспечение.

Монтаж и обслуживание необходимо производить руками персонала с высшей квалификацией. Тогда система будет работать чётко и безотказно.

• Мосэнергосбыт, работающий в Центральном регионе с многоквартирными домами.
• ЗЕВС-Энерго, обслуживающая Поволжье.
• Из энергетических компаний следует выделить казахскую организацию KEGOC.

Все они обладают мощными сетями, покрывающими огромные территории и имеют АСКУЭ собственной разработки.

В чём преимущества АСКУЭ по сравнению с традиционным энергоучётом

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии гарантирует правильность и прозрачность договоров между поставщиками и потребителями, а также реализует:

• точное измерение параметров подачи и потребления энергоресурсов;
• непрерывный автоматический сбор данных с измерительных приборов с отправкой на сервер и отображением в личном кабинете;
• мониторинг энергопотребления в определенные промежутки времени;
• постоянное накопление и долгосрочное архивирование данных даже при отключенном питании приборов учета;
• быстрая диагностика данных с возможностью загрузки информации за текущий и прошедший периоды;
• анализ структуры энергопотребления с возможностью ее адаптации и оптимизации;
• своевременное обнаружение несанкционированных подключений к электросети или неучтенного потребления;
• исправлять даже минимальные отклонения всех контролируемых параметров;
• возможность прогнозирования значений измеряемых значений энергии на краткосрочный, среднесрочный и долгосрочный периоды;
• удаленное отключение потребителей от сети с возможностью обратного подключения.

В результате вышеупомянутых факторов внедрение АСКУЭ способствует экономии энергии, благодаря которой система окупается в среднем в течение одного года.

Поэтому правительство России однозначно отвечает на вопрос, нужна ли АСКУЭ. Проблемы, которые он оставляет поставщикам электроэнергии, промышленным потребителям, управляющим компаниям и товариществам собственников жилья, сводятся к выбору оптимального оборудования для его проектирования и строительства.

С точки зрения возможностей оптимизации измерения и потребления энергии, обеспечиваемых AMR, система практически не имеет недостатков. Они, конечно, есть и связаны с его конкретным воплощением. Поэтому основными недостатками установки проводной системы AMR являются высокая стоимость и риск прерывания сети. Среди недостатков беспроводных решений на основе протоколов GSM следует выделить необходимость установки SIM-карты в каждый прибор учета, дороговизну модемов, нестабильность сигнала при размещении счетчиков внутри зданий в железобетонных или металлических шкафах.

Эти проблемы устраняются решениями для «умных домов» на основе ZigBee, M-Bus и Z-Wawe, однако их дальность действия (до 50 м) требует подключения дополнительных репитеров, что увеличивает стоимость установки AMR и, следовательно, период амортизации.

Как показывают анализ и сравнение современных технологий автоматизации учета электроэнергии, самым дешевым решением для внедрения AMR является технология LPWAN. Автоматизированная система, построенная по этой технологии, не требует дополнительного оборудования: каждое измерительное устройство одновременно является устройством сбора и передачи данных (промежуточный уровень структуры AMR). При этом его стоимость ненамного превышает розничную цену обычного умного счетчика с аналогичными характеристиками.

В системе STRIZH используется технология LPWAN с дальностью действия 10 км, без концентраторов и повторителей.

Немного о недостатках системы АСКУЭ (АИИС КУЭ)

Безусловно, было бы наивно утверждать, что АСКУЭ – «находка» для потребителя и только один факт его существования хорош. Это не совсем правда.

Как и в любой технически сложной системе, состоящей из большого количества элементов, АСКУЭ (а тем более АИИС КУЭ – как еще более сложной системе) вероятность выхода из строя ее элементов значительно возрастает. Это определяет необходимость регулярного обслуживания системы. «Установил и забыл» – это не про АСКУЭ. И обслуживание стоит дорого. Поэтому многие заказчики требуют гарантии на систему, созданную подрядчиком, чтобы не тратить на техническое обслуживание хотя бы несколько лет.

Помимо этого фактора есть еще один не очень приятный фактор: это довольно высокая стоимость AMR.

Стоимость строительства АСКУЭ для многоквартирного дома – от 400 тыс. Руб.

Стоимость АИИС КУЭ для выхода предприятия на оптовый рынок электроэнергии составляет 700 тысяч рублей.

Поэтому, прежде чем принимать решение о строительстве АСКЭУ, необходимо правильно оценить будущие затраты и эффект от установки системы, тогда вложения быстро окупятся и система начнет приносить прибыль – уменьшится стоимость энергии.

Если у вас остались вопросы по строительству АСКЭУ (АИИС КУЭ) или вы хотите рассчитать экономическую эффективность его строительства и монтажа, вы можете связаться с нами для бесплатной консультации в форме вопроса или связавшись с контактной формой ниже.

Монтаж АСКУЭ

Проектирование – самый первый этап внедрения системы, от его проведения зависят дальнейшие успешные установка и подключение АСКУЭ. В процессе проектирования учитываются такие особенности объекта, как ресурсы, учет которых будет вестись, а также объемы производства предприятия. На основании расчетов количество и вид применяемого оборудования при установке системы может меняться и есть время для подбора нужных приборов, которые будут соответствовать требованиям.

Установка – следует за проведением расчетных и проектировочных работ. Этот этап включает в себя:

1. Монтаж необходимого оборудования – приборы учета, модемы, серверы, компьютеры.
2. Прокладка и монтаж кабельных линий.
3. Подключение оборудования.
4. Наладка оборудования.

Работы по установке и подключению АСКУЭ выполняют подрядные организации. Они могут выполнить такие мероприятия:

• изучение объекта, выбор оборудования и составление проектной документации;
• согласование в органах Энергосбыта, проведение монтажных и пусконаладочных работ;
• настройка компьютерного обеспечения, проведение консультаций, гарантийное обслуживание оборудования.

При возникновении проблем, неполадок и сбоев в работе системы можно обращаться к любому подрядчику, который специализируется на построении данных систем.

Монтаж системы АСКУЭ ведется согласно четким требованиям и пожеланиям заказчика, учитывая также конкретные данные объекта. Огромное значение имеет не только этап проектирования и установки, но и настройка системы

Поэтому чрезвычайно важно выставить правильные параметры работы, а также надежно подключиться по каналу связи, который выбран заказчиком услуги. Именно от этих факторов и будет зависеть все последующее функционирование системы

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно показывается, как подключить АСКУЭ:

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно показывается, как подключить АСКУЭ:

Будет интересно прочитать:

• Преимущества и недостатки двухтарифных счетчиков электроэнергии
• Что такое АСТУЭ
• Перепрограммирование электросчетчика в 2017 году
• Причины потерь электроэнергии

Монтаж АСКУЭ

Классический пример монтажной схемы АСКУЭ Белебеевского завода «Автонормаль» (БелЗАН).

Не во всех случаях следует монтировать АСКУЭ

Несомненно, важно индивидуально подходить к монтажу в каждом отдельном случае. Надо не забывать о том, что правильно установленная система контроля и учета электроэнергии даёт возможность получить объективную информацию о текущих процессах энергопотребления

Это говорит о том, что обретённые данные можно применять с целью оптимизации расходов на изготовление продукции.

Для жилых помещений и объектов учёт можно минимизировать и свести к контролю показаний электросчётчика. В случае с предприятиями рекомендуется иметь более комплексную систему. Для различных крупных компаний и предприятий монтаж автоматизированной системы контроля облегчит выполнение многих задач, особенно оптимизацию энергетических затрат.

Из чего состоит система АСКУЭ

Система АСКУЭ — это сложный «организм», требующий мониторинга и сервисного обслуживания. Однако простейшая схема АСКУЭ состоит всего из 3 элементов:

• сбор информации;
• связь;
• анализ и хранение данных.

Эти элементы соответствуют следующим уровням:

• уровень 1 — это оборудование АСКУЭ или приборы учета электроэнергии (электронный или индукционный электросчетчик);
• уровень 2 — линии связи (мобильная связь, телефонные линии, сеть Интернет);
• уровень 3 — средства компьютерной обработки данных, предназначенные для сбора и анализа показаний.

В качестве приборов учета могут применяться датчики, имеющие выход для подключения интерфейса RS-485, и датчики, подключаемые через специальные аналого-цифровые преобразователи. Можно использовать и старые индукционные приборы при условии установки считывающих устройств, которые преобразуют количество оборотов диска в электрические импульсы. Считывающие датчики позволяют передавать информацию даже с прибора учета старого образца. Однако для подключения датчиков требуется специальное ПО.

Watch this video on YouTube

Сегодня индукционные счетчики считаются устаревшими. Счетчики нового типа (электронные) передают информацию на сервер через специальный порт. Основными компонентами современного электронного счетчика являются: трансформатор тока, дисплей ЖКИ, источник питания электронной схемы, микроконтроллер, часы, телеметрический выход, супервизор, органы управления, оптический порт (опционально).

Существуют ограничения, связанные с числом приемников цифрового сигнала. Для соединения датчиков с контроллерами применяют интерфейс RS-485. Входное сопротивление приемника информационного сигнала по линии интерфейса RS-485 составляет 12 кОм. Так как мощность передатчика ограничена, это создает ограничение и на количество приемников, подключенных к линии. Стандартный интерфейс способен принимать электронные сигналы не более чем от 32 датчиков. Это является проблемой, которая решается на стадии проектирования.

Элементы второго уровня включают строительство линий связи (в том числе волоконно-оптических) и монтаж оборудования сооружений связи. Третий уровень состоит из сервера или компьютера с установленным программным обеспечением, которое позволяет осуществлять обработку данных.

Описание и назначение АСКУЭ

Аббревиатура АСКУЭ расшифровывается следующим образом:

• А – автоматизированная;
• С – система;
• К – коммерческого;
• У – учета;
• Э – электроэнергии.

Иногда расшифровка дополняется уточнением – информационное измерительное устройство.

Традиционно показания счетчиков снимают сами владельцы квартир либо сотрудники энергообеспечивающих компаний. Точнее говоря, делают это и те и другие: первые для оплаты поставок электричества, вторые – для контроля. Однако действие выполняется вручную, что неудобно.

Автоматизированная система позволяет снять показания со счетчиков сразу же с каждой квартиры и передать их в компанию. При этом данные кодируются, что сокращает время передачи и обеспечивает безопасность.

Функции

Назначение устройства – автоматизация самого процесса снятия данных и расчета с потребителями. Кроме того, аппарат обладает и дополнительными интеллектуальными функциями: может прогнозировать потребление электричества, рассчитывать стоимостные показатели и прочее.

К главным задачам АСКУЭ относят следующие.

• Сбор информации по потреблению электроэнергии каждым потребителем. В данном случае потребителем выступает именно владелец квартиры и комплекс оборудования в его владении, а не собственно электрическое устройство.
• Передача собранных данных по кодированному каналу связи в центр обработки.
• Выполнение оперативных расчетов потребления электричества по установленным тарифам.
• Оперативное отслеживание баланса.
• Прогнозирование потребления, что позволяет подготовить сеть к нагрузкам.

Принцип работы

Электронные счетчики регистрируют информацию, каждый на своей ветке, и одновременно посылают сигнал. Периодичность сообщений регламентируется АС.

Информация архивируется в сумматорах. Отсюда данные переходят на сервер. Если АС невелик, данные могут напрямую передаваться на сервер сбора.

Обработка данных

По такой схеме работают и технические устройства энергоучета и контроля. Разница между ними и коммерческими состоит в назначении. Обнаруживается это на последнем этапе: АСКУЭ использует полученные данные в других целях.

Особенности следующие:

• Данные, которые передаются в центр обработки, необходимы для формирования счетов потребителям и являются внутренней информацией энергокомпании.
• Алгоритм обработки «заточен» под выполнение именно этой задачи.
• По закону приборы энергоучета должны быть у каждого потребителя, что и позволяет получить полную картину. Техническая же система решает только внутренние задачи.

Проектируют АСКУЭ с учетом особенностей конкретного объекта: многоквартирный дом, гаражный кооператив, дачный поселок.

Сфера применения

Устанавливается прибор на любой сложный объект, где много потребителей энергии и счетчиков. Используется он как на промышленных, так и на жилых объектах:

• многоквартирные здания;
• офисные и административные здания;
• дачный или коттеджный поселок;
• сеть гаражей;
• транспортные и промышленные предприятия;
• порты, железные дороги, аэропорты;
• терминалы разной мощности.