Системы автоматизированные измерения и учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей "Энергоаудитконтроль" (АСКУЭР БП "Энергоаудитконтроль")

Назначение

Системы автоматизированные измерения и учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» (АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ»), предназначены для комплексного измерения количества отпущенной, распределенной и потребленной электрической энергии (мощности), тепловой энергии, расхода и количества холодной и горячей воды в точках учета, а также для автоматического и автоматизированного сбора, накопления, анализа, обработки и передачи информации о потреблении энергоресурсов в центр сбора и обработки данных.

Системы могут применяться в жилом секторе потребления: в жилых кварталах, в многоквартирных и индивидуальных домах, на небольших предприятиях с малым энергопотреблением, административных и жилых зданиях и приравненных к ним предприятиях для коммерческих целей. В отдельных случаях системы могут быть применены и на объектах более крупного масштаба.

Описание

АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» строятся по принципу многоуровневых систем с распределенной функцией измерения и учёта, централизованной функцией сбора, накопления, обработки и отображения данных потребления энергоресурсов с возможностью масштабирования по уровням.

Алгоритм измерений АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» и информационное взаимодействие между уровнями организовано следующим образом:

Измерительно-информационный комплекс (ИИК). 1-й уровень

Счётчики электрической энергии, состоящие из первичных измерительных преобразователей напряжения и тока, быстродействующего АЦП, процессора обработки сигналов (обрабатывающего цифровые сигналы для интегрирования измеренных величин) подключаются непосредственно/через трансформаторы тока к электрической сети. Счетчики электрической энергии измеряют количество потребленной электроэнергии, сохраняют результаты измерений в энергонезависимой памяти и через встроенный PLC-модем передают измеренные данные в концентраторы данных в автоматическом режиме. Счётчики электрической энергии предусматривают подключение к ним приборов учёта холодной и горячей воды, а также теплосчётчиков по M-Bus (цифровому) интерфейсу.

Счетчики холодной и горячей воды осуществляют измерение объема протекающей воды в подающем трубопроводе. Счетчики холодной и горячей воды с цифровым интерфейсом M-Bus подключаются к соответствующему интерфейсу счётчиков электрической энергии.

Теплосчетчики (тепловычеслители) осуществляют измерение объема теплоносителя и его температуры в подающем и обратном трубопроводе системы теплоснабжения и вычисляют тепловую энергию и объем по значениям параметров теплоносителя. Теплосчетчики (тепловычеслители) цифровым интерфейсом M-Bus подключаются к соответствующему интерфейсу счётчиков электрической энергии.

Информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ). 2-й уровень

Результаты измерений из счетчиков электрической энергии, а также подключенных к ним по цифровому интерфейсу M-Bus приборов учета, передаются по PLC каналу от счётчиков электрической энергии в концентраторы данных, которые архивирует полученную информацию и выдают её в заданном объёме по запросу ЦСОД (ИВК). Передача данных на уровень ИВК (в зависимости от проектного решения) может осуществляться как по GSM (GPRS) каналу связи, так и по Ethernet с помощью связующих компонентов, устанавливаемых с концентраторами данных.

Подключение концентраторов данных с помощью преобразователей интерфейсов даёт возможность сбора данных в рамках локально-вычислительной сети (ЛВС) потребителя АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ». Подключение концентраторов данных с помощью технологии GPRS позволяет обеспечить сбор данных с распределённых точек учёта через сеть Интернет и имеет значительно более высокую скорость передачи данных по сравнению с GSM. В этом случае применяются защищённые каналы связи (зашифрованные туннели). Кроме того, с целью защиты информации, концентраторы данных также осуществляют процедуру шифрования передаваемых данных при работе в публичных сетях.

Информационно-вычислительный комплекс (ИВК). 3-й уровень

В состав ИВК входит центр сбора и обработки данных (ЦСОД) который осуществляет сбор, накопление, обработку, хранение и отображение информации о потреблении энергоресурсов.

ЦСОД АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» включает в себя:

1) Сервер(а) сбора данных, с предустановленным программным обеспечением Network Energy Services (ПО NES);

2) Сервер(а) приложений, с предустановленным программным обеспечением «ПО АИИС КУЭР RDM»;

3) Сервер(а) баз(ы) данных с СУБД Microsoft SQL Server 2000/2005 и/или СУБД Oracle 9i/10g;

4) Источники) бесперебойного питания для непрерывной (надёжной) работы ЦСОД;

5) Маршрутизатор(ы) и коммутатор(ы) для организации ЛВС, выхода в Интернет и построения туннелей с целью сбора данных с распределённых концентраторов через GPRS.

На сервере (ах) ЦСОД установлено ПО NES, СУБД Microsoft SQL Server 2000/2005/2008 (Oracle 9i/10g) для хранения информации о топологии сети, настроек конфигурации опроса и временного хранения данных и событий.

АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» обеспечивает выполнение следующих функций:

1) автоматическое измерение в точках учёта и поставки соответственно потреблённой и отпущенной активной и реактивной электрической энергии по нескольким (до четырёх) тарифам, холодной и горячей воды, тепловой энергии;

2) автоматический сбор в ЦСОД с периодом от одного раза в сутки до одного раза в месяц следующих данных:

измеренное значение суммарной активной электрической энергии на 00:00:00 часов каждых суток или первого числа месяца, кВтхч;

измеренное значение суммарной реактивной электрической энергии на 00:00:00 часов каждых суток или первого числа месяца, квар*ч (при необходимости);

измеренное значение суммарной активной электрической энергии на 00:00:00 часов каждых суток или первого числа месяца по каждому действующему тарифу, кВтхч;

измеренных значений отпущенной и потреблённой величины объёма холодной и горячей воды (м3), теплоносителя (м3), температуры в подающем и обратном трубопроводах (°C) на 00:00:00 часов каждые сутки или первого числа месяца;

всех зарегистрированных счётчиком на 00:00:00 часов каждых суток или первого числа месяца событий за сутки или месяц;

3) сбор по запросу в полном объёме или выборочно по каждой точке учёта следующих данных: измеренное значение текущей активной мощности, кВт;

измеренное значение текущей реактивной мощности, квар;

измеренное значение текущего напряжения по каждой фазе, В;

измеренное значение текущего тока по каждой фазе, А;

измеренных значений отпущенной и потреблённой величины объёма холодной и горячей воды (м3), теплоносителя (м3), температуры в подающем и обратном трубопроводах (°C);

всех или по выбору признаков текущего состояния и зарегистрированных счётчиком электрической энергии (мощности) событий.

4) автоматический сбор с заданной периодичностью и по запросу привязанных к единому календарному времени данных, характеризующих критические изменения параметров в точках учёта, в том числе выход уровня напряжения на любой фазе за установленные границы, а также сбор по запросу данных о состоянии и изменении значений этих параметров;

5) автоматический сбор с заданной периодичностью и по запросу данных о состоянии технических средств автоматизации и данных регистрации событий изменения этих состояний;

6) автоматическая по факту возникновения события передача в ЦСОД аварийных сигналов от счётчиков электрической энергии (мощности):

- открытие клеммной крышки счётчика;

- изменение направления потребления энергии на обратное;

- инверсия фазы счётчика;

7) хранение данных об измеренных величинах и зарегистрированных событиях в базе данных ЦСОД в течении не менее 3,5 лет;

8) обеспечение технической возможности производить дистанционное выполнение конфигурирования и параметрирования счётчиков электрической энергии (мощности) и концентраторов данных;

9) обеспечение технической возможности в передаче с уровня ЦСОД в концентратор данных и далее в счётчик электрической энергии (мощности) команд включения/отключения нагрузки и значений уставок ограничения мощности потребления;

10) обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне;

11) проведение диагностики состояния и мониторинга функционирования технических и программных средств АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ»;

12) обеспечение единства времени во всех измерительных и иных технических средствах системы, имеющих встроенные часы, посредством синхронизации часов технических средств системы с единым временем UTC с учётом поясного часового сдвига и перехода на зимнее/летнее время;

13) обеспечение отображения поясного времени на табло счётчиков электрической энергии (мощности);

14) обеспечение возможности ручного ввода автономно-считанной информации в базу данных при отсутствии или временном отключении каналов связи.

В АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» реализована система обеспечения единого времени (СОЕВ), и все средства измерений АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ», имеющие встроенные часы, синхронизируются с единым временем UTC. В качестве источника синхронизации системного времени используется тайм-сервер Государственной службы времени и частоты Российской Федерации (ГСВЧ РФ), с которого обращения с образцовым временем периодически принимаются через Интернет, и производится синхронизация программных часов с точностью не хуже ±5 с/сутки.

Технические характеристики

1. Номинальное значение силы тока

5 А 100 А

50 Гц ±5% 0,5инд...1 230/400 В ± 10%

15...250

0,6... 1000

от +5 °C до +50 °C от +15 °C до +150 °C

4,0 МПа

2. Максимальное значение силы тока

3. Номинальная частота

4. Коэффициент мощности

5. Напряжение в канале измерений электроэнергии, переменного тока

6. Условный диаметр трубопровода для воды, мм

7. Измеряемый расход воды, м3/ч

8. Измеряемая температура холодной воды

9. Измеряемая температура горячей воды

10. Максимальное рабочее давление теплоносителя

11. Рабочие условия эксплуатации

11.1. Для оборудования ЦСОД:

11.2 Для счетчиков и первичных измерительных преобразователей - в соответствии с их паспортными характеристиками.

Основные информационные и метрологические характеристики системы представлены в табл. 1-4.

Таблица 1. Погрешность измерительного канала, состоящего из счетчика непосредственного включения, при доверительной вероятности 0,95.

Примечание: Счетчик электрической энергии, активная энергия кл. т. 1,0 по ГОСТ Р 52322-2005, реактивная энергия кл. т. 2,0 по ГОСТ Р 52425-2005

Таблица 2. Относительная погрешность канала измерения электрической энергии, состоящего из счетчика трансформаторного включения и трансформатора тока, при доверительной вероятности 0,95

Примечание: Счетчик электрической энергии, активная энергия кл. т. 1,0 по ГОСТ Р 52322-2005, реактивная энергия кл. т. 2,0 по ГОСТ Р 52425-2005

Трансформатор тока измерительный кл. т. 0,5 по ГОСТ 7746-2001

Таблица 3. Пределы относительной погрешности измерений количества тепловой энергии

Таблица 4. Пределы относительной погрешности измерений количества воды

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации системы типографским способом и на составные части системы.

Комплектность

В комплект системы в зависимости от ее конкретного исполнения входят составные части в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5. Комплектность системы

* допускается применять аналогичные сервера сбора данных

Поверка

Поверку АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» проводят в соответствии с документом «Методика поверки. Система автоматизированная измерения и учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в марте 2010 года.

Поверка входящих в систему средств измерений, проводится по их методикам поверки.

Основные средства поверки:

1. Персональный компьютер с операционной системой Windows-2000, ХР с последовательным портом RS-232.

2. Программное обеспечение: NES (Networked Energy Services), ПО АИИС КУЭР RDM, ПО «METERTOOL».

3. Оптический преобразователь F9U-P-U04M-2 Zero-Power или УСО-2.

Межповерочный интервал - 4 года.

НОРМАТИВНЫЕ И ТЕХНИЧЕКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.

ГОСТ 52322-2005 (МЭК 62053-21:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2.

ГОСТ Р 52425-2005 (МЭК 62053-23:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.

ГОСТ Р 8.596 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

ГОСТ Р 51649-2000 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения.

ГОСТ Р 50601-93 Счетчики питьевой воды крыльчатые. Общие технические условия.

ГОСТ Р 50193.1-92 Измерение расхода воды в закрытых каналах. Счетчики холодной питьевой воды. Технические требования.

ТУ 4222-009-14134359-09 Системы автоматизированные коммерческого учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей (АСКУЭР БП).

Заключение

Тип систем автоматизированных измерения и учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» (АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ») утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.

Имеются сертификаты соответствия:

Концентратор данных DC-1000/SL 78704-001V

Концентратор данных DC-1000/SL 78704-001К

GSM (GPRS) модем ЕТМ 9300-1

ПО АЛИС КУЭ RDM

Преобразователь интерфейсов серии NPort

Маршрутизатор Cisco (1841, 2821, 2811, 3845, 3825, 7204)

Коммутатор Зсот Baseline, Cisco Catalyst, HP ProCurve

№ РОСС CN.Afl46.B 10602, № РОСС US.AM46.B60078

№ РОСС CN.AR46.B 10603, № РОСС US.AH46.B60077

№ РОСС 8Е.АЯ46.В59245 №06.0001.0198

№ РОСС TW.MJI02.B00805

№ РОСС US.ME61.B03648

№ РОСС US.ME61.B04329