SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

ПТК “ТопИнфо-АТ” применение в системах учета электроэнергии на розничных рынках и учета других энергоресурсов

В продолжение статьи, опубликованной в предыдущем номере журнала “ИСУП”, посвященной программно-техническому комплексу (ПТК) “ТопИнфо-АТ”, основное внимание в которой было уделено вопросам учета электроэнергии на оптовом рынке, в настоящей публикации рассматриваются особенности применения комплекса в системах учета на розничных рынках электроэнергии. В статье также показаны возможности использования ПТК в задачах технического учета электроэнергии, учета тепловой энергии и теплоносителя, тесно связанных с задачей розничного учета электроэнергии.

ООО “АВИАТЭКС”, г. Москва

Aviateks.jpg


Основной целью реформирования электроэнергетики является создание полноценной конкурентной среды в электроэнергетической отрасли, повышение эффективности производства электроэнергии, привлечение инвестиций для развития отрасли и, как следствие, повышение надежности энергоснабжения.

Очередным этапом реформы стало введение розничных рынков, субъектами которых являются:
к потребители электрической энергии;
- энергосбытовые организации;
- гарантирующие поставщики;
- сетевые организации и иные владельцы объектов сетевого хозяйства, осуществляющие услуги по передаче электрической энергии;
- производители электрической энергии, не соответствующие правилам оптового рынка или иные лица, обладающие правом распоряжения электрической энергией.

Организационные и технические требования к учету электроэнергии для субъектов розничных рынков электроэнергии установлены Правилами функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики [2] (далее - Правилами), утвержденными Постановлением Правительства Российской Федерации № 530 от 31 августа 2006 г. [3].


Основные положения организации учета на розничных рынках

Основные положения организации коммерческого учета электрической энергии на розничных рынках приведены в разделе XII Правил:
- оплата потребленной электрической энергии, предоставленных услуг по передаче электрической энергии, а также оплата потерь электрической энергии в электрических сетях осуществляется на основании данных, полученных с помощью приборов учета и (или) расчетного способа (п. 136);
- порядок проектирования, монтажа, приемки в эксплуатацию, технического обслуживания и эксплуатации приборов учета, перечень имеющихся приборов учета, используемых в целях определения обязательств, а также порядок снятия показаний и расчета на их основании объемов принятой (отпущенной) электрической энергии в соответствующих договорах об осуществлении технологического присоединения, оказания услуг по передаче электрической энергии, энергоснабжения или купли-продажи (поставки) электрической энергии определяется гарантирующими поставщиками, энергосбытовыми организациями, сетевыми организациями, потребителями, а также производителями (поставщиками) электрической энергии (п. 139); 
- учет у потребителей:
- учет электроэнергии, потребляемой гражданами-потребителями, а также иными потребителями, присоединенными к сетям напряжением 0,4 кВ и ниже, осуществляется приборами учета класса точности 2,0 и выше; при присоединении к электрическим сетям напряжением 0,4 кВ и ниже новых энергопринимающих устройств потребителей, за исключением граждан-потребителей - приборами класса точности 1,0 и выше;
- для учета электроэнергии, потребляемой потребителями, присоединенная мощность которых не превышает 750 кВ А, используются приборы учета класса точности 2,0 и выше; при замене выбывших из эксплуатации приборов учета, а также при присоединении новых энергопринимающих устройств таких потребителей устанавливаются приборы учета (в том числе включенные в состав автоматизированной системы учета электрической энергии) класса точности 1,0 и выше для точек присоединения к сетям напряжения от 6 до 35 кВ и класса точности 0,5S и выше для точек присоединения к сетям напряжения 110 кВ и выше;
- для учета электроэнергии, потребляемой потребителями, присоединенная мощность которых превышает 750 кВ А, используются приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности 1,0 и выше, а в случае их отсутствия - приборы учета класса точности не ниже 2,0 при условии определения почасовых объемов потребления электрической энергии расчетным путем; при замене выбывших из эксплуатации приборов учета, а также при присоединении к электрической сети новых энергопринимающих устройств, мощность которых превышает 750 кВ А, устанавливаются приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности 0,5S и выше, в том числе включенные в состав автоматизированной измерительной системы коммерческого учета (п. 141);
- производители электрической энергии устанавливают в местах присоединения генерирующего оборудования к электрическим сетям и на границе балансовой принадлежности своих электрических сетей приборы учета, обеспечивающие хранение профиля нагрузки, или иные приборы учета, включенные в автоматизированную систему учета, класса точности 0,5S и выше; передача информации о почасовых объемах производства электрической энергии и выдачи ее во внешние сети сетевой организации, к сетям которой присоединены генерирующие объекты, а также гарантирующему поставщику, в границах зоны деятельности которого располагаются эти объекты, осуществляется не реже одного раза в месяц (п. 142).

1.gif
Рис. 1. Пример системы учета потребителей различного масштаба 
и системы сбора данных энергосбытовой организации на базе ПТК "ТопИнфо-АТ" 



Учет на розничных рынках электроэнергии в сравнении с учетом на оптовом рынке

Принципиальным отличием требований к системам учета субъектов розничных рынков от требований к системам субъектов оптового рынка является то, что их существенная часть определяется договорными отношениями самих субъектов - на базе требований, изложенных в Правилах, в то время как для систем субъектов оптового рынка аналогичные требования сформулированы одним органом - некоммерческим партнерством “Администратор торговой системы” (НП “АТС”).

Несмотря на некоторую неопределенность, имеющуюся в формулировках Правил, за год, прошедший с момента их вступления в силу, практика создания систем учета для субъектов розничных рынков, в т.ч. предъявляемые к ним требования, приобрела весьма устоявшийся характер.

Анализ особенностей систем учета электроэнергии субъектов розничных рынков целесообразно проводить в сравнении с особенностями систем субъектов оптового рынка.

Специфические особенности систем учета субъектов оптового рынка:
- учет ведется по 30-минутным приращениям выработки (потребления) электроэнергии;
- жесткие требования по структуре системы:
- информационно-измерительный комплекс (ИИК) точек учета электроэнергии - счетчики электрической энергии, измерительные трансформаторы тока и напряжения, вторичные измерительные цепи;
- информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) - контроллер (устройство сбора и передачи данных), обеспечивающий интерфейс доступа к ИИК, технические средства приема-передачи данных;
- информационно-вычислительный комплекс (ИВК) - промконтроллер и/или сервер, технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура), технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, технические средства обеспечения безопасности локальных вычислительных сетей;
- система обеспечения единого времени (СОЕВ);
- осуществляется учет потерь электроэнергии от точки измерений (места расположения и подключения приборов коммерческого учета) до точки учета (места электрической сети, используемого для формирования учетных показателей коммерческого учета) в случае, если они не совпадают;
- выполняется агрегирование показаний счетчиков с учетом возможного изменения электрической схемы;
- тарификации результатов измерений в АИИС субъекта не производится;
- результаты измерений передаются по электронной почте в виде XML-документов стандартного формата в интегрированную автоматизированную систему управления коммерческим учетом (ИАСУ КУ) НП “АТС”;
- количество счетчиков - до нескольких сотен.

Специфические особенности систем учета субъектов розничных рынков:
- для граждан-потребителей, иных потребителей, присоединенных к сетям напряжением 0,4 кВ, а также потребителей, присоединенная мощность которых не превышает 750 кВ А, расчетный период составляет 1 месяц, учет 30-минутных и часовых приращений потребления электроэнергии не требуется;
- для потребителей, присоединенная мощность которых превышает 750 кВ А, расчетный период составляет 1 месяц, требуется учет часовых приращений потребления электроэнергии;
- требования к структуре системы учета потребителя определяются статусом и масштабом субъекта, а также особенностями информационной системы поставщика; жестких требований о необходимости наличия УСПД и/или сервера сбора данных у потребителя не предъявляется;
- учет потерь, возникающих на участках электрических сетей от границы балансовой принадлежности субъекта до мест установки соответствующих приборов учета;
- расчеты с использованием тарифов; тарификация, как правило, вводится на уровне первичных приборов учета;
- форматы и регламенты передачи данных, а также номенклатура и структура отчетов, передаваемых потребителем поставщику, определяется поставщиком; единого стандарта форматов и регламентов обмена данными, а также форм отчетности не существует;
- относительно небольшое количество счетчиков электроэнергии у субъектов (в среднем - единицы).

2.gif
Рис. 2. Архитектура систем учета тепловой энергии и теплоносителя на базе ПТК “ТопИнфо-АТ”



Дополнительные требования к системам со стороны потребителей

Дополнительные требования к системам, устанавливаемым у субъектов розничного рынка, прежде всего - на промышленных предприятиях, предъявляются со стороны самих субъектов:
- yчет других энергоресурсов - тепла, воды, газа и т.п.;
- выполнение функций мониторинга и диспетчеризации энергопотребления.

Несмотря на большое количество общих черт систем учета субъектов розничных рынков с системами субъектов оптового рынка, прямое использование программных и аппаратных средств, созданных для применения в системах оптового рынка, является либо невозможным, либо нецелесообразным.

В практике разработки технических средств учета для розничных рынков наметилось два направления:
- создание специализированных программных и аппаратных средств для систем розничных рынков электрической энергии;
- создание универсальных интегрированных средств, объединяющих функции учета электрической энергии в соответствии с требованиями к системам учета розничных рынков, с функциями учета других видов энергоресурсов, а также мониторинга и диспетчеризации энергопотребления.

Наиболее перспективным и эффективным при внедрении представляется второй вариант. Именно он был избран для построения систем учета субъектов розничных рынков на базе ПТК “ТопИнфо-АТ”.


ПТК “ТопИнфо-АТ” в системах учета на розничных рынках электроэнергии

Основным элементом ПТК “ТопИнфо-АТ”, выполняющим функцию интеграции различных приборов учета и выполнения функций сбора, хранения, обработки и передачи данных в соответствии с ролью и конфигурацией конкретной системы, является программное обеспечение “ТопИнфо”.
ПО “ТопИнфо” обеспечивает сбор данных с приборов учета различных производителей:
- устройств сбора и передачи данных:
- АТ-860 (ООО “АВИАТЭКС”/ЗАО “МСТ”);
- RTU-325 (ООО “Эльстер Метроника”);
- счетчиков электрической энергии:
- АЛЬФА А1 (ООО “Эльстер Метроника”);
- АЛЬФА Плюс (ООО “Эльстер Метроника”);
- ЕвроАЛЬФА (ООО “Эльстер Метроника”);
- А1700 (ООО “Эльстер Метроника”);
- Меркурий 230 (ООО “ИНКОТЕКС”);
- СЭТ4-ТМ.02 (ФГУП “Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе”);
- СЭТ4-ТМ.03 (ФГУП “Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе”);
- ПСЧ4-ТМ.05 (ФГУП “Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе”).

ПО “ТопИнфо” позволяет строить системы без использования устройств сбора и передачи данных. Построение ПТК без использования УСПД целесообразно в тех случаях, когда объекты контроля являются локализованными и/или имеются независимые каналы связи для обмена данными с первичными приборами учета, расположенными на объектах контроля.

Построение систем на основе УСПД целесообразно в тех случаях, когда имеются удаленные объекты контроля с ограниченными возможностями использования каналов связи либо существуют соответствующие нормативные требования.

Отличительные особенности ПО “ТопИнфо” в задачах учета электроэнергии на розничных рынках:
- наличие модулей экспорта и импорта информации через электронную почту для построения каскадных систем учета, причем у потребителя имеется полноценное ПО;
- возможность передачи данных практически в любую как стандартную, так и частнофирменную расчетную систему;
- наличие модуля мониторинга для выполнения функций оперативного контроля параметров энергохозяйства;
- интегрированная система телемеханики и OPC-сервер для построения систем диспетчеризации и управления энергоснабжением.
Пример организации систем учета потребителей различного масштаба и системы сбора данных энергосбытовой организации на базе ПТК “ТопИнфо-АТ” приведен на рис. 1.

Применение ПТК “ТопИнфо-АТ” в задачах учета на розничном рынке электроэнергии опробовано в МУП “Истра-Энергосбыт, где на базе ПО “ТопИнфо” организован сбор данных с АИИС КУЭ ЗАО “Дедовский хлеб” (через Интернет) и СНТ “Мирный-1” (через сеть GSM) с передачей данных в собственную расчетную систему. Система удовлетворяет как требованиям Энергосбыта, так и внутренним запросам предприятий - потребителей электроэнергии.

3.gif

Рис. 3. Пользовательский интерфейс ПО “ТопИнфо”



Учет других видов энергоресурсов

Архитектура систем учета тепловой энергии и теплоносителя на базе ПТК “ТопИнфо-АТ” показана на рис. 2. Функциональные возможности и технические характеристики ПТК “ТопИнфо-АТ” в части учета тепловой энергии и теплоносителя соответствуют требованиям РД 34.09.102 “Правила учета тепловой энергии и теплоносителя” [4].

В качестве приборов учета, обеспечивающих автоматическое проведение измерений, обработку и архивирование измерительных данных, используются счетчики тепловой энергии, представляющие собой совокупность тепловычислителей и измерительных преобразователей расхода, давления и температуры теплоносителя. В ПТК “ТопИнфо-АТ” используются следующие теплосчетчики:
- ЛОГИКА 961К (ЗАО “НПФ “Логика);
- ЛОГИКА 9961 (ЗАО “НПФ “Логика”);
- СПТ942К (ЗАО “НПФ “Логика”);
- КМ-5 (ООО “ТБН Энергосервис”);
- РМ-5 (ООО “ТБН Энергосервис”);
- ТСР-023 (ЗАО “Взлет”) - в разработке;
- ТСР-024 (ЗАО “Взлет”) - в разработке;
- ТСР-031 (ЗАО “Взлет”) - в разработке;
- ТСР-032 (ЗАО “Взлет”) - в разработке.

Интерфейс доступа к информации по учету тепловой энергии (теплоносителя) в системе теплоснабжения (теплопотребления) либо группе систем теплоснабжения (теплопотребления), формируемой в теплосчетчиках, обеспечивается каналообразующей аппаратурой (на рис. 2 показана условно).

ПО “ТопИнфо”, устанавливаемое на уровне центров сбора данных, выполняет следующие функции:
- автоматизированный сбор и хранение результатов измерений;
- автоматическая диагностика состояния объектов и средств измерений; 
- подготовка отчетов для передачи требуемых данных во внешние организации по электронной почте.

Пользовательский интерфейс (рис. 3), принципы и настройки и работы с ПО “ТопИнфо” для систем учета тепловой энергии и теплоносителя те же, что и для систем учета электрической энергии.

Системы учета воды и газа строятся аналогичным образом:
- система учета воды может быть построена как подсистема в составе системы учета тепловой энергии либо на базе интеллектуальных преобразователей расхода;
- система учета газа может построена на базе корректоров СПГ761, СПГ762, СПГ763 производства ЗАО “НПФ “Логика”.
Информационное объединение приборов учета, как и для систем учета электрической и тепловой энергии, в том случае осуществляет ПО “ТопИнфо”.


Литература

1. Волокитин Д.А., Резник Ю.О., Соловьев С.Ю. Программно-технический комплекс “ТопИнфо-АТ”: учет электроэнергии на розничном и оптовом рынках // ИСУП. 2007. № 2(14).
2. Постановление Правительства Российской Федерации № 530 от 31 августа 2006 г. “Об утверждении Правил функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики”.
3. Правила функционирования розничных рынков электрической энергии в переходный период реформирования электроэнергетики. Утверждены Постановлением Правительства Российской Федерации № 530 от 31 августа 2006 г.
4. РД 34.09.102. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 3(15)_2007

Д.А. Волокитин, Ю.О. Резник, С.Ю. Соловьев,
ООО “АВИАТЭКС”, г. Москва,
тел./факс: (499) 195-94-92, 
E-mail: info@aviatex.ru