Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Трансформация ИСУЭ НПО «МИР»

В статье рассмотрен принцип построения интеллектуальной системы учета электроэнергии (ИСУЭ) НПО «МИР», которая позволяет выполнить все нормативные требования ФЗ № 522 и ПП РФ № 890 и при этом избежать значительного роста эксплуатационных расходов (за мобильную связь). Применяется принципиально новый «гибридный» подход, который заключается в гибкой трансформации системы из 2‑уровневой в 3‑уровневую с возможностью отказа от УСПД.

ООО НПО «МИР», г. Омск

Mir_logotip.png

скачать pdf >>

Основной целью работы НПО «МИР» в прошедшие полтора – два го­да являлась трансформация модели интеллектуальной системы учета (ИСУЭ) под нормативные требования, сформулированные в ФЗ № 522 и ПП РФ № 890.

Ключевые изменения как модели системы, так и архитектуры приборов учета связаны с двумя особенностями развития ИСУЭ, диктуемыми ФЗ № 522:
- точечная установка интеллектуального прибора учета (ИПУЭ) и включение его в систему сбора данных;
- резкий рост объема информации, собираемой с интеллектуальных приборов учета в соответствии с минимальными техническими требованиями, установленными ПП РФ № 890.

Решение данной задачи «в лоб» заключается в переходе на 2‑уровневую систему с использованием модулей связи GSM/NB-IoT. Однако это ведет к резкому росту эксплуатационных затрат сетевой или сбытовой компании на оплату счетов за связь. Поэтому коллективом инженеров и программистов НПО «МИР» был реализован принципиально новый, «гибридный» подход к развитию системы. Он заключается в гибкой трансформации создаваемой заказчиком системы из 2‑уровневой в 3‑уровневую и возможности отказа от УСПД за счет:
- интеграции во все интеллектуальные приборы учета «МИР С-05», «МИР С-04» и «МИР С-07» максимального количества модулей связи GSM, ZigBee, PLC (одновременно до 3 модулей связи);
- реализации во всех приборах учета «МИР С‑05», «МИР С‑04» и «МИР С‑07» со встроенным GSM-модулем функции GSM-шлюза и координатора (базовой станции) беспроводной се­ти ZigBee и (или) координатора сети PLC;
- реализации задачи резервирования функции координатора (автоматическое переключение приборов учета к другому координатору в случае отказа основного).

Использование «гибридных» ИПУЭ с функцией GSM-шлюза и координатора ZigBee- и PLC-сетей позволяет реализовать следующий сценарий развития ИСУЭ (рис. 1):
- на первом этапе создания ИСУЭ на фидере 0,4 кВ или в МКД устанавливается хо­тя бы один гибридный ИПУЭ с модулем GSM и ZigBee и (или) PLC;
- на втором этапе по ме­ре замены существующих счетчиков идет установка ИПУЭ уже без модулей GSM, которые включаются в ИСУЭ через ИПУЭ с функцией GSM-шлюза и координатора ZigBee и (или) PLC;
- на третьем этапе можно при необходимости или по требованию регулятора установить УСПД и организовать включение ИПУЭ в систему через УСПД, заблокировав сим-карты, установленные в ИПУЭ.

Ris_1.png

Рис. 1. Сценарий создания ИСУЭ под точечную установку ИПУЭ по ФЗ № 522

От третьего этапа можно и отказаться, так как проведенные натурные испытания и пилотные проекты показали работоспособность данного технического решения для порядка 150 ИПУЭ в рамках одного GSM-шлюза и координатора беспроводной се­ти ZigBee, при этом объем собираемой информации соответствует требованиям ПП РФ № 890.

Достигнуть такого результата удалось за счет перехода на новое поколение беспроводной технологии ZigBee диапазона 2,4 ГГц – ZigBee PRO 2015. Высокая канальная (250 кбит/с) и информационная скорость передачи данных позволяют получать информацию с уровня ИСУЭ практически в режиме реального времени.

В случае использования канала PLC количество подключаемых приборов учета к одному «гибридному» ИПУЭ должно быть сокращено до 100 в целях соответствия объема собираемой информации требованиям ПП РФ № 890.

Работоспособность нового подхода к созданию ИСУЭ уже проверена на ря­де пилотных внедрений, например, при реализации проекта ИСУЭ в многоквартирном до­ме ООО «Газпром энергосбыт Брянск» (рис. 2):
- объект пилотного проекта – 9‑этажный панельный дом с 6 подъездами;
- точечно установлено 93 ИПУЭ по разным подъездам и этажам, из них один – это однофазный ИПУЭ со встроенным GSM-модемом и функцией шлюза/координатора;
- обеспечена 100‑процентная собираемость информации по каналу PLC;
- канал ZigBee работает только в рамках одного подъезда, в котором установлен ПУ/шлюз «МИР С‑05» (сигнал не проникает между подъездами из-за глухих железобетонных перекрытий).

Ris_2.png

Рис. 2. Архитектура интеллектуальной системы учета НПО «МИР» в 9‑этажном доме

Проект ИСУЭ МКД ПАО «Самараэнерго»:
- объект пилотного проекта – 9‑этажный кирпичный дом;
- комплексно установлено 179 однофазных ИПУЭ «МИР С‑05», 2 трехфазных ИПУЭ прямого включения «МИР С‑04» и 4 трехфазных ИПУЭ косвенного включения «МИР С‑07»;
- сбор информации осуществляется через 2 однофазных ИПУЭ «МИР С-05» c функцией шлюза-координатора (со встроенными модемами GSM, PLC и ZigBee);
- канал ZigBee устойчиво работает только в рамках одного подъезда, в котором установлен ПУ/шлюз «МИР С-05», связь с прибором учета в смежных подъездах неустойчивая (кирпичные перекрытия имеют лучшие показатели проницаемости по сравнению с железобетонными перекрытиями).

Реализация разработанного НПО «МИР» гибридного подхода позволит сетевым и сбытовым компаниям оптимизировать как капитальные, так и эксплуатационные затраты на строительство ИСУЭ и адаптировать систему к любым изменениям законодательства РФ.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 3(99)_2022

Д.И. Коваль, генеральный конструктор,
ООО НПО «МИР», г. Омск,
тел.: +7 (3812) 354-710,
e‑mail: mir@mir-omsk.ru,
сайт: mir-omsk.ru