Файлы
Сбор данных по сетям 0,4 кВ
Оборудование PLC
PLC-I
PLC-II
Документация и ПО
 

АИИС КУЭ "Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ"   

1. Введение
2. Компоненты системы
3. Сравнение проводной (RS-485) и PLC-систем
4. Примеры внедрений  
5. Стоимость оборудованияPLC-системы

1. Введение 

        
      «Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ» - это современная АИИС ориентированная на применение в жилом и мелкомоторных секторах, коттеджных и дачных посёлках, а так же для учёта на вводах трансформаторных подстанций 6(10)\0,4 кВ. Отличительной особенностью нашей системы от множества других является то, что контроль за потреблением электроэнергии осуществляется по силовой распределительной сети 0,4 кВ. В отличии от АИИС КУЭ, построенных на базе счётчиков с традиционными проводными цифровыми интерфейсами RS-485 или подобными, отсутствие объединяющего интерфейсного кабеля значительно удешевляет стоимость монтажных работ и последующую эксплуатацию системы, при этом увеличивается надежность функционирования и вандалоустойчивость. Совокупная стоимость системы практически определяется суммарной стоимостью электросчётчиков. Технические решения применённые при разработке коммуникационного оборудования являются уникальными среди подобных устройств и защищены двумя патентами РФ.

Состав оборудования АИИС "Меркурий-энергоучёт":

      Оборудование системы для получения учётных данных от потребителей присоединённых к одной трансформаторной подстанции (ТП) 6(10)кВ\0,4кВ в самой минимальной комплектации состоит из трёх однофазных концентраторов "Меркурий 225" и множества однофазных и трёхфазных счётчиков "Меркурий 200,201,202,230", оснащённых встроенными PLC-модемами.       Концентраторы устанавливаются в любом подходящем месте трёхфазной четырёхпроводной сети 0,4 кВ, например, в электрощитовой жилого дома, а чаще на самой трансформаторной подстанции и подключаются каждый к своей фазе одной из секций шин. Основные их функции - обеспечить синхронизацию передачи данных счётчиками и принять информацию об энергопотреблении непрерывно транслируемую модемами счётчиков с её последующем сохранением в собственной энергонезависимой памяти. Кроме этого они осуществляют раздачу сигналов точного времени и изменяют режимы работы счётчиков. Концентраторы оснащёны цифровым интерфейсом RS-485 через который они посредством витой пары объединяются в единую локальную сеть друг с другом и дополнительными устройствами передачи информации на удалённый компьютер диспетчерского пункта. Например, GSM-шлюзом «Меркурий 228», радиомодемом, модемом телефонной сети и т.д. При необходимости в сеть можно включить также счётчики электроэнергии "Меркурий" имеющие данный интерфейс, например, балансные на ТП. Тогда появится возможность удалённого контроля всех возможных параметров учитываемых счётчиками. Возможен съём накопленной информации на переносной компьютер инспектора непосредственно на месте установки концентраторов через USB порт.

Рисунок 1. Типовая схема размещения оборудования

 

Рисунок 2. Оборудование на двухтрансформаторной ТП 6(10)\0,4 кВ.

Небольшое отступление:
      Распределительные сети низкого напряжения в России отличаются в худшую сторону от европейских более высоким уровнем шумов и высокой скоростью затухания высокочастотного сигнала. Изношенное промышленное оборудование и силовые кабели создают помехи непредсказуемой формы и мощности как широкополосные, так и с концентрированным спектром. Характерны нестационарные и непредсказуемые изменения импеданса сети во времени и вдоль линии передачи. Эти факторы существенно препятствуют широкому распространению АСКУЭ с передачей данных по силовой сети, поскольку до недавнего времени не удавалось обеспечить надежный приём информации от нескольких сотен абонентов удаленных от устройства сбора данных более чем на 500 метров.
      В основу обмена информацией в системе «Меркурий PLC» положен принцип передачи данных с использованием всех известных видов разделения сигналов – временного, частотного и кодового, что позволяет осуществлять передачу данных в самых неблагоприятных условиях. Для обеспечения высокой помехоустойчивости и высокого уровня защиты информации используется запатентованная оригинальная разновидность OFDM-модуляции. Известно, что только широкополосные сигналы и способы модуляции в состоянии обеспечить приемлемые помехоустойчивость и дальнодействие при передачи данных без дополнительных ступеней ретрансляции в такой «суровой» среде как распределительные сети низкого напряжения. Однако до сих пор массовому применению сигналов этого класса в задачах АСКУЭ препятствовали сравнительно высокие стоимость и энергопотребление специализированной элементной базы.

Монтаж и наладка

      Развертывание системы в простейшем варианте сводится к установке индивидуальных счетчиков у абонентов, общедомовых счётчиков обслуживающих лифты и освещение, балансных счетчиков на ВРУ домов или самой ТП, концентратора на ТП и несложной настройки оборудования (см. файл "Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ.Быстрый старт" и другую документацию.
      Перед установкой счётчиков, необходимо присвоить сетевые адреса внутренним PLC-модемам. Для этого предназначен технологический модем «Меркурий-223». Программное обеспечение, а именно, программы «ВMonitor.exe», «TComm.exe» и "BQuark.exe" бесплатны и входят в состав поставки оборудования. Программа "ТМсомм " используется совместно с технологическим модемом (T-модемом) "Меркурий-223" для назначения индивидуального сетевого адреса счетчика. Программа "BМonitor"предназначена для конфигурации концентратора "Меркурий-225" и просмотра принятых пакетов содержащих информацию об энергопотреблении абонентских счетчиков в сегменте сети обслуживаемой данным концентратором. Программа "BQuark.exe" - рабочая программа оператора учёта.

Систему «Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ» отличает от существующих аналогов:

  • очень надёжная передача данных по силовой сети за счет применения модемов собственной конструкции, которые отличает от существующих очень низкое рабочее соотношение сигнал/шум в точке приёма (вплоть до минус 20 dB), а по затуханию – около 60 dB. Такие характеристики позволяют вести надёжный приём данных даже при превышении шумов над сигналом более чем в 10 раз (по амплитуде) и на расстояния до 1000 метров* в любое время суток .
  • Невысокая стоимость оборудования при высоких технических характеристиках.
  • Низкие затраты на внедрение, которые сводятся к монтажу счетчиков с заранее установленным сетевым адресом и концентратора.
  • Полностью отсутствует необходимость в дополнительных проводах цифрового интерфейса связи, что даёт абсолютную защиту системы от вандализма.
  • Наращивание количества абонентов сводится к установке очередного счетчика без перенастройки УСПД и программного обеспечения.
  • Максимальное количество счетчиков опрашиваемых одним концентратором - до 2048. Периодичность опроса от 3 до 30 минут.
  • Система универсальна. Имеет единую топологию с возможностью применения в частном, коммунальном, мелкомоторном и промышленном секторах.
* если воздушная линия 0,4кВ выполнена с использованием СИП или в промежуточных узлах сети применяются дополнительные концентраторы в режиме ретрансляции данных. На воздушных линиях средней степени износа расстояние устойчивой связи без дополнительных ступеней ретрансляции составляет 400-600 метров. Применение ретрансляторов увеличивает это расстояние в 1,5-2 раза.

 2. Описание компонентов системы

Количество основных компонентов системы сведено к минимуму. Это:

      1. Счетчики электрической энергии: однофазные Меркурий 200, Меркурий 201, трёхфазные Меркурий 230 с встроенным модемом передачи данных по силовой сети (PLC-модем). Счетчики обеспечивают (в зависимости от модификации) накопление и хранение энергопотребления нарастающим итогом. Работу в многотарифном режиме. Учет реактивной энергии. Дистанционное вкл/откл или ограничение потребления. Измерение и индикацию мгновенных значений мощности, напряжения тока, cos F.

      2. Концентратор"Меркурий 225" (одноканальный цифровой приёмник данных по силовой сети и накопитель данных об энергопотреблении) . Концентратор осуществляет синхронизацию передачи и приём данных от счетчиков электроэнергии по одной фазе и передачу их через выбранный канал связи на центральный диспетчерский пункт. Возможен съём накопленной информации на переносной компьютер инспектора непосредственно на месте установки концентратора Меркурий-225 через последовательный порт RS485 или USB. В трёхфазной сети используется блок из трёх концентраторов "Меркурий 225" связанных по интерфейсу RS-485.

Концентратор обеспечивает:

- прием, обработку и хранение энергопотребления с 2048 счетчиков;
- передачу индивидуальных и групповых команд счётчикам;
- синхронизацию внутренних часов многотарифных счетчиков;
- ретрансляцию данных для увеличения зоны охвата;
- формирование данных об аварийно-техническом состоянии системы;
- подключение GSM и радиомодемов, адаптеров сети ethernet;

      3. Технологический модем (ТМ) "Меркурий-223".
Используется для программирования сетевых адресов абонентских PLC-модемов в составе счетчиков Меркурий.

      4 Коммуникационное оборудование
1. GSM шлюз «Меркурий 228» предназначен для обеспечения удалённого доступа к устройству или группе устройств оснащённых последовательными интерфейсами RS-485. В системе "Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ" используются для передачи данных от территориально распределённых концентраторов "Меркурий 225" в диспетчерский пункт энергоучёта.

2. GSM модем «Siemens MC35» или любой другой. Подключается к ПЭВМ диспетчера учёта для обеспечения двусторонней связи с удалёнными устройствами по каналу GSM.

      5. Программные средства

   - программа "ТМсомм.exe"
Используется совместно с технологическим модемом Меркурий 223 для назначения индивидуального сетевого адреса счетчика.

   - программа "BМonitor.exe"
предназначена для задания параметров конфигурации концентратора Меркурий 225 и просмотра принятых пакетов содержащих информацию об энергопотреблении абонентских счетчиков в сегменте сети обслуживаемой данным концентратором.

   - программа "BQuark.exe"
Предназначена для использования в составе автоматизированной системы контроля и учёта потребления электроэнергии «Меркурий - ЭНЕРГОУЧЁТ” как рабочее место оператора учёта. При помощи данной программы производится дистанционный съём информации с территориально распределённых концентраторов «Меркурий 225». А также имеется возможность передавать концентраторам любые допустимые групповые и индивидуальные команды по управлению отдельной точкой учёта.

    - программа "Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ" (коммерческая)

Программа имеет следующие функциональные возможности:
  • Обеспечивает возможность работы с оборудованием различного типа ( счётчики электроэнергии «Меркурий», концентраторы «Меркурий 225»), по различным каналам проводной и беспроводной связи через различное коммуникационное оборудование в том числе GSM-шлюз «Меркурий 228».
  • Создаёт и автоматически пополняет базу данных в формате MS Access, в которой содержатся сведения о региональной принадлежности (город, район, улица, дом, квартира, хозяин), а так же и лицевые счета, тип установленного счетчика, его серийный номер и адрес в системе АИИС, тип линии связи (RS485, CAN, GSM, PLC).
  • Обеспечивает защиту информации от несанкционированного доступа и разграничивает права пользователей системы.
  • В автоматическом или ручном режиме опрашивает все точки учета, которые прописаны в базе данных по заданным параметрам и заданному расписанию опроса.
  • В автоматическом или ручном режиме формирует отчеты о потреблении энергоресурсов в форматах «*.xls».
  • Обеспечивает синхронизацию времени на всех приборах учета.
  • Обеспечивает чтение профиля нагрузок с трёхфазных счётчиков "Меркурий 230" имеющих данную функцию с последующим сохранением в БД, графическим отображением и конвертацией в формат АСКП.

3. Сравнение проводной (RS-485) и PLC-системы:

№ п/п Характеристика Дополнительная двухпроводная линия Передача информации по электропроводке
1

Проектные и монтажные работы по созданию системы

 
Требуется разработка проекта кроссовых соединений и монтаж информационных линий скрытым образом или в специальных коробах Счетчики включаются в систему сразу же после подключения их к электропроводке
2

Стоимость эксплуатации системы

Требуется создание службы контроля и поддержки технического состояния информационных линий Информация передается по силовой электропроводке, никаких дополнительных работ по поддержке технического состояния информационных линий не требуется
3

Возможность наращивания существующей системы

Требуется прокладка дополнительных линий связи, установка дополнительного оборудования, временное отключение действующих компонентов системы Прокладка дополнительных линий, установка дополнительного оборудования и отключение работающей системы не требуется
4

Защита информации от несанкционированного доступа

Для предотвращения умышленного повреждения информационных каналов требуется прокладка информационных линий в защитных коробах. Низкая степень достоверности передачи информации от счетчиков с импульсным выходом Информация передается по силовой электропроводке в цифровом виде, защищенном от несанкционированного доступа
6 Возможность автоматизации учета в частном секторе Невыгодна по экономическим показателям и по показателям надежности. да

Экономический эффект от внедрения АИИС "Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ"

  1. Своевременный учёт расхода электроэнергии каждым абонентом сети без необходимости прямого доступа к приборам учёта для сверки показаний.
  2. Отслеживание технического состояния и выявление неисправных счётчиков электроэнергии.
  3. Устраняется возможность безнаказанного хищения электроэнергии и других нарушений со стороны конечных потребителей электроэнергии
  4. Переход на расчет по дифференцированным тарифам времени суток.
  5. Расчет небаланса по всем цепям доставки электроэнергии в распределительных сетях 6(10)/0,4 кВ.
  6. Обнаружение и локализация потерь электроэнергии.
  7. Повышение класса точности и чувствительности счетчиков электроэнергии.
  8. Сокращение количества контроллеров-обходчиков.
  9. Снижение уровня затрат на обслуживание точек учета и организацию выписки счетов.
  10. Повышение уровня ответственности абонентов за своевременную оплату платёжных счетов.
  11. Своевременное выявление хищений электроэнергии.
  12. Отсутствие искажений при снятии показаний электросчетчиков за счёт исключения человеческого фактора.
  13. Повышение срока службы электрических сетей за счет оперативного контроля за их симметричной нагрузкой.
  14. Оперативное использование данных по электропотреблению в процессе принятия решения по закупке электроэнергии.

 Экономический эффект от внедрения АИИС «Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ» составляет от
5 до 20 % в год от суммарного потребления электроэнергии объектами автоматизации.

4. Где внедрено

ООО "Фирма Инкотекс" предлагает базовое оборудование и программное обеспечение всем заинтересованным организациям. Оказывается полная техническая поддержка. Пилотные проекты внедрены в гг. Москва, Ростов-на-Дону, Липецк, Кемерово, Алма-Ата, Новокузнецк, Нижнекамск, Владимир, Оренбург и др.

Пример подсистемы АСКУЭ ТП819 ОАО «Северо-Кузбасская
электросетевая компания»
на базе счетчиков с технологией PLC
в г. Кемерово и др. >>> смотреть

5. Расчёт стоимости оборудования

Стоимость компонентов системы "Меркурий-ЭНЕРГОУЧЁТ":
1. Счетчик однофазный однотарифный «Меркурий 201.22» - 1350 руб.
2. Счетчик однофазный многотарифный «Меркурий 200.04» - 1800 руб.
3. Счетчик трехфазный однотарифный «Меркурий 230 AR-xx CL  - 3304 руб.
4. Счётчик трёхфазный многотарифный «Меркурий 230 ART-хх CLN -3900 руб.
5. Концентратор «Меркурий 225.11» -5000 руб.
6. GSM-шлюз «Меркурий 228» -10000 руб.
7. GSM-терминал для диспетчерского пункта -7030 руб.
8. Фильтр подключения  -4800 руб.
9. Технологическое программное обеспечение бесплатное

Проектные, монтажные и эксплуатационные расходы из-за отсутствия проводов значительно ниже в сравнении с существующими проводными АСКУЭ.

Ориентировочная стоимость создания системы на 200 точек учёта в пересчете на 1 точку учёта.

  • Для однотранформаторной ТП, однотарифного учёта, без возможности передачи данных по gsm каналу.
  • 1350 + 3*5000/200 = 1425 руб.
  • Для двухтрансформаторной ТП, многотарифного учёта, с возможностью передачи данных по gsm каналу.
  • 1800 + (4800+10000+7030+3*5000)/200 = 1984 руб.

6. Дополнительная информация

Дополнительные справочные руководства и документация размещены на странице документации >>> здесь.

Будем рады ответить на возникшие вопросы >>> здесь

 
© ООО "НПК "ИНКОТЕКС" 2005 - 2017 гг.