Сравнительный анализ автоматизированных систем контроля учета электрической энергии (АСКУЭ) для бытовых потребителей

ТПП SMART METERING

Системы, использующие технологию PLC

Краткое описание системы

Система TPP Smart Metering работает с применением самых современных мировых технологий и принципов: M2M, AMI, ZigBee и других. Технология ZigBee была создана в 2003 году. Связь между устройствами осуществляется по радиоканалу на частоте 2,4 Ггц, защищенному от помех (беспроводная технология). Основная особенность технологии ZigBee заключается в том, что она при малом энергопотреблении поддерживает самоорганизующуюся и самостоятельно восстанавливающуюся ячеистую сеть с ретрансляцией и маршрутизацией данных.

Основой систем на PLC является использование передачи информации по силовым проводам линии 0.4 кВ. (Power Line Communication, сокращенно PLC). Технологию PLC используют с 1960-х годов, хотя на многих интернет ресурсах её называют «современной».  Данные передаются по существующим проводам, накладывая  сигнал поверх напряжения переменного тока частотой 50 Гц.

Состав системы

Счетчики типа Меркурий (завод Инкотекс) и счетчики типа СЕ (завод Энергомера) со встроенными ZigBee модулями, шлюз с постоянным подключением к сети Интернет через беспроводный модем, роутер.

Счетчики c PLC модулем, УСПД (устройство сбора и передачи данных, аналог шлюза в системе ТПП) и роутер.

Назначение системы

Дистанционный, автоматизированный сбор данных с приборов учета электроэнергии. Автоматическое формирование ведомостей по потреблению электроэнергии. Возможность дистанционного управления нагрузкой потребителей: отключение включение, ограничение мощности абонентов.

Хранение и защита данных

Все данные передаются с объекта через сеть Интернет на промышленные арендуемые сервера и храняться на них длительное время. На всех уровнях системы применяется промышленное шифрование данных, что позволяет гарантировать защиту информации.

Все данные передаются на диспетчерский пункт ООО «ТанКос-электропроект» посредством GSM связи и хранится на локальном сервере.

Требования к сети 04 кВ

Качество электросети объекта (наличие высокочастотных помех из-за плохих контактов в сети и использования неисправного оборудования потребителей и пр.) не влияет на работоспособность системы, т.к. данные на объекте передаются по радиоканалу.

Требуется  обеспечить качество электроэнергии и нормальное состояние электрических сетей. Плохие контакты, некачественное оборудование потребителей, создающее высокочастотные помехи в сети и пр., значительно ухудшают передачу данных от счетчика к УСПД.

Помехоустойчивость

При использовании технологии ZigBee (связь осуществляется по радиоканалу), наличие помех в сети не влияют на работу системы

Низкая помехоустойчивость. Источником помех могут быть: источники бесперебойного питания, устаревшее бытовое электрооборудование (холодильники, телевизоры и т.п.), наличие скруток в проводах и т.д.

Качество сбора данных с приборов учета

Применение современных промышленных технологий позволяет обеспечить сбор данных со 100% приборов учета с периодичностью  30 минут.

Возможны значительные задержки по времени в передаче данных от счетчиков к УСПД. Данные на сервер поступают только при запросе через GSM модем.

Быстрота выполнения команд

Уникальные возможности по обеспечению оперативного управления нагрузкой абонентов. Возможность ограничения потребляемой мощности, отключения абонентов. Среднее время выполнения команды – не более 4 секунд.

Связь диспетчерского пункта со шлюзом осуществляется по технологии GPRS (Интернет), передачу данных обеспечивают три сим-карты различных мобильных операторов, установленные в шлюзе. Это обеспечивает постоянную и стабильную связь при любых условиях.

Скорость выполнения команд управления нагрузкой абонентов зависит от наличия помех в сети. (см. предыдущий пункт). Возможны задержки до нескольких дней.

Связь УСПД с диспетчерским пунктом осуществляется с помощью GSM модема по сотовой связи. Качество связи на объекте зависит от конкретного оператора связи в данном регионе.

Количество абонентов в одном корпусе

В системе TPP используются счетчики только на одного абонента, т.е. одно устройство на одного абонента.

В отдельных системах с технологией PLC используются счетчики на 1,2 и 3 абонентов в одном корпусе. То есть, если с одного столба запитано 2 или 3 абонента, то возможно использовать двух- или трехабонентный счетчиков, что может снизить стоимость проекта.

Минус такого подхода – если из строя выходит счетчик одного из абонентов, нужно менять все устройство, что приводит к автоматической замене счетчиков двух других абонентов. Приходится соотносить показания ПУ всех трех  абонентов для продолжения ведения корректного и непрерывного учета потребляемой эл.энергии. При монтаже таких устройств и дальнейшем программировании есть  вероятность, что абоненты будут перепутаны местами, т.е. один потребитель будет платить за другого.

Несколько трансформаторных подстанций (ТП) на объекте

В системе TPP количество ТП не имеет значения, т.к. используется радиоканал.

На каждое ТП устанавливается УСПД, т.е. увеличивается стоимость системы. Счетчики в различных ТП необходимо разносить по PLC частоте (увеличение трудозатрат).

Устройство хранения и передачи данных

Информационная емкость шлюза — до 450 абонентов.

Для корректной работы системы в одном УСПД можно прописать только  300 абонентов.

Ручное включение абонента

При отключении абонента устройством ограничения по мощности  есть возможность быстрого обратного включения абонента прикосновением к оптопорту счетчика или кнопкой на счетчике.

Включение возможно только по команде диспетчера, что не всегда возможно при наличии помех в сети. (см. быстродействие выполнение команд).

Программное обеспечение

Любой пользователь, имеющий доступ к интернету, может просматривать показания своего счетчика и провести аналитику потребления, используя инструменты портала TelePosition Project. Взаимодействие абонента и системы происходит через интернет-портал. Достаточно компьютера (планшета, смартфона) и доступа в интернет.

Получение данных данных возможно при наличии модема, SIM карты и специализированного программного обеспечения.

Надежность

ООО «ТанКос-электропроект» внедряет систему TPP Smart Metering  на объектах с 2014 года. Система зарекомендовала себя  как современный, надежный и удобный комплекс для решения задач учета электроэнергии и управления нагрузкой  абонентов. Дефекты и неполадки при использовании данной системы минимальны.

ООО «ТанКос-электропроект» начало внедрение PLC систем в 2010 году и имеет огромный опыт их эксплуатации. К сожалению, надежность данных систем не всегда удовлетворяет потребителей и нашу организацию так как приводит к большим эксплуатационным затратам на обслуживание.