АСКУЭ: что это такое? Принципы организации систем АСКУЭ

Система АСКУЭ — что это такое?

Автоматизированная система учёта электроэнергии — это технологическое решение, которое обеспечивает:

• дистанционный сбор данных с интеллектуальных приборов учёта;
• передачу полученной информации в личный кабинет оператора;
• обработку переданных данных с последующей выгрузкой в информационные системы — 1С, ГИС ЖКХ и другие.

Система автоматизированного контроля за отпуском и потреблением электроэнергии обеспечивает достоверный учёт, который одновременно выгоден ресурсоснабжающим организациям, хозяйствующим субъектам, собственникам жилья и государству. Совершенствование технологий обмена данными позволило существенно упростить коммерческий учёт энергоресурсов, снизить стоимость его внедрения.

Внедрение АСКУЭ позволяет автоматизировать учёт, добиться его максимальной точности, получить аналитическую информацию, которая необходима для разработки и корректировки программ по энергосбережению и повышению энергетической эффективности. Эти данные принято называть «показания АСКУЭ». Что это такое, простыми словами не скажешь. Для этого нужно, прежде всего, понимать, как расшифровать «АСКУЭ», разложить это сложное явление на составляющие.

АСКУЭ: расшифровка аббревиатуры

Термин расшифровывается следующим образом: Автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии.
Разложим это определение на два понятия, которые его составляют:

1. Автоматизированная система — это набор организационно-технических инструментов для выработки управленческих решений, которые основаны на автоматизации обмена данными.
2. Коммерческий учёт электроэнергии — это измерение количества отпущенной и потреблённой электрической энергии при взаиморасчётах между потребителем и энергосбытовой компанией. Он включает в себя сбор, хранение, обработку и передачу данных, полученных с индивидуальных и коллективных приборов учёта.

Таким образом, АСКУЭ — это организационно-техническая система автоматизированного учёта отпущенной и потреблённой электроэнергии для достижения точности взаиморасчётов между поставщиками и потребителями.

АСКУЭ и АИИС КУЭ: отличия и общие черты

Помимо АСКУЭ, в электросетевом комплексе применяется также термин АИИС КУЭ. Расшифровка аббревиатуры содержит минимальное отличие: автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учёта электроэнергии.

С технической точки зрения различий между этими двумя терминами практически нет, если не учитывать классы АИИС КУЭ. Они лежат в правовой плоскости:

• Требования к АСКУЭ определяются «Основными положениями функционирования розничных рынков электроэнергии» (утверждены Постановлением Правительства РФ от 04 мая 2012 года № 442).
• Требования к АИИС КУЭ определяются Приложением 11.1 к Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра оптового рынка электроэнергии (утверждено Протоколом № 12/ 2015 заседания Наблюдательного совета Ассоциации «НП Совет рынка» от 21 августа 2015 года).

Таким образом, понятие АСКУЭ применяется в отношении розничных поставщиков и потребителей электроэнергии, в том время как АИИС КУЭ — в отношении её производителей и оптовых поставщиков, где наличие автоматизированной информационно-измерительной системы является основным условием для выхода на оптовый рынок. Класс точности для счётчиков коммерческого учета, включённых в такие системы, должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ «Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения», а сами АИИС КУЭ обязаны пройти регистрацию в Росреестре и аттестацию контролирующим органом.

С принятием Постановления Правительства РФ от 04 мая 2012 года № 442, с 01 января 2012 года, АИИС КУЭ стала ограниченно применяться на розничном рынке.

В контексте данной статьи отличия АСКУЭ и АИИС КУЭ не представляются существенными, поэтому далее для удобства изложения мы станем оперировать общим термином — «АСКУЭ».

Предназначение АСКУЭ

Основное назначение системы контроля учета электроэнергии, то есть, ее принцип работы – это собрать данные по потребителям, как по мощности, так и по напряжению. После чего происходит обработка всех полученных данных, на основе которых составляется отчет. Обязательно проводится анализ и прогноз на следующие периоды. Но самое важное – это анализ стоимостных параметров и вывод цены за потребляемую электроэнергию.

Схема АСКУЭ многоквартирного дома

Поэтому чтобы система работала именно по такому принципу, необходимо:

• во всех точках потребления электрического тока установить самые точные и современные средства учета – электронные счетчики;
• все полученные от счетчиков сигналы (цифровые) собирать в специальных блоках – сумматорах, с большой памятью;
• обязательно обвязать систему связью, с помощью которой отчеты будут отправляться вниз потребителям и вверх подотчетным организациям;
• организовать центры, которые будут обрабатывать полученные данные, для чего их необходимо оснастить современными компьютерами и программными обеспечениями.

АСКУЭ: принцип работы

Рассмотрим подробнее АСКУЭ: как работает, из чего состоит, для чего используется.

Автоматизированная система учёта электрической энергии — трёхуровневая структура.

1. Нижний уровень составляют интеллектуальные приборы учёта (умные счётчики) электроэнергии с цифровыми выходами. Они обеспечивают непрерывное измерение параметров потребления энергоресурса в определённых точках и передачу данных на следующий уровень без участия обходчиков и контролёров. Для снятия показаний и обслуживания системы АСКУЭ достаточно одного диспетчера.
2. Средний уровень представляет способ передачи информации. Она состоит из устройств сбора и передачи данных, которые обеспечивают круглосуточный опрос приборов учёта в режиме реального времени и передают информацию на верхний уровень.
3. Верхний уровень — это центральный узел сбора и обработки информации, на который поступают данные со всех устройств сбора и передачи, включённых в систему. На этом уровне используется программное обеспечение АСКУЭ (личный кабинет), которое делает возможными визуализацию и анализ полученной информации, подготовку отчётной документации, начисление оплаты по показаниям, отображение данных учёта в ГИС ЖКХ.

Передача данных АСКУЭ и связь между элементами системы обеспечивается протоколами пересылки небольших объёмов информации по проводным или беспроводным каналам. Сравнение технологий АСКУЭ показывает, что оптимальным решением для снятия показаний как в черте города, так и в сельской местности, являются системы автоматизации коммерческого учёта, использующие беспроводной протокол LPWAN.передачи небольших по объёму данных на дальние расстояния, разработанная для распределённых сетей телеметрии.

В соответствии с трёхуровневой структурой, принцип действия АСКУЭ можно представить в виде следующего алгоритма:

1. Электросчётчики посылают сигнал на устройство сбора данных.
2. Данные, полученные с приборов учёта, передаются на сервера сбора и обработки информации.
3. Информация обрабатывается операторами АСКУЭ с применением специально разработанного программного обеспечения.

Данные, полученные с помощью АСКУЭ, используются для корректного начисления потребителям платы за услугу энергоснабжения.

Основные элементы АСКУЭ

Как видите, автоматизированная система учета включает в себя ряд элементов (подразделений), которые выполняют определенные задачи. Подобную структуру принято разделять на три уровня. Расскажем детально о назначении каждого из них.

Элементы первого уровня

К таковым относятся электронные приборы учета, у которых имеется специальный модуль, позволяющий отправлять сигналы в центр сбора. В России практикуется использование интерфейса RS-485, это стандарт асинхронной передачи данных, применяемый в системах автоматизации. Его упрощенная организация представлена ниже.

Организация интерфейса RS-485

Основной недостаток подобного устройства – ограничение количества приемо-передатчиков, их не может быть более 32. Выходом из этого может быть каскадирование системы, а именно установка сумматоров, «аккумулирующих» данные от различных источников. Изображение такого прибора показано на рисунке.

Рисунок. Устройство сбора и передачи данных (УСПД)

Обратим внимание, что разработка АС на базе интерфейса RS-485 велась в то время, когда использование GSM было экономически не обосновано. На текущий момент ситуация радикально изменилась.

Связующее звено (элементы второго уровня)

Данный уровень используется для организации транспортировки данных к центру обработки. На текущий момент большинством приборов учета используется интерфейс RS-485, несмотря на то, что данный способ является явно устаревшим. Сложившаяся ситуация вызвана инертностью структур, отвечающих за стандартизацию, что несколько притормаживает внедрение новой технической базы.

Центр обработки (завершающее звено)

Данный элемент представляет собой АПК, в который поступают и обрабатываются информационные сигналы. Его характеристики напрямую зависят от объема поступающих данных и наличия дополнительных функций системы. Исходя из этих технических условий, для комплекса АС подбираются компьютерные мощности и программное обеспечение.

Сферы применения

Принцип работы АСКУЭ состоит в том, чтобы своевременно собирать данные по всем потребителям как по напряжению, так и по мощности. Только после этого автоматизированная программа обрабатывает всю информацию, на основании которой и составляется подробный отчёт. Эксперты в обязательном порядке проводят анализ, а также составляют прогноз на предстоящий период. Кроме того, дальнейшая слаженная работа невозможна без изучения стоимости определённых параметров и вывода итоговой цены за потребляемую энергию.

Чтобы система слаженно работала именно по такому принципу, нужно выполнить ряд обязательных требований:

• 
  На всех участках потребления электроэнергии установить инновационные средства учёта — счётчики.
• Абсолютно все поступающие от счётчиков цифровые сигналы должны храниться в специальных блоках — сумматорах, с большой памятью.
• Обустроить центры, где будут обрабатываться все полученные данные. Руководство должно оснастить компании мощными компьютерами и современным программным обеспечением.
• В обязательном порядке необходимо обвязать всю систему линиями связи, при помощи которых все отчёты будут отправляться потребителям и подотчётным предприятиям.

Счётчики АСКУЭ: устройство и виды

Основным элементом АСКУЭ является электросчётчик. Он считает потребляемую абонентом электроэнергию, служащую основным источником информации для системы.

Рынок электротехнической продукции предлагает покупателям три вида приборов учёта электрической энергии:

• Индукционные. Первые среди считающих устройств, они сегодня уступают место современным многофункциональным приборам. Так как не отвечают всё возрастающим требованиям. А при подключении к АСКУЭ требуют дополнительной аппаратуры.

Принцип действия индукционного счётчика основан на подсчёте оборотов алюминиевого диска, вращающегося под воздействием магнитных полей, создаваемых токовой катушкой.

• Электронные. Именно такие «умные» счётчики дали возможность организовать процесс автоматизации учёта электроэнергии и остальных энергоресурсов. Они имеют электронные датчики, считывающие сигнал с токопроводов, в дальнейшем преобразующиеся в счётные импульсы. Такие приборы обладают широкими возможностями. Умеют не только подсчитывать расход киловатт-часов, но и измерять текущие параметры электрической сети: напряжение, силу тока, частоту и другое.
  

Интеллектуальным центром электронных средств учёта служит микропроцессор, на который можно воздействовать программными средствами и перенастраивать его.

• Гибридные. Сочетают измерительно-вычислительные элементы индукционных средств учёта с компонентами электронных счётчиков.

Кроме того, приборы бывают однофазные и трёхфазные, отличаются классом точности, номинальным напряжением и имеют разное назначение (многотарифные, эталонные счётчики).

Несомненным достоинством счетчиков АСКУЭ является возможность мгновенной передачи информации в прямом и обратном направлении:

• Поток от счётчика к оператору: данные электрического учёта, сигналы о нарушении в работе, вызванные вскрытием, магнитным воздействием, дефектом или отказом.
• Поток от оператора к счётчику: включение, отключение, изменение тарифного плана. При необходимости и оснащённости — финансовую информацию в виде счетов на оплату текущей задолженности.

Однако это накладывает и строгие требования к приборам учёта. Электрические счётчики АСКУЭ обязаны:

• Соответствовать ГОСТам.
• Быть в списке Государственного реестра.
• Иметь необходимый класс точности.
• Согласовываться с организацией-поставщиком электрической энергии.

Составляющие элементы

Чтобы изучить структурную схему АСКУЭ, нужно мысленно разделить её на три общих блока. Это наиболее распространённая, общепринятая компоновка, которая составляет базовую часть всей системы. Блок под номером один включает в себя мощные агрегаты для учёта энергии, представленные индукционными или же электронными электросчётчиками. Такие приборы устанавливаются исключительно у потребителя. Если же был вмонтирован инновационный счётчик, то сбор необходимой информации будет осуществляться через встроенный порт связи.

Отдельно стоит учесть, что на сегодняшний день основной процент приборов комплектуется на заводе мощным интерфейсом для включения в АСКУЭ. Если используется счётчик старого образца — индукционный, то специалисты дополнительно оснащают его считывающим устройством, за счёт этого происходит передача данных.

Второй блок выполняет все функции связи. Те показания, которые были удачно собраны ещё на первом этапе, должны быть переданы и надёжно защищены от взлома мошенниками. Реализовать эту идею можно несколькими способами:

• Через обычные телефонные линии связи.
• Передача по Всемирной паутине.
• Мобильная связь разных стандартов (3G, GPRS, Wi-Fi).
• Совокупность всех существующих способов для гарантированной безотказной работы системы.

Третий блок сочетает в себе специализированные средства компьютерной обработки полученных данных. На этом этапе вся собранная информация обрабатывается и анализируется. С технической стороны третий блок обязательно состоит из мощного сервера или же компьютера с актуальным программным обеспечением. Благодаря этому эксперты могут максимально правильно настроить все узлы системы.

Требования к монтажу

Любое внедрение системы должно начинаться с проектирования. От правильности всех расчётов зависит успешная установка и подключение АСКУЭ. Профессиональное проектирование обязательно должно учитывать особенности объекта, ресурсы, а также объёмы производства компании. На основании полученных расчётов итоговое количество и разновидность используемого оснащения при установке системы может подвергаться изменениям. Благодаря этому появляется дополнительное время для подбора нужных приборов, которые точно будут соответствовать всем заявленным требованиям.

Только после проведения всех расчётных и проектировочных работ специалисты могут приступать к установке АСКУЭ. Эта процедура состоит из нескольких основных этапов:

• 
  Установка обязательного оборудования (модемы, приборы учёта, компьютеры, серверы).
• Прокладка и последующий монтаж кабельных линий.
• Подключение приобретённого оборудования.
• Финальная наладка системы.

Стоит отметить, что все работы по установке и подключению АСКУЭ могут выполняться исключительно подрядными компаниями. В обязанности экспертов входят следующие мероприятия:

• Тщательное изучение объекта. Выбор наиболее подходящего оборудования, а также поэтапное составление проектной документации.
• Обязательное согласование в органах Энергосбыта. После одобрения планов специалисты могут приступать к монтажу и пусконаладочным работам.
• Настройка компьютерного оснащения, консультация потребителей. В течение указанного в документах срока клиент может бесплатно обратиться за гарантийным обслуживанием оборудования.

Если же во время эксплуатации возникли какие-либо проблемы, неполадки или же сбои в работе АСКУЭ, тогда пользователи могут обратиться к любому подрядчику, у которого есть необходимый опыт в сфере построения таких систем.

Установка инновационной системы АСКУЭ должна осуществляться в строгом соответствии с чёткими требованиями и пожеланиями заказчика. Сам эксперт должен полагаться ещё и на конкретные данные объекта. Итоговый результат зависит не только от проектирования и монтажа, но и от настройки. На финальном этапе должны быть установлены правильные опции.

Технические требования к установке и обслуживанию

Точность работы АСКУЭ в большинстве своем зависит от работы устройств блока №1. К ним и предъявляется основная масса требований.

• Эксплуатация средств учета электроэнергии допускается, только если они внесены в Госреестр.
• Измерительный комплекс и все его составляющие соответствуют требованиям ПУЭ.
• В счетчике есть интерфейс для связи с системой либо встроенный порт.
• Прибор обеспечивает сохранение информации не менее чем за последние 45 суток.
• У счетчика должна быть возможность подключения к резервному электропитанию.
• Счетчики, локальное оборудование размещается в пломбируемых шкафах с окошком для снятия показаний.
• На каждый измерительный элемент системы должен быть паспорт токов утечки.
• Прибор защищается от несанкционированного изменения данных с помощью механической защиты, пароля.
• Сетевой блок обеспечивает сбор данных по цифровому интерфейсу.
• Должна выполняться корректировка времени и даты счетчиков по команде из центра АСКУЭ.
• Выходные данные измерительных приборов сохраняются с отметкой времени.
• Устройства и средства связи сохраняют информацию о несанкционированной попытке изменения данных.

Для АСКУЭ разработаны специальные программы, позволяющие сохранять данные при сбоях в работе сети или отказе приборов.

Оборудование для автоматизированных систем коммерческого учёта электроэнергии

Системы передачи данных, преобразователи формата информации, накопители данных — это специальные устройства. Заказчик выбирает бренд, комплектацию, и состав аппаратуры. Абонентские устройства — это стандартные сертифицированные приборы учёта, с возможностью подключения к устройствам считывания информации.

Без подключения к системе, эти счетчики работают в обычном режиме.

Причем для работы АСКУЭ не обязательно использовать электронные приборы учёта. Есть и механические модели с возможностью отбора данных.

Рабочие места и серверное оборудование организуются на основе персональных компьютеров. Как правило, под управлением ОС Windows. После установки специализированного программного обеспечения, компьютер становится частью АСКУЭ.

Немного о недостатках системы АСКУЭ (АИИС КУЭ).

Безусловно, наивно было бы утверждать, что АСКУЭ – “манна небесная” для потребителя и только один факт ее существования несет благо. Это не совсем так.

Как и в любой технически сложной системе, которая состоит из большого количества элементов, АСКУЭ (и тем более АИИС КУЭ – как еще более сложная система), значительно вырастает вероятность выхода ее элементов  из строя. Это определяет необходимость регулярного обслуживания системы. “Поставил и забыл” – это не про АСКУЭ. А обслуживание требует затрат. Поэтому многие заказчики требует гарантий на построенную систему от подрядчика, чтобы хотя бы на несколько лет не тратить на обслуживание.

Кроме этого фактора есть еще один не очень приятный фактор – это довольно высокая стоимость АСКУЭ.

Стоимость строительства АСКУЭ для многоквартирного дома – от 400 тыс. руб.

Стоимость АИИС КУЭ для предприятия для выхода его на оптовый рынок электроэнергии – от 700 тыс.руб.

Именно поэтому, перед принятием решения о строительстве АСКЭУ необходимо правильно оценить будущие затраты и эффект от установки системы и тогда вложения быстро окупятся и система начнет приносить выгоду – будет снижать затраты на электричество.

Если у Вас оставлись вопросы по строительству АСКЭУ (АИИС КУЭ) или Вы хотите рассчитать экономическую эффективность от его внедрения и установки, Вы можете обратиться к нам для бесплатной консультации по форме задать вопрос или связавшись с расположенной ниже форме для связи.

Итог

Энергетики считают, что в скором времени все системы энергообеспечения будут интегрированы в АСКУЭ. Электронных устройств становится все больше, электричество относится к возобновляемой энергии. Те организации, которые уже сегодня подключены к автоматизированной системе коммерческого учёта электроэнергии, будут работать в привычном режиме. Остальным все равно придется приобретать оборудование, и заказывать монтаж. Специалисты подсчитали, что внедрение глобальной системы автоматизации позволить сократить расход электроэнергии в масштабах государства до 40%.