Автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Реферат на тему:

«Автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов»

Выполнил студент гр. ТЭ-10-01 Курбанаев А.А.

Проверил доцент Сулейманов А.М.

2013

Затраты на энергоресурсы - одна из основных расходных статей в бюджете любого промышленного предприятия. Поэтому получение полной картины о расходе всех видов энергии, возможность анализа этой информации, прогнозирование и управление потреблением энергоресурсов на всех этапах производства имеет особое значение. Возможность оперативно получать всю информацию об энергопотреблении дает автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ).

Смысл создания и эксплуатации АСКУЭ заключается в постоянной экономии энергоресурсов (электроэнергия, газ, вода и пр.)и финансов предприятия при минимальных денежных затратах.

По своему назначению АСКУЭ можно разделить на два типа: системы коммерческого учета и системы технического учета.

Коммерческий учет - это учет потребляемой электроэнергии (а также газа, воды и пр.) для денежного расчета за нее с поставщиком. Для такого учета требуется установка приборов повышенной точности.

Технический учет нужен для контроля процессов энергопотребления внутри предприятия, по всем его корпусам, цехам, энергоустановкам. Анализ показаний системы технического учета дает предприятиям ряд возможностей по сокращению потребления электроэнергии и мощности, не оказывая при этом влияния на объемы производства.

По способу сбора и обработки информации эти системы могут выполнять статистические, и оперативно - измерительные функции. Статистические АСКУЭ выполняют функции сбора и обработки информации за определенные временные отрезки, на основании которых производятся анализ и расчеты за потребленные виды энергии. Оперативно-измерительные функции АСКУЭ, позволяют в реальном времени отслеживать режимы потребления и качество энергоносителей. Причем это касается не только электроэнергии: на автоматизированный учет можно поставить любой вид энергоносителя - газ, пар, воду, тепловую энергию.

Наиболее выгодным для предприятия было бы наличие комплексной автоматизированной системы, совмещающей в себе статистические, и оперативно-измерительные функции, как коммерческого, так и технического учета.

Внедрение АСКУЭ дает возможность:

· оперативно контролировать и анализировать режим потребления электроэнергии и мощности основными потребителями;

· осуществлять оптимальное управление нагрузкой потребителей;

· собирать и формировать данные на энергообъектах;

· собирать и передавать на верхний уровень управления информацию и формировать на этой основе данные для проведения коммерческих расчетов между поставщиками и потребителями электрической энергии;

· автоматизировать финансово-банковские операции и расчеты с потребителями.

АСКУЭ должны выполняться на базе серийно выпускаемых технических средств и программного обеспечения. В состав технических средств АСКУЭ должны входить:

· счетчики электрической энергии, оснащенные датчиками-преобразователями, преобразующими измеряемую энергию в пропорциональное количество выходных импульсов или цифровой код (при использовании электронных реверсивных счетчиков - раздельно на каждое направление);

· устройства сбора и передачи данных (УСПД), обеспечивающие сбор информации от счетчиков и передачу ее на верхние уровни управления;

· каналы связи с соответствующей каналообразующей аппаратурой для передачи измерительной информации;

· средства обработки информации (как правило, ПК).

С метрологической точки зрения АСКУЭ представляет собой специфический тип измерительной системы, которая реализует процесс измерения и обеспечивает автоматическое (автоматизированное) получение результатов измерений. Метрологическое обеспечение АСКУЭ должно проводиться в соответствии с общими правилами, распространяющимися на измерительные системы.

Различают измерительные системы (ИС) трех типов:

· ИС широкого применения, разрабатываемые для серийного производства в виде законченных изделий, для установки которых на месте эксплуатации достаточно указаний, изложенных в их эксплуатационной документации;

· ИС целевого применения, разрабатываемые для единичного (разового или повторяющегося мелкими партиями) изготовления, для установки которых на месте эксплуатации достаточно указаний, изложенных в их эксплуатационной документации;

· ИС целевого применения, проектируемые для определенных объектов (групп однородных объектов) и возникающие как законченное изделие непосредственно на объекте эксплуатации путем комплектации из компонентов серийного или единичного изготовления и соответствующего монтажа и наладки, осуществляемых в соответствии с проектной документацией.

Следует заметить, что, в соответствии с Законом РФ "Об обеспечении единства измерений", ИС, используемые для коммерческого учета электрической энергии, подлежат обязательным испытаниям для целей утверждения типа. Испытаниям подлежат все перечисленные типы ИС, в том числе и системы третьего типа, скомплектованные на объекте эксплуатации из средств измерений, каждое из которых в отдельности зарегистрировано в Государственном реестре средств измерений. Цель испытаний - проверка системы в целом, в частности, установление:

· наличия нормированных метрологических характеристик системы;

· наличия эксплуатационной документации, определяющей, в том числе, требования к линиям связи и каналообразующей аппаратуре, при которых гарантируется функционирование системы с заданными метрологическими характеристиками;

· фактических значений метрологических характеристик системы в рабочих условиях эксплуатации.

Положительные результаты испытаний являются основанием для утверждения типа ИС и регистрации ее в Государственном реестре средств измерений с выдачей сертификата об утверждении типа системы.

АСКУЭ в общем случае содержат три уровня:

а)нижний уровень -- первичные измерительные преобразователи (ПИП) с телеметрическими выходами, осуществляющие непрерывно или с минимальным интервалом усреднения измерение параметров энергоучета потребителей (расход, мощность, давление, температуру, количество энергоносителя, количество теплоты с энергоносителем) по точкам учета (фидер, труба);

б)средний уровень -- контроллеры (специализированные измерительные системы или многофункциональные программируемые преобразователи) со встроенным программным обеспечением энергоучета, осуществляющие в заданном цикле интервала усреднения круглосуточный сбор измерительных данных с территориально распределенных ПИП, накопление, обработку и передачу этих данных на верхний уровень;

в)верхний уровень -- персональный компьютер (ПК) со специализированным программным обеспечением АСКУЭ, осуществляющий сбор информации с контроллера (или группы контроллеров) среднего уровня,

итоговую обработку этой информации как по точкам учета, так и по их

группам -- по подразделениям и объектам предприятия, отображение и

документирование данных учета в виде, удобном для анализа и принятия

решений (управления) оперативным персоналом службы главного энергетика и руководством предприятия.

Нижний уровень АСКУЭ связан со средним уровнем измерительными каналами, в которые, вообще говоря, входят все измерительные средства и линии связи от точки учета до контроллера, включая его входные цепи (иногда упрощенно под измерительными каналами подразумевают их часть -- цепи передачи данных от ПИП до контроллера). Так, например, для электроучета под измерительным каналом подразумевается цепочка от питающего фидера, проходящая через измерительные трансформаторы тока и напряжения, электросчетчик с телеметрическим выходом и двухпроводная линия связи до контроллера.

автоматизированный контроль учет энергоресурс

Средний уровень АСКУЭ связан с верхним уровнем каналом связи, в качестве которого могут использоваться физические проводные линии связи, выделенные или коммутируемые телефонные каналы, канал GSM, радиоканалы (в содержание понятия канала связи входят не только линии связи, но и оборудование связи, обслуживающее эти линии; иногда совокупность каналов связи называют средой связи). Передача данных по этим каналам осуществляется, как правило, по стандартным интерфейсам (интерфейсы типа RS-232, RS-485, ИРПС и т.п.) и определенным стандартным (например M-bus) или оригинальным (протоколы систем ИИСЭ4, СЭМ-1 и т.п.) протоколам обмена. Понятие АСКУЭ является динамичным понятием, меняющим свое содержание в зависимости от экономического и технического прогресса.

Централизованные и децентрализованные АСКУЭ

По принципу реализации и доступа к информации АСКУЭ как коммерческого, так и технического учета можно подразделить на централизованные и децентрализованные.

Структура централизованной системы совпадает с обобщенной трехуровневой схемой АСКУЭ. В такой системе сбор данных с удаленных ПИП, территориально распределенных по подразделениям и объектам предприятия, осуществляется непосредственно или через УСД на многоканальный контроллер, а с него далее на ПК. Такая структура АСКУЭ гарантирует получение в реальном масштабе времени полной и точной информации по энергопотреблению всех подразделений и объектов предприятия для уровня главного энергетика и руководства предприятия, но ограничивает оперативный доступ к этой информации со стороны энергетиков и руководителей подразделений, отдельных удаленных хозяйственных объектов предприятия и его субабонентов, что снижает эффективность АСКУЭ в плане экономии энергоресурсов. Для централизованной системы организация оперативной обратной связи с различными объектами по энергоучету требует построения либо развитой глобальной компьютерной сети инфраструктуры предприятия, либо использования сети дистанционно управляемых табло, подключенных к ПК главного энергетика.

Альтернативой централизованной системе является децентрализованная АСКУЭ. Такая система строится на базе недорогих малоканальных контроллеров учета со встроенным табло и клавиатурой, которые устанавливаются непосредственно на контролируемых объектах и через среду связи подключаются к удаленной ПК главного энергетика предприятия. Такая АСКУЭ обеспечивает в реальном масштабе времени доступ к информации энергоучета всем заинтересованным лицам. Децентрализованные АСКУЭ позволяют приблизить машинный интеллект к месту потребления энергоресурсов и благодаря этому оперативно и эффективно решать на местах задачи их учета, контроля и экономии. Децентрализованная структура АСКУЭ позволяет красиво, без противоречий объединить в рамках единой АСКУЭ функции коммерческого и технического учетов: одна или несколько малоканальных систем выделяются для решения задач коммерческого учета (и соответственно пломбируются энергоконтролирующими организациями), а остальные системы решают задачи технического учета (аналогичное объединение функций в рамках единой централизованной системы вызывает много проблем). Наконец, децентрализованная АСКУЭ, использующая системы учета с дополнительными функциями управления, позволяет реализовать автоматическое управление нагрузкой (потребителями-регуляторами) непосредственно на местах установки систем (для производств с высокой технологической дисциплиной).

АСКУЭ на базе УСПД РМ 2061. Назначение системы.

Автоматизированная система оперативного и статистического контроля электроэнергии и мощности промышленных предприятий предназначена для технического учета потребления электроэнергии.

Краткая техническая характеристика.

Состав системы.

-Приборы учета с интерфейсом RS-485 или с телеметрическим выходом.

-УСПД РМ 2061

-IBM PC с программным обеспечением.

Функциональные возможности системы.

Система по оперативному контролю производит;

-постоянный мониторинг величин W, P, Q

-фоновый режим слежения за превышением лимитов W, P, Q со звуковой и визуальной сигнализацией оператору;

-построение графиков нагрузки и потребления с дискретностью построения 1,3,5,10,15,30 минут.

При использовании микропроцессорных счетчиков с цифровым интерфейсом, система позволяет осуществлять визуальный контроль, в реальном времени, еще и следующих параметров:

-ток нагрузки () А (по каждой фазе);

-напряжение питающей сети () в В (по каждой фазе);

-частоту питающей сети (fс) в Hz;

-сдвиг по фазе между током и напряжением.

По статистическому контролю:

-УСПД (устройство сбора и передачи данных) обеспечивает сбор и хранение получасовых профилей нагрузки по каждой точки учета (256 точек). В энергонезависимой памяти устройства содержится информация за 35 последних суток.

Программное обеспечение системы позволяет:

-создавать базы данных по всем измеряемым параметрам, на основании которой можно:

-просматривать накопленную информацию;

-производить построение графиков профилей нагрузки и потребления электроэнергии, дискретность построения профилей 1, 3, 5,10,15, 30 минут. в том числе:

-суточный профиль нагрузки, с указанием потребленной энергии, средней мощности, с фиксацией максимального значения мощности (в часы максимума);

-месячный профиль расчетного периода с разбивкой по суткам, с указанием потребленной энергии за каждые сутки и максимального зарегистрированного значения мощности в сутках и т.д.

-создавать отчеты о потребленной энергии;

-вести журнал нештатных ситуаций, с указанием № точки учета, даты и времени отклонение параметра от нормы;

-выводить на печать всю необходимую информацию.

Вывод

Переход экономики России на рыночные методы хозяйствования предъявляет жесткие требования к достоверности и оперативности учета электрической энергии. Эти требования могут быть удовлетворены только путем создания автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии.

Основная цель создания технических АСКУЭ ? максимальная автоматизация и снижение трудозатрат при получении точной, достоверной и оперативной информации об энергопотреблении предприятия и его отдельных подразделений для решения следующих задач:

· соблюдение заданных режимов электропотребления;

· получение информации о полном энергопотреблении отдельных подразделений предприятия для определения производственной энергоемкости выпускаемой продукции;

· проведение анализа энергопотребления с целью разработки и эффективного внедрения организационных и технических мероприятий, направленных на рациональное использование энергоресурсов;

· автоматизация финансовых расчетов с энергоснабжающей организацией (при переводе системы в разряд коммерческих).

Список литературы:

1 Современные технологии автоматизации: журнал/ А. Гуртовцев - Москва: Изд-во «СТА-ПРЕСС».

2 Экологические системы и приборы: журнал / В. Егоров - Москва:

Изд-во «Начтехполиздат»

Размещено на Allbest.ru