ОБОСНОВАНИЕ И ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ АИС КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Новая экономическая действительность в сфере управления энергопотреблением проявляются в формировании единого рынка электроэнергии. При переходе к рыночным отношениям, возникла необходимость повысить эффективность управления системами энергопотреблением, поскольку это отвечает экономическим интересам поставщиков и потребителей. Реформы показали, что рынок должен представлять мно­гокомпонентный механизм согласования экономических интересов постав­щиков и потребителей электроэнергии. Между ними долгое время складывались доверительные отношения, когда потребитель сам снимал показания с прибора учета и оплачивал данную услугу, а поставщик брал на себя контролирующие функции, но контроль со стороны сбытовых компаний оказался слабым и малоэффективным в силу большого объема массива приборов учета. В последнее время ростом цен на энергоносители, крайне слабый контроль со стороны энергокомпаний, ухудшение экономической обстановки и нерешенные проблемы, оставшиеся со времен распада СССР повлияли на уменьшение доходов естественных монополий, что незамедлительно повлекло снижение издержек и в первую очередь это коснулось контролирующих и проверяющих структур. С учетом получения основной части прибыли от промышленных предприятий и постоянного сдерживания роста тарифов для населения, контроль последних был существенно ослаблен. Им сразу воспользовались потребители домохозяйств, что отразилось на повальном злоупотреблении ситуацией: занижения показаний прибора учета, несанкционированное подключение в обход счетчика, модификация приборов учета, установка шунтирующих перемычек, магнитов и просто элементарное отключения приборов от сети. Потери электроэнергии возросли в разы и в сезонные пики потребления достигающие 50 %[1].

Бороться с этими явлениями, при помощи обхода контролеров достаточно накладно, тем более что в местах индивидуальной застройки, уровень хищений выше. Практика показывает [2], что такие мероприятия, как правильности установки электросчетчиков и проверка целостности пломб, недостаточны.

Большую долю в структуре потерь энергокомпании занимают оплата после установленной даты, неоплачиваемые счета и т.н. безнадежные долги. В среднем доля подобных долгов по РФ составляет 65-70 % от общего числа. Такая ситуация зависит от существующей схемы расчетов за электроэнергию - оплатой после ее потребления. Причин неоплаты или несвоевременной оплаты может быть достаточно много. Однако, главная причина несвоевременной оплаты за поставку электроэнергии - отсутствие механизма контроля и невозможность оперативного воздействия на неплательщика. Одним важнейшим компонентов рынка электроэнергии является его инструментальное обеспечение, которое представляет совокупность каналов связи, систем, устройств, приборов и т. п. для управления и контроля параметрами потребления электроэнергии. Базой развития и формирования инструментального обеспечения являются автоматизи­рованные системы контроля и учета потребления электроэнергии (АСКУЭ).

Сетевые компании России в последнее время начали повсеместно внедрять автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учёта электроэнергии (АИИСКУЭ), комплекс, в котором совмещены аппаратные и программные элементы.

Система АСКУЭ состоит из нескольких основных компонентов: устройства сбора и передачи данных (УСПД), модемы, кабели и прочие приспособления для организации связи, ПЭВМ с установленным на них специальным программным обеспечением (ПО). Количество схем построения АСКУЭ велико. Все эти системы по своей архитектуре (рисунок 1) разделяются на два класса: двухуровневые и многоуровневые.

Первый тип предполагает простую передачу данных с первичных измерительных приборов (ПИП) на информационно-вычислительный комплекс (ИВК). Второй тип допускает существование уровня ИВКЭ со специализированными контроллерами – УСПД. При этом сами ИВК могут иметь многоуровневую иерархическую структуру.

Рисунок 1. Архитектура систем АСКУЭ

Единственным преимуществом двухуровневых систем (рисунок 2) является падение стоимости точки учета, вследствие отсутствия уровня информационно вычислительного комплекса энергоустановки (ИВКЭ).

Рисунок 2. Пример двухуровневой системы

Многоуровневые системы (рисунок 3) предполагают существование уровня ИВКЭ со специализированными контроллерами – УСПД. При этом сами ИВК могут иметь многоуровневую иерархическую структуру. Проведя анализ многоуровневых систем можно выделить следующие преимущества:

• Хранение информации о потреблении (отпуске) в структурированном виде. Информация о суточном потреблении каждого жильца многоквартирного дома будет излишней на уровне энергокомпании, но будет полезна на уровне управляющей компании, выявляющей несанкционированное подключение.

• Дубляж информации допускает повысить надежность хранения данных на нескольких уровнях (счетчик, УСПД, ИВК и т.д.).

• Применяемые на среднем уровне устройства сбора, дополнительно несут нагрузку маршрутизаторов. Это позволяет построение надежной и гибкой среды доставки информации за счет обеспечения оптимизирующих маршрутов.

Рисунок 3. Пример многоуровневой системы

Если провести классификацию систем АСКУЭ по способу передачи данных, то очевидно разнообразие способов подключения в зависимости от объекта автоматизации, затрат и удобства обслуживания.

Для бытового сектора, в котором характерным является большое количество точек учета и сравнительно небольшие расстояния между ними, стандартным решением этой проблемы является использование технологий PLC. Для передачи данных используются силовые линии, по которым электричество поступает к конечному потребителю, поэтому цена АСКУЭ практически полностью сводится к стоимости установки счетчиков с PLC модемами. Фактический сбор данных осуществляется концентратором, с которого идет передача данных в программное обеспечение АСКУЭ верхнего уровня. При необходимости PLC концентраторы могут быть подключены либо к GSM шлюзу, либо к преобразователям интерфейсов Ethernet-RS485, также возможно осуществить подключение через витую пару и преобразователь интерфейсов, прямое соединение через USB непосредственно к компьютеру также возможно.

Для дач, коттеджных поселков, индивидуальном частном строительстве при высокой разбросанности точек учета, входящих в состав АСКУЭ, и значительном расстоянии до них применяются технологии передачи данных через мобильную связь. Через один счетчик, оснащенный GSM модемом, могут быть опрошены и другие счетчики, соединенные с первым через RS-485 или CAN. Со стороны персонального компьютера используется GSM модем.

При наличии уже проложенных локальной сети или подключений к Интернету можно использовать эти каналы для организации АСКУЭ. Для этого применяются преобразователи интерфейсов MOXA NPORT 5150 или аналогичные. Такой тип связи является более надежным, быстрым и дешевым при организации передачи данных на большие расстояния.

В последнее время после выдачи технических условий сетевыми компаниями на подключение вновь строящихся жилых комплексов к электросетям обязательным требованием становится внедрение систем АСКУЭ, которые соответствовали бы критериям: обслуживания, качества, цены.

На рынке предлагается множество приборов учета адаптированных под создание систем АСКУЭ так к ним относятся счетчики компании «Энергомера» серии СЕ, компании «Инотекс» серии Меркурий, компании «РМ» серии РиМ , компании ООО «Матрица» серии Матрица и т.п.

Если рассмотреть ориентировочную стоимость системы АСКУЭ Матрица для коттеджного поселка на 40 домов (без учета монтажных работ) то она составит236054 руб., для многоквартирного дома на 200 квартир 722674 руб, для жилого комплекса состоящего из 10 домов по 200 квартир состоящее из ИВКЭ7169500руб, т.е. в среднем около 3500 рублей на одну точку подключения. Если предположить, что в данных жилых комплексах коммерческие потери электроэнергии составляют 20 %, и принять за среднее потребление семью из 4 человек с нормативным потреблением по 50 кВт/месяц, то окупаемость системы только от заниженных показателей потребителей составит в районе 23 месяцев.

Очевидно, что при внедрении данной системы значительно снижаются затраты на обслуживание: не требуется большого количества персонала для поквартирного обхода с проверками, исключаются затраты на транспортные расходы, межповерочный интервал таких счетчиков 20 лет т.е. данная система полностью автономна и практически не требует затрат на свое обслуживание. Возможны пути удешевления путем внедрения более простых систем или удорожания при необходимости дополнительного функционала.

Совершенно очевидно, что внедрение систем АСКУЭ имеет экономическую целесообразность, даже не перекладывая расходы по внедрению на потребителя, ведь не самая дешевая система окупается менее чем за два года, техническое обслуживание становится значительно дешевле, при этом снижаются потери, сокращается штат контролеров, повышается точность учета, уменьшается количество ошибок при выставлении счетов, исключается возможность воровства, расширяются возможности воздействия на неплательщиков. Экономический эффект при внедрении АСКУЭ достигается посредством получения точной, достоверной информации, минимизации потерь и эксплуатационных издержек, снижения затрат на ремонт энергетического оборудования. В отношениях между поставщиком и потребителем исчезает такое понятие как конфликт интересов в плане безусловных реальных показаний в счетах за потребленную электроэнергию. Это дает не только экономический эффект, но и повышает ответственность потребителей за использование энергии, побуждает их проводить энергосберегающие мероприятия с целью сокращения энергопотребления, что в полной мере соответствует целям и задачам государственной политики в области энергосбережения изложенной в государственной программе РФ "Энергоэффективность и развитие энергетики".

Список литературы:

1. Гуртовцев А. Л. О метрологии электронных электросчетчиков [Текст] / А. Л. Гуртовцев // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2007. - N 8. - С. . 40-48.
2. Внедрение АСКУЭ эффективный путь снижения коммерческих потерь в сетях электроснабжения 0,4 кВ: рекламно-информационный журнал Электротехнический рынок №2 август 2006
3. Журнал: Реальный опыт: внедрение и эксплуатация АИИС КУЭ ИСУП №3(23) 2009
4. Гуртовцев А. Комплексная автоматизация энергоучета на промышленных предприятиях и хозяйственных объектах журнал. – 1998. - N 8. - С..17-19
5. Экологические системы: Электронный журнал энергосервисной компании №1 январь 2005г.
6. Постановление Правительства РФ от 15.04.2014 N 321 "Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Энергоэффективность и развитие энергетики".