Реферат: Автоматизована система комерційного обліку електроенергії
Лічильники енергоресурсів Ф669, ЦЭ2727, оснащені імпульсним телеметричним виходом або цифровим виходом (лічильники холодної і гарячої води, лічильники активної і реактивної електроенергії, у тому числі трансформаторного включення, лічильники газу. Електронні електролічильники мають чисельно імпульсний, а мікропроцесорні - ще і цифровий інтерфейс.)
Лічильники імпульсів - реєстратори «Пульсар» - вторинні прилади, до кожного з яких підключаються до шістнадцяти первинних лічильників з імпульсним виходом. Лічильники імпульсів - реєстратори «Пульсар» використовуються для накопичення інформації з первинних лічильників з прив'язкою її до астрономічного часу, ведення однотарифного або двотарифного обліку електроенергії з використанням однотарифних електролічильників, передачі даних в цифровому форматі на комп'ютер диспетчера.
Допоміжні пристрої, що забезпечують передачу цифрової інформації від лічильників – реєстраторів і лічильників з цифровим виходом на комп'ютер диспетчера (перетворювачі, ретранслятори, модеми, блоки живлення, контролери L-CL/k-CL, перетворювачі L-RS232/CL, модемні контролери MDC 1.01, ретранслятори 485/485, розширювачі CLCL 4.X)[2].
Персональний комп'ютер як робоче місце диспетчера.
7. Організація роботи автоматизованої системи комерційного обліку електроенергії
Лічильники енергоресурсів «Ф699» або «Меркурій АR-699»з телеметричним виходом підключаються до лічильників імпульсів – реєстраторів «Пульсар». Лічильники імпульсів – реєстратори і лічильники енергоресурсів з цифровим виходом організовують деревовидну структуру. Для подальшої обробки інформації використовують перетворювачі (контролери) L-RS232/CL, які зчитують інформацію лічильників, архівують і відсилають до віддаленого від лічильника модему. Інформація зчитана реєстраторами «Пульсар» з лічильника зберігається на вмонтованій у модем карті пам’яті.
РозширювачCLCL 4.X дозволяє збільшити загальну кількість лічильників Ф699 в системі до 16 одиниць. Допустимо використовування до 4-х послідовних рівнів розширювачів, а максимальна кількість лічильників в локальній системі може бути до 1024 штук. У випадку, якщо число лічильників імпульсів – реєстраторів в мережі перевищує 256, а також якщо довжина ліній зв'язку між лічильниками імпульсів – реєстраторами перевищує 1200м, застосовуються ретранслятори 485/485, які підсилюють сигнал. Передача вимірювальної інформації в комп'ютер здійснюється по комутативних (з використанням модему) і не комутативних (з використанням перетворювача ) провідних лініях зв'язку, а також по радіоканалу з використанням GSM модему. (вмонтована SIM – картка). Дані про енергоспоживання, зібрані з певної, допустимої кількості лічильників імпульсів – реєстраторів, через деякий проміжок часу передаються на персональний комп’ютер диспетчера пакетами, використовуючи технологію «Ethernet», а якщо в системі використовується лічильник «Меркурій 230 AR»,то він має вмонтований GPRS-модуль для швидкісної безпровідної передачі даних примо на сервер. На ПК – сервері інформацію обробляє програма «EnergyVision», після чого фіксується час і інформація енергоспоживання, показника, стану і напруги кожного з підключених до АСКОЕ лічильників, кожен з яких має свою IP - адресу . Інформаційний зв’язок між операціями реального часу і програмою – EnergyVision виконується за допомогою трьох динамічно змінюваних потокових буферів. Програма забезпечує сумісну роботу різних моделей і об’єктів за допомогою інформаційних об’єктно- орієнтованих повідомлень. Для виконання операцій реального часу використовується апаратне переривання від таймеру, що дозволяє виконувати критичні операції вводу/виводу в реальному масштабі часу.
8. Організація роботи лічильника електроенергії «Меркурій 230 AR »
GSM-шлюз «Меркурій 228» призначений для організації видаленого доступу до пристрою або групи пристроїв оснащених послідовними інтерфейсами RS-485. Він включається в мережу пристроїв, з'єднаних інтерфейсним кабелем і забезпечує дистанційний доступ до кожного приладу даної мережі по каналу GSM. В цілях якнайповнішого використання пропускної спроможності звичайного голосового каналу системи зв'язку стандарту GSM, шлюз реалізує пакетний режим обміну даними, з попередньою буферизацією інформаційних пакетів, що приймаються програмним забезпеченням диспетчерського пункту. GPS - це абревіатура загальноприйнятої назви глобальних навігаційних супутникових систем визначення місцеположення (Global Position System). Супутникова система стеження включає групу низькоорбітальних навігаційних супутників, наземні засоби стеження і управління а також засоби безпровідної передачі даних, які використовує GPRS– модуль. Отже лічильник – комунікатор ініціативно передає інформацію по каналу GPRS (SMS) на сервер адміністратора комерційного обліку. По замовчуванню лічильник здійснює цю операцію кожні 30 хвилин. Комунікатор автоматично встановлює порядковий номер лічильника і його IP – адресу на сервері. В цілях захисту від несанкціонованого доступу і проникнення вірусів у мережу доступ до GPRS – приладу закритий (в даному випадку до комунікатора).
9. Параметри системи обліку
| Максимальна кількість в мережі лічильників імпульсів -реєстраторів "Пульсар" | не обмежено |
| Довжина ліній зв'язку між лічильниками імпульсів - реєстраторами | не має обмежень |
| Число імпульсних входів лічильників імпульсів - реєстраторів | 10 або 16 для версії без індикатора. 6 для версії з індикатором |
| Довжина дроту від лічильника з імпульсним виходом до лічильника імпульсів - реєстратора | до 1000 м |
| Місткість архіву лічильника імпульсів - реєстратора | 1080 годин, 180 діб, 24 місяці |
| Напрацювання на відмову | не менше 100000 годин |
| Живлення лічильників імпульсів - реєстраторів | Літієва батарея, працездатність 6 років |
| Середній термін служби | 12 років |
10. Отримання розрахункових даних
З метою отримання розрахункових даних і оперативної інформації від АСКОЕ промислових споживачів виділяє комутований телефонний канал і організовує з ними модемний зв'язок. На жаль, через низьку якість телефонних каналів і малу швидкодію вітчизняних модемів процес збору даних займає невиправдано багато часу, при цьому, як наслідок, втрачається можливість оперативного управління навантаженням споживачів. Проте на проведення збору розрахункової інформації даний чинник впливу не надає.
Інформація від АСКОЕ промислових підприємств використовується як для розрахунків за спожиту електроенергію і потужність, так і для контролю за дотриманням договірних режимів. В даний час на пункті збору і обробки інформації здійснюється прийом інформації з 23 підприємств регіону.
Для оперативного контролю за дотриманням режимів на центральному диспетчерському пункті здійснюється прийом 5-30 - хвилинних значень потужності. На підставі цих даних ухвалюється рішення про обмеження навантаження підприємства. Для виставляння штрафних санкцій пункт збору і обробки інформації щодня проводить збір 30-хвилинних значень потужності і представляє дану інформацію службі контролю за показниками енергії (АСКОЕ)
11. Коди даних обліку [3]
Код якості даних комерційного обліку електроенергії (надалі код якості даних) є однобайтовим цілим числом від 0 до 255.
Інтерпретація коду якості даних наступна: перша цифра десяткового числа
(0, 1, 2) інтерпретується як наявність даних обліку: 0 — запит обробляється, результату ще немає; 1 — запит оброблений, дані отримані; 2 — запит оброблений, але відбулася помилка і дані не отримані. Дві, що залишилися, цифри десяткового числа інтерпретуються як код якості, коли дані отримані, або як код помилки, коли дані не отримані. Для випадку, коли запит обробляється, додаткової інформації немає. Якщо дані отримані, то 2 цифри десяткового представлення коду якості інформації, що залишилися, можуть утворювати число в діапазоні 0-63. Отримання числа в діапазоні 64-99 розглядається як помилка і програмне забезпечення не повинне генерувати такі коди. Отримане число може бути представлено як 6-бітове двійкове число. Складні типи даних можуть передаватися самостійно, або можуть виникати як варіант поля. Наприклад, відповідь АСКОЕ складається з обов'язкового заголовка і одного або декількох полів даних відповіді, які можуть мати різні типи даних. В цьому випадку, кожна частина відповіді є складним типом даних АСКОЕ. Сканер вхідного потоку повинен уміти розпізнати тип даних і провести відповідні операції для читання і перетворення відповідного типу у внутрішній формат представлення даних АСКОЕ. Після передачі одного екземпляра складного типу даних, проводиться операція вирівнювання по межі чотирьох байт, проте представлення типів даних АСКОЕ розроблені так, щоб вони мали довжину, кратну чотирьом байтам.
12. Рівень пакетів даних
Рівень пакетів забезпечує гарантовану доставку даних між двома кінцями з'єднання і захист від підробки даних. Додатково рівень пакетів забезпечує одночасну передачу до 16 потоків даних в кожному напрямі з урахуванням пріоритетів. Крім того, введення рівня пакетів, забезпечує легкість адаптації для іншого середовища передачі, не забезпечуючи гарантованої доставки даних, як то UDP або IPX/SPX. Рівень пакетів оперує з масивами байтів даних. Рівень PL не робить ніяких припущень щодо внутрішньої структури даних. При передачі даних з рівня DSL кожному масиву даних привласнюється пріоритет. Пріоритет є вісімковим бітовим числом від 0 до 255. Значення 0 відповідає найвищому пріоритету, 255 — найвищому.
На рівні PL масиви даних розбиваються на безліч пакетів, які передаються з урахуванням пріоритетів даних. Кожний масив даних передається одним потоком пакетів. Для кожного з'єднання є 16 однонапрямлених потоків пакетів або віртуальних каналів в кожному напрямі, тобто одночасно можуть передаватися 16 порцій даних в кожному напрямі. Це дозволяє передавати більш пріоритетні дані, не чекаючи закінчення передачі великого масиву низькопріоритетних даних. Кожний потік пакетів управляється HDLC-подібним механізмом. Особливості цього механізму:
1. У відмінності від HDLC, потоки пакетів — однонапрямлені. Є 16 однонапрямлених потоків пакетів в кожному напрямі. Кожний потік пакетів ідентифікується 4-х бітовим числом від 0 до 15.
2. Кожний пакет має тип: INFO, RR, BUSY, DISC.
3. Кожний пакет має адресу відправника і одержувача. Як адреси відправника і одержувача використовуються номери потоків пакетів.
4. Пакет має номер послідовності передачі. Пакети, що вибився з послідовності даних - ігноруються.
5. Кожний переданий інформаційний пакет вимагає підтвердження прийому, тобто для кожного INFO пакету потрібне підтвердження пакетом RR.
6. У відмінності від HDLC для відкриття потоку пакетів не потрібна передача SNRM або SARM пакету. Натомість передається INFO пакет зі встановленою галочкою початку передачі. Це дозволяє передавати на одну пару пакетів менше.
7. Кожний пакет має 16-ти байтну криптографічну суму з ключем на основі RFC2104 і алгоритму MD5 (при використанні незахищеного транспорту). Це захищає дані від зміни. При використанні захищеного транспорту криптографічна контрольна сума замінюється на 16-ти бітову циклічну контрольну суму, як описано в RFC1662.
13. Канали обліку
Основною логічною одиницею АСКОЕ, для якої проводиться вимірювання електричної енергії і обчислення даних комерційного обліку, є канал обліку. Канал обліку асоціюється з одним напрямом вимірювання активної або реактивної електричної енергії. Тому, кожному каналу обліку АСКОЕ ставиться у відповідність вимірювальний канал або група обліку. На підставі такої відповідності канали обліку АСКОЕ діляться на категорії.
14. Програмне забезпечення ПК диспетчера ( Energy Vision ) дозволяє:
· вибирати абоненти, що цікавлять, або утворити групи лічильників для отримання сумарних показників.
· переглядати, зберігати на жорсткому диску комп'ютера, у вигляді файлів бази даних, і виводити на принтер, витрати і віддачу активної і реактивної енергії групи абонентів.
· переглядати дані добових середніх показників напруги періодів інтеграції, малювати їх графіки і виводити на принтер.
· переглядати і щомиті записувати в жорсткий диск комп'ютера моментальні значення потужностей, струму і напруги в кожній фазі і частоту мережі для вибраного електролічильника
· проглядати дані обліку, накопичені на жорсткому диску комп'ютера [5].
15. Додаткові підсистеми
15.1 Підсистема збору інформації і обміну із зовнішніми системами
Підсистема включає: