Алматы 2015 Almaty

757 

В связи с переходом  к рыночной экономике, возникла необходимость повысить эффективность 

управления  энергопотреблением,  поскольку  это  отвечает  экономическим  интересам  поставщиков  и 

потребителей  электроэнергии.  Одним  из  направлений  решения  данной  задачи  является  точный 

контроль  и  учет  электроэнергии.  Именно  это  направление  должно  обеспечить  значительную  часть 

общего  энергосбережения,  потенциал  которого  составляет  более  1/3  всего  нынешнего  объема 

энергопотребления. 

Новые  экономические  отношения  в  сфере  управления  энергопотреблением  проявляются  в 

формировании  единого  рынка  электроэнергии.  Исходя  из  выше  сказанного,  рынок  электроэнергии 

должен  представлять  собой  многокомпонентный  механизм  согласования    экономических  интересов 

поставщиков и потребителей электроэнергии. 

Одним  из  самых  важных  компонентов  рынка  электроэнергии  является  его    инструментальное 

обеспечение, которое представляет собой совокупность систем, приборов, устройств, каналов связи, 

алгоритмов  и  т.п.  для  контроля  и  управления  параметрами  энергопотребления  [1].  Базой 

формирования  и  развития  инструментального  обеспечения  являются  автоматизированные  системы 

контроля и учета потребления электроэнергии. 

В  условиях  государственного  централизованного  планирования  энергопотребления  баланс 

экономических  интересов  производителей  и  потребителей  электроэнергии  сводился  на  уровне 

государственных  планов,  при  этом  потребитель  должен  был  получать  запланированное  количество 

дешевой 

электроэнергии 

в 

удобное 

для 

него 

время. 

Поэтому 

основное 

назначение 

электроэнергетической отрасли состояло в надежном, бесперебойном энергоснабжении потребителей 

в  запланированных  объемах.  Для  достижения  этой  цели  осуществлялось  управление  процессом 

производства, передачи и распределения электроэнергии. Нагрузка регулировалась методом прямого 

управления  —  по  требованию  правительственных  органов  и  энергокомпаний.  В  этих  условиях 

электрическая  энергия  рассматривалась,  прежде  всего,  как  физическая  субстанция,  поэтому 

первоочередным (и единственно необходимым) средством управления энергопотреблением являлась 

автоматизированная  система  диспетчерского  управления  (АСДУ),  выполняющая  роль  регулятора 

потоков электрической энергии в процессе ее производства, передачи и распределения [2]. 

Потребность  в  учете  больших  потоков  электроэнергии при  ее  экспорте  и  при  перетоках  между 

энергосистемами, 

объединенными 

энергетическими 

системами 

и 

в 

масштабах 

Единой 

энергетической  системы,  обусловила  необходимость  создания  локальных  автоматизированных 

систем измерения (контроля) электроэнергии (АСИЭ). 

В период перехода к рыночной экономике электроэнергия становится полноценным товаром — 

объектом  купли-продажи.  Поскольку  процесс  купли-продажи  завершается  только  после  оплаты 

(реализации),  электроэнергия  как  товар  выражается  не  только  количеством,  но  и  стоимостью.  При 

этом  основными  рыночными  параметрами  становятся  количество  полезно  отпущенной  энергии и  ее 

оплаченная стоимость, а формирующиеся розничный и оптовый рынки электроэнергии представляют 

собой по сути рынок полезно потребленной электроэнергии. 

Развитие  рынка  электроэнергии  на  основе  экономического  метода  управления  потребовало 

создания  полномасштабных  иерархических  систем:  автоматизированных  систем  измерения 

электроэнергии  (АСИЭ),  учета  потребления  и  сбыта  электроэнергии  (АСУПСЭ),  диспетчерского 

управления (АСДУ), контроля и учета  энергопотребления (АСКУЭ) [1].   

В структуре АСКУЭ в общем случае можно выделить четыре уровня (рис.1): 

 

 

 

Рисунок 1 – Структура автоматизированной системыконтроля и учета  энергопотребления 

758 

1)  первичные  измерительные  приборы  (ПИП)  с  телеметрическими  или  цифровыми  выходами, 

осуществляющие  непрерывно  или  с  минимальным  интервалом  усреднения  измерение  параметров 

энергоучета  потребителей  (потребление  электроэнергии,  мощность,  давление,  температуру,  количество 

энергоносителя, количество теплоты с энергоносителем) по точкам учета (фидер, труба и т.п.); 

2) устройства сбора и подготовки данных (УСПД), 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 верхние уровни; 

3)  персональный  компьютер  (ПК)  или  сервер  центра  сбора  и  обработки  данных  со 

специализированным  программным  обеспечением  АСКУЭ,  осуществляющий  сбор  информации  с 

УСПД (или группы УСПД), итоговую  обработку этой информации как по точкам учета, так и по их 

группам  -  по  подразделениям  и  объектам  предприятия,  документирование  и  отображение  данных 

учета  в  виде,  удобном  для  анализа  и  принятия  решений  (управления)  оперативным  персоналом 

службы главного энергетика и руководством предприятия; 

4) сервер центра сбора и обработки данных со специализированным программным обеспечением 

АСКУЭ, осуществляющий сбор информации с ПК и/или группы серверов центров сбора и обработки 

данных третьего уровня, дополнительное агрегирование и структурирование информации по группам 

объектов  учета,  документирование  и  отображение  данных  учета  в  виде,  удобном  для  анализа  и 

принятия  решений  персоналом  службы  главного  энергетика  и  руководством  территориально 

распределенных  средних  и  крупных  предприятий или энергосистем,  ведение  договоров  на поставку 

энергоресурсов и формирование платежных документов для расчетов за энергоресурсы. 

Все уровни АСКУЭ связаны между собой каналами связи. Для связи уровней ПИП и УСПД или 

центров  сбора  данных,  как  правило,  используется  прямое  соединение  по  стандартным  интерфейсам 

(типа RS-485, ИРПС и т.п.). УСПД с центрами сбора данных 3-го уровня, центры сбора данных 3-го и 

4-го  уровней  могут  быть  соединены  по  выделенными,  коммутируемыми  каналам  связи  или  по 

локальной сети. 

По  назначению  АСКУЭ  предприятия  подразделяют  на  системы  коммерческого  и  технического 

учета.  Коммерческим  или  расчетным  учетом  называют  учет  поставки/потребления  энергии 

предприятием  для  денежного  расчета  за  нее  (соответственно  приборы  для  коммерческого  учета 

называют коммерческими или расчетными) [3].  

Техническим, 

или 

контрольным 

учетом 

называют 

учет 

для 

контроля 

процесса 

поставки/потребления  энергии  внутри  предприятия  по  его  подразделениям  и  объектам 

(соответственно  используются  приборы  технического  учета).  С  развитием  рыночных  отношений, 

реструктуризацией 

предприятий, 

хозяйственным 

обособлением 

отдельных 

подразделений 

предприятий  и  появлением  коммерчески  самостоятельных,  но  связанных  общей  схемой 

энергоснабжения  производств  -  субабонентов  функции  технического  и  расчетного  учета 

совмещаются в рамках одной системы. Соответственно, АСКУЭ коммерческого и технического учета 

могут  быть  реализованы  как  раздельные  системы  или  как  единая  система.  Два  вида  учета, 

коммерческий и технический, имеют свою специфику.  

Коммерческий  учет  консервативен,  имеет  устоявшуюся  схему  энергоснабжения,  для  него 

характерно  наличие  небольшого  количества  точек  учета,  по  которым  требуется  установка  приборов 

повышенной  точности,  а  сами  средства  учета  нижнего  и  среднего  уровня  АСКУЭ  должны 

выбираться  из  государственного  реестра  измерительных  средств.  Кроме  того,  системы 

коммерческого  учета  в  обязательном  порядке  пломбируются,  что  ограничивает  возможности 

внесения в них каких-либо оперативных изменений со стороны персонала предприятия.  

Технический  учет,  наоборот,  динамичен  и  постоянно  развивается,  отражая  меняющиеся 

требования производства; для него характерно большое количество точек  учета с разными задачами 

контроля  энергоресурсов,  по  которым  можно  устанавливать  в  целях  экономии  средств  приборы 

пониженной  точности.  Технический  контроль  допускает  использование  приборов,  не  занесенных  в 

госреестр  измерительных  средств,  однако,  при  этом  могут  возникнуть  проблемы  с  выяснением 

причин небаланса данных по потреблению энергоресурсов от систем коммерческого и технического 

учета.  Отсутствие  пломбирования  приборов  энергосбытовой  организацией  позволяет  службе 

главного  энергетика  предприятия  оперативно  вносить  изменения  в  схему  технического  контроля 

энергоресурсов,  в  уставки  первичных  измерительных  приборов  в  соответствии  с  текущими 

изменениями  в  схеме  энергоснабжения  предприятия  и  спецификой  решаемых  производственных 

759 

задач.  Учитывая  эту  специфику  коммерческого  и  технического  учета  можно  оптимизировать 

стоимость создания АСКУЭ и ее эксплуатации. 

Можно  выделить  две  цели,  достигаемые  с  помощью  контроля  и  учета  поставки/потребления 

энергоресурсов, вне зависимости от используемых для этого технических средств: 

1.  Обеспечение  расчетов  за  энергоресурсы  в  соответствии  с  реальным  объемом  их 

поставки/потребления; 

2. Минимизация производственных и непроизводственных затрат на энергоресурсы. 

Благодаря  различным  способам  достижения  цели  минимизация  затрат  на  энергоресурсы  может 

быть реализована как без уменьшения объема потребления энергоресурсов, так и за счет уменьшение 

объема  потребления  энергоресурсов.  Эти  цели  достигаются  благодаря  решению  следующих  задач 

учета энергоресурсов и контроля их параметров: 

- точное  измерение  параметров  поставки/потребления  энергоресурсов  с  целью  обеспечения 

расчетов  за  энергоресурсы  в  соответствии  с  реальным  объемом  их  поставки/потребления  и 

минимизации  непроизводственных  затрат  на  энергоресурсы,  в  частности,  за  счет  использования 

более точных измерительных приборов или повышения синхронности сбора первичных данных;  

- диагностика полноты данных с целью обеспечения расчетов за энергоресурсы в соответствии с 

реальным  объемом  их  поставки/потребления  за  счет  повышения  достоверности  данных, 

используемых  для  финансовых  расчетов  с  поставщиками  энергоресурсов  и  субабонентами 

предприятия и принятия управленческих решений;  

- комплексный  автоматизированный  коммерческий  и  технический  учет  энергоресурсов  и 

контроль  их  параметров  по  предприятию,  его  инфраструктурам  (котельная  и  объекты  жилкомбыта, 

цеха,  подразделения,  субабоненты)  по  действующим  тарифным  системам  с  целью  минимизации 

производственных и непроизводственных затрат на энергоресурсы;  

- контроль  энергопотребления  по  всем  энергоносителям,  точкам  и  объектам  учета  в  заданных 

временных  интервалах  (5,  30  минут,  зоны,  смены,  сутки,  декады,  месяцы,  кварталы  и  годы) 

относительно  заданных  лимитов,  режимных  и  технологических  ограничений  мощности,  расхода, 

давления и температуры с целью минимизации затрат на энергоресурсы и обеспечения безопасности 

энергоснабжения;  

- фиксация отклонений контролируемых параметров энергоресурсов, их оценка в абсолютных и 

относительных  единицах  для  анализа  как  энергопотребления,  так  и  производственных  процессов  с 

целью  минимизации  затрат  на  энергоресурсы  и  восстановление  производственных  процессов  после 

их нарушения из-за выхода контролируемых параметров энергоресурсов за допустимые пределы;  

- сигнализация  (цветом,  звуком)  об  отклонениях  контролируемых  величин  от  допустимого 

диапазона  значений  с  целью  минимизации  производственных  затрат  на  энергоресурсы  за  счет 

принятия оперативных решений;  

- прогнозирование  (кратко-,  средне-  и  долгосрочное)  значений  величин  энергоучета  с  целью 

минимизации производственных затрат на энергоресурсы за счет планирования энергопотребления;  

- автоматическое  управление  энергопотреблением  на  основе  заданных  критериев  и 

приоритетных  схем  включения/отключения  потребителей  -  регуляторов  с  целью  минимизации 

производственных затрат на энергоресурсы за счет экономии ручного труда и обеспечения качества 

управления;  

- поддержание  единого  системного  времени  с  целью  минимизации  непроизводственных  затрат 

на  энергоресурсы  за  счет  обеспечения  синхронных  измерений.  Большинство  действующих  АСКУЭ 

промышленных  предприятий  в  силу  своих  структурных  и  функциональных  ограничений  решают 

только часть рассмотренных задач. 

Все уровни АСКУЭ связаны между собой каналами связи. Для связи уровней ПИП и УСПД или 

центров  сбора  данных,  как  правило,  используется  прямое  соединение  по  стандартным  интерфейсам 

(типа RS-485, ИРПС и т.п.). УСПД с центрами сбора данных 3-го уровня, центры сбора данных 3-го и 

4-го  уровней  могут  быть  соединены  по  выделенными,  коммутируемыми  каналам  связи  или  по 

локальной сети. 

Известны различные варианты организации АСКУЭ. Рассмотрим вариант наиболее подходящий 

для большинства регионов Казахстана организацию  АСКУЭ с проведением автоматического  опроса 

счетчиков локальным центром сбора и обработки данных. В этом случае счетчики постоянно связаны 

с  центром  сбора  данных  прямыми  каналами  связи  и  опрашиваются  в  соответствии  с  заданным 

расписанием  опроса.  Первичная  информация  со  счетчиков  записывается  в  базу  данных  (БД). 

Синхронизация  времени  счетчиков  происходит  в  процессе  опроса  со  временем  компьютера  центра 

сбора  данных.  В  качестве  компьютера  центра  сбора  данных  используется  локальная  ПЭВМ.  На ней 

760 

же  происходит  обработка  данных  и  ведение  БД.  В  зависимости  от  количества  пользователей, 

количества  счетчиков  и  интервалов  их  профиля,  квалификации  пользователей,  сложности 

математической  обработки  и  т.д.  локальная  БД  может  функционировать  либо  под  MS  Access,  либо 

под СУБД ORACLE8.X.  

Сбор данных в БД происходит периодически с заданными интервалами. 

Организация  АСКУЭ  с  проведением  автоматического  опроса  счетчиков  локальным  центром 

сбора и обработки данных позволяет решать следующие задачи: 

  точное измерение параметров поставки/потребления;  

  комплексный  автоматизированный  коммерческий  и  технический  учет  энергоресурсов  по 

предприятию,  его  инфраструктурным  элементам  (котельная  и  объекты  жилкомбыта,  цеха, 

подразделения, субабоненты);  

  контроль энергопотребления и параметров качества электроэнергии (ПКЭ) по точкам и объектам 

учета  в  заданных  временных  интервалах  (5  минут,  30  минут,  зоны,  смены,  сутки,  декады,  месяцы, 

кварталы и годы) относительно заданных лимитов и технологических ограничений мощности;  

  обработка данных и формирование отчетов по учету электроэнергии и контролю ПКЭ;  

  фиксация отклонений контролируемых параметров энергоресурсов, их оценка в абсолютных 

и относительных единицах для анализа как энергопотребления, так и производственных процессов;  

  сигнализация  (аудио-  и/иливидеосигналом)  об  отклонениях  контролируемых  величин  от 

допустимого диапазона значений;  

  диагностика полноты данных;  

  описание электрических соединений объектов и их характеристик;  

  параметризация коммуникаций и характеристик опроса;  

  диагностика системы;  

  поддержание единого системного времени. 

При создании АСКУЭ для реализации элементов разных уровней системы можно использовать 

различные  технические  решения  от  различных  поставщиков.  За  счет  этого  можно  минимизировать 

стоимость  элементов  создаваемой  системы.  Однако,  наиболее  предпочтительным  является 

использование технических решений, которые позволяют строить АСКУЭ как однородную систему, 

т.е.  установить  в  каждом  объекте  учета  одинаковое  программное  обеспечение,  базирующееся  на 

однородных  аппаратных  средствах.  Это  дает  возможность  поэтапной  автоматизации  бизнес-

процессов, связанных с учетом электроэнергии и контролем ее параметров, возможность поэтапного 

построения  АСКУЭ  и  введения  ее  в  промышленную  эксплуатацию,  уменьшает  затраты  на  пуско-

наладки  системы,  т.к.  программное  обеспечение  начинает  работать  сразу  и  сразу  предоставляет 

требуемую информацию, уменьшает стоимость эксплуатации АСКУЭ. 

 

ЛИТЕРАТУРА 

1.Ожегов А.Н.Системы АСКУЭ:Учебное пособие. Ч.1 - Киров, 2012. -102 с. 

2.  Автоматизированная  система  коммерческого  учета  и  отключения  электроэнергии  у  бытового 

потребителя. Информационные материалы. - М.: ООО «Энерго-ПТС», 2004. 

3. Система  автоматизированная  информационно-измерительная  коммерческого  учета  электрической 

энергии и мощности (АИИС КУЭ) ПС 35/6 кВ «Тяговая-2»:Технорабочий проектЗАО «ОВ»–Санкт Петербург, 

2012.-132с. 

 

REFERENCES 

1. Ozhegov A.N. Sistemy ASKUJE: Uchebnoeposobie. CH.1 - Kirov, 2012. -102 s. 

2.Avtomatizirovannaja  sistema  kommercheskogo  uchetai  otkljuchenija  j  elektrojenergii  u  bytovogo  potrebitelja. 

Informacionnye materialy. - M.: OOO «JEnergo-PTS», 2004. 

3.Sistema  avtomatizirovannaja  informacionno-izmeritel'naja  kommercheskogo  ucheta  j  elektricheskoj  j  energii i 

moshhnosti (AIIS KUJE) PS 35/6 kV «Tjagovaja-2»: Tehnorabochijproekt ZAO «OV»–SanktPeterburg, 2012. -132s. 

 

Макешева К.К., Асқар А. 

Электр энергия тұтынуды есепке алу мен бақылауды автоматтандыру кешені 

Аңдатпа:  Ұсынылатын  элект  энергия  тұтынуды  есепке  алу  мен  бақылау  автоматтандырылған  кешені 

берілген.  Элект  энергия  тұтынуды  есепке  алу  мен  бақылау  автоматтандырылғанжүйесінің  орындалатын 

мақсаттары мен есептері, ұсынылатын жүйенің сипаттамалары мен құраушы элементтері толық қарастырылған. 

Иерархиалық жүйе деңгейлерінің арасындағы байланыс арналарын таңдаудың ұсыныстары берілген. 

 

Түйін  сөздер:  автоматтандырылғанжүйе,  энергия  тұтыну,  электрэнергиясы,  бақылау,  есепке  алу,  аспап, 

құрылғы,субабонент. 

 

761 

K.K.Makesheva, A.Askar 

Automatedsystemof accounting andcontrol ofpower consumption 

Abstract:  The  recommendedstructure  ofthe  automated  system  ofmonitoring  and  accountingof  power 

consumption. Discussed in detailthe objectives andtasks performed byan automated systemof control and accountingof 

power consumption, the characteristics and componentsof the recommendedsystem.Recommendations on the choiceof 

communication channelsbetween the levelsof a hierarchical system. 

жүктеу/скачать 20,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: