Организация каналов связи между ИИК и ИВКЭ.
ИВКЭ обеспечивает сбор информации от ИИК по цифровому интерфейсу EIA485.
В качестве линий связи используется кабель типа «экранированная витая пара» с волновым сопротивлением 120 Ом. Имеется возможность применения числоимпульсного интерфейса для резервирования каналов связи между ИИК и ИВКЭ.
| ИИК |
| ТТ ТН |
| GSM-модем |
| HAYES- модем |
| ТТ ТН |
| RS485 |
| Контроль коммутационного оборудования |
| Контроль баланса по секции шин |
| ИВКЭ |
| УСПД 164-01И |
| CAN |
| ИВК |
| Источник синхронизации времени |
| HAYES- модем |
| GSM-модем |
| RS232 |
| Сервер АСКУЭ |
| Каналы передачи данных |
| Сч.3 |
| УСПД 164-01И |
| ТТ ТН |
| ТТ ТН |
| RS485 |
| Сч.1 |
| Сч.2 |
| RS232 |
| Структурная схема построения АСКУЭ региональных энергоснабжающих и крупных промышленных предприятий. Рис. 12 |
| Рис.4 |
| Рис.5 |
| Рис.6 |
| Рис.4 |
В настоящее время в мире активно разрабатываются, проходят опробование и внедряются отдельные технологии «умных сетей». Европа, США, Китай и другие страны вкладывают миллиарды долларов и евро в развитие интеллектуальной энергетики, обозначая в качестве ориентира сокращение выбросов углекислого газа, повышение надежности энергоснабжения, появление новых высокотехнологичных производств и рабочих мест.
В России также разрабатываются инициативы в области Smart Grid. И как следует из разности подходов в определении данного понятия, основными драйверами Smart Grid являются ОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «Холдинг МРСК».
Одни из российских проектов, заслуживающих внимания, является проект по установке интеллектуальных счетчиков, стартовавших в г. Перми на базе филиала ОАО «МРСК Урала» – «Пермьэнерго» в 2011 г. Целью данного проекта является отработка механизмов внедрения и функционирования технологии Smart metering с последующей трансляцией опыта по всей стране. Конечные цели внедрения технологии Smart metering представлены в таблице.
| Государство | Генерация | Сети | Сбыт | Потребитель |
| 1. Снижение энергопотребления (20%); 2. Прозрачность структуры энергопотребления. | 1. Снижение объема новых мощностей (20%); 2. Сглаживание пиковых нагрузок. | 1. Снижение потерь (50%); 2. Сглаживание пиков; 3. Снижение операционных затрат (10%). | 1. Улучшение оборачиваемости задолженности (30%); 2. Уменьшение числа обращений потребителей (30%). | 1. Более высокий уровень удовлетворенности качеством энергоснабжения; 2. Управление своим энергопотреблением (расходами). |
Достижение этих целей планируется за счет следующих характеристик системы учета энергоресурсов, построенной на базе технологии Smart metering:
· интервальный учет мощности (30…60 мин с возможностью установки произвольного периода интеграции мощности);
· отслеживание превышения лимитов нагрузки потребителей;
· измерение параметров качества электроэнергии (значение напряжения, частота, длительность провала напряжения, глубина провала напряжения, длительность перенапряжения);
· активное использование связи с приборами учета по силовой линии (ПЛК);
· минимальный период опроса приборов учета (общедомовых, предприятий) – 15 мин;
· удаленное (централизованное) управление приборами учета, в частности, ограничение/отключение;
· предоставление данных пользователю через Web-интерфейс (включая просмотр данных через мобильные устройства).
Пример целевой архитектуры системы учета энергоресурсов на основе технологии Smart metering представлен на рисунке.
Структура системы учета энергоресурсов на основе технологии Smart Grid
В качестве основных технологических подсистем представленной архитектуры выделим следующие:
· AMI – (Advanced Metering Infrastructure) модуль обеспечения интеграции данных учета из разнородных приборов учета;
· MDM – (Metering Data Management) модуль обработки данных учета;
· OMS – (Outage Management System) подсистема управления сбоями в электроснабжении;
· DMS – (Distribution Management System) подсистема управления распределительной сетью;
· SCADA – (Supervisory Control and Data Acquisition System) система консолидации и отображения данных учета и мониторинга.
Подобная архитектура часто фигурирует в иностранных информационных источниках как основа построения масштабных и в то же время гибких систем Smart metering. В частности, гибкость достигается за счет использования унифицированной технологической интеграционной шины, работающей по принципу publisher/subscriber (в качестве аналогии можно привести подписку на новостные rss-каналы). Не уходя в подробности, можно сказать, что построенные по таким принципам системы вполне отвечают принципам открытости, функциональной полноты и клиенториентированности.
Несмотря на понятные цели и доступные ориентиры, пермский проект Smart metering не отрабатывает ряд принципиальных особенностей:
· возможность двухсторонней циркуляции электроэнергии – когда потребитель время от времени становится поставщиком электроэнергии;
· функционирование таких «островков» сети, как Microgrids с возможностью включения/отключения от основной сети в определенные промежутки времени;
· учет не только электроэнергии, но и остальных энергоресурсов (хотя данные цели заявлены);
· механизм взаимодействия с пассивными по отношению к Интернет потребителями (пенсионеры и т. д.);
· включение в систему произвольных цифровых счетчиков, устанавливаемых потребителями (в проекте используется лишь пять типов счетчиков – излишне говорить, что на отечественном рынке представлено значительно больше типов приборов учета).
Надо отметить, что наряду с проектом «умного учета» в г. Перми в России активно реализуются и другие проекты построения систем учета на розничном рынке. При этом требования к приборам учета и к системам в целом далеко не всегда пересекаются с аналогичными по пермскому проекту. Стоимости же внедрения подобных проектов – десятки, сотни тысяч, а иногда и миллиарды рублей.
Подобная несинхронность и отсутствие единой концепции построения такой значимой части «умных сетей», как Smart metering ставит под сомнение достижение целей экономии и повышения эффективности производства, транспорта, распределения и потребления электроэнергии, обозначенных в таблице. Несогласованность в действиях и туманность целей порождает волну скепсиса к технологии Smart metering и концепции Smart Grid в целом.
Износ текущего оборудования электрических сетей составляет порядка 60 %. Для решения многих проблем, связанных со сбоями в электроснабжении, вполне достаточно обновить текущую техническую базу электроэнергетики (генераторы, трансформаторы, электродвигатели и т. д.) и внедрить ряд новых методов, например, таких как система плавки гололеда. При этом нет острой необходимости воплощать в жизнь многомиллиардные проекты на основе инновационных (не редко «сырых») технологий с сомнительными преимуществами по сравнению с «классическими».