Проектные решения по АСКУЭ

Создание автоматизированных систем учета потребления энергии (воды, газа, тепла и электричества) на предприятии позволяет контролировать эффективность технологического оборудования, снизить долю его энергозатрат в себестоимости продукции. Снижение затрат становиться возможным, в частности, благодаря использованию оптимальных для предприятия тарифов и регулированию графика нагрузки мощностей цеха [15].

Нормативными документами, регламентирующими учет энергии, являются:

РД 153-39-011-97 «Инструкция по учету нефтепродуктов на магистральных нефтепродуктопроводах».

РД 34.09.101-94 «Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении».

РД 153-39.0-111-2001 «Методика определения нормативной потребности и норм расхода природного газа на собственные технологические нужды газодобывающих предприятий».

СНиП 2.04.07-86 "Тепловые сети".

РД 34.09.102 «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя».

Общие принципы проектных решений

Обычно АСКУЭ цеха строится по иерархической трехуровневой схеме. Концептуальная структурная схема такого решения приведена на рис.3.9.

Верхний уровень АСКУЭ представляет собой автоматизированное рабочее место энергодиспетчера цеха, объединённое по ЛВС c рабочими местами специалистов, использующих в своей работе учетную информацию. Если существует удалённые объекты энергоучёта, они связываются с АРМ энергодиспетчера по радиомодему или телефонному модему (выделенному или коммутируемому каналу).

Программа верхнего уровня энергодиспетчера производит:

· сбор информации измерителей расхода энергии циклическим опросом с диапазоном опроса устанавливаемым с пульта АРМ диспетчера;

Рис. 3.9. Концептуальная структурная схема АСКУЭ

· отображение информации по всем видам расхода энергоносителей (мгновенном, накопительным итогом, архивном) в виде таблиц, графиков и диаграмм с привязкой их к структурно-функциональной схеме энергоснабжения;

· коррекцию технических параметров каналов энергопотребления с пульта АРМ диспетчера;

· расчёт и отображение информации о показателях режимов энергопотребления по различным типам энергоносителей за устанавливаемые промежутки времени (3 минуты, 30 минут, 1 час, 1 месяц и др.) в виде таблиц, диаграмм и графиков;

· коррекцию структурно-функциональной схемы энергопотребления;

· сквозное отображение полной информации по энергопотреблениию от уровня системы до отдельного канала (датчика, электросчётчика, теплосчётчика);

· регистрацию аварийных ситуаций и отображение аварий на пульте АРМ энергодиспетчера в звуковом и визуальном виде;

· ведение журнала аварийных событий;

· ведение архива параметров энергопотребления;

· автоматизированное управление объектами энергосистемы с пульта АРМ энергодиспетчера.

Средний уровень АСКУЭ состоит из устройств сбора и передачи данных (УСПД) со встроенным программным обеспечением, установленным непосредственно вблизи объектов контроля и управления и связанным с первичными датчиками (счётчиками электроэнергии, теплосчётчиками, счётчиками расхода холодной воды, датчиками давления, температуры, состояния объекта и др.). УСПД передают на АРМ информацию о состоянии объекта, расходе энергоносителей (мгновенном, накопительным итогом, архивном и т.д.) по выбранной линии связи (коммутируемый или выделенный телефонный канал, радиоканал, RS-485). АСКУЭ имеют гибко настраиваемые энергонезависимые архивы. Требуемая скорость обмена информацией определяется на этапе согласования технического задания. Реализация энергосберегающих технологий осуществляется УСПД либо автоматически, либо по команде с АРМ диспетчера.

Нижний уровень АСКУЭ состоит из установленных на объектах контроля и управления датчиков различных производителей (с нормализованным выходом, с представлением физической величины и др.), счётчиков электроэнергии, теплосчётчиков, счётчиков расхода холодной воды, пара, газа, датчиков состояния технологического оборудования (различного вида сигнализации, срабатывание реле, положение задвижек, высоковольтных выключателей и т.д.).

В качестве аппаратуры нижнего уровня АСКУЭ применяются стандартные серийно выпускаемые различными предприятиями измерительные преобразователи, например:

· электросчетчики типа СА3У, СР4У и др. (с устройством формирования импульсов), СЭТ-3, СЭТ-4, "АЛЬФА" и т.д.;

· теплосчётчики;

· расходомеры с числоимпульсным, цифровым или аналоговым выходом;

· датчики температуры – терморезисторы и термопары;

· датчики давления;

· другие датчики по согласованию с Заказчиком.

В соответствии с ТЗ в АСКУЭ реализуются следующие функции:

· контроль и учет параметров энергопотребления с учётом существующих тарифов;

· контроль и учёт параметров расхода тепла, холодной и горячей воды, газа, пара и других энергоносителей с учётом существующих тарифов;

· обеспечение энергопотребления и поддержание оптимальных режимов работы оборудования;

· контроль работоспособности и состояния энергетического оборудования (состояние запорной арматуры, кабельных линий, состояние теплотрасс и др.);

· ведение архива энергопотребления в соответствии с требованиями нормативных документов;

· регистрация аварийных ситуаций в системе энергоснабжения и выполнение функций аварийного управления;

· ведение аварийного архива в соответствии с требованиями заказчика;

· проведение экономических расчётов параметров энергоснабжения и энергопотребления;

· выполнение расчётных операций в соответствии с алгоритмами Заказчика;

· представление информации по энергопотреблению в различных формах различным пользователям АСКУЭ (экономистам, энергетикам, ПТО, бухгалтерии и др.);

· прогнозирование параметров будущего энергопотребления по каждому отдельному потребителю в соответствии с текущими параметрами и характером энергопотребления;

· введение системы приоритетов и разграничения доступа различных пользователей АСКУЭ.

Экономическая выгода от внедрения решений для учёта энергоресурсов достигается, благодаря:

· автоматизации процесса сбора показаний (увеличению гибкости и точности учета за счет применения интеллектуальных датчиков и специализированного ПО);

· сокращению расхода энергии в результате более экономного распределения нагрузок, снижения потерь;

· доступности инструментально подтвержденных балансов электрической и тепловой энергии, потребляемой воды и энергоносителей предприятия;

· “прозрачности” структуры энерго-затрат на производство одной единицы производимой продукции;

· эффективному контролю и учету производства, поступления, распределения и потребления электроэнергии, пара, воды, газа и тепловой энергии на базе автоматизации расчетного и технического учета.

Из-за специфики предприятий НГО особое внимание должно уделяться разработке специального внутреннего нормативного документа «Порядок определения расхода энергии для расчетов с поставщиком» и, в частности, «Порядок определения расхода электроэнергии и мощности для расчетов с поставщиком». Эти документы удобно разрабатывать на основе IDEF0-модели процесса учета энергии на предприятии.

В АСКУЭ обычно используются специально разрабатываемые алгоритмы управления сбора данных измерений, управления договорами о поставке энергии, бухгалтерскими расчетами, формированием специальных форм документов, планированием и алгоритмы анализа.

Алгоритмы управления договорами на потребление электрической энергии включают в себя решение задач тарификации за потребленную электроэнергию и мощность, учета договорных величин энергопотребления по потребителям, учета фактических значений потребления электроэнергии и мощности (активной и реактивной) в натуральных величинах, расчета результирующих показателей энергопотребления в денежном выражении. Для расчетов используется записи базы данных, например, в концептуальном формате сущность – Справочник_Д, атрибутами которой являются:

Потребитель.

Узел.

Подстанция.

Тариф.

Договор.

Корректировка.

Присоединение.

Расчетный месяц.

Алгоритмы бухгалтерских расчетов включают в себя определение платежей за мощность и энергию (поэтапно), формирования финансово расчетных документов по оплате, ведения учетной и контрольной документации. Для расчетов используется записи базы данных, например, сущность Справочник_Б. Ее атрибуты:

Банк.

Поставщик.

Счет-фактура.

Счет-извещение.

Платежное требование.

Расчет.

Плата за мощность.

Промежуточный платеж.

Окончательный платеж.

Оплата.

Реестр журнал

Платежные требования.

Оборотная ведомость.

Акт сверок.

Алгоритмы планирования включают в себя решение задач формирования прогнозов и плановых показателей энергопотребления, анализа выполнения планов по потреблению различных видов энергии, отслеживания состояния расчетов потребления энергии.