Описание системы Smart IMS – «Матрица»

Система Smart IMS (или ADDAX IMS) это система коммерческого учета воды, газа, тепла и электроэнергии (Система АСКУЭ) позволяющая не только учитывать энергоресурсы, но и управлять энергопотреблением удаленно. Система Smart IMS насчитывает более 500 000 точек учета по России.

Основным отличием системы АСКУЭ Smart IMS от подобных систем учета — возможность передачи данных по электрораспределительным сетям 0,4 кВ (стандарт Power Line Communications — PLC), что существенно сокращает расходы на монтаж линий связи. В свою очередь применяемые технологии ретрансляции данных «от счетчика к счетчику» позволяют существенно увеличить скорости обмена и обеспечить надежную связь абонентских устройств с диспетчерским пунктом.

Основной идеей системы является наличие интеллектуальных PLC модемов входящих в состав каждого устройства, которые в свою очередь участвуют в организации PLC канала передачи данных, используя принципы усиления сигнала от устройства к устройству. Таким образом, увеличение числа абонентских устройств в сети не только не мешает друг другу, а напротив, увеличивает надежность канала передачи данных.

Управление каналом передачи данных, его тестирование и поддержка проходит в автоматическом режиме при помощи входящего в состав системы оборудования (маршрутизаторов), устанавливаемых на трансформаторных подстанциях. Такие маршрутизаторы выполняют функции преобразования запросов/ответов из силовой сети в такие общепринятые интерфейсы как Ethernet, GSM или GPRS, что позволяет пользователям работать с абонентскими устройствами по привычным каналам связи, не отвлекаясь на тонкости работы PLC модемов.

Оборудование системы АСКУЭ

Основные функции системы АСКУЭ «Smart IMS» это:

• Дистанционный учет потребления энергоресурсов (электроэнергии, воды, тепла и газа);
• Программное и/или дистанционное управление подключенной нагрузкой;
• Управление уличным освещением, в соответствии с графиком.

Для обеспечения работы этих функций в рамках силовой сети, подключенной к одной трансформаторной подстанции (ТП 6(10)кВ\0,4кВ) следующее коммуникационное и абонентское оборудование:

Коммуникационное оборудование:

• Маршрутизатор (УСПД) – Маршрутизатор устанавливаются в любом подходящем месте трёхфазной четырёхпроводной сети 0,4 кВ, например, в электрощитовой жилого дома или на трансформаторной подстанции в коттеджном поселке и подключается по трем фазам одной из секций шин. Маршрутизатор служит для накопления информации полученной с пользовательских точек учета и преобразования полученных команд с верхнего уровня в интерфейс PLC и обратно. Все устройства оснащёны цифровым интерфейсом Ethernet через который они объединяются с дополнительными устройствами передачи информации на удалённый компьютер диспетчерского пункта например, GSM-шлюзом, радиомодемом, модемом телефонной сети и т.д. Так же возможен съём накопленной информации на переносной компьютер инспектора непосредственно на месте установки маршрутизаторов

Абонентское оборудование:

• Одно- и трехфазные счетчики электроэнергии – счетчики со встроенным PLC модемом, которые позволяют получать и исполнять команды, полученные с верхнего уровня и использовать все функции счетчиков удаленно.
• Удаленные пользовательские дисплеи – позволяют отображать информацию с заданных счетчиков. Необходимы в тех случаях, когда счетчики электроэнергии установлены в недоступном месте, к примеру – на опоре линий электропередач.
• приборы присоединения водосчетчиков, газосчетчиков и счетчиков тепла (модули AIU) – модули обеспечивают интеграцию счетчиков сторонних производителей (воды, газа, тепла, электроэнергии) в коммуникационную сеть Smart IMS.

Управление энергопотреблением

Каждый электросчетчик прямого включения, помимо передачи информации о накопленной электроэнергии, способен управлять подачей электроэнергии потребителю – отключать/подключать потребителя в соответствии с заданной командой или по заданию с диспетчерского пункта.

Причинами отключения могут быть:

• превышение лимита по активной мощности потребления
• превышение лимита по реактивной мощности
• недопустимое сальдо (лимит исчерпан)
• превышение лимита по току потребления по любой из фаз
• превышение лимита по дифференциальному току

Причины не зависящие от потребителя:

• недопустимая внутренняя температура счетчика
• недопустимое напряжение между фазами
• недопустимо низкое/высокое напряжение сети
• отключение по команде с диспетчерской (аварийная ситуация).

Защита от хищения электроэнергии

Во все счетчики предлагаемой системы встроены датчики разности токов в «нулевом» и «фазном» проводах. При разности токов больше заданного порогового значения фиксируется авария.

Контроль баланса энергопотребления

Предлагаемая нами система АСКУЭ имеет большие возможности по контролю баланса потребления активной энергии на различных уровнях и участках электрораспределительной сети:

• Баланс в пределах ТП;
• Баланс на фидере;
• Баланс по отдельным фазам.

В случае небаланса предлагаемое нами программное обеспечения дает возможности детального анализа учетной информации что позволяет проводить специальные мероприятия по выявлению потерь на проблемных участках электросетей.

Техническое описание компонент системы

Однофазный счетчик электроэнергии NP523.20D прямого включения

• интеллектуальный полнофункциональный счетчик электроэнергии, предназначенный для наружной установки (монтаж осуществляется непосредственно на проводах ВЛ-0,4 кВ)
• вывод необходимой потребителю визуальной информации на удалённый жидкокристаллический дисплей
• точность соответствует 1 классу активной мощности
• номинальный рабочий ток 5 А, максимальный рабочий ток до 50 А
• измеряет активную мощность, активную энергию, действующее напряжение, действующий ток, время
• вычисляет активную суммарную энергию, энергию по тарифам (всего 4 тарифа), энергию за период, почасовую энергию за сутки, сальдо, остаток импульсов, период плохого напряжения или его отсутствия,
• суточный график простоя, пиковую активную мощность, что характеризует качество поставляемой электроэнергии
• автоматическое периодическое считывание данных в зависимости от времени в целях осуществления биллинга
• ограничение по максимальной мощности, нагрузка отключается при превышении настраиваемого порога мощности
• при превышении допустимой мощности или других параметров существует возможность не только отключения нагрузки, но и перевода в штрафной тариф, а также вывода предупреждения на экран
• устанавливается в разрыв провода, что предотвращает доступ к счетчику с целью хищения электроэнергии
• встроенный PLC-модем обладает возможностью как приема, так и передачи данных, что позволяет использовать счетчик в качестве ретранслятора в длинных и разветвленных PLC магистралях
• накопление и хранение учётных данных и другой информации в энергонезависимой памяти, при отсутствии питания память способна сохранять данные в течение не менее 10 лет
• передача учётной информации по электрической сети 0,4 кВ в устройства сбора и передачи данных — маршрутизаторы
• функция самозащиты в случае аварийных ситуаций
• встроенное основное реле для управления потреблением
• счётчик размещается в герметичном пластмассовом корпусе, имеющем хомуты крепления счетчика к кабелю или тросу

Удалённый дисплей RUD512

Предназначен для считывания информации со счетчика электрической энергии (при использовании удаленного дисплея счетчик можно расположить в недоступном для абонента месте).
Основные характеристики:

• работает в однофазных сетях 220 — 240 В
• при передаче информации от счетчика через маршрутизатор используется PL-магистраль (провода сети 0,4 кВ), никакой дополнительной проводки не требуется
• потребляемая мощность не более 3 Вт
• габаритные размеры 36,5х82х144 мм
• рабочий диапазон температур от -40°С до +70°С

Трёхфазные счётчики NP 545

Счётчики предназначены для индивидуальной работы с конечными трёхфазными потребителями в электрораспределительных сетях 0.4 kV. Счётчики в полной комплектации выполняют следующие основные функции:

• Ведут автоматический многотарифный учёт потребляемой активной и реактивной электроэнергии
• Предоставляют возможность удалённого доступа к данным, посредством встроенного PLC-модема или дополнительного канала связи
• Позволяют дистанционно управлять потреблением или питанием отдельной нагрузки с помощью встроенных отключающих реле: основного или/и дополнительного
• Контролируют дифференциальный ток
• Счётчики поддерживают любой режим работы: как с предоплатой, так и в кредит. Режим работы с предоплатой не требует установки в счётчик специальных карт — вся необходимая информация об оплате электроэнергии поступает в счётчик по каналам связи.

Счётчики накапливают, хранят и передают в центр информацию:

• по аварийным состояниям сети
• по собственным аварийным состояниям
• по действиям потребителя, ведущим к нарушению договора с поставщиком электроэнергии.