Концепция построения автоматизированных систем учета электроэнергии в условиях энергорынка

Утверждена решением Утверждена решением Бюро Научно-технического Совета Национальной комиссии Минэнерго №11 от 27.03.97 по вопросам регулирования электроэнергетики Украины №290 от 17.04.97.

Согласована Госстандартом Украины письмом №2009/5-3 от 22.05.97

Разработчики: ЭнКоГ НИИ «Энергия» при НТУУ «КПИ», НДЦ электроэнергетики Украины, ХП «Энерготехнология и информатика», УкрЦСМ, НПП «Энергия+»

Предисловие

В связи с переходом экономики страны на рыночные условия работы важное значение приобретают вопросы достоверного учета электроэнергии на всех участках и уровнях ее производства, передачи и потребления.

До последнего времени в Украине отсутствовали предприятия по выпуску необходимого спектра измерительной техники, средств сбора, передачи и обработки информации. Отсутствует нормативная база и концепция создания указанных устройств. В настоящее время многие предприятия страны и иностранные фирмы предлагают различного типа и уровня приборы и информационно-измерительные системы. Поэтому Научно-техническим Советом Минэнерго Украины принято решение о разработке отраслевой программы и концепции развития автоматизированных систем учета электроэнергии в условиях энергорынка.

Настоящий документ является итоговым по работе “Концепция использования информационно-измерительной техники для учета электрической энергии в условиях функционирования рынка в Украине”. При проведении исследований использовались документы [1-16], а результаты исследований приведены в отчетах по указанной работе [17,18].

В разделе 1 приведена оценка существующей системы учета в соответствии с критериями, установленными в разделе 2.

В разделе 2 изложены основные принципы построения системы учета электрической энергии в условиях энергорынка, установленные в результате анализа используемых методов формирования измерительной информации, изучения опыта западных стран, рекомендаций зарубежных экспертов.

Раздел 3 содержит информацию о мерах по реорганизации системы учета в соответствии с принципами, изложенными в разделе 2. Приведены технические требования к оборудованию сбора и обработки данных разных уровней.

В разделе 4 указана очередность проведения мероприятий и приведен перечень вопросов, требующих решения при разработке нормативных документов.

Использование положений, заложенных в Концепции, должно повысить эффективность учета электрической энергии и способствовать упорядочению функционирования энергорынка Украины

Введение

Создание Оптового Рынка Электрической Энергии, состоящего из независимых акционерных компаний (ГЭКи и ГАЭКи), независимого регулирующего органа (НКРЭ), и собственно Энергорынка — государственного предприятия, осуществляющего руководство оптовым рынком электрической энергии, заостряет внимание на почасовом Оптовом Рынке Электрической Энергии (оптовые тарифы реального времени/почасовые).

Поскольку стоимость электрической энергии зависит от затрат на ее выработку и передачу, момента спроса (сезона года, дней недели и времени суток), величины заявляемой мощности и времени потребления мощности, то себестоимость ее различна для каждого часа в году. Поэтому переход на тарифы реального времени позволяет выйти на истинную цену электрической энергии и оптимизировать производство, поставку и потребление электрической энергии. Это возможно лишь при совершенствовании существующей системы учета.

Эффективность применения тарифов реального времени прямо и в значительной степени зависит от ряда условий, важнейшие из которых следующие:

в энергорынке функционирует автоматизированная система управления реального времени (в минимальном варианте должна действовать распределенная в пространстве энергорынка автоматизированная система коммерческого учета и контроля выработки, поставки и потребления электрической энергии, функционирующая в реальном масштабе времени);
автоматизированы взаиморасчеты между участниками энергорынка.

Поскольку энергорынок отвечает за выполнение Правил Коммерческого Учета (КУ), то должна быть определена совокупность требований к организации КУ, к формированию и использованию информации, регламентирующих права и обязанности участников КУ. Энергорынок также принимает участие в реализации порядка и стандартов коммерческого учета, улаживании спорных вопросов по поводу ошибок, возникающих в системе коммерческого учета, обеспечении, установке, поверке и техническом обслуживании оборудования.

В этой связи работа энергетической отрасли в условиях функционирования энергорынка выдвигает повышенные требования к системе учета, а именно к уровню ее автоматизации, точности, надежности и целостности.

Качество системы учета в первую очередь определяется используемыми средствами информационно-измерительной техники, а также принципами их использования.

Основными показателями, характеризующими эффективность использования информационно-измерительной техники в системе учета, являются:

точностьпредставляемой измерительной информации;
достоверностьпредставляемой измерительной информации. В дополнение к классическому подходу и применительно к рассматриваемому объекту процесс получения достоверной информации должен быть автоматизирован и может варьироваться от регистрации данных со счетчиков электроэнергии на протяжении всего времени до полностью автоматизированного процесса регистрации этих данных с их полным дублированием и строгой верификацией.
одновременностьпредставления измерительной информации. Под одновременностью представления измерительной информации понимается синхронность выполнения измерений в точках учета, нарушение которой приводит к возникновению погрешности рассинхронизации, оказывающей влияние на результаты измерений.

Указанные показатели определяются в системе учета принципами организации измерений, качеством систем контроля и связи.

Одной из целей совершенствования системы учета электроэнергии следует считать создание возможности для получения по результатам измерений как можно более достоверного баланса выработки, передачи, распределения и потребления электрической мощности или энергии в масштабах государства.

В настоящее время статьи указанного баланса, составляемого на основании данных учета электроэнергии, существенно искажены из-за различной погрешности измерений приборами учета, установленными на разных уровнях рынка электрической энергии Украины, а также в результате несинхронности съема информации со счетчиков. Эти обстоятельства, в свою очередь, вызывают необходимость относить все возникающие небалансы к потерям электрической мощности или энергии, что не позволяет объективно оценивать уровень технически неизбежных потерь в сетях и преобразователях.

1. Текущее состояние системы учета 1.1. Точность измерений и используемые средства измерений на различных уровнях системы учета

1.1.1. Результаты исследования систем учета электроэнергии в Украине показывают, что значительное количество точек учета оснащено разнообразными по типам и классам точности, средствами измерений, более 50% которых устарели морально и физически.

1.1.2. Парк счетчиков электрической энергии (СЧ) требует замены, так как около половины СЧ эксплуатируются больше 20 лет. Большинство из них индукционные однотарифные СЧ старой конструкции.

1.1.3. Во многих точках учета нарушены условия эксплуатации измерительных схем: превышаются потери напряжения в измерительных схемах, не соблюдаются требования ко вторичным нагрузкам трансформаторов тока (ТТ) и трансформаторов напряжения (ТН), нарушаются условия эксплуатации СЧ, средства учета не подвергаются государственной поверке в соответствии с установленными межповерочными интервалами.

1.1.4. Процентное распределение СЧ активной энергии в зависимости от класса точности по различным уровням системы учета для генерации, межгосударственных и межсистемных перетоков приведено в табл. 1.

1.1.5. В 40% точек учета, где требуется дублирование основных измерительных функций, отсутствуют дублирующие счетчики.

1.1.6. В настоящее время все измерительные схемы содержат ТТ и ТН различные по типу, но имеющие одинаковый и в большинстве случаев недостаточный для уровней 1…4 (Табл. 1) класс точности 0.5.

1.1.7. Большое количество измерительных схем работает в условиях существенного снижения (менее 20% от номинального значения) измеряемой мощности, что приводит к резкому увеличению погрешности измерений. На уровнях 5…8 во многих точках учета наблюдается снижение мощности ниже 5% от номинальной, что является недопустимым с точки зрения обеспечения приемлемой точности измерений.

1.1.8. Верификация производится не во всех измерительных схемах, а если и производится, то только вручную.

1.1.9. Существующие подходы к автоматизации учета энергии основываются на несистематизированных требованиях.

1.1.10. В настоящее время Энергорынок работает с применением средств телемеханики, при этом средняя результирующая погрешность достигает 15%.

1.1.11. Существующие измерительные схемы на уровнях 5…8 не отвечают современным требованиям тарифной системы (учет по зонам суток,контроль, управление нагрузкой ).

1.1.12. На текущий момент еще не существует в Украине производства СЧ, ТТ и ТН в требуемом ассортименте, количестве и с требуемым качеством класса S.

Номер уровня системы учета**)

Мощности объектов контроля, МВА

Распределение счетчиков активной энергии, в зависимости от класса точности, % от общего числа счетч.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎