Построение верхнего уровня Smart Metering
29.05.2013
SMART METERING:
«умный» учет энергоресурсов
Системы Smart Metering («умные» измерения) – интеллектуальные приборы учета с двунаправленной связью, установленные на стороне потребителя. Обеспечивают регулярный опрос, обработку данных, предоставление информации о потреблении энергоресурсов и возможность автоматического и удаленного управления.
Достоверное
измерение
энергоресурсов
Автоматизированную и оперативную обработку, передачу и представление информации о потреблении энергоресурсов
Осуществление контроля режима потребления
Сведение баланса по группам счетчиков с целью выявления безучетного потребления и фактов воздействия на счетчики
Технологии Smart Metering |
Определение |
обеспечивают: |
фактических потерь |
|
в сетях |
|
Ограничение и |
|
отключение |
|
энергопотребления |
|
Оценку эффективности |
|
энергосберегающих |
|
мероприятий и технологий |
|
Управление потоками |
|
мощности |
Управление с использованием информационно – коммуникационных технологий обеспечивает прорыв в развитии электроэнергетики.
2
РАЗВИТИЕ SMART METERING:
прогресс IT
Внедрение подобной технологии требует развития специализированных программных комплексов.
Уровни организации систем Smart Metering
верхний уровень
сбор, хранение, отображение информации и инициация управляющих воздействий
средний уровень
обеспечение безопасного и защищенного обмена данными между верхним и нижнем уровнем
нижний уровень
выполнение измерений, исполнение управляющих воздействий, регистрация событий
3
МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
вразвитии AMI
ПО верхнего уровня входит в систему Meter Data Management (MDM, один из элементов AMI). Основные функции MDM – систем:
•сбор/хранение/верификация данных результатов измерений потребления энергоресурсов, полученных от приборов учета с последующим предоставление информации биллинговым системам.
•Комплексное управление инфраструктурой, включая мониторинг состояния всех ее составных частей, управление тарифными расписаниями, нагрузкой потребителя и прочее.
В мире задумываются о новом этапе – создания Meter Data Analytics (MDA).
Европейский рынок приборов учета AMI (Advanced Metering Infrastructure, приборы учета с обратной
связью) растет высокими темпами. Ожидается
ежегодный рост на уровне 26,9%.
Ожидается:
•Рост сегмента «умных» приборов учета, интеграции, MDM, ПО.
•Смещение компаний по направлению деятельности на рынке AMI с поставщиков счетчиков на компании, специализирующиеся на сервисе коммуникационной инфраструктуры и управления данными. Именно благодаря им происходит наращивание инновационных решений в отрасли.
•Давление законодательных требований на рынок. Члены ЕС будут вынуждены начать внедрение AMI после 2015 г., чтобы соответствовать Третьей Энергетической Директиве Европейского Союза, или платить высокий налог.
•Безопасность данных станет следующим важнейшим вопросом на рынке AMI.
4
ЗАДАЧИ ВЕРХНЕГО УРОВНЯ
систем Smart Metering
Перед системами программного обеспечения Smart Metering стоят следующие ключевые задачи:
дистанционное считывание показаний приборов учета энергоресурсов;
работа с большим, в отдельных случаях, многомиллионным количеством точек учета, обеспечивая при этом высокий уровень производительности;
дистанционный контроль параметров качества электроэнергии;
дистанционное управление приборами учета энергоресурсов;
дистанционное параметрирование приборов учета энергоресурсов;
дистанционное управление энергопотреблением;
регистрация событий приборов учета, фактов несанкционированного доступа;
расчет потерь и сведение балансов;
создание любых иерархий объектов учета, ведение нормативно-справочной информации, генерация отчетов и т.д.;
возможность обмена данными с другими сертифицированными системами;
возможность адаптации под иные задачи, предусмотренные бизнес-процессами заказчика.
ВРоссии и за рубежом в настоящее время существует немало программных
продуктов, предназначенных для работы в составе АИИС КУЭ. Однако практика
бизнеса порой требует новых разработок, необходимость которых вызвана
потребностями крупных проектов.
5
ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ
этапы построения
ППО
|
|
Выполнение пуско- |
|
Сдача в |
|
Определение |
Формирование |
наладочных работ, |
|
опытную, затем в |
|
состава серверного |
доработка |
|
промышленную |
||
ЦОД (на стороне |
|
||||
и сетевого |
программного |
|
|
эксплуатацию |
|
заказчика либо |
|
|
|||
оборудования, |
комплекса по |
|
|
||
аренда) |
|
|
|||
Выбор ПО |
пожеланиям |
|
Сервисное |
||
|
|
||||
|
|
Заказчика |
|
обслуживание |
|
Практика реализации проектов показывает, что организация отдельного ЦСОД технически и экономически целесообразна при реализации крупных проектов (не менее 1000 ПУ). Для небольших проектов заказчику
предлагается воспользоваться услугой ИЦ «ЭАК» по удаленному сбору, обработке и предоставлению данных (используется дата-центр, созданный на базе ИЦ «ЭАК»). По такой схеме успешно реализован ряд проектов, в том числе АИИС КУЭР в коттеджном поселке «Медвежьи озера» и жилом комплексе ГК «Дружба-Монолит» в Московской области.
ЦСОД представляет собой специализированное помещение с установленным в нем современным серверным и коммуникационным оборудованием, подключенным к сети Интернет по высокоскоростному каналу. Дата-центр выполняет функции сбора, обработки, хранения и передачи измеренных данных и другой информации.
У заказчика организуются автоматизированные рабочие места с удаленным доступом к дата-центру, что дает возможность круглосуточного доступа ко всем необходимым функциям системы, а также получения отчетных данных в любом удобном для Заказчика виде.
Консолидация вычислительных ресурсов и средств хранения данных позволяет значительно экономить на обслуживании сетевой инфраструктуры, заметно сокращая сроки окупаемости системы в целом.
6
ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ
преимущества vs. проблемы
Общие преимущества:
1.Автоматизированный сбор показаний.
2.Гибкость и масштабируемость системы, адаптируемость под задачи конкретного заказчика.
3.Возможность доработки ПО ВУ связи со специфическими требованиями заказчика.
4.Возможность интеграции ПО ВУ с действующими биллинговыми и другими системами Заказчика.
5.Автоматический расчет балансов.
6.Автоматическая генерация отчетов в удобной для заказчика форме.
7.Возможность создания комплексной системы учета энергоресурсов (электроэнергия, вода, тепло, газ).
8.Регистрация событий приборов учета, фактов несанкционированного доступа.
9.Контроль параметров энергосети и показателей качества электроэнергии.
10.Автоматизированное взаимодействие с биллинговыми системами.
11.Перспектива внедрения MDA систем.
Практические проблемы при внедрении:
1.Неудовлетворительное состояние электросетевого хозяйства, влияющего на качество связи с ПУ, в случае использования PLC технологии (наиболее популярное решение в проектах Smart Metering). Как следствие, необходимость проведения дополнительных мероприятий для обеспечения полноты опроса.
2.Недостаточная открытость протоколов обмена.
3.Недостаточное покрытие сети связи сотовых операторов.
7
ПРОЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ ВУ
на основе программного обеспечения RDM
ПО RDM (Resource Data Manager)
– первая российская и одна из немногих систем в мире, созданная для работы в составе крупных систем учета энергоресурсов (электроэнергии, воды, тепла, холода, газа) с количеством точек учета от нескольких единиц до нескольких миллионов.
Функции ПО RDM:
-возможность гибкого конфигурирования ПО для различных групп заказчиков (сетевые, сбытовые компании, ЖКХ и прочие);
-поддержка оборудования как зарубежных, так и российских производителей;
-дистанционное считывание показаний приборов учета;
-дистанционное управление нагрузкой потребителя;
-регистрация событий приборов учета, фактов несанкционированного доступа;
-дистанционное параметрирование приборов учета и УСПД;
-контроль параметров энергосети и показателей качества электроэнергии;
-комплексный мониторинг инфраструктуры, включая измерительное, связное и серверное оборудование;
-поддержка большинство известных СУБД;
-возможность работы с системой через веб-браузер;
-личный кабинет абонента, доступный через веб-браузер и с мобильных устройств.
Данный набор функций соответствует передовым мировым разработкам в сфере программного обеспечения систем Smart Metering.
8
ПРОЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ ВУ
на основе программного обеспечения RDM
Сводная информация:
|
АСКУЭ РРЭ ОАО «РЖД» - первая в России крупная система |
240 000 точек учета |
|
|
учета РРЭ |
|
|
|
АСКУЭ РРЭ ОАО «Чувашская энергосбытовая компания»; |
4 761 интеллектуальный прибор учета |
|
|
АСКУЭ РРЭ ООО «Коммунальные технологии» (г. Чебоксары); |
4 990 интеллектуальных приборов учета |
|
|
Промышленная эксплуатация в филиале ОАО «МРСК Урала» |
49 978 интеллектуальных приборов учета |
|
Ре |
- «Пермэнерго» (проект «Считай, экономь и плати») |
|
|
в филиалах ОАО «МРСК Центра» - «Смоленскэнерго», |
Более 60 000 точек учета |
||
ал |
|||
изо |
«Брянскэнерго», «Тамбовэнерго», «Ярэнерго» |
|
|
ва |
в «Тюменьэнерго» |
Более 60 000 точек учета |
|
нн |
АИИС КУЭ ГК «Дружба-Монолит», г. Одинцово. |
60 счетчиков Echelon, |
|
ые |
|||
пр |
|
120 счетчиков горячей и холодной воды IsTa. |
|
оек |
АИИС КУЭ ООО "ЭНКОМ", Бурятия. |
740 счетчиков Echelon. |
|
ты |
|||
|
Система расширяется до 3000 точек учета. |
||
|
|
Общее количество точек, опрашиваемых с помощью системы RDM > 370 тыс.
9
ПРОЕКТ ПОСТРОЕНИЯ ВУ
АИИС КУЭ ОАО «РЖД»: розничный рынок
Основные параметры системы:
Количество объектов: 20 000 подстанций 10- 0,4 кВ
240 000 интеллектуальных приборов учета
Территория: вся Россия (9 часовых поясов)
Технические средства:
Счетчики: Echelon EM 1023/1021, KNUM 1021/1023/2023
Концентраторы данных: Echelon DC 1000/SL
Сроки реализации: 2007-2012 гг.
Состав системы
Интегрированная автоматизированная система управления электропотреблением ОАО «РЖД» (ИАСУЭ РЖД);
Интегрированные автоматизированные системы управления электропотреблением уровня железной дороги (ИАСУЭ ЖД) – 17 центров управления и сбора данных;
Информационно-вычислительные комплексы розничных рынков электроэнергии (ИВКЭ РРЭ)
– 20 000 единиц оборудования;
Измерительно-информационные комплексы точек учета розничных рынков электроэнергии (ИИК ТУ РРЭ) – 240 000 единиц оборудования.
Программное
обеспечение:
RDM
Цели проекта:
Получение достоверной информации о количестве потребленной, полученное и переданной электроэнергии на границах балансовой принадлежности.
Выявление фактов неучтенного потребления электроэнергии.
Расчет балансов электроэнергии по точкам поставки.
Получение доходов за транзит электроэнергии по сетям РЖД.
Единственный в мире проект с:
-подобной территориальной распределенностью,
-значительным различием концентрации точек учета (от крупных поселений до отдельно стоящих объектов)
10