Визначення і завдання
За численними публікаціями в ЗМІ, виступів на конференціях і нарадах, що склався звичаєм ділового обороту можна зробити наступні висновки:
«Інтелектуальні вимірювання» виробляються у споживачів - фізичних осіб, які проживають в багатоквартирних будинках або приватних домоволодіннях;
основна мета «інтелектуальних вимірів» і реалізують їх «інтелектуальних приладів обліку» в Росії - підвищення платіжної дисципліни, боротьба з неплатежами, злодійством електроенергії;
ці цілі досягаються шляхом так званого «управління електроспоживання балансується», під яким маються на увазі обмеження і відключення неплатників;
кошти «управління електроспоживання балансується» - комутаційні апарати, які отримують команди на включення / вимикання, як правило, розміщуються в одному корпусі з лічильником і являють собою його невід'ємну частину.
Головною перевагою «інтелектуального лічильника» в очах збутових компаній є простота здійснення відключення (обмеження) споживача за неплатежі (або невнесену передоплату за спожиту електроенергію) без застосування фізичного впливу на існуючі вступні вимикачі в квартири (котеджі).
В якості додаткових можливостей, що стимулюють установку «інтелектуальних приладів обліку», називаються:
ЩО ТАКЕ «ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІ ВИМІРЮВАННЯ»?
Представляють інтерес і висловлювання В.В. Новікова, начальника лабораторії ФГУП ВНИИМС [1]: «... Це автоматизовані системи, які забезпечують і по-споживачів, і збутових компаній контроль і управління споживанням енергоресурсів згідно з установленими критеріями оптимізації енергозбереження. Такі вимірювання називають «інтелектуальними вимірами», або Smart Metering, як прийнято за кордоном ...
... Основні ознаки Smart Metering у лічильників електричної енергії. Їх шість:
Нововведення стосуються в меншій мірі принципу вимірювань електричної енергії, а в більшій - функціональних можливостей приладів.
Додатковими функціями виступають, як правило, вимірювання потужності за короткі періоди, коефіцієнта потужності, вимірювання часу, дати та тривалості провалів і відсутності напруги живлення.
Лічильники мають самодіагностику і захист від поширених методів розкрадання електроенергії, фіксують в журналі подій моменти розтину кожуха, кришки клемної колодки, впливів сильного магнітного поля та інших впливів як на лічильник, його інформаційні входи і виходи, так і на саму електричну мережу.
Наявність функцій для управління навантаженням і подачі команд на включення і відключення електричних приладів.
Більш зручні і прозорі функції для споживачів і енергопостачальних організацій, що дозволяють вибирати вид тарифу і енергозбутової компанії в залежності від потреб в енергії та можливості її своєчасно оплачувати.
Інтеграція вимірювань та обліку всіх енергоресурсів в будинку для вироблення рішень, які мінімізують витрати на оплату енергоресурсів. У цю стратегію залучаються як окремі споживачі, так і керуючі компанії будинками, енергопостачальні та мережеві компанії ... ».
На функції № 4 слід зупинитися окремо. Вона перетворює вимірювальний прилад в керуючу систему, в АСУ, так як містить всі ознаки такої системи: наявність вимірювального компонента, вирішального компонента (що видає керуючі сигнали) і, в разі розміщення комутаційних апаратів всередині лічильника, органів управління. Причому явно або неявно, як і в будь-якій системі управління, мається на увазі зворотний зв'язок: заплатив - включать знову.
Таким чином, беручи до уваги такі різні думки про предмет Smart Grid і Smart Metering, мережева компанія повинна перш за все визначити поняття «інтелектуальна система вимірювання» для об'єкта вимірювань - електричної мережі (як активу і технологічної основи ОРЕМ і РРЕ) і представити її предметну область саме для свого бізнесу.
БІЗНЕС І «Інтелектуальний ОБЛІК»
В результаті вивчення бізнес-процесів діяльності ряду мережевих компаній і взаємодії на РРЕ мережевих, енергозбутових компаній і виконавців комунальних послуг були сформульовані наступні вихідні умови.
В якості головного ознаки нової інтелектуальної системи обліку електроенергії (ІСУЕ), що відрізняє її від існуючої системи комерційного та технічного обліку електроенергії, взято розширення функцій, причому в систему залучаються принципово нові функції: визначення технічних втрат, зведення балансів в режимі, близькому до on-line , визначення показників надійності. Це дозволить, серед іншого, отримати необхідну інформацію для вирішення режимних задач Smart Grid - оптимізації по реактивної потужності, управління якістю електропостачання.
У багатьох випадках (крім вирішення завдань, традиційних для мережевої компанії) розглядаються пристрої та системи управління споживанням у фізичних осіб, які здійснюють їх обмеження і відключення за неплатежі (традиційні завдання так званих систем AMI - Advanced Metering Infrastructure).
З огляду на вищевикладене, для електромережної компанії пропонується приймати таке подвійне (за ознакою предметної області) визначення ІСУЕ:
по відношенню до споживачів - фізичних осіб: «Інтелектуальна система вимірювань - це сукупність пристроїв керування навантаженням, приладів обліку, комунікаційного обладнання, каналів передачі даних, програмного забезпечення, серверного обладнання, алгоритмів, кваліфікованого персоналу, які забезпечують достатній обсяг інформації і інструментів для управління споживанням електроенергії відповідно до договірних зобов'язань сторін з урахуванням встановлених критеріїв енергоефективності та надійності »;
щодо системи в цілому: «Інтелектуальна система вимірювань - це автоматизована комплексна система вимірювань електроенергії (з можливістю вимірювань інших енергоресурсів), визначення облікових показників та рішення на їх основі технологічних і бізнес-задач, яка дозволяє інтегрувати різні інформаційні системи суб'єктів ринку і розвиватися без обмежень в доступному для огляду майбутньому ».
ЗАВДАННЯ «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ОБЛІКУ»
Далі ми будемо грунтуватися на тому, що ІСУЕ дозволить здійснити наступні функції в побутовому секторі:- дистанційне отримання від кожної точки вимірювання (вузла обліку) у побутового споживача відомостей про відпущеної або спожитої електроенергії;
- розрахунок внутрішньооб'єктного (багатоквартирний житловий будинок, селище) балансу надходження і споживання енергоресурсів з метою виявлення технічних і комерційних втрат і вжиття заходів щодо ефективного енергозбереження;
- контроль параметрів поставляються енергоресурсів з метою виявлення і реєстрації їх відхилень від договірних значень;
- виявлення фактів несанкціонованого втручання в роботу приладів обліку або зміни схем підключення електропостачання;
- застосування санкцій проти злісних неплатників шляхом обмеження споживаної потужності або повного відключення енергопостачання;
- аналіз технічного стану і відмов приладів обліку;
- підготовка звітних документів про електроспоживанні;
- інтеграція з білінговими системами.
«Інтелектуальний КОМЕРЦІЙНИЙ ОБЛІК»
Зупинимося детальніше на одному з атрибутів ІСУЕ, який вважаю ключовим для основного електромережевого бізнесу.
Особливістю комерційного обліку електроенергії (КУЕ) розподільних мережних компаній є наявність двох сфер комерційного обороту електроенергії - ОРЕМ і РРЕ, які хоча і зближуються в нормативному і організаційному плані, але залишаються поки істотно різними з точки зору вимог до КУЕ.
Більшість мережевих компаній є суб'єктом як ОРЕМ, так і РРЕ. Відповідно і сам комерційний облік щодо вимог до нього розділений на два види:- комерційний облік на ОРЕМ (технічні засоби - АИИС КУЕ);
- комерційний облік на РРЕ (технічні засоби - АСКОЕ).
Крім того, до комерційного обліку, тобто до визначення тих показників, які служать для нарахування зобов'язань і вимог мережевої компанії (оплата послуг з транспорту електроенергії, купівля-продаж технологічних втрат), слід віднести і вимірювання величин, необхідних для визначення показників надійності мережі щодо надання послуг з передачі електроенергії.
Відзначимо, що склалися технології АИИС КУЕ і АСКОЕ за своєю функціональною повноті (за винятком функції комутації навантаження всередині систем) - це технології Smart Metering в тому розумінні, яке ми обговорювали вище. Тому далі будемо вважати ці поняття повністю співпадаючими.
Підсистема ІСУЕ на РРЕ, безумовно, найскладніша і трудомістка частина всієї інтелектуальної системи як з точки зору організації збору інформації (включаючи вимірювальні системи (ІС) і засоби зв'язку в автоматизованих системах), так і з точки зору обсягу точок поставки і відповідно засобів вимірювальної техніки. Останні відрізняються великим різноманіттям і складністю контролю їх і метрологічних характеристик (МХ).
Якщо технічні вимоги до ІС на ОРЕМ і до ІС великих споживачів (по крайней мере споживачів з приєднаною потужністю понад 750 кВА) принципово близькі, то щодо нормативного та організаційного компонентів є сильні відмінності. Гармонійна їх інтеграція в середовищі різних компонентів - основне завдання створення сучасної системи ІСУЕ будь мережевої компанії.
Особливістю комерційного обліку для потреб мережевого комплексу - основного бізнесу компанії на відміну від обліку електроенергії споживачів, джерел генерації і збутових компаній - є сам характер облікових показників, вірніше, одного з них - технологічних втрат електроенергії. Тут складність полягає в тому, що межі балансової належності компанії повинні оснащуватися засобами обліку в інтересах суб'єктів ринку - учасників звернення електроенергії, і за правилами, встановленими для них, будь то ОРЕМ або РРЕ. А до вимірювання та обліку найважливішого власного облікового показника, втрат, окремі нормативні вимоги не пред'являються, хоча зазначені показники повинні визначатися за своїми технологіями.
У той же час фахівцями-практиками часто ставиться під сумнів практична затребуваність визначення технологічних втрат і їх складових в режимі on-line. З огляду на цю думку, яка не узгоджується з розробляються стратегіями Smart Grid, доцільно залишити остаточне рішення при розробці ІСУЕ за самою компанією.
Системи АИИС КУЕ мережевих компаній ніколи не створювалися цілеспрямовано для вирішення найбільш нагальних для них завдань, таких як:
- Комерційна завдання купівлі-продажу втрат - якісного (прозорого і коректного в сенсі метрології та вимог діючих нормативних документів) інструментального або розрахунково-інструментального визначення технологічних втрат електроенергії разом з їх складовими - технічними втратами і споживанням на власні та господарські потреби мережі.
- Комерційна завдання по визначенню показників надійності електропостачання споживачів.
Управлінське завдання - отримання всіх встановлених обліковою політикою компанії балансів електроенергії та потужності за рівнями напруги, по філіям, по від-діловим підстанцій і групам мережевих елементів, а також КПЕ, пов'язаних з обігом електроенергії і наданням послуг у натуральному вираженні.
Чи не ставилося і завдання технологічного забезпечення можливого в перспективі бізнесу мережевих компаній - надання послуг оператора комерційного обліку (ОКУ) суб'єктам ОРЕМ і РРЕ на території обслуговування компанії.
Крім того, необхідно впорядкувати систему обліку для визначення комерційних показників щодо визначення зобов'язань і вимог оплати послуг по транспорту електроенергії і гармонізувати власні інтереси і інтереси суміжних суб'єктів ОРЕМ і РРЕ в рамках існуючої системи взаємодій і можливої системи взаємодій з введенням інституту ОКУ.
Саме виходячи з цих цілей (не забуваючи при цьому про комерційні облікові показники суміжних суб'єктів ринку в тій мірі, яка потрібна за зобов'язаннями компанії), і потрібно будувати справді інтелектуальну вимірювальну систему. Іншими словами, інтелект вимірювань - це головним чином інтелект вирішення технологічних задач, необхідних компанії.
Таким чином, мережева компанія повинна зводити баланс по своїй території на новій якісній ступені - оперативно, прозоро і повно. А це означає збір інформації від всіх приєднаних до мережі суб'єктів ринку, формування облікових показників та передачу їх тим же суб'єктам для визначення взаємних зобов'язань і вимог.
Такий підхід передбачає не тільки нову схему розстановки приладів відповідно до комплексно вирішувати всіх поставлених технологами завдань, а й нові функціональні і метрологічні вимоги до вимірювальних приладів.
Впровадження ІСУЕ дасть нові широкі можливості для всіх учасників ОРЕМ і РРЕ в зоні обслуговування електромережної компанії.
Для самої компанії:
1. Підвищення ефективності існуючого бізнесу.
2. Можливості нових видів бізнесу - ОКУ, реєстратор єдиної групи точок поставки (ГТП), оператор заправки електричного транспорту і т.п.
3. Забезпечення впровадження технологій Smart grid.
4. Створення і розвиток програмно-апаратного комплексу (з сервісно-орієнтованою архітектурою) і ІС, що знімають обмеження на розвиток технологій та бізнесу в довгостроковій перспективі.
Для енергозбутової діяльності:
1. Автоматичний моніторинг споживання.
2. Легке визначення перевищення фактичних показників над запланованими.
3. Визначення неефективних виробництв і процесів.
4. Биллинг.
5. Моніторинг коефіцієнта потужності.
6. Моніторинг показників якості (напруга і частота).
Для забезпечення бізнесу - послуги для генеруючих, мережевих, збутових компаній і споживачів:
1. Готовий варіант на всі випадки життя.
2. Надійність.
3. Гарантія якості послуг.
4. Оптимальна і прозора вартість послуг мережевої компанії.
5. Постійне впровадження інновацій.
6. Підвищення «інтелекту» при роботі на ОРЕМ і РРЕ.
7. Полегшення технологічного приєднання енергоприймаючу пристроїв суб'єктів ОРЕМ і РРЕ.
8. Якісний консалтинг з усіх питань електропостачання та енергозбереження.
Успішна реалізації перерахованих завдань можлива тільки на базі інформаційно-технологічної системи (програмно-апаратного комплексу) найвищого досягнутого на сьогоднішній день рівня інтеграції з усіма можливими інформаційними системами суб'єктів ринку - вимірювально-обліковими як щодо електроенергії, так і (в перспективі) щодо інших енергоресурсів.