Автоматизированные системы контроля и учета энергопотребления - АСКУЭР для объектов ОАО Газпром

АСКУЭР ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ОАО «ГАЗПРОМ». УНИФИЦИРОВАННЫЕ ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ

Предприятия газовой промышленности относятся к предприятиям с энергоемкими производствами, где объем затрат на энергоресурсы составляют значительную долю в себестоимости добычи, переработки и транспортировки газа. Современные требования по энергосбережению, а именно: снижение платежей за используемые энергоресурсы за счет совершенствования коммерческого и технического учета энергоресурсов; снижения непроизводительных потерь энергоресурсов, диктуют необходимость создания на предприятиях отрасли Автоматизированные системы контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭР). По заказу ОАО «Газпром» ДП АО «Газпроминженеринг» разработало унифицированные проектные решения (УПР) по созданию АСКУЭР для компрессорных станций.
В соответствии с указанными УПР система АСКУЭР предназначена для обеспечения:
учета потребляемой электроэнергии и мощности в соответствии с требованиями предприятия Энергосбыта и действующими тарифными соглашениями;
учета потребления тепловой энергии, а также расхода воды и топливного газа на собственные нужды;
оперативного контроля потребляемой мощности и качества электроэнергии;
формирования отчетных документов.
Перечень контролируемых параметров учета определен исходя из анализа сложившейся отчетности на базовом предприятии, за которое принято ООО «Сургутгазпром». Данный перечень, представленный в табл., является рекомендательным и уточняется в процессе проектирования.
АСКУЭР является иерархической системой с распределенной обработкой данных.
Верхний уровень системы представлен главным центром сбора и обработки данных в центральном диспетчерском пункте управления (ЦДПУ) ОАО «Газпром».
Средний уровень системы представлен центром сбора и обработки данных в центральных диспетчерских пунктах (ЦДП) предприятий.

Перечень контролируемых параметров и точек учета расхода энергоресурсов на компрессорных станциях магистральных газопроводов

Нижний уровень системы представлен локальными системами учета структурных подразделений предприятий. АСКУЭР компрессорной станции (КС) рассматривается как нижний уровень отраслевой АСКУЭ с включением функций по учету энергоносителей (вода, газ, тепло) — АСУЭН и технического учета электроэнергии — АСКУЭ. АСКУЭР КС является самостоятельной подсистемой ИУС КС с информационным взаимодействием с ИУС ТП и ИУС Э компрессорной станции и передачей данных энергоучета на уровень предприятия и в Энергосбыт. АСКУЭР строится как двухуровневая система. Нижний уровень представлен установленными на объектах энергообеспечения счетчиками электроэнергии, теплосчетчиками, счетчиками расхода воды и топливного газа. Верхний уровень представлен сервером сбора, обработки и хранения данных энергоучета — сервер АСКУЭР, рабочими станциями. Сервер АСКУЭР, рабочие станции (АРМ энергоучета и АРМ электроснабжения) объединены ЛВС передачи данных типа Ethernet.

Сервер АСКУЭР в автоматическом режиме, с заданным периодом опроса, обеспечивает считывание информации со счетчиков, установленных на объектах энергообеспечения и ее хранение в базе данных с помощью SQL-сервера. На рабочей станции АРМ энергоучета ведется неоперативный контроль и анализ потребления компрессорной станцией всех энергоресурсов. АРМ энергоучета организуется в подразделении (группе) службы ЭВС, которое занимается анализом и планированием расхода энергоресурсов по станции и формированием отчетных документов. Оперативный контроль значения мощности и контроль качества отпускаемой энергии электросетями осуществляется с рабочей станции АРМ электроснабжения.
На рис.   приведены структурная схема АСКУЭ ОАО «Газпром» и место в ней АСКУЭР компрессорной станции.
 

Рис.   Структурная схема АСКУЭ ОАО «Газпром»

АСКУЭР КС должна отвечать следующим техническим характеристикам:
число объектов контроля на предприятии — до 512;
число счетчиков на одном объекте — до 254;
число групп на предприятии — до 99;
период опроса счетчиков — не менее 20 с;
максимальная длина линии связи по RS-485 для одного сегмента — 1 200 м;
режим работы системы — круглосуточный, непрерывный.
АСКУЭР должна обеспечивать защиту от несанкционированного доступа к аппаратуре и информации путем применения системы многоступенчатого доступа к текущим данным и параметрам настройки системы.
Электрическое питание составляющих АСКУЭР осуществляется переменным однофазным напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Для обеспечения качественного питания технических средств хранилища информации (сервера АСКУЭР) должны применяться локальные источники бесперебойного питания.
Для коммерческого учета электроэнергии предполагается использовать многофункциональный счетчик электроэнергии АЛЬФА Плюс фирмы АВВ ВЭИ Метроника, г. Москва. Включение счетчика в АСКУЭР осуществляется посредством цифровых интерфейсов RS-485 или ИРПС (токовая петля). Для технического учета электроэнергии и мощности предполагается использовать многотарифный счетчик АЛЬФА той же фирмы-изготовителя. В качестве альтернативы счетчикам АЛЬФА, с точки зрения ценовых характеристик, могут применяться:
счетчики ПСУ3ТА, ПСУ4ТА завода им. Фрунзе, г. Нижний Новгород;
счетчики ЦЭ6822, ЦЭ6823 ООО «Энергомер», г. Ставрополь.

Все предлагаемые первичные средства измерения электроэнергии соответствуют Российским и международным стандартам (МЭК), внесены в Государственный реестр средств измерения РФ и имеют Сертификат соответствия.
Выбор средств учета энергоносителей должен производиться исходя из следующих требований:
теплосчетчики, счетчики газа и воды должны иметь цифровой интерфейс для программного считывания данных;
однотипности протоколов считывания данных;
применения в составе счетчиков датчиков расхода с бездиафрагменными методами измерений.
Предполагается использовать:
теплосчетчик СПТ 941 К, СПТ 961 К и счетчик (корректор) газа СПГ 761 К, изготавливаемые НПФ «ЛОГИКА», г. Санкт-Петербург;
ультразвуковой счетчик — расходомер воды UFM005, ультразвуковые теплосчетчики UFEC005, UTC1, изготавливаемые фирмой АОО «Теплоприбор», г. Рязань.
Передача информации от приборов учета на сервер АСКУЭР осуществляется по физическим линиям или телекоммуникационным каналам связи в зависимости от удаленности объекта контроля от сервера АСКУЭР при помощи каналообразующей аппаратуры — мультиплексоры, модемы, адаптеры, интерфейсы, контроллеры последовательной связи, кабели, радиостанции и т.д.
В качестве сервера базы данных и рабочих станций клиентов используются персональные компьютеры с процессором Pentium II-450. В сервер загружаются программы считывания информации с приборов учета нижнего уровня и СУБД М9 SQL Server 7.0. Взаимодействие сервера АСКУЭР и рабочих станций осуществляется на сетевом уровне по ЛВС Ethernet. Организация канала передачи данных коммерческого учета электроэнергии в АСКУЭ Энергосбыта производится в соответствии с ТУ, выданными Энергосбытом для конкретного объекта. Например, возможны варианты:
1 . Непосредственное считывание информации со счетчиков системой Энергосбыта с использованием телекоммуникационных каналов связи. В этом случае для АСКУЭ потребителей организацией оговариваются интервалы времени, в течение которых опрос счетчиков запрещен.
2. Данные, считанные со счетчиков электрической энергии, хранятся в специальном каталоге базы данных сервера АСКУЭР. По запросу Энергосбыта данные передаются по телекоммуникационному каналу в ЦДП Энергосбыта.

Функционирование АСКУЭР осуществляется под управлением специализированного программного обеспечения «Е-Энергоучет», работающего в операционной среде MS Windows NT. Программное обеспечение включает:
программный модуль коммерческого и технического учета электроэнергии «Е1-энергоучет»;
программный модуль коммерческого учета воды и пара «Е2-энергоучет»;
программный модуль коммерческого учета газа «Е3-энер-гоучет».
Работы по созданию АСКУЭР проходят по определенным стадиям:
1 . Формирование требований к системе (обследование объекта и обоснование необходимости создания системы; разработка требований пользователя к системе).
2. Техническое задание (разработка и утверждение технического задания на создание системы; получение ТУ от Энергосбыта).
3. Рабочий проект ( разработка проектных решений на систему; разработка рабочей документации; разработка методики метрологического обеспечения системы; согласование проекта с Заказчиком и Энергосбытом).
4. Ввод в действие (комплектация системы и адаптация программного обеспечения к объекту; монтажные и пуско-наладочные работы; приемо-сдаточные испытания; аттестация системы).
5. Сопровождение системы (выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами; техническое обслуживание системы).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К АСКУЭР

1. Показания к назначению.
1 . 1 . АСКУЭР должна обеспечить:
коммерческий учет потребляемой электроэнергии и мощности в соответствии с требованиями Энергосбыта и действующими тарифными соглашениями;
технический учет потребляемой электроэнергии и мощности согласно главной электрической схемы объекта;
учет потребляемой тепловой энергии, учет расхода воды и топливного газа на собственные нужды;
оперативный контроль потребляемой мощности и качества электроэнергии;
формирование отчетных документов;
передачу учетной информации на АРМ АСКУЭР уровня предприятия.
1 .2. АСКУЭР должна включать функциональные подсистемы:
контроля    и   учета   электроэнергии   и    мощности    — АСКУЭ;
контроля и учета энергоносителей (тепла, воды,  газа)   — АСКУЭН.
2. Требования к первичным средствам измерения.
2.1. Все первичные средства измерения должны быть внесены в Государственный реестр средств измерения РФ, иметь сертификат об утверждении типа, проходить первичную и периодическую поверку в органах Госстандарта.
2.2. В качестве первичных средств измерения электрической энергии и мощности должны применяться серийно-выпускаемые многотарифные счетчики с цифровым выходным каналом программного считывания данных.
2.3. В качестве первичных средств измерения энергоносителей (тепло, газ, вода) должны применяться серийно-выпускаемые теплосчетчики, счетчики воды, счетчики газа в комплекте с первичными датчиками расхода, давления, температуры.
2.4. Теплосчетчики, счетчики воды и газа должны иметь цифровой интерфейс для программного считывания информации.
2.5. Первичные средства измерения должны обеспечивать:
измерение, накопление, обработку и хранение получасовой учетной информации в течение не менее 35 сут;
отображение информации на ЖКИ счетчика;
формирование и коррекцию астрономического времени и календаря;
передачу данных в каналы связи;
считывание  данных   на  переносной  пульт   (переносную ПЭВМ) с последующей перезаписью в сервер АСКУЭР; самодиагностику приборов;
сохранность информации при отключении питания; сохранность данных от несанкционированного доступа.
3. Требования к метрологическому обеспечению сервера АСКУЭР.
3.1 . Все аппаратные средства сервера должны иметь сертификат соответствия.
3.2. Поставляемые алгоритмы и программы обработки данных должны быть аттестованы в ходе Государственных испытаний АСКУЭР с целью утверждения типа.
4. Требования к агрегатным средствам и каналам связи.
4.1. Каналообразующая аппаратура и контроллеры последовательности связи должны обеспечивать возможность передачи данных от первичных средств измерения (счетчиков) в сервер АСКУЭР по следующим видам каналов телекоммуникации:
радиоканалу;
телефонному каналу (коммутируемый выделенный);
ВОЛС РРЛ;
физической линии (прямая связь) интерфейса RS-485.
4.2. Подключение счетчиков к линиям связи должно осуществляться в соответствии с «Руководством по эксплуатации» счетчика каждого типа.
4.3. В качестве модемов для коммутируемых телефонных линий применять Hayes-модемы, имеющие режимы автовызова, автоматического выбора скорости передачи, автоответа, встроенные протоколы коррекции ошибок.
4.4. Требования метрологического обеспечения.
4.4.1. Все агрегатные средства связи должны иметь сертификат соответствия.
4.4.2. К каналам связи метрологические требования не предъявляются.
5. Требования к взаимодействию с АСКУЭ Энергосбыта.
5. 1 . Коррекцию времени электросчетчиков коммерческого учета производит АСКУЭ Энергосбыта.
5.2. Организация пересечений АСКУЭ Энергосбыта и АСКУЭ потребителей должна осуществляться в соответствии с ТУ, выданными Энергосбытом.
6. Система АСКУЭР должна быть внесена в Государственный реестр средств измерений РФ, иметь сертификат об утверждении типа, проходить первичную и периодическую поверки в органах Госстандарта.
7. Для вновь вводимых АСКУЭР организация-разработчик обязана представить следующие документы:
техническое задание на разработку АСКУЭР;
технические условия на систему в целом и на агрегатные средства измерения, входящие в систему;
техническое описание и инструкция по эксплуатации системы;
рабочий проект;
методику поверки системы.
8. Аппаратура АСКУЭР должна отвечать требованиям к программно-аппаратным средствам защиты (ГОСТ Р50739—95), которые должны выполнять:
гарантийное разграничение доступа к информации;
регистрацию событий, имеющих отношение к защищенности информации;
обеспечение доступа только после предъявления идентификатора и личного пароля;
запрет на несанкционированное изменение конфигурации системы.