Комплекс обліку та розподілу електроенергії scad

Реферат: UA 74105 U UA 74105 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електровимірювальної техніки і може бути використана для вимірювання та розподілу електричної енергії в однофазних та трифазних ланцюгах змінного струму в різних галузях народного господарства і комунальній сфері. Відомі автоматизовані комплекси контролю обліку електроенергії, що включають вимірювальні трансформатори струму і напруги, пристрій первинної обробки даних, передавальний пристрій, корпус, виконаний у вигляді клітки Фарадея /патент RU 2229724 С2 G01R21/06/. Такий комплекс забезпечує нормальне функціонування при підвищенні надійності і точності обробки та передаванні даних, але потребує для обслуговування висококваліфікованих спеціалістів, тому не має широкого застосування. Відомі автоматизовані комплекси обліку і контролю споживання електроенергії, що включають пов'язані між собою електричними зв'язками і програмним забезпеченням одноінтерфейсні лічильники електричної енергії, блок синхронізації лічильників електричної енергії /патент RU 532449 U G01R11/56, H02J13/00/. Така система забезпечує контроль за споживанням енергії, є достатньо простою і не потребує для обслуговування висококваліфікованих спеціалістів. Але всі вихідні і вхідні пристрої пов'язані з використанням міського телефонного зв'язку, мають в наявності багато проміжних пристроїв, що ускладнюють комплекс і знижують його надійність. Найбільш близьким за технічною суттю і конструктивним рішенням є комплекс обліку та розподілу електроенергії /патент RU 108851U1 G01R11/56/, що містить один і більше одно- або трифазних лічильників електричної енергії, які підключаються своїми входами до ліній електропередачі, що одночасно є ланцюгами основного живлення лічильників, і з'єднаних по інтерфейсу з модулем збору показів лічильників, який іншими своїми інтерфейсами з'єднаний з вузлом радіозв'язку, і модемом стільникового зв'язку, який відрізняється тим, що в нього введені джерело гарантованого електроживлення, своїм входом з'єднане з джерелом резервного живлення, а виходом підключене до входів резервного живлення лічильників і входів живлення решти устаткування, акумулятор, підключений до блока гарантованого живлення. Такий комплекс забезпечує збільшення комунікаційних можливостей, доступ до даних лічильника незалежно від наявності напруги в вимірювальній лінії електропередач, можливість дистанційного управління деякими функціями комплексу. Але за відсутності індикатора у споживачів немає повної інформації про стан підключення, тарифи. У постачальника обмежені можливості зміни конфігурації комплексу, отримання статистики розбалансу за встановлений термін обліку. Задача корисної моделі - удосконалення комплексу обліку та розподілу електроенергії для отримання надійного управління процесами віяльних відключень, зміни конфігурації комплексу та тарифів, отримання статистики розбалансу за встановлений термін обліку, доступу споживачів до потрібної інформації. Поставлена задача вирішується тим, що комплекс обліку та розподілу електроенергії у спорудах, що містить пов'язані між собою електричними зв'язками і програмним забезпеченням одно- або трифазні лічильники електричної енергії, які підключені своїми входами до ліній електропередачі, що одночасно є ланцюгами основного живлення лічильників, і з'єднані по інтерфейсу з модулем збору показів лічильників, який іншими своїми інтерфейсами з'єднаний з модемом стільникового зв'язку, причому в нього введені джерело гарантованого електроживлення, своїм входом з'єднане з джерелом резервного живлення, а виходом підключене до входів резервного живлення лічильників і входів живлення решти устаткування. Комплекс обліку та розподілу електроенергії у спорудах додатково містить контролер, коробки розгалуження, виносні індикатори, вимикачі навантаження, причому частина лічильників об'єднана у групи через коробки розгалуження, що оснащені виносними індикаторами, інші лічильники разом утворюють вимірювальні модулі, модуль збору показів лічильників виконаний у вигляді балансового вузла розрахунку, а все устаткування підключене через контролер до модему стільникового зв'язку. Можливо, коли одно- або трифазні лічильники електричної енергії комплексу, встановлені на кожному поверсі споруди, приєднані через коробки розгалуження, що оснащені виносними індикаторами. Краще, коли модем стільникового зв'язку виконаний у вигляді GSM-модему. Краще, коли контролер, вимірювальні модулі, джерело гарантованого електроживлення, резервного живлення та GSM-модем конструктивно об'єднані в єдину шафу обліку. Краще, коли вимірювальний модуль утворений інформаційно-інтерфейсним поєднанням трьох однофазних лічильників чи одним трифазним лічильником з інтерфейсом підключення до контролера і балансового вузла розрахунку. 1 UA 74105 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Краще, коли комплекс додатково оснащений інформаційним центром, що складається із сервера і терміналів операторів. Краще, коли абонентські вузли утворені вимірювальними модулями з приєднаними до них через лічильники вимикачами навантаження. Наявність вимірювальних модулів забезпечує зв'язок лічильників з контролером та балансовим вузлом розрахунку, що призводить до забезпечення їх багатофункціональності. Виносні індикатори надають абонентам інформацію споживачам з показанням споживання по тарифних зонах, стану підключення і т.п. Балансовий вузол розрахунку реалізує контроль балансу електроенергії на заданих ділянках електромережі. Вимикач навантаження призначений для відключення споживача за командою диспетчера. Наявність контролера забезпечує формування захищених пакетів даних для передавання по інформаційних каналах комплексу. GSM-модем забезпечує зв'язок комплексу з зовнішніми пристроями. Структуру комплексу характеризує креслення, яке пояснює його роботу, але не обмежує дію патенту. На кресленнях зображена схема електрична функціональна комплексу обліку та розподілу електроенергії SCAD, де: 1 - лічильник; 2 - контролер; 3 - вимірювальний модуль; 4 - балансовий вузол розрахунку; 5 - GSM-модем; 6 - коробка розгалуження; 7 - виносний індикатор; 8 - вузловий трансформатор струму; 9 - вимикач навантаження; 10 - абонентський вузол обліку. 11 - джерело гарантованого електроживлення; 12 - джерело резервного електроживлення; 13 - індикатор; 14 - клавіатура; 15 - шафа обліку. Комплекс, що заявляється, містить пов'язані між собою електричними зв'язками і програмним забезпеченням одно- або трифазні лічильники 1, контролер 2, вимірювальні модулі 3, балансовий вузол розрахунку 4, GSM-модем 5. Частина одно- або трифазних лічильників 1 підключена через коробки розгалуження 6, оснащені виносними індикаторами 7, розміщена на кожному поверсі споруди. Інші лічильники 1, об'єднані в групи по три, через інтерфейсні порти разом утворюють вимірювальні модулі 3. Балансовий вузол розрахунку 4 утворений одним з вимірювальних модулів 3, до входів лічильників 1 якого приєднані вузлові трансформатори струму 8. Вимірювальні модулі 3 з приєднаними до них вимикачами навантаження 9 об'єднані в абонентські вузли 10. Живлення комплексу забезпечують джерело гарантованого електроживлення 11 та джерело резервного електроживлення 12. Контролер оснащений індикатором 13 та клавіатурою 14, абонентські вузли 10, джерела гарантованого електроживлення 11 та резервного електроживлення 12, балансовий вузол розрахунку 9, GSM-модем 5 конструктивно об'єднані в єдину шафу обліку 15. Комплекс працює наступним чином. До споживачів, що підключені до ліній електропередач на всіх поверхах споруди, підключають одно- або трифазні лічильники електричної енергії 1, що також підключені через коробки розгалуження 6 з виносними індикаторами 7, які є інформаційними модулями і зв'язані інформаційними шинами з контролером 2, своїми входами до ліній електропередачі, які одночасно є ланцюгами основного живлення лічильників, далі до всіх пристроїв комплексу. Джерело гарантованого електроживлення 11 та джерело резервного електроживлення 12, також розміщені у шафі обліку 15, забезпечують працездатність всього обладнання, що входить до комплексу. За допомогою індикатора 13 та клавіатури 14 вводять в роботу контролер 2. Через інформаційні шини на нього надходить інформація від лічильників 1, що входять до абонентських вузлів обліку 10 та тих, що приєднані до коробок розгалуження 6. Балансовий вузол розрахунку 4 проводить контроль балансу електроенергії і визначає наявність технічних 2 UA 74105 U 5 10 15 20 енерговитрат або розкрадання, про що сповіщає контролер 2, до якого збирається інформація від всього комплексу, яка через GSM-модем 5 надається назовні. На основі корисної моделі був розроблений комплекс SCAD-E. Комплекс SCAD-E - це автоматизована система обліку електроенергії і управління споживанням, орієнтована на індивідуальну роботу з кінцевими одно- і трифазними споживачами. Технологія обліку в ньому повністю автоматизована і повністю виключає можливість впливу будь-яких негативних суб'єктивних факторів на процес обліку. Система постійно контролює процес постачання електроенергії, оперативно виявляє і локалізує будь-які технічні втрати та/або спроби розкрадання електроенергії. Система підтримує багатотарифний облік електроенергії. Протягом доби може бути задано до 6-й тарифних зон, що відрізняються одна від одної тарифними коефіцієнтами. Кордони тарифних зон можуть змінюватися дистанційно із інформаційного центра в процесі експлуатації системи. Таким чином удосконалення комплексу обліку та розподілу електроенергії забезпечує отримання надійного керування процесами віяльних відключень, зміни конфігурації комплексу та тарифів, отримання статистики розбалансу за встановлений термін обліку, доступ споживачів до потрібної інформації про стан підключення, тарифи. Комплекс призначений для роботи в електророзподільній мережі 0,4 кВ. Комплекс може бути використаним для обліку електроенергії і/або керування споживанням електроенергії в окремих котеджах, багатоквартирних будинках, офісах, на об'єктах громадського призначення, на виробничих підприємствах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 50 1. Комплекс обліку та розподілу електроенергії у спорудах, що містить пов'язані між собою електричними зв'язками і програмним забезпеченням одно- або трифазні лічильники електричної енергії, що підключені своїми входами до ліній електропередачі, які одночасно є ланцюгами основного живлення лічильників, і з'єднані по інтерфейсу з модулем збору показників лічильників, який іншими своїми інтерфейсами з'єднаний з модемом стільникового зв'язку, причому в нього введене джерело гарантованого електроживлення, своїм входом з'єднане з джерелом резервного живлення, а виходом підключене до входів резервного живлення лічильників і входів живлення решти устаткування, який відрізняється тим, що додатково містить контролер, коробки розгалуження, виносні індикатори, вимикачі навантаження, причому частина лічильників об'єднана у групи через коробки розгалуження, що оснащені виносними індикаторами, інші лічильники утворюють вимірювальні модулі, модуль збору показань лічильників виконаний у вигляді балансового вузла розрахунку, а все устаткування підключене до модема стільникового зв'язку через контролер. 2. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що модем стільникового зв'язку виконаний у вигляді GSM-модема. 3. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що одно- або трифазні лічильники електричної енергії, коробки розгалуження, оснащені виносними індикаторами, встановлені на кожному поверсі споруди. 4. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що контролер, вимірювальні модулі, джерело гарантованого електроживлення, резервного живлення, балансовий вузол розрахунку та GSMмодем конструктивно об'єднані в шафу обліку. 5. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що вимірювальний модуль утворений інформаційно-інтерфейсним поєднанням трьох однофазних лічильників чи одним трифазним лічильником з інтерфейсами підключення до контролера і балансового вузла розрахунку. 6. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що він додатково оснащений інформаційним центром, що складається із сервера і терміналів операторів. 7. Комплекс за п. 5, який відрізняється тим, що вимірювальні модулі, утворені лічильниками з приєднаними до них вимикачами навантаження, об'єднані в абонентські вузли. 8. Комплекс за п. 5, який відрізняється тим, що балансовий вузол розрахунку утворений одним з вимірювальних модулів, до входів лічильників якого приєднані вузлові трансформатори струму. 3 UA 74105 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4