Устройство электросчётчика

Основными компонентами электронного счётчика являются: трансформатор тока, дисплей ЖКИ, источник питания электронной схемы, микроконтроллер, часы реального времени, телеметрический выход, супервизор, органы управления, оптический порт.

ЖКИ представляет собой многоразрядный буквенно-цифровой индикатор и предназначен для индикации режимов работы, информации о потребленной электроэнергии, отображении даты и текущего времени.

Источник питания служит для получения напряжения питания микроконтроллера и других элементов электронной схемы. Непосредственно с источником связан супервизор. Супервизор формирует сигнал сброса для микроконтроллера при включении и отключении питания, а также следит за изменениями входного напряжения.

Часы реального времени предназначены для отсчета текущего времени и даты. В некоторых электросчётчиках данные функции возлагаются на микроконтроллер.

Телеметрический выход служит для подключения к системе АСКУЭ или непосредственно к компьютеру (как правило, через преобразователь интерфейса RS485/RS232). Оптический порт, который есть не во всех электросчётчиках, позволяет снимать информацию непосредственно с электросчётчика. В некоторых случаях служит для их программирования.

Сердцем электронного электросчётчика является микроконтроллер. Это может быть как микросхема компании Microchip (PIC-контроллер), так и производителей ATMEL или NEC.

В электронном счетчике выполнение практически всех функций возложено на микроконтроллер. Он является преобразователем АЦП (преобразует входной сигнал с измерительных трансформаторов тока и напряжения в цифровой вид, производит его математическую обработку и выдаёт результат на цифровой дисплей. Микроконтроллер также принимает команды от органов управления и управляет интерфейсными выходами.

Счётчики для АСКУЭ трансформируют проходящий ток в измерительные импульсы, которые позволяют определить точное количество потреблённой электроэнергии, а также выдают другие параметры сети, важные для организации многотарифного учёта: ток, напряжение, частота, сдвиг фаз.

В зависимости от модификации, электросчётчики АСКУЭ могут обеспечивать накопление и хранение данных об энергопотреблении, работу в многотарифном режиме, вести учёт не только активной, но и реактивной энергии,

Довольно часто в электросчётчик вводят функцию ограничения мощности. В этом случае, при превышении потребляемой мощности, электросчётчик отключает потребителя от сети.

Для управления подачей напряжения, внутрь электросчётчика устанавливают контактор на соответствующий ток. Так же отключение возможно, если потребитель превысил отведённый ему лимит электроэнергии или же закончилась предоплата за электроэнергию. Кстати, некоторые электросчётчики позволяют пополнить денежный баланс прямо через встроенные в них считыватели пластиковых карт. К электросчётчикам данной группы относятся СТК-1-10 и СТК-3-10, выпускаемые в г. Одессе.

Структура АСКУЭ

Пример простейшей схемы организации АСКУЭ показан на рисунке рис.12. В ней можно выделить несколько отдельных основных уровней:

Уровень первый – это уровень сбора информации.

Элементами этого уровня являются электросчётчики и различные устройства, измеряющие параметры системы.

В настоящее время практически все электронные электросчётчики оборудованы интерфейсом для включения в систему АСКУЭ. Даже те, которые не имеют этой функции, могут оснащаться оптическим портом для локального снятия показаний непосредственно на месте установки электросчётчика путём считывания информации в персональный компьютер. Поэтому, сегодня электросчётчик является сложным электронным устройством.

Уровень второй – это связующий уровень.

На этом уровне находятся устройства передачи данных (УСПД), концентраторы и контролеры позволяют осуществлять сбор данных по учету электроэнергии, передавать данные на верхние уровни системы.

С помощью этой системы можно выявить очаги потерь электроэнергии и при необходимости ограничить либо отключить потребителя от энергоснабжения.

Функционально УСПД и концентраторы данных похожи, однако есть у них и отличия. УСПД могут обеспечивать сбор информации о состоянии объектов, на которых они установлены, выполнять расчет потерь электроэнергии от точки измерений до точки поставки. Концентраторы данных обеспечивают только сбор и накопление данных с целью их дальнейшей передачи на верхний уровень системы.

Третий уровень – это уровень сбора, анализа и хранения данных. Элементом этого уровня является компьютер, контролер или сервер. Основным требование к оборудованию этого уровня является наличие специализированного программного обеспечения для настройки элементов системы.

 

 

Рис. 12. Уровни АСКУЭ.

 

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ УСПД И КОНЦЕНТРАТОРОВ ДАННЫХ СО ВСТРОЕННЫМИ PLC-МОДЕМАМИ ДЛЯ РРЭ:

· DS-1000SL — концентратор данных, используемый в аппаратно-программном комплексе Echelon со счетчиками KNUM, EM (эксклюзивный дистрибьютор ООО «ИЦ ЭФК»);

· «Меркурий 228», «Меркурий 250» — УСПД, входящее в состав АИИС КУЭ «Меркурий-Энергоучет» со счетчиками «Меркурий» (ООО НПК «Инкотекс»);

· УСД-2, «Микрон» — входят в состав КТС «Микрон», работают со счетчиками СЭБ, «Маяк», ПСЧ, СЭТ (производитель ОАО «ННПО им. Фрунзе»);

· RTR-512, RTR8A — УСПД, входящие в состав АСКУЭ «Матрица», работают со счетчиками NP71, NP73 (производитель ООО «Матрица»);

· SagemXP-3000 — предназначены для сбора данных от счетчиков Sagem, производитель — группа компаний Sagemcom.

· «Нейрон» — используется в составе АИИС КУЭ «Нейрон», работает со счетчиками «Нейрон» (производитель ООО «Систел Автоматизация»).

Для оптового рынка электроэнергии наиболее распространены УСПД и контроллеры с интерфейсами RS-485, RS-232, Ethernet:

· RTU-325, RTU-327 производства компании «Эльстер Метроника»;

· СИКОН С50, С70, С120 — контроллеры производства ЗАО ИТФ «Системы и технологии».