Разные технологии АСКУЭ: проводные и беспроводные системы

Проводные и беспроводные АСКУЭ

Сегодня люди используют намного больше электроприборов, чем пару десятков лет назад. Кроме разнообразной бытовой техники появилось огромное количество зависимых от электроэнергии гаджетов: смартфоны, планшеты, фитнес-браслеты, электросамокаты и т. п. Все это ведет к увеличению потребления электроэнергии.

Крупнейшими потребителями электричества остаются коммерческий и промышленный секторы. Офисные здания и торговые центры круглосуточно освещаются, используются системы вентилирования и кондиционирования воздуха, лифты, светящиеся вывески, системы безопасности. На производственных предприятиях применяются высокомощные агрегаты и установки.

Структура потребления электроэнергии в России по отраслям

Крупнейшими потребителями электроэнергии традиционно являются промышленность и ЖКХ

Несмотря на разработку энергоэффективных технологий, потребление электроэнергии с каждым годом растет, а значит, требуется надлежащий контроль и внедрение технологий энергосбережения. Обеспечить достоверный учет потребляемой электроэнергии без необходимости ручного съема показаний призваны АСКУЭ.

Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии обеспечивают дистанционный сбор показаний с умных счетчиков, установленных на стороне потребителей, и передачу данных в управляющие компании для осуществления взаиморасчетов.

В последние годы АСКУЭ активно внедряются в многоквартирных домах, СНТ, торговых и офисных центрах, на производственных предприятиях. Такие системы строятся на базе разных технологий, рассмотрим основные.

Проводные АСКУЭ

Проводные системы являются пионерами технологии, раньше они использовались чаще, но с появлением новых протоколов передачи данных уступили место беспроводным АСКУЭ. Тем не менее их применение целесообразно на небольших объектах и производственных предприятиях, где они внедряются до сих пор.

Принцип действия. Системы строятся на базе технологии PLC. Электросчетчики всех точек потребления соединены с концентратором трансформаторной подстанции посредством силовой линии электроснабжения 0,4 кВ. Информация о потреблении электроэнергии передается диспетчеру по интерфейсу RS-485 через GSM-шлюз.

Для бытовых целей используется технология PLC-I: протяженность сети 1,2 км, частотный диапазон 20–95 кГц, 3 ступени ретрансляции, возможность подключения до 2048 счетчиков.

На предприятиях преимущественно используется технология PLC-II: протяженность сети 2,5 км, частотный диапазон 62,5–82,5 кГц, 15 ступеней ретрансляции, возможность подключения до 3072 счетчиков.

Стоимость внедрения проводных АСКУЭ невысока, но есть сложности с масштабированием, а функционирование может быть нарушено при повреждении проводов.

Электросчетчик с дистанционным снятием показаний

Умные счетчики имеют энергонезависимую память и встроенные часы реального времени, умеют дистанционно передавать показания

Беспроводные АСКУЭ

Беспроводные системы реализуются по разным технологиям:

  • GSM/GPRS-модемы.

Используются электросчетчики со встроенными GSM-модулями, которые подключаются к GSM/GPRS-модемам и передают показания через сотовую сеть. Данные могут передаваться на значительные расстояния, но для нормального функционирования системы должно быть хорошее покрытие оператора и проплаченные статические IP-адреса. Кроме того, счетчики должны устанавливаться в открытых пространствах, ниши и шкафы могут создать препятствие для прохождения сигнала.

  • Протоколы умного дома

Протоколы ZigBee, Meter-Bus и Z-Wave, активно используемые при создании систем «умный дом», нашли свое применение в АСКУЭ. Несложный монтаж и низкое потребление электроэнергии – несомненные плюсы этих технологий. Но дальность передачи данных до 50 метров ограничивает их применение. Такие системы подходят только для небольших объектов.

  • Сеть LPWAN

LPWAN – это беспроводная сеть, позволяющая передавать небольшие объемы данных на дальние расстояния. Она была разработана специально для телеметрии, машинного взаимодействия и интернета вещей. Объединяет преимущества первых двух технологий: обеспечивает передачу данных на значительные расстояния, как GSM/GPRS-системы, и является энергоэффективной, как системы, построенные на технологиях умного дома.

Интеллектуальные электросчетчики подключаются к радиомодему и по радиоканалу передают данные на устройство сбора информации базовой станции, откуда они поступают в облако или на сервер энергоснабжающей организации посредством сети интернет.

Важным преимуществом технологии является высокая проникающая способность радиосигнала. Счетчики могут быть установлены в бетонные ниши, металлические шкафы и даже под землей, показания будут надежно передаваться в любых условиях на расстояние до 50 км.

Пример организации АСКУЭ в СНТ

Схема организации беспроводной АСКУЭ в СНТ на базе технологии LPWAN (источник: glonasss.com)

Какой системе отдать предпочтение

Критерии выбора подходящей АСКУЭ:

  • Проводная система – бюджетное решение с относительно простым монтажом, не требующее привлечения узкопрофильных специалистов. Подходит для небольших промышленных объектов с дальностью передачи данных до 1 км. В многоквартирных домах проводную систему нужно планировать на этапе проектирования, так как прокладывать кабели в заселенных домах сложно и дорого.
  • Беспроводные системы на базе GSM и технологий умного дома перспективны, но подходят не для всех объектов. Первые, из-за низкой проникающей способности сигнала, нельзя использовать в монолитных домах. Вторые, из-за небольшого радиуса действия, требуют организации дополнительных уровней ретрансляции, что ведет к удорожанию проекта.
  • LPWAN-системы энергоэффективны, легко масштабируются и отличаются высокой проникающей способностью сигнала: до 15 км в населенном пункте, до 50 км – на открытом пространстве. Но для эффективной работы нужны базовые станции с покрытием провайдера сети.

Выбор в пользу той или иной системы делается с учетом входных параметров и поставленных задач.