Page 44 - Sektor Elektroenergetyczny 2014

42
Coraz częściej mówi się w naszym kraju o wdrażaniu inteligent-
nych liczników energii elektrycznej. Rodzi to automatycznie
pytania:
• Dlaczego proces ten określany jest jako rewolucja? Jeżeli prze-
ciętny klient ogląda swój licznik energii średnio raz do roku, co
za różnica, czy będzie on tradycyjny (indukcyjny) czy nowoczesny
(elektroniczny)?
• Dlaczego mówi się, że urządzenia tego typu są „inteligent-
ne”? Z czego wynika ich „inteligencja”? Może stąd, że są zdalnie
odczytywane, jak część przyrządów pomiarowych lub czujników?
A może inteligentnie mierzą energię?
• Ile to będzie kosztować i kto za to zapłaci?
W niniejszym artykule postaram się odpowiedzieć na te i inne
pytania dotyczące ww. zagadnień.
❘ ❘ ❘ Co to jest Smart Metering?
Inteligentny system pomiarowy SM (ang. smart metering)
to kompleksowe rozwiązanie informatyczne składające się z za-
awansowanych technologicznie i funkcjonalnie elektronicznych
liczników energii, instalowanych u odbiorców w gospodarstwach
domowych. Sprzęt ten jest zintegrowany z innymi urządze-
niami, np. kontrolerami sieci domowej HAN (ang. home area
network), wyświetlaczami domowymi IHD (ang. in-home display),
infrastrukturą telekomunikacyjną, centralną bazą danych oraz
układem zarządzającym. System SM jest częścią inteligentnej sieci
elektroenergetycznej (ang. smart grid). W jego skład wchodzi:
• zaawansowana infrastruktura pomiarowa AMI (ang. advanced
metering infrastructure): liczniki, koncentratory, modemy, wzmac-
niacze sygnału, moduły i systemy komunikacyjne, a także opro-
gramowanie, które umożliwia szybki dostęp do danych pomia-
rowych i konfiguracyjnych oraz wysyłanie informacji z systemów
centralnych do liczników,
• oprogramowanie biznesowe do zarządzania danymi MDM
(ang. meter data management ), służące do przetwarzania informacji
oraz wykorzystywania ich do celów rozliczeniowych i innych.
Elektroniczne liczniki energii nazywane są inteligentnymi nie
ze względu na ich „zdolności” w zakresie zaimplementowanych
algorytmów przetwarzania danych lub algorytmów decyzyjnych,
lecz dzięki interakcji z użytkownikiem. Dlatego też trzeba jasno
powiedzieć, że opisywane systemy pomiarowe to nie tylko twar-
da infrastruktura, ale przede wszystkim zaangażowanie odbiorcy
końcowego i zmiana jego nawyków związanych ze zużywaniem
energii. Bez tego typu aktywności instalacja liczników nie przy-
niesie spodziewanych korzyści.
❘ ❘ ❘ Funkcje inteligentnych liczników i cel ich wprowa-
dzania
Obecnie inteligentne liczniki energii elektrycznej wyposażone są
najczęściej w następujące funkcjonalności:
• zdalną konfigurację i diagnostykę, dzięki której siedząc przy
komputerze w przedsiębiorstwie dystrybucyjnym można spraw-
dzić pracę urządzeń, przejrzeć zarejestrowane zdarzenia oraz
zmodyfikować ustawienia konfiguracyjne;
• kontrolę poboru mocy dokonywaną przez licznik, tzw. strażnik
mocy. Dziś klient zawiera umowę z przedsiębiorstwem energe-
tycznym, określając, jaką maksymalną moc czynną [kW] będzie
pobierał z sieci. Na tej podstawie dobiera się zabezpieczenia,
czyli tzw. amperaż, informujący, jaki prąd może płynąć w każdej
fazie u odbiorcy. Próby poboru większej wartości prądu skutkują
zadziałaniem zabezpieczeń lub przepaleniem się wkładki topi-
kowej (najczęściej cienkiego drutu w bezpieczniku). Jeżeli klient
chciałby zmienić moc umowną, konieczna jest wizyta montera
i wymiana bezpieczników. Inteligentne liczniki mają możliwość
pomiaru wielkości pobieranej mocy i same mogą wstrzymać
dostawę energii w przypadku, kiedy wartość umowna została
przekroczona, lub naliczyć opłaty dodatkowe;
• zdalną zmianę sposobu rozliczania: kredytowo/przedpłatowo.
Celem jego wprowadzenia była potrzeba redukcji wielkości za-
dłużenia odbiorców, lepszego zarządzania przepływem płatności
oraz zmniejszenia wartości niespłacanych i niemożliwych do
wyegzekwowania długów. Wyróżnia się przedpłaty sankcyjne,
stosowane w przypadku klientów zalegających z opłatą za ener-
gię, oraz na życzenie, którymi zainteresowane są osoby chcące
wynajmować swoje mieszkanie;
• zdalne wyłączanie i załączanie zasilania u odbiorców (funk-
cjonalność nieco kontrowersyjna). Najczęściej stosowana jest
w przypadku, kiedy klient zalega z zapłatą za energię elektrycz-
ną. Przydatna jest również wtedy, kiedy odbiorcy rozliczające-
mu się przedpłatowo skończył się zakupiony limit energii oraz
w przypadku, gdy zadziałał strażnik mocy;
• rejestrację danych pomiarowych w określonych cyklach (w róż-
nych strefach czasowych, w dwóch kierunkach) i wybranych
zdarzeń. Najczęściej licznik wykonuje pomiar energii jedno- lub
wielostrefowo i notuje wartości w cyklach piętnastominutowych
bądź godzinowych. Opcjonalnie dokonuje również rejestracji:
mocy biernej (indukcyjnej lub pojemnościowej), przekroczenia
mocy umownej, współczynnika mocy tg j, parametrów jakościo-
wych (wartość napięcia w cyklach dziesięciominutowych, zawar-
tość harmoniczna napięcia itp.). Dodatkowo licznik wychwytuje
zdarzenia, które nie powinny mieć miejsca: zanik i przywrócenie
zasilania, zanik zasilania jednej fazy w przypadku liczników
trójfazowych, manipulacje przy obudowie, oddziaływanie silnym
polem magnetycznym, zmiana czasu w liczniku czy konfiguracji,
zamiana kolejności faz, wystąpienie wstecznego przepływu ener-
gii, jeżeli u danego klienta jest on niedopuszczalny, nieprawidło-
wa praca urządzenia itp.;
• „ostatnie tchnienie”, czyli możliwość wysłania ostatniego ko-
munikatu informującego operatora o zaistniałej awarii sieci;
• wykrywanie pewnych zdarzeń i automatyczne wysyłanie
alarmów;
• możliwość współpracy z siecią domową HAN lub tylko stero-
wanie urządzeniami;
Sytuacja obecna i perspektywy
rozwoju Smart Meteringu
w Polsce
Sytuacja obecna i perspektywy rozwoju Smart Meteringu w Polsce
dr inż. Krzysztof Billewicz
adiunkt w Instytucie Energoelektryki
Politechniki Wrocławskiej
ekspert