napredni sistem merjenja elektriؤŒne energije napredni sistem merjenja elektriؤچne energije v...

Download NAPREDNI SISTEM MERJENJA ELEKTRIؤŒNE ENERGIJE Napredni sistem merjenja elektriؤچne energije V NTA (ang.:

If you can't read please download the document

Post on 19-Oct-2020

0 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Napredni sistem merjenja električne energije

    1

    UNIVERZA V MARIBORU

    FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO

    IN INFORMATIKO

    DAMJAN PRAŠNIKAR

    NAPREDNI SISTEM MERJENJA ELEKTRIČNE ENERGIJE

    DIPLOMSKO DELO

    Maribor, 2010

  • Napredni sistem merjenja električne energije

    2

  • Napredni sistem merjenja električne energije

    I

    Študent: Damjan Prašnikar Študijski program: UN ŠP Elektrotehnika Smer: Močnostna elektrotehnika Mentor(ica): prof. dr. JOSIP VORŠIČ, univ.dipl.inž. elektrot. Somentor(ica): prof. dr. PIHLER JOŽE, univ.dipl.inž. elektrot. Lektorica: Metka Prašnikar

    Maribor, maj 2010

  • Napredni sistem merjenja električne energije

    II

    Napredni sistem merjenja električne energije Ključne besede: napredno merjenje, napredna merilna infrastruktura, AMI, AMR, sistemski števec, pametni števec, UDK: 621.311.1(043.2) Povzetek Z razvojem števcev električne energije so se odprle nove možnosti uvedbe sodobnega

    merjenja električne energije in s tem komunikacijske povezave med števci električne energije

    pri uporabnikih omrežja in merilnim centrom v distribucijskih podjetjih. V diplomski nalogi

    so predstavljene koristi, ki jih prinašajo sistemi naprednega merjenja električne energije.

    Opisana je karakteristika delovanja odklopnika, katerega krmilijo sistemski števci in trenutne

    izkušnje zanesljivosti komunikacije med sistemskimi števci in merilnim centrom tako doma kot

    v tujini. Predstavljena je izvedba sistemske rešitve komunikacijskih povezav med števci in

    distribucijskim merilnim centrom.

    Pomembnejši kriterij, ki ga mora omogočati novi sistem naprednega merjenja

    električne energije je interoperabilnost med različnimi proizvajalci in ponudniki merilno

    komunikacijskih naprav ter ustrezne programske opreme. Predstavljeni so kriteriji in

    uveljavljeni načini testiranja interoperabilnosti, ki je pogoj za pričetek obsežnejše zamenjave

    starejših indukcijskih števcev električne energije z elektronskimi števci nove generacije na

    distribucijskem področju Elektro Gorenjska.

  • Napredni sistem merjenja električne energije

    III

    Advanced Metering Infrastracture Key words: Smart metering, Advanced Metering Infrastructure, AMI, AMR, Smart meter UDK: 621.311.1(043.2) Abstract

    With development of meters for electrical energy, new opportunities opened for

    implementing modern monitoring of electrical energy and with these communication

    connections between meters of electrical energy at the users of the electrical grid and

    measuring center in utilities. In degree dissertation there are presented usages, which are

    brought by the systems with advanced metering infrastructure. There is a described operating

    characteristic of switching device, which is being steared by the meters and momentary

    experience of the dependable communication between system meters and the measuring

    center at home and abroad. Introduced is performance systems solving communications links,

    between meters and utility measuring center.

    More important criterion, which needs to be implemented by the new system of the

    advanced measurement of the electrical energy, is interoperability between different makers

    and suppliers for measuring and communication devices and eligible software. Presented are

    criterions and evaluation the ways of testing interaoperability, which is the condition for the

    beginning of the bigger exchange of the older inductive meters of electrical energy with the

    new generation of smart meters on utility region of Elektro Gorenjska.

  • Napredni sistem merjenja električne energije

    IV

    Seznam kratic AMR Automatic Meter Reading, avtomatsko odčitavanje števcev

    AMI Advanced Metering Infrastructure, napredna merilna infrastruktura, tudi

    napredni oz. funkcionalno nadgrajeni sistem za daljinsko odčitavanje

    števčnih podatkov

    CAS (ang.: Central Access Server) centralni strežnik

    COSEM (ang.: Companion Specification for Energy Metering) spremljevalni

    standard za merjenje energije

    DC (ang.: Data Collector) zbiralec podatkov

    DCV distribucijski center vodenja

    DLC Distribution Line Carrier - komunikacija po distribucijskem omrežju

    DLMS (ang.: Device Language Message Specification) specifikacija jezikovnih

    sporočil za naprave, generaliziran koncept za abstraktno modeliranje

    komunikacijskih konceptov

    DSMR (ang.: Dutch Smart Meter Requirements) zahteve za nizozemske pametne

    merilne naprave

    EDP elektro distribucijska podjetja

    EE Električna energija

    EU Evropska unija

    FTP File Transfer Protocol - protokol za prenos datotek

    GPRS General Packet Radio Service - nadgrajen sistem mobilne telefonije

    GSM Global System for Mobile Communications - sistem mobilne telefonije

    HAN (ang.: home area network), hišno omrežje

    HTML Hyper Text Markup Language, jezik za označevanje nadbesedila,

    označevalni jezik za izdelavo spletnih strani

    IDIS (ang.: interoperable device interface specifications), specifikacija za

    interoperabilne vmesnike naprav

    LAN (ang.: Local Area Network), lokalno omrežje

    NN nizka napetost

  • Napredni sistem merjenja električne energije

    V

    NTA (ang.: Netherland tehnical agreement), Nizozemski tehnični sporazum

    OBIS (ang.: Object Identification System), sistem za identifikacijo objektov

    P1 NTA kanal za lokalno komunikacijo

    P2 NTA kanal za komunikacijo med merilnim sistemom in merilnimi

    instrumenti in/ali opremo operaterja

    P3 NTA kanal za povezavo med merilno instalacijo in centralnim strežnikom

    (CAS)

    P4 NTA kanal za povezavo med centralnim strežnikom (CAS) in različnimi

    tržnimi ponudniki

    PLC Power Line Communication - komunikacija po energetskemu omrežju

    RS485 Serijski komunikacijski vmesnik

    RTP Razdelilna transformatorska postaja

    SEP2W programski paket za zbiranje, shranjevanje in obdelavo podatkov

    SAT Site Acceptance Test, preizkušanje na lokaciji

    SOAP Simple Object Access Protocol, Protokol zasnovan na XML

    SODO Sistemski operater distribucijskega omrežja

    TCP/IP Internet Protocol Suite - protokol za nadzor prenosa

    TP Transformatorska postaja

    UMTS Universal Mobile Telecommunications System, Mobilni telekomunikacijski

    sistem tretje generacije

    XML (ang.: Extensible markup language) razširljiv opisni jezik

    WAN Wide Area Network, krajevno oz. medkrajevno računalniško omrežje

    Web service informacijska storitev, ki uporablja spletne tehnologije

    WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access, brezžična omrežja,

    ki temeljijo na standardu IEEE 802.16

  • Napredni sistem merjenja električne energije

    VI

    VSEBINA

    1 UVOD.............................................................................................................. 1

    2 NAMEN ........................................................................................................... 3

    2.1 Daljinsko odčitavanje podatkov .................................................................................................. 4

    2.2 Daljinsko krmiljenje in upravljanje s porabo ............................................................................. 4

    2.3 Prikaz merilnih in ostalih podatkov za končnega uporabnika.................................................... 5

    2.4 Registracija meritev veličin ostalih energentov........................................................................... 6

    2.5 Detekcija izgub in kraj v omrežju ............................................................................................... 6

    2.6 Zahteve regulatorja ..................................................................................................................... 7

    2.7 Zahteve EU .................................................................................................................................. 8

    3 TEHNOLOGIJA .............................................................................................. 9

    3.1 Merilno mesto .............................................................................................................................. 9 3.1.1 Sistemski števci....................................................................................................................... 10 3.1.2 Pregled obstoječega stanja na področju uporabe sistemskih števcev......................................... 11 3.1.3 Naprava za omejevanje toka .................................................................................................... 11 3.1.4 Izvedbe naprav za omejevanje toka.......................................................................................... 13 3.1.5 Odnosi med priključno in obračunsko močjo v odvisnosti od nazivne vrednosti naprave za omejevanje toka....................................