specifikacija zahtevanih lastnosti sistema za obra un ...diplome.fov.uni-mb.si/uni/13258volf.pdf ·...

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ORGANIZACIJSKE VEDE

Diplomsko delo univerzitetnega študija

Organizacijska informatika

SPECIFIKACIJA ZAHTEVANIH LASTNOSTI SISTEMA ZA OBRA�UN ELEKTRI�NE

ENERGIJE PRI GOSPODINJSKIH ODJEMALCIH

Mentor: izr. prof. dr. Robert Leskovar Kandidat: Igor Volf

Kranj, september 2008

Zahvala

Zahvaljujem se mentorju izr.prof. dr. Robertu Leskovar za pomo� in svetovanje pri izdelavi diplomske naloge. Zahvaljujem se tudi g. Dušanu Prašnikar, ki je lektoriral diplomsko nalogo. Zahvaljujem se moji družini, ženi Andreji in sinu Filipu, ker sta me v �asu študija spodbujala in mi stala ob strani tudi ob težkih trenutkih.

Naslov: Specifikacija zahtevanih lastnosti sistema za obra�un elektri�ne energije pri gospodinjskih odjemalcih

Povzetek

V nalogi so specificirane lastnosti sistema za obra�un elektri�ne energije pri gospodinjskih odjemalcih. Podana je analiza obstoje�ega stanja, ki je kaže naslednje glavne slabosti: a) pavšalni mese�ni obra�un elektri�ne energije temelji na povpre�ni letni porabo in ne na dejanski porabi, b) ro�no od�itavanje je zamudno in drago, c) napa�ni vnosi štev�nih stanj pri ro�nem popisu in d) trenutna informacijska infrastruktura ne zadoš�a za to�en obra�un pri gospodinjskih odjemalcih. Predlog nove rešitve obsega spremembe procesov, strojne, komunikacijske in programske opreme, zato so ti elementi v predlogu izboljšav natan�no specificirani. Predvideni u�inki novega obra�una so: a) dosežena skladnost z zakonodajo, b) prihranek distribucijskega podjetja zaradi realnih podatkov, c) skrajšan, natan�nejši in cenejši na�in od�itavanja stanj števcev, d) obra�un elektri�ne energije po dejanski mese�ni porabi, e) zmanjšanje števila napak pri od�itavanju za okoli 20% in f) racionalnejša poraba. Predvideva se, da bo novi sistem omogo�il gospodinjskim odjemalcem boljši nadzor in znižanje porabe elektri�ne energije. Klju�ne besede

• specifikacija sistema, obra�un elektri�ne energije, napredna merilna infrastruktura, sistem daljinskega zajema

Title: Requirement specification for electronic consumption billing system to residential customers

Abstract

This research specifies the characteristics of the billing system in electricity distribution company. Its focus are household consumers (tariff customers). The analysis of the present situation highlighted the following main weaknesses: a) all-in monthly billing is based on the average annual consumption, b) human reading of meters (time-consuming), c) incorrect data due to human error and d) current information infrastructure is incapable to process all household customers. The proposal of a new solution encompasses changes in the processes, as well as hardware, communication and software equipment therefore these elements are specified in details. Expected results of new billing system are: a) compliance with legislation, b) financial savings for electricity distribution company due to real data, c) shorter, more accurate and cheaper billing meter reading, d) real consumption billing, e) approximately 20% decrease of errors in data and f) more rational consumption. It is expected that new system will enable household customers better control and reduced consumption of electrical energy. Keywords

• system specification, billing electric consumption, advanced meter infrastructure, automatic meter reading

Kazalo

�

1.� Uvod ................................................................................................................. 1�

2.� Metodologija dela .............................................................................................. 2�

2.1� Opredelitev problema ................................................................................. 2�

2.2� Predstavitev okolja ..................................................................................... 2�

2.3� Opredelitev ciljev naloge ............................................................................ 6�

2.4� Predvideni rezultati naloge ......................................................................... 6�

2.5� Predlagane metode .................................................................................... 6�

2.6� Pomembne predhodne raziskave ............................................................... 6�

3.� Analiza obstoje�ega stanja ................................................................................ 7�

3.1� Merjenje elektri�ne energije ....................................................................... 7�

3.2� Obstoje�i sistem merjenja in pavšalni obra�un elektri�ne energije ............. 7�

3.2.1� Proces obra�una elektri�ne energije ................................................... 9�

3.2.2� Slabosti obstoje�ega sistema ............................................................ 11�

3.3� Merjenje elektri�ne energije z napredno merilno infrastrukturo (NMI) ....... 12�

3.3.1� Sistem merjenja, daljinskega zajema, shranjevanja in obdelave merilnih podatkov ............................................................................................ 13�

3.3.2� Merilna mesta in komunikacija z merilnim centrom ............................ 15�

3.3.3� Ocena stanja NMI ............................................................................. 16�

4.� Predlog izboljšave za obra�un dejanske porabe .............................................. 17�

4.1� Elektronski števci z vgrajenim komunikacijskim vmesnikom ..................... 17�

4.2� Koncentrator ............................................................................................ 19�

4.3� Uporabljeni standardi in protokoli ............................................................. 21�

4.4� Centralni programski sistem v Merilnem centru ........................................ 22�

5� Projekt NMI za gospodinjske odjemalce .......................................................... 23�

Faze projekta .................................................................................................. 23�

5.1� Priprave na projekt ................................................................................... 23�

5.2� Vzpostavitev projekta ............................................................................... 24�

5.3� Izvedba projekta ....................................................................................... 25�

5.4� Izboljšani proces obra�una dejanske porabe ............................................ 26�

Proces izboljšanega obra�una po dejanski porabi obsega: ............................. 26�

5.5� Lastnosti strojne opreme .......................................................................... 27�

5.6� Lastnosti Komunikacijske opreme ............................................................ 32�

5.7� Programska oprema ................................................................................. 34�

6� Predvideni u�inki prenovljenega sistema ......................................................... 39�

Obra�un elektri�ne energije po dejanski porabi .................................................. 39�

Zmanjšana verjetnost za napa�en obra�un......................................................... 39�

Manjši stroški pri zagotavljanju merilnih podatkov ............................................... 39�

Finan�ni tok bo usklajen z zagotavljanjem dobave elektri�ne energije ................ 39�

Nadzor pretoka elektri�ne energije ..................................................................... 39�

Na zahtevo ali avtomatizirano omejevanje porabe .............................................. 40�

Omejevanje porabe glede na naro�eno mo� ................................................... 40�

Daljinski odklop s komando iz Merilnega centra .............................................. 40�

Nudenje dodatnih storitev gospodinjskim odjemalcem ........................................ 41�

7� Zaklju�ek ......................................................................................................... 42�

8� Literatura ......................................................................................................... 43�

Kazalo slik .......................................................................................................... 45�

Kazalo tabel ........................................................................................................ 46�

Kratice in akronimi .............................................................................................. 47�

Univerza v Mariboru - Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Igor Volf: Specifikacija zahtevanih lastnosti sistema za obra�un elektri�ne energije pri gospodinjskih odjemalcih stran 1

1. Uvod

Trenutno je v svetu zaznati problematiko zagotavljanja primarnih virov energije. Zato se cene energentov nenehno zvišujejo. Izjemno pomembno je skrbno upravljati z energijo. V podjetju Elektro Ljubljana d.d. smo že leta 1999 pri�eli vgrajevati sodobno merilno opremo. Ta je omogo�ala merjenje elektri�ne energije pri ve�jih poslovnih odjemalcih v intervalu 15 minut. Sistem merjenja in daljinskega zajema se v podjetju nenehno posodablja. Ažurno zagotavljanje podatkov omogo�a na�rtovanje distribucijskega omrežja, v zelo kratkem �asu pa je možno u�inkovito ukrepati tudi v primeru odpovedi ali drugih nepri�akovanih dogodkov (kraja). Napredna merilna infrastruktura (NMI) sedaj omogo�a posodabljanje sistema merjenja in zagotavljanja merilnih podatkov tudi pri gospodinjskih odjemalcih. Cilj podjetja je spremljati pretok el. energije iz prenosnega omrežja do kon�nega potrošnika. Vedno bolj je prisotna tudi zahteva, da se mese�no zara�unavanje elektri�ne energije izdela na dejanski porabi. Ponekod po Evropi obstajajo tudi zakonske dolo�be, ki se nanašajo na obra�unavanje po dejanski porabi.



2. Metodologija dela

2.1 Opredelitev problema

V obstoje�em sistemu merjenja in zajema merilnih podatkov so v podjetju ugotovili naslednje slabosti:

�� Pri gospodinjskih odjemalcih elektri�ne energije se le enkrat letno pridobijo dejanski podatki o porabljeni energiji. Zaradi tega je mese�ni obra�un zgolj približek porabe.

�� Odpoved komponente merilnega sistema je zaznana šele po letnem obisku osebe, ki obiš�e merilno mesto in od�ita stanje o porabljeni energiji.

�� Obstaja možnost napake pri zapisu stanja na list papirja, ro�ni terminal. �� Števec el. en. pogosto ni dostopen v �asu od�itavanja porabe. �� Zaradi velike množice merilnih mest (300.000 na oskrbovalnem podro�ju

Elektro Ljubljana) so odbirki stanja razporejeni �ez celo leto in ni mogo�e izdelati eksaktne bilance (faktor so�asnosti).

Trenutni informacijski sistem ter proces merjenja ne omogo�ata avtomatiziranega obra�una el. en.:

�� Trenutni/za�asni sistemski strežniki, ki so namenjeni za spremljanje poslovnih odjemalcev ne omogo�ajo širjenja števila merilnih mest gospodinjskih odjemalcev.

�� Diskovna polja za baze podatkov so nezadostna, prav tako ne zadoš�a sistem za izdelavo varnostih kopij merilnih podatkov.

�� Baza merilnih podatkov v Merilnem centru ni povezana z informacijskim sistemom obra�una v podjetju Elektro Ljubljana.

�� Proces obra�una v Elektro Ljubljana trenutno omogo�a pavšalni obra�un, ne pa obra�una po dejanski porabi.

2.2 Predstavitev okolja

Reševanje problematike se izvaja v podjetju Elektro Ljubljana, podjetje za distribucijo elektri�ne energije, d.d.. Poslanstvo Elektro Ljubljana, d. d., je celovita, kakovostna, zanesljiva ter konkuren�na oskrba uporabnikov z elektri�no energijo in s tem povezanimi storitvami, ki temeljijo na že ve� kot 110-letni tradiciji podjetja. Osnovne dejavnosti podjetja so organizirane v naslednjih organizacijskih enotah:

• OE Storitve za uporabnike, • OE Obratovanje in razvoj distribucijskega omrežja, • OE Storitve na distribucijskem omrežju, • OE Nakup in prodaja elektri�ne energije.



OE Storitve za uporabnike

Naloge OE Storitve za uporabnike so:

• zagotavljanje dostopa do omrežja upravi�enim odjemalcem in proizvajalcem elektri�ne energije,

• obvezen odkup elektri�ne energije od kvalificiranih proizvajalcev, • merjenje pretokov elektri�ne energije na distribucijskem omrežju in pri

uporabnikih omrežja, • obra�un elektri�ne energije in omrežnine, • spremljanje energijske bilance SODO na distribucijskem omrežju, • izvajanje ukrepov u�inkovite rabe energije, • upravljanje odnosov z uporabniki omrežja in kupci elektri�ne energije.

OE Obratovanje in razvoj distribucijskega omrežja

Naloge OE Obratovanje in razvoj distribucijskega omrežja so:

• vodenje in obratovanje distribucijskega omrežja, • usklajevanje delovanja omrežja s prenosnim omrežjem v skladu s

sistemskimi obratovalnimi navodili, • transport elektri�ne energije po distribucijskem omrežju, • zagotavljanje vzdrževanja, razvoja in graditve distribucijskega omrežja v

tolikšni meri, da je ves �as ohranjena njegova nezmanjšana funkcionalnost, obratovalna usposobljenost in varnost delovanja,

• izvajanje meritev in analiz na podro�ju kakovosti oskrbe z elektri�no energijo.

OE Storitve na distribucijskem omrežju

Naloge OE Storitve na distribucijskem omrežju so:

• izvajanje storitev vzdrževanja in gradnje omrežja na distribucijskem omrežju, • trženje storitev svetovanja in izvedbe del s podro�ja na�rtovanja, izgradnje,

vzdrževanja in optimizacije distribucijskih in porabniških elektroenergetskih omrežij,

• proizvodnja elektri�ne energije v malih hidroelektrarnah. OE Nakup in prodaja elektri�ne energije,

• upravljanje energijske bilance dobavitelja, • nakup elektri�ne energije, • trženje produktov elektri�ne energije, • prodajanje produktov elektri�ne energije.

OE Nakup in prodaja elektri�ne energije

Naloge OE Nakup in prodaja elektri�ne energije so:

• upravljanje energijske bilance dobavitelja, • nakup elektri�ne energije, • trženje produktov elektri�ne energije,



• prodajanje produktov elektri�ne energije. Na Sliki 1 je predstavljena organizacijska shema Elektro Ljubljana d.d..

Slika 1: Organizacijska shema podjetja Elektro Ljubljana, d.d.

Tema naloge je povezana z delom v OE Storitve za uporabnike v Službi za merjene elektri�ne energije. Ta OE izvaja storitve v skladu z veljavnimi predpisi za in v imenu sistemskega operaterja distribucijskega omrežja za doma�ega dobavitelja ter tuje dobavitelje elektri�ne energije, ki izvajajo oskrbo na podro�ju distribucijskega omrežja. Hkrati OE prioritetno spodbuja in raziskuje možnosti u�inkovitejšega nudenja ostalih tržnih storitev družbe. Na sliki 2 je prikazana organizacijska shema OE Storitve za uporabnike.



Slika 2: Organizacijska shema organizacijske enote Storitve za uporabnike V okviru OE deluje ve� služb: Služba za merjenje elektri�ne energije: skrbi za ve� zaokroženih poslovnih podprocesov, ki se smiselno nadgrajujejo v višje strukturirane procese. Za obvladovanje teh procesov je organizacijsko povezana-sestavljena v tri podsisteme/oddelke. Oddelek za upravljanje s podatki: skrbi za izmenjavo merilnih podatkov v okviru podjetja in zunanjih upravi�enih partnerjev, ki delujejo na trgu z elektri�no energijo ali pa so njegovi aktivni udeleženci preko »Merilnega centra«. Obenem izvaja ostale podatkovno-energetske analize. Zadolžen je za uvajanje konsezualno sprejetih novih rešitev in podatkovnih storitev v procesu merjenja elektri�ne energije. Oddelek za štev�ne meritve: skrbi za celovit meroslovni nadzor (v smislu u�inkovitega vzdrževanja) vseh merilnih, krmilnih in komunikacijskih naprav, ki se uporabljajo za merjenje in obra�un elektri�ne energije. Oddelek za kontrolo: s kontrolno-nadzorno funkcijo na nivoju podjetja skrbi za pravilno delovanje merilnih naprav, tehni�no urejenost merilnih mest ter izvaja potrebne aktivnosti, da se zara�una vsa neregistrirana dobavljena elektri�na energija.



2.3 Opredelitev ciljev naloge

�� Izdelati specifikacijo zahteve za posodobitev informacijsko komunikacijske tehnologije (IKT), ki bo zanesljivo prenesla podatke od merilnega mesta do sistema za obra�un.

�� Razvijati lastno znanje v podjetju ter omogo�iti karierni razvoj zaposlenih.

2.4 Predvideni rezultati naloge

�� Specifikacija zahtevanih lastnosti IKT, ki bo omogo�ala mese�ni obra�un pri gospodinjskih odjemalcih po dejanski porabi.

�� Predlogi za celovito upravljanje novih storitev za gospodinjstva (plin, toplota, voda) in zagotavljanje merilnih podatkov dobaviteljem teh storitev.

2.5 Predlagane metode

V nalogi bodo uporabljene naslednje metode:

• sistemska analiza, • modeliranje procesov.

2.6 Pomembne predhodne raziskave V študiji EIMV (2008) je podana strategija tehnološke izvedbe NMI v slovenski distribuciji. Prav tako je podana tudi ocena ekonomskih u�inkov uvedbe takega sistema.



3. Analiza obstoje�ega stanja

3.1 Merjenje elektri�ne energije

Pri vsakem uporabniku elektri�ne energije je potrebno v skladu s tehni�nimi zahtevami izvesti priklop na distribucijsko omrežje. Priklop in uporabo elektri�ne energije odgovorni podjetja omogo�ijo, ko so zadoš�ene in preverjene vse tehni�ne zahteve. Pred prvim priklopom je potrebno zagotoviti tudi ustrezno merjenje elektri�ne energije. 3.2 Obstoje�i sistem merjenja in pavšalni obra�un elektri�ne

energije

Gospodinjski odjemalci, oskrbovani na podro�ju Elektro Ljubljana, imajo trenutno nameš�eno merilno tehnologijo, ki kvalitetno meri porabo elektri�ne energije (kWh) eno faznega ali tri faznega priklju�ka z eno ali dvo tarifnim na�inom merjenja. Pri dvo tarifnem na�inu je potrebno dograditi krmilno napravo, ki po tarifnem pravilniku krmili števec za registracijo porabljene elektri�ne energije. Obra�un elektri�ne energije se izvaja pavšalno glede na letno porabo. Pridobivanje stanj števcev in porabe elektri�ne energije se izvaja enkrat letno pri posameznem gospodinjskem odjemalcu. Vse gospodinjske odjemalce mora predstavnik podjetja obiskati enkrat letno, da pridobi stanje števca, izvede strokovno kontrolo merilnega mesta, da odkrije morebitno napako na merilnem in jo tudi odpravi. Pridobivanje stanj s števca elektri�ne energije zahteva individualen obisk merilnega mesta in ro�no od�itavanje stanja števca. V bližnji preteklosti so se stanja števcev ro�no popisovala na spisek odjemalcev, ki so bili natisnjeni na listih papirja. Spisek je bil izdelan glede na odbirni okoliš in normo za število od�itkov. Na listu je bilo potrebno poiskati merilno mesto, preveriti serijsko številko navedenega števca z dejansko nameš�enim in šele nato je popisovalec zapisal stanje v posebej namenjene rubrike na seznamu. Ko je popisovalec izpolnil stanja za vsa merilna mesta, je dostavil spiske referentu v podjetje. Ta je ro�no vnesel stanja v informacijski sitem za obra�un elektri�ne energije. Takšen na�in pridobivanja stanj se sedaj izvede le izjemoma v primeru individualne obravnave, kontrole merilnega mesta in podobno. Popolnoma ro�ni na�in pridobivanja stanj se je pred kratkim delno posodobil z uporabo ro�nih terminalov. Referent v podjetju po planiranem seznamu napolni ro�ni terminal s seznamom odjemalcev, ki so planirani za pridobivanje stanj o porabljeni elektri�ni energiji. Podatki na ro�nem terminalu so sortirani, tako da je popisovalcu olajšano iskanje merilnih mest na posameznem podro�ju. Popisovalec dobi navodilo o podro�ju obiska. Ko popisovalec pride do merilnega mesta, v ro�ni terminal vpiše tovarniško številko števca. Števec in obiskano merilno mesto mora biti na seznamu v ro�nem terminalu. Z vpisom tovarniške številke se na ekranu prikažejo osnovni podatki, s katerimi se preveri dejansko stanje na merilnem mestu. Na ro�nem terminalu se samodejno prikažejo polja za vnos štev�nih stanj glede na



vrsto merilnega mesta (eno ali dvo tarifno merjenje). Po vnosu stanj mora popisovalec potrditi kon�ne podatke. Te se nato validira s pri�akovanimi stanji v ro�nem terminalu. Pri polnjenju ro�nega terminala se prenesejo tudi podatki o pri�akovanih stanjih glede na preteklo letno porabo. V kolikor pri�akovano stanje odstopa za 15% mora popisovalec ponovno preveriti vpisana stanja z dejanskimi na števcu in ko je prepri�an v pravilnost zapisa, ponovno potrdi stanja, za izdelavo ra�una. Popisovalec odda ro�ni terminal referentu, ki izvede prenos podatkov z ro�nega terminala v informacijski sistem za obra�un elektri�ne energije. Na sliki 3 sta dva ro�na terminala, ki se uporabljajo na podro�ju Elektro Ljubljana. Na levi strani je ro�ni terminal (DOS), ki ga bo izpodrinil ro�ni terminal na desni strani (Win CE platforma). Slika 3: Uporabljeni ro�ni terminali v podjetju Elektro Ljubljana V informacijskem sistemu za obra�un elektri�ne energije se stanja števcev shranijo in so osnova za mese�ni ra�un. Po vnosu stanj se primerja dejansko stanje z oceno, ki temelji na pretekli porabi glede na preteklo leto. V kolikor je novo pridobljeno stanje nižje od zara�unanega, je potrebno stranki izdelati dobropis. V nasprotnem primeru, ko je stanje ve�je od zara�unanega, se izdela pora�un. Tega mora stranka pokriti pri prvem naslednjem obroku. Po kon�ani primerjavi stanj se glede na razliko novega in starega stanja izdela nova povpre�na koli�ina, ki bo osnova za obra�un v naslednjem 12 mese�nem obdobju. Povpre�na koli�ina se izra�una tako, da se razliko energije v preteklem 12 mese�nem obdobju deli s 365 dni. S tem dobimo dnevno povpre�no porabo. Mese�ni obrok za porabljeno elektri�no energijo je izra�unan, tako da se število dni v mesecu množi z dnevno povpre�no porabo.



Obstoje�i sistem in merilna tehnologija je v primerjavi z razvojem tehnologije na ostalih podro�jih izjemno zaostajala, saj se brez bistvenih sprememb za merjenje elektri�ne energije uporablja enak merilni sistem od vsega za�etka uporabe izmeni�ne napetosti. Pri vseh gospodinjskih odjemalcih so nameš�eni indukcijski števci elektri�ne energije, ki so se skozi �as spremenili samo v smislu izboljšanja zanesljivosti opravljanja zahtevane osnovne funkcije merjenja elektri�ne energije in predvsem zanesljivosti delovanja v ekstremnih razmerah, ki se pojavijo v distribucijskem omrežju. Pod ekstremne razmere smatramo naslednje dogodke: nenadne spremembe napetosti, udari strele ter zunanji ekstremni pogoji delovanja kot so temperatura, vlaga in mehanske poškodbe.

3.2.1 Proces obra�una elektri�ne energije

Aktivnosti v procesu obra�una:

1. Priprava plana za ro�no od�itavanje (mesec obra�una, odbirni okoliš, št. odjemlcev).

2. Priprava ro�nega terminala. 3. Ro�no od�itavanje na terenu (lokalna kontrola stanj, potrdi ali ponovni vnos). 4. Prenos stanj z ro�nega terminala v sistem za obra�un. 5. Kontrola stanj glede na predvideno. 6. Izdelava izravnave (pora�una, prepla�ila). 7. Izdelava položnice.

Slika 4: Priprava podatkov za ro�ni popis

izbor odbirnega okoliša

izbor odjemalcev

polnjenje ro�nega terminala

referent

informacijski sistem

ro�ni terminal



Slika 5: Ro�ni popis Slika 6: Obra�unavanje

prevzem

oddaja

popis stanja

referent

referent

popisovalecro�ni terminal

prenos podatkov iz terminala v sitem

izdelava dobropisaizdelava ra�una

obra�un

referent

ro�ni terminal


«extends» «extends»



3.2.2 Slabosti obstoje�ega sistema �� Pri gospodinjskih odjemalcih elektri�ne energije se le enkrat letno pridobijo

dejanski podatki o porabljeni energiji. Zaradi tega je mese�ni obra�un zgolj približek porabe. Izdelava mese�nega obra�una elektri�ne energije na podlagi enkrat letnega od�itka se je izkazalo, da je tak na�in obra�una in izjemno nerealen glede na dejansko porabo gospodinjskega odjemalca. Poraba elektri�ne energije na mese�ni ravni je odvisna od razli�nih dejavnikov kot so temperatura, letni �as, dopusti, prazniki, ekstremne vremenske razmere. Zato odjemalec ne more na podlagi letnega od�itka pla�ati realne mese�ne porabe. Posamezni odjemalec lahko v posameznem mesecu prepla�a dejansko porabo oziroma pla�a premalo. Le enkrat letno se izvede pora�un elektri�ne energije.

Zaradi prijaznejšega odnosa do strank se je v podjetju omogo�ilo tudi mese�ni obra�un elektri�ne energije gospodinjskim odjemalcem. Odjemalci sami po telefonu sporo�ijo stanje števca elektri�ne energije. Kljub temu, da gospodinjski odjemalec redno mese�no sporo�a stanja števca, je potrebno fizi�no obiskati števec, ko je v planu letno od�itavanje. To je nujno potrebno izvesti zaradi kontrole merilnega mesta in kontrole stanj. S tem zagotovimo, da je stranka sporo�ala prava stanja (izklju�i se možnost manipuliranja s podatki in posledi�no kraja elektri�ne energije).

�� Odpoved komponente merilnega sistema je zaznana šele po letnem obisku osebe, ki obiš�e merilno mesto in od�ita stanje porabljene energije. Ker je števec elektri�ne energije izpostavljen razli�nim zunanjim motnjam in mehanskim vplivom, je velika verjetnost, da odpove. Napaka se lahko pojavi takoj po letnem obisku merilnega mesta ali tik pred naslednjim letnim obiskom merilnega mesta. Ta napaka je najslabši primer, ker lahko pri kontroli merilnega mesta ni vidnih mehanskih ali katerih drugih poškodb in tudi stanja pri vnosu so lahko v mejah tolerance (dovoljeno odstopanje od pri�akovanega stanja). Tako napako se lahko odkrije šele pri naslednjem letnem obisku. Pri odkriti napaki na merilnem mestu je potrebno odstraniti števec elektri�ne energije in namestiti novega. Po odkriti napaki je potrebno stranki zara�unati porabljeno elektri�no energijo. Osnova za obra�un je v tem primeru preteklo letno obdobje in izmerjena porabljena elektri�na energija na okvarjenem števcu elektri�ne energije. Na�in obra�una v primeru okvare opredeljujejo Splošni pogoji za dobavo in odjem elektri�ne energije iz distribucijskega omrežja elektri�ne energije (Ur.l.RS, št:126/2007), ki predpisujejo opisan postopek in tako je obra�un elektri�ne energije možen za najve� 12 mesecev nazaj.

�� Zaradi velike množice merilnih mest (300.000 na oskrbovalnem podro�ju Elektro Ljubljana) so odbirki stanja razporejeni �ez celo leto in ni mogo�e izdelati eksaktne bilance (faktor so�asnosti). Z letnimi stanji v podjetju ni mogo�e izdelati podrobnejših analiz, ki bi omogo�ale kvalitetnejše obvladovanje trgovanja z elektri�no energijo. Za izdelavo napovedi in obra�una odstopanj se pri gospodinjskih odjemalcih upoštevajo dogovorjeni pogoji, ki pa ne izkazujejo dejanskega stanja.

�� Obstaja možnost napake pri zapisu stanja na list papirja ali v ro�ni terminal. Temu dejstvu se po izkušnjah ni mogo�e izogniti kljub kontrolnim mehanizmom. Verjetnost te napake je zelo visoka. Napaka pri zapisu stanja lahko katastrofalno vpliva na izdelavo prihodnjih obra�unov elektri�ne energije.



�� Števec elektri�ne energije pogosto ni dostopen v �asu od�itavanja porabe. Veliko težavo pri letnem obisku predstavlja nedostopnost merilnih mest. V preteklosti so gospodinjski odjemalci ve�inoma nameš�ali števce elektri�ne energije v zaprte prostore, hodnike. Za to je potreben ve�kraten obisk in obveš�anje odjemalca, da omogo�i dostop do števca elektri�ne energije. Obstajajo tudi primeri, kjer stranke namenoma onemogo�ijo prost dostop do števce elektri�ne energije z razlogom, da kradejo elektri�no energijo. Ko dovolijo dostop do števca, lahko že sanirajo stanje, tako da ni vidnih nepooblaš�enih posegov na merilnem mestu. Zaradi ve�kratnih obiskov se lahko izjemno podaljša �as pridobivanja stanj števcev in s tem tudi rastejo stroški od�itavanja. V najslabšem primeru je popolnoma onemogo�en dostop do števca elektri�ne energije in ne moremo izvedeti dejanskega stanja o porabi elektri�ne energije in delovanja števca.

3.3 Merjenje elektri�ne energije z napredno merilno

infrastrukturo (NMI)

Z odprtjem trga z elektri�no energijo leta 2001 so se pri poslovnih/industrijskih odjemalcih pojavile potrebe po ve�jem številu merilnih podatkov. V tistem �asu se je v podjetju že pri�ela uporaba sodobnejše merilne opreme, ki vsebuje sodoben elektronski števec elektri�ne energije z internim pomnilnikom, interno obdelavo podatkov in komunikacijskim kanalom za izmenjavo merilnih podatkov z ostalimi komunikacijskimi napravami. Glavne zna�ilnosti sodobnega števca za merjenje elektri�ne energije so:

• Merjenje in registracija (mo�, energija, napetost, tok, parametri kakovosti dobave),

• zapis podatkov v razli�nih intervalih (5 min, 15 min, 1 h, 1 dan, 1 mesec), • interni pomnilnik merjenih vrednosti, • sistemska ura, • prikaz merilnih in kontrolnih podatkov na LCD prikazovalniku, • vgrajen komunikacijski vmesnik (CS, RS485, M-bus) za prenos podatkov oz.

za povezavo z ostalimi napravami. Zna�ilnosti komunikacijskega vmesnika:

• Vgrajen komunikacijski vmesnik za povezovanje enega ali ve� kompatibilnih števcev (CS, RS232, RS485, M-bus),

• Vgrajen modem (GSM/GPRS, PSTN, ISDN, ETHERNET) za prenos podatkov z merilnega mesta do merilnega centra.

Na sliki 7 je elektronski števec s komunikacijskim vmesnikom.

Univerza v Mariboru - Fakulteta za organizacijske vede

Igor Volf: Specifikacija zahtev pri gospodinjskih odjemalcih

Slika 7: Elektronski števecvmesnikom 3.3.1 Sistem merjenja,

podatkov

Sistem za izvajanje daljinskega zajema, shranjevanja in obdelave merilnih podatkov v podjetju se izvaja v Merilnem centru Službe za merjenje elektri�ne energije. Za izvajanje procesov je potrebna opovezave, procesna strojna in programska oprema. Za povezavo med merilnim mestom in merilnim centrom uporabljamo javne in lastne komunikacijske povezave. Najbolj množi�no uporabljena je GSM/CSD povezava, ker je evzpostavitev. GSM signal je na�eloma dosegljiv na celotnem napajalnem Elektro Ljubljana d.d. prostorih jakost signala nezadovoljiva. V takšnih primerih se od stranke zahteva fiksno komunikacijsko linijo (PSTN ali ISDN). Na podjetja Elektro Ljubljana se koristi lastnomrežje, ETHERNET ali povezave »point to point«). V merilnem centru shranjujejo na sistemskih strežnikna naloge izvajanja posameznih operacij:

1. Povezovalni �len med merilnim mestom in podatkovnimi bazami.2. Podatkovni strežniki shranjujejo vse merilne podatke in celotno zgodovino za

posamezno merilno mesto. 3. Strežniki za izmenjavo podatkov skrbijo za

vsem upravi�encem do merilnih podatkov. Sistem za daljinski zajem in upravljanmerjenja je sestavljen iz štirih klju�nih sistemov in ostalih povezanih podsistemov. V Elektro Ljubljana sta v uporabi dva celovita sistema Sep2W in Advance. Sistema sta sestavljena iz ve� modulov, ki opravljajo nasl

Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Igor Volf: Specifikacija zahtevanih lastnosti sistema za obra�un elektri�ne energije pri gospodinjskih odjemalcih

Elektronski števec za poslovne odjemalce nad 41 kW s komunikacijskim

merjenja, daljinskega zajema, shranjevanja in obdelave merilnih

daljinskega zajema, shranjevanja in obdelave merilnih podatkov v podjetju se izvaja v Merilnem centru Službe za merjenje elektri�ne energije. Za izvajanje procesov je potrebna osnovna informacijska infrastruktura: komunikacijske povezave, procesna strojna in programska oprema. Za povezavo med merilnim mestom in merilnim centrom uporabljamo javne in lastne komunikacijske povezave. Najbolj množi�no uporabljena je GSM/CSD povezava, ker je e

GSM signal je na�eloma dosegljiv na celotnem napajalnem težave se pojavijo na merilnih mestih, kjer je v zaprtih

prostorih jakost signala nezadovoljiva. V takšnih primerih se od stranke zahteva no komunikacijsko linijo (PSTN ali ISDN). Na merilnih mestih, ki so v lasti

odjetja Elektro Ljubljana se koristi lastna komunikacijska infrastrukturaETHERNET ali povezave »point to point«). V merilnem centru

stemskih strežnikih. Sistemski strežniki se delijo v tri skupine glede na naloge izvajanja posameznih operacij:

�len med merilnim mestom in podatkovnimi bazami.Podatkovni strežniki shranjujejo vse merilne podatke in celotno zgodovino za posamezno merilno mesto. Strežniki za izmenjavo podatkov skrbijo za posredovanje merilnih podatkov vsem upravi�encem do merilnih podatkov.

Sistem za daljinski zajem in upravljanje z merilnimi podatki v okviru sistema sestavljen iz štirih klju�nih sistemov in ostalih povezanih podsistemov. V

sta v uporabi dva celovita sistema Sep2W in Advance. Sistema sta modulov, ki opravljajo naslednje funkcije:

univerzitetnega študija

stran 13

s komunikacijskim

zajema, shranjevanja in obdelave merilnih

daljinskega zajema, shranjevanja in obdelave merilnih podatkov v podjetju se izvaja v Merilnem centru Službe za merjenje elektri�ne energije. Za

nformacijska infrastruktura: komunikacijske povezave, procesna strojna in programska oprema. Za povezavo med merilnim mestom in merilnim centrom uporabljamo javne in lastne komunikacijske povezave. Najbolj množi�no uporabljena je GSM/CSD povezava, ker je enostavna za

GSM signal je na�eloma dosegljiv na celotnem napajalnem podro�ju težave se pojavijo na merilnih mestih, kjer je v zaprtih

prostorih jakost signala nezadovoljiva. V takšnih primerih se od stranke zahteva merilnih mestih, ki so v lasti

komunikacijska infrastruktura (opti�no ETHERNET ali povezave »point to point«). V merilnem centru se podatki

. Sistemski strežniki se delijo v tri skupine glede

�len med merilnim mestom in podatkovnimi bazami. Podatkovni strežniki shranjujejo vse merilne podatke in celotno zgodovino za

posredovanje merilnih podatkov

je z merilnimi podatki v okviru sistema sestavljen iz štirih klju�nih sistemov in ostalih povezanih podsistemov. V

sta v uporabi dva celovita sistema Sep2W in Advance. Sistema sta



• daljinski zajem merilnih podatkov, • shranjevanje merilnih podatkov, • validacijo merilnih podatkov, • izdelavo poro�il.

Na sliki 8 je prikazan sistem merjenja daljinskega zajema, shranjevanja in obdelave merilnih podatkov s prenosnega omrežja in poslovnih odjemalcev z naro�eno mo�jo 41 kW in ve�.

Slika 8: Shema sistema za daljinski zajem merilnih podatkov s prenosnega omrežja in poslovnih odjemalcev z naro�eno mo�jo 41 kW in ve�. V Merilnem centru se dnevno izvaja daljinski zajem merilnih podatkov z vseh merilnih mest, na katerih je nameš�en sodoben elektronski števec in vzpostavljen daljinski zajem. Klici merilnih mest se izvajajo od 0:00 do 7:00 ure, da se zagotovijo merilni podatki za pretekli dan.



3.3.2 Merilna mesta in komunikacija z merilnim centrom

Trenutna infrastruktura je bila leta 2004 zgrajena za potrebe izvajanja daljinskega zajema poslovnih odjemalcev nad 41 kW. Konfiguracija je bila zgrajena glede na pri�akovane potrebe za 4000 poslovnih odjemalcev na napajalnem podro�ju Elektro Ljubljana, d.d.. Pri vseh novo zgrajenih merilnih mestih je lastnik merilnega mesta dolžan zagotoviti eno komunikacijsko linijo za daljinski zajem merilnih podatkov. Na merilnih mestih se nameš�a oprema dveh proizvajalcev: Iskraemeco in Landis+Gyr. Pri kon�nih odjemalcih se namestijo števci elektri�ne energije glede na tehni�ne zahteve merilnega mesta in komunikacijski vmesnik glede na razpoložljivo komunikacijsko infrastrukturo. V tabeli 1 je prikazano število merilnih mest glede na vrsto komunikacijske povezave in proizvajalca merilne opreme. Skupno Elektro Ljubljana upravlja 3580 merilnih mest. Tabela 1: Število industrijskih odjemalcev po proizvajalcu in komunikacijski povezavi

�

��

��

��

��

Za daljinski zajem merilnih podatkov skrbita dva procesna strežnika. Vsak strežnik je namenjen za enega proizvajalca merilne opreme. Izkazalo se je, da zaradi specialnih nastavitev parametrov za posameznega proizvajalca ni mogo�e zagotoviti 100% zanesljivosti delovanja. Zaradi tega se izvaja daljinski zajem preko dveh lo�enih strežnikov. Na strežnikih je operacijski sistem windows2000 server in procesna programska oprema proizvajalca Iskraemeco - Sep2w in proizvajalca Landis+Gyr – Advance. V sistemu daljinskega zajema se uporabljajo industrijski modemi (PSTN, ISDN in GSM), do katerih dostopajo strežniki preko ve� portnega ethernet (Etherlite MultiPort) vmesnika. Zapis in shranjevanje merilnih podatkov se izvaja na podatkovnem strežniku, kjer je operacijski sistem Windows2000 Server in podatkovna baza MS SQL. Ker je potrebno zagotavljati visoko razpoložljivost merilnih podatkov, se dnevno izvaja proces izdelave varnostnih kopij podatkov. V sistem daljinskega zajema je vklju�en tudi procesni strežnik za daljinski zajem z merilnih mest med prenosnim in distribucijskim omrežjem (prevzemne meritve) v Razdelilnih Transformatorskih Postajah (RTP). Sistem se lo�eno obravnava, ker je za ta sistem potrebno vzdrževati visoko zanesljivost delovanja. Sistemski strežnik je na enaki platformi kot za poslovne odjemalce, vendar je specifika komunikacijska povezava do vseh petindvajset RTP-jev. Do vseh RTP-jev je vzpostavljeno opti�no omrežje. Lahko se sprotno (on-line) spremljajo podatki za potrebe analiz stanja na distribucijskem omrežju. Komunikacija je to�ka – to�ka po RS232 povezavi od merilnega centra do registratorja na objektu. Na objektu je lahko nameš�enih ve�



števcev, s katerih gredo vsi merilni podatki na registrator. Na prevzemnih mestih se obi�ajno merijo daljnovodi, primarna in sekundarna stran transformatorja in izvodi iz objekta. V Merilnem centru je vsa strojna informacijsko komunikacijska oprema v prostoru, ki zagotavlja klimatske in varnostne pogoje za nemoteno delovanje. Strojna oprema je montirana v strežniški omari in strogo varovanem prostoru. 3.3.3 Ocena stanja NMI

�� Trenutno uporabljeni sistemski strežniki, ki so namenjeni za spremljanje poslovnih odjemalcev, ne omogo�ajo širjenja števila merilnih mest gospodinjskih odjemalcev. Procesna strežnika sta optimirana za potrebe izvajanja daljinskega zajema 3500 poslovnih odjemalcev nad 41kW naro�ene mo�i in zaradi zanesljivosti delovanja ni smotrno vklju�evati dodatne programske opreme za gospodinjske odjemalce.

�� Diskovna polja za baze podatkov so nezadostna, prav tako ne zadoš�a sistem za izdelavo varnostih kopij merilnih podatkov. Tako je nadgradnje oz. zamenjave potreben bazni strežnik, na katerem je že trenutno zasedenega 80% diskovnega polja in ni mogo�e planirati vklju�itve ve�jega števila novih merilnih mest. Sistem za izdelavo varnostnih kopij je povezan s podatkovnim strežnikom preko kanala, ki omogo�a hitrost 100 Mb/s.

�� Baza merilnih podatkov v Merilnem centru ni povezana z informacijskim

sistemom obra�una v podjetju Elektro Ljubljana. Sistem v Merilnem centru in sistem za obra�un sta fizi�no na istem poslovnem omrežju, vendar manjka vmesnik, ki bo omogo�al samodejno izmenjavo merilnih podatkov o stanjih na števcih za avtomatizirano izdelavo obra�una porabljene elektri�ne energije. Potrebno je izdelati vmesnik, ki bo preveril pravilnost merilnih podatkov glede na zgodovinske vrednosti, primerjave štev�nih stanj, dinamike obremenitve ter glede na vsoto sumarnih števcev. Prav tako bo programska oprema morala izdelati kompatibilno obliko merilnih podatkov za obra�un elektri�ne energije.

�� Proces obra�una v Elektro Ljubljana trenutno omogo�a pavšalni obra�un, ne pa

obra�una po dejanski porabi. Sistem za obra�un elektri�ne energije je potrebno dopolniti. Tako se bo status gospodinjskih odjemalcev spremenil glede na stanje v sistemu za daljinski zajem in bodo ozna�eni za mese�ni obra�un.



4. Predlog izboljšave za obra�un dejanske porabe

Sprememba obra�una porabe elektri�ne energije pri gospodinjskih odjemalcih do sedaj ni bilo mogo�e izvesti z racionalnimi stroški pridobivanja štev�nih stanj. Ro�no pridobivanje štev�nih stanj mese�no dejansko ni mogo�e, ker bi bilo potrebno v kratkem roku (5 delovnih dni) obiskati 300.000 merilnih mest in popisati štev�na stanja. Nemogo�e je zagotoviti toliko kadra in opreme za ro�en popis štev�nih stanj. Prav tako je nemogo�e pri�akovati, da bi angažirali gospodinjske odjemalce, da bi sami zagotavljali štev�na stanja preko telefona, spletnih strani ali dopisnico. V zadnjem obdobju je postalo jasno, da se bo izdelala tudi ustrezna tehni�na rešitev za gospodinjske odjemalce. Proizvajalci so vzporedno z razvojem merilne opreme za industrijske odjemalce ves �as poskušali izdelati primerno merilno opremo, ki bi zadostila tehni�nim in finan�nim potrebam. Vendar so bile tehni�ne rešitve nesprejemljive zaradi previsokega stroška implementacije in kompleksnosti vgradnje. Namestiti je bilo potrebno sodoben elektronski števec, ki je dražji od trenutno uporabljenih in poleg števca bi bilo potrebno namestiti še komunikacijski vmesnik (dvakratna oziroma trikratna ceno števca). Zaradi navedenih dejstev ni bilo mogo�e izvesti racionalne rešitve za masovno zamenjavo merilne opreme. Na podro�ju Slovenije je bilo izvedenih le nekaj pilotnih projektov v sodelovanju s podjetjem Iskraemeco. Leta 2007 so se razmere na trgu drasti�no spremenile s prihodom, novih tehni�nih rešitev s pametnim elektronskim števcem z vgrajenim komunikacijskim vmesnikom za izvedbo daljinskega zajema merilnih podatkov pri gospodinjskih odjemalcih. 4.1 Elektronski števci z vgrajenim komunikacijskim vmesnikom

Tak števec je lahko opremljen z modulom za komunikacijo preko energetskega napajalnega omrežja (PLC) ali preko GSM/GPRS omrežja. Na sliki 9 podajamo shematski prikaz funkcij elektronskega števca.



DFS – merilni elementi, ki temeljijo na Hallovem efektu (Direct Field Sensor) Slika 9: Shematski prikaz funkcij števca elektri�ne energije Vir: povzeto po Števci elektri�ne energije IEC/MID za gospodinjstva ZxF100Ax navodila za uporabo, Landis+Gyr, str: 11.

Osnovne funkcije števca so: • merjenje energije in registracija dnevnih obra�unskih vrednosti, • registracija �etrturnih vrednosti (load profile), • registracija izpadov napetosti, • možnost branja trenutnih in preteklih izmerjenih vrednosti preko

transparentnega komunikacijskega vmesnika, • tarifni program (vgrajena ura realnega �asa s koledarjem), • dnevnik dogodkov (zapisovanje alarmov in statusov).

Števec ima kapaciteto pomnilnika za shranjevanje dnevnih obra�unskih vrednosti za zadnjih 180 dni in �etrt urnih vrednosti za zadnjih 25 dni. Standardna in racionalnejša rešitev je števec s PLC komunikacijo, ki temelji na standardnem protokolu IEC61334. V primeru, da PLC komunikacija ni izvedljiva (tehni�ne omejitve) pa se lahko uporabi GSM/GPRS standardna komunikacija (IEC62056 serija). Števci elektri�ne energije za gospodinjske odjemalce z vgrajeno elektroniko izvajajo razli�ne dodatne funkcije. Na podro�ju Elektro Ljubljana so se odlo�ili, da bodo gospodinjskim odjemalcem namestili samo števce, ki znajo meriti energijo v obe smeri. To pomeni, da v primeru napa�ne vezave enega od dovodov števec izmeri vsoto energije v (-) in v (+). Zamenjava dovodov na števcu se lahko zgodi pri namestitvi števca (namerno ali nenamerno) ali pa to stori uporabnik, ker ve, da z zamenjavo dovodov normalni števec odšteva energijo. To v praksi pomeni, da števec elektri�ne energije vedno meri razliko energije. Princip merjenja in registracije energije je prikazan na sliki 10.

Pomnilnik EEPROM

Vmesnik za komunikacijski modul



Slika 10: Obdelava signalov na gospodinjskem števcu elektri�ne energije Vir: povzeto po Števci elektri�ne energije IEC/MID za gospodinjstva ZxF100Ax, navodila za uporabo, Landis+Gyr, str: 17. Shema prikazuje, da se vektorji s pozitivnim predznakom (dovajanje energije v odvisnosti od faze) seštevajo, vsota +A pa se dodaja skupni vsoti registra prejete energije. Vektorji z negativnimi predznaki se prav tako seštevajo, vsota -A pa se dodaja skupni vsoti registra odvzete energije. Nato se absolutni vrednosti vsote -A in vsote +A seštevata in se prikazujeta kot kombinirana skupna vsota. 4.2 Koncentrator

Koncentrator je nameš�en na nizkonapetostni strani v distribucijski transformatorski postaji. Koncentrator je komunikacijski vmesnik med merilnim centrom in števci na distribucijskem omrežju. Z Merilnega centra do števca poteka dvosmerna komunikacija. Komunikacija med števci in koncetratorjem poteka po nizko napetostnem omrežju. Komunikacija med koncentratorjem in Merilnim centrom je lahko preko GSM/GPRS ali Ethernet omrežja. Za GPRS komunikacijo so uporabljeni fiksni IP naslovi. V kolikor je na razpolago Ethernet omrežje, se lahko

Univerza v Mariboru - Fakulteta za organizacijske vede

Igor Volf: Specifikacija zahtev pri gospodinjskih odjemalcih

koncentrator vklju�i neposredno v procesno omrežje podjetja.shematski prikaz zgradbe PLC koncentratorja.

Slika 11: Shematski prikaz PLC koncentratorjagospodinjske števce ZxF100Ax, navodila za uporabo, Landis+Gyr, str: 21. Osnovne funkcije koncentratorja:

• nadzor nad priklju�enimi števci,• izvrševanje nalog skladno z nastavitvami,• periodi�no branje podatkov s števcev in shranjevanje v lokalni spomin,• povezava s centrom,• omogo�anje transparentne komunikacije med centrom in po

števcem. Koncentrator lahko nadzoruje do 2000 števcev in skrbi za periodi�no branje dnevnih obra�unskih vrednosti, urnih pretokov in dogodkov. Koncentrator avtomatsko zazna vsak nov nameš�en števec in ga doda na listo »novih števcev«. Lista števckoncentratorju se neprestano obnavlja. Ko se vzpostavi komunikacija med koncentratorjem in števcem, koncentrator najprej nastaidentifikacijske parametre in trenutne nastavitve.pomnilnik koncentratorja in so na voljo za prenos v Merilni center. Koncentrator za vsak novo nameš�en števec pridobi naslednje podatke:

• serijska številka števca (manufacturer serial number),• distributerjeva številka (Utility Serial Number • koda nastavitev

Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo univerzitetnega študija

Igor Volf: Specifikacija zahtevanih lastnosti sistema za obra�un elektri�ne energije pri gospodinjskih odjemalcih

koncentrator vklju�i neposredno v procesno omrežje podjetja. tski prikaz zgradbe PLC koncentratorja.

Shematski prikaz PLC koncentratorja Vir: povzeto po PLC koncentrator za gospodinjske števce ZxF100Ax, navodila za uporabo, Landis+Gyr, str: 21.

Osnovne funkcije koncentratorja: nadzor nad priklju�enimi števci, izvrševanje nalog skladno z nastavitvami, periodi�no branje podatkov s števcev in shranjevanje v lokalni spomin,povezava s centrom, omogo�anje transparentne komunikacije med centrom in po

Koncentrator lahko nadzoruje do 2000 števcev in skrbi za periodi�no branje dnevnih obra�unskih vrednosti, urnih pretokov in dogodkov. Koncentrator avtomatsko zazna vsak nov nameš�en števec in ga doda na listo »novih števcev«. Lista števckoncentratorju se neprestano obnavlja. Ko se vzpostavi komunikacija med koncentratorjem in števcem, koncentrator najprej nastavi uro v števcu in prebere

ifikacijske parametre in trenutne nastavitve. Prebrane vrednosti se shranjujejo v oncentratorja in so na voljo za prenos v Merilni center.

Koncentrator za vsak novo nameš�en števec pridobi naslednje podatke:

serijska številka števca (manufacturer serial number), distributerjeva številka (Utility Serial Number - USN), koda nastavitev (param_id), ki ozna�uje tip pogodbe in

univerzitetnega študija

stran 20

Na sliki 11 je

Vir: povzeto po PLC koncentrator za gospodinjske števce ZxF100Ax, navodila za uporabo, Landis+Gyr, str: 21.

periodi�no branje podatkov s števcev in shranjevanje v lokalni spomin,

omogo�anje transparentne komunikacije med centrom in posameznim

Koncentrator lahko nadzoruje do 2000 števcev in skrbi za periodi�no branje dnevnih obra�unskih vrednosti, urnih pretokov in dogodkov. Koncentrator avtomatsko zazna vsak nov nameš�en števec in ga doda na listo »novih števcev«. Lista števcev v koncentratorju se neprestano obnavlja. Ko se vzpostavi komunikacija med

vi uro v števcu in prebere Prebrane vrednosti se shranjujejo v

Koncentrator za vsak novo nameš�en števec pridobi naslednje podatke:



• koda konfiguracije (config_id), ki ozna�uje tip števca; Komunikacija med centrom in koncentratorjem temelji na izmenjavi xml datotek z uporabo http. Na sliki 12 je prikazan celoten sistem daljinskega zajema pri gospodinjskih odjemalcih. Vidimo lahko individualno rešen sistem daljinskega zajema preko GPRS komunikacije in sistem preko koncentratorja po nizko napetostnem omrežju in preko GPRS ali ETHENET do merilnega centra.

Slika 12: Celovit sistem za daljinski zajem pri gospodinjskih odjemalcih 4.3 Uporabljeni standardi in protokoli

Proizvajalci merilne opreme se kljub individualnim poslovnim interesom in poskusom pridobivanja prednosti na trgu prizadevajo izdelati kompatibilno merilno opremo. S tem namenom so v svetu in Evropi proizvajalci združujejo v razli�ne skupine. V svetu merjenja je najbolj znano DLMS združenje (DLMS User association) na podatkovnem nivoju in IEC na strojnem nivoju.

Merilni podatki se oblikujejo in so shranjeni v COSEM standardu, identifikacija podatkov pa je po OBIS kodi. Za prenos podatkov je v uporabi standard IEC 61334-6.

Merilni center----------------------------

Sistem za upravljanje z merilno opremo in

zagotavljanje merilnih poadtkov

Podatkovna baza merilnih

podatkov

LAN procesno omrežje podjetja

GSM/GPRS

WANTCP/GPRS

XML

Števec z GSM/GPRS modulom

dlms

dlms

Concentrator

PLC

XML

Concentrator

PLC

Nizko napetostno omrežje

Možnost M-bus, CS ali RS 485 povezava

Števeci s PLC modulom

Direktna povezava do mobilnega operaterja

Nizko napetostno omrežje

Možnost M-bus, CS ali RS 485 povezava

Števec z GSM/GPRS modulom



PLC prenos podatkov

PLC koncentrator uporablja tri nivoje komunikacijske infrastrukture (po standardu IEC 61334-4-1) za uporabo PLC komunikacije:

• aplikativni nivo (IEC 61334-4-41), • LLC aplikativni pod nivo (IEC 61334-4-32), (LLC sub-layer), • MAC aplikativni podnivo (IEC 61334-51), sistem repitiranje signala na NN

omrežju.

GPRS prenos podatkov

Uporabljeni standardi za prenos podatkov po GPRS protokolu: • aplikativni nivo: DLMS, IEC 61334-4-41, IEC 62056-53, • povezovalni nivo: HDLC, IEC 62056-46, • prenosni nivo: TCP, • internet: IP, • dostop: PPP, • prijava v GPRS omrežje: PAP, CHAP, • GPRS prenos: multi slot class12, calss B mobile station, PBCCH, coding

scheme 1.

GSM prenos podatkov

Uporabljeni standardi za prenos podatkov po GSM protokolu: Povezovalni nivo: HDLC, IEC 62056-46. 4.4 Centralni programski sistem v Merilnem centru

Centralni sistem je aplikacija, ki združuje funkcije povezovanja, zajemanja in shranjevanja podatkov. Sistem komunicira s koncentratorji in periodi�no zbira podatke, jih shranjuje in tudi posreduje. Osnovne funkcije sistema so:

• nadzor nad omrežjem, • izvajanje zadanih nalog, • zajemanje podatkov, • validacija, • shranjevanje, • predstavitev, • izra�uni, • izvoz v ostale sisteme, datoteke.

Centralni sistem je odprt tudi za izmenjavo podatkov z ostalimi (obstoje�imi) informacijskimi sistemi.



5 Projekt NMI za gospodinjske odjemalce

V podjetju Elektro Ljubljana se gradnja sodobnega sistema izvaja v ve� fazah, ker kompleksnost izgradnje zahteva natan�no na�rtovanje del in usklajevanje razli�nih podro�ij. Pri obstoje�i merilni opremi je lahko redna in izredna menjava števcev potekala ne glede na lokacijo. Pri implementaciji NMI je smiselno izvesti le zamenjavo vseh števcev (merilnih mest), na isti TP. Poleg tega je nujno potrebno, da je na isti TP merilna in komunikacijska oprema istega proizvajalca. Faze projekta

Pri definiranju faz projekta se uporabljajo uveljavljeni pristopi projektnega vodenja, ki predvideva štiri klju�ne faze projekta (slika 13):

1. Priprava projekta 2. Vzpostavitev projekta 3. Izvedba projekta 4. Zaklju�ek projekta

Slika 13: Celovit sistem za daljinski zajem pri gospodinjskih odjemalcih Vir: povzeto po Smart metering vsebina projekta, interno gradivo Elektro Ljubljana, str: 4.

5.1 Priprave na projekt

Pripravljalna in vzpostavitvena faza vklju�uje razli�ne aktivnosti, ki so združene po posameznih sklopih.

1. Najprej je potrebno podrobno preu�iti distribucijsko omrežje. Prou�iti je potrebno strukturo distribucijskega omrežja vse transformatorske postaje in merilna mesta. Definirati je potrebno lastnosti omrežja, kjer je glavni poudarek na podrobnejšem strukturiranju omrežja. Namen te aktivnosti je ugotoviti natan�no skupno število odjemnih mest ter število odjemnih mest po vrsti odjema (gospodinjski odjemalci, mali industrijski odjemalci, srednje veliki industrijski odjemalci, veliki industrijski odjemalci).



2. V naslednjem koraku je potrebno pripraviti podrobno strukturo omrežja in

shematski prikaz rešitev sistema na dolo�enem obmo�ju. Shema predstavlja na�rt sistema, ki vklju�uje:

• merilno mesto gospodinjskega odjemalca in malega, • merilno mesto srednje velikega, • merilno mesto velikega, • obmo�ni koncentrator v transformatorskih postajah (TP), • merilni center, • komunikacijske povezave.

3. V tretjem koraku je potrebno pripraviti podrobno dolo�itev tipa opreme, ki jo bo

potrebno namestiti tako na merilna mesta, kot tudi v transformatorske postaje in merilni center. V okviru tega sklopa aktivnosti bo potrebno dolo�iti:

• tip števca glede na vrsto odjema, • strukturo sistema, ki bo pokazala število koncentratorjev, število merilnih

mest, strukturo koncentratorjev glede na število TP-jev, • specifikacijo posameznih segmentov sistema.

5.2 Vzpostavitev projekta

Na podlagi aktivnosti v pripravljalni fazi in rezultatov teh aktivnosti v okviru vzpostavitve projekta se pripravijo podrobne tehni�ne specifikacije posameznih elementov sistema. V okviru teh aktivnosti je potrebno podrobneje preu�iti stanje obstoje�e infrastrukture na merilnih mestih in nato jasno definirati in specificirati funkcionalne zahteve števcev in preostale opreme na merilnih mestih. V okviru te aktivnosti je potrebno izvesti:

• definirati števec glede na vrsto odjemalcev (eno/tri fazni, eno/dvotarifni), • definirati tarifne sheme za slovenski trg na podlagi SM liste (podrobna

specifikacija funkcij števcev), • definirati �elne ploš�e števca (standardiziran prikaz serijske številke

števca z bar kodo, logotip Elektra Ljubljana, legenda prikazovalnika), • definirati prikaz na prikazovalniku (standardiziran prikaz za potrebe EL:

energija po tarifah), • definirati nominalne vrednosti števca: tip vezave (direktni ali indirektni),

napetostni nivo, tokovni nivo, frekvenca, razred to�nosti, • definirati parametre za obvladovanje registrov (energije, mo�i,

parametrov tokov), obvladovanje obremenilnih diagramov, • definirati vhodno izhodnih komunikacijskih vmesnikov (za parametriranje

števcev – IR povezava, za prenos podatkov), • definirati komunikacijski modul v števcu za prenos podatkov (GPRS ali

PLC), • definirati parametre za omejevanje porabe odjemalcev (prilagoditev za

LOAD management).

V okviru vzpostavitve projekta je predvidena priprava podrobnega na�rta zamenjave obstoje�e infrastrukture na merilnih mestih in razdelilnih transformatorskih postajah. Podrobni na�rt predvideva:



• raz�lenitev distribucijskega okolja, na napajalnem podro�ju Elektro Ljubljana na manjše zaklju�ene celote,

• podrobno število merilnih mest glede na tip in vrsto odjema, • podrobno število koncentratorjev in razdelilnih transformatorskih postaj, • podroben terminski plan projekta zamenjave obstoje�e infrastrukture, • podroben prostorski plan oziroma vrstni red nameš�anja, • rezervacija ustreznih resursov/kadrov za nameš�anje opreme na merilnih

mestih, • vzpostavitev skupine, ki bo izvajala aktivnosti zamenjave števcev in

dolo�itev vlog ter razporeditev po prostorskem planu.

Posebno pozornost v okviru vzpostavitve sistema je potrebno nameniti tudi obveš�anju kon�nih uporabnikov o zamenjavah števcev, vzpostavitvi sistema ter postopku zamenjave opreme na merilni mestih, ki so praviloma nameš�eni zunaj oz. v objektih. Pripraviti je potrebno informativno gradivo, s katerim se vse uporabnike ustrezno informira o zamenjavi merilne opreme in njihovih osnovnih lastnostih.

Po vseh tehni�nih specifikacijah je potrebno pripraviti in izvesti postopek javnega naro�ila za nabavo opreme, ki je potrebna za vzpostavitev celovitega sistema. Izvedba javnega naro�ila predvideva naslednje aktivnosti:

• Priprava tehni�ne razpisne dokumentacije TRD, • Priprava formalnega dela razpisne dokumentacije, • Objava javnega razpisa, • Izvedba postopka izbora dobaviteljev, • Sklenitev pogodbe, • Izvedba FAT testa, • Dobava opreme.

5.3 Izvedba projekta

Po uspešnem izboru in izvedbi naro�il dobavitelja merilno komunikacijske opreme preidemo v izvedbeno fazo. V tej fazi se izvajajo številne aktivnosti, ki združujejo posamezne vsebinsko povezane sklope.

1. Konfiguracija in namestitev opreme na merilnih mestih: • Parametriranje opreme (uskladitev opreme z zahtevami) in prilagoditev

parametrov za potrebe EL (tarifne sheme, komunikacijski protokoli, ostali parametri).

• Namestitev opreme na transformatorskih postajah - namestitev registratorjev. - Prilagoditev registratorjev za potrebe EL (prilagoditev glede na

število merilnih mest na vrsto omrežja). - Vzpostavitev komunikacijske povezave med registratorjem in

merilnim centrom, pri �emer ve�ina komunikacije poteka preko GSM/GPRS komunikacijskega kanala. Za potrebe prenosa podatkov preko mobilnega omrežja je zato potrebno kupiti ustrezno število GSM kartic za posamezne registratorje.



- Lahko pa registratorji koristijo tudi lastno opti�no povezavo ETHERNET, ker nekatere TP, že imajo opti�no povezavo do merilnega centra.

• Namestitev merilne opreme na merilnih mestih - Izvedba nameš�anja po na�rtu. - Testiranje delovanja komunikacije od merilnih mest do TP in od

TP do merilnega centra. 5.4 Izboljšani proces obra�una dejanske porabe

Z zgoraj opisanim postopkom je možno izboljšati proces obra�una elektri�ne energije, ker nam sistem omogo�a pridobivanje merilnih podatkov na zahtevo (dnevno, mese�no ali poljubno) z minimalnimi stroški. Sistem zagotavlja nadzorovan prenos merilnih podatkov od merilnega mesta – števca do merilnega centra, kjer se podatki obdelajo in pripravijo za potrebe obra�una elektri�ne energije. Model izboljšanega procesa obra�una elektri�ne energije po dejanski porabi v osnovi popolnoma avtomatizira proces daljinskega zajema, validacije, obdelave in priprave merilnih podatkov za obra�un elektri�ne energije (Meter to Bill). Dnevno izvajanje daljinskega zajema pri vseh odjemalcih omogo�a izdelavo obra�una kadarkoli v mesecu. Pri novem na�inu obra�una elektri�ne energije pri gospodinjskih odjemalcih je pomembno, da so stanja števcev na razpolago prvega v mesecu. Potem bo programska oprema za posredovanje merilnih podatkov oblikovala obra�unske podatke za posredovanje stanj v sistem za obra�un podjetja. Pred oblikovanjem datoteke, ki se bo posredovala v sistem za obra�un, se izvede primerjava stanj z zgodovino podatkov in primerjava z merjeno dinamiko na posameznem števcu (v kolikor števec omogo�a registracijo diagrama obremenitve). Po uspešno opravljenih preizkusih se datoteka po poslovnem omrežju posreduje v sistem za obra�un, kjer se samodejno uvozi. Ko so podatki v sistemu se lahko izvede obra�un. Ta je enak kot po vnosu stanj z ro�nim popisom. Za popolnoma avtomatiziran proces obra�una mora podjetje celovito spremeniti informacijski sistem. Proces izboljšanega obra�una po dejanski porabi obsega:

1. Daljinski zajem merilnih podatkov 2. Validacija podatkov 3. Priprava podatkov za obra�un (datoteka) 4. Posredovanje podatkov v informacijski sistem za obra�un (ERC) 5. Kontrola stanj glede na predvideno 6. Izdelava izravnave (pora�una, prepla�ila) 7. Izdelava položnice



Slika 14: Zajem in obra�un elektri�ne energije 5.5 Lastnosti strojne opreme

Trenutno uporabljena strojna oprema v Merilnem centru je na meji zmogljivostmi, tako da implementacija sistema za ve�je število merilnih mest ne bo mogo�a na obstoje�i opremi. Oprema je bila na�rtovana za potrebe izvajanja daljinskega zajema in zagotavljanja merilnih podatkov poslovnih odjemalcev nad 41 kW. Za zagotovitev normalnega delovanja bo potrebno za potrebe poslovnih odjemalcev za gotoviti dodatni prostor za shranjevanje podatkov, saj je zasedenost diskov na baznem strežniku že 80%. Na napajalnem podro�ju Elektro Ljubljana je 300.000 gospodinjskih odjemalcev, tako da se bodo potrebe strojne opreme planirale za vse gospodinjske odjemalce in poslovne odjemalce pod 41 kW in poslovne odjemalce z 41kW in ve�.

zajem podatkov

prenos podatkov

obra�un

NMI

referent


operater

operater



Kriteriji, ki jih mora izpolniti sistem:

• 300.000 merilnih mest gospodinjskih odjemalcev, • 28000 poslovnih odjemalcev z 41kW ali manj, • 4.000 poslovnih odjemalcev z ve� kot 41kW, • visoka zanesljivost delovanja, • vzpostaviti redundanten sistem za zamenjavo okvarjene komponente, • izdelava varnostnih kopij podatkov, • dislocirana izdelava varnostnih kopij, • združljivost in povezljivost z ostalimi sistemi in podsistemi, • enostavno upravljanje, • zagotovitev neprekinjenega napajanja, • upravljane na daljavo.

Strojna oprema mora zadostiti minimalnim navedenim zahtevam. Upoštevati je potrebno tudi kasnejše morebitne nadgradnje dopolnjevanja komponent. Omogo�ati mora povezljivost z obstoje�imi sistemi in podsistemi ter možnost kasnejše integracije v novo zgrajene sisteme. Pri izgradnji celovite informacijsko komunikacijske infrastrukture je potrebno upoštevati že obstoje�o infrastrukturo, s katere bo potrebno izvesti migracijo brez daljših izpadov. Zagotoviti je potrebno �im krajši �as migracije ter varnostne kopije podatkov. Predvsem je pomembno zagotoviti enako stanje, da že vklju�eni znanji procesi ne bodo ob�utili spremembe in na njih ne bo potrebno izvajati kakršnih koli posegov. Celovita rešitev mora pokrivati vse procese v Merilnem centru, zato se bodo komponente prilagodile glede na namen in izvajanje dolo�enih operacij. Delitev strojne opreme glede na opravljanje operacij:

Sistemski strežniki za daljinski zajem merilnih podatkov

Pri izbiri ustreznega strežnika je potrebno vedeti, da bodo sistemski strežniki za daljinski zajem v pogonu 24 ur dnevno, 7 dni v tednu, tako da morajo biti zanesljivi. Sami strežniki ne potrebujejo veliko diskovnega polja, ker bo na strežniku nameš�en operacijski sistem MS server 2003 in sistemska oprema za daljinski zajem. Ta je lahko od proizvajalca Iskraemeco - Sep2W collect ali Landis+Gyr – Advance. Zahtevana kapaciteta diskov za sistemski strežnik je 50 GB. Za zanesljivo procesiranje daljinskega zajema, upravljanje s komunikacijskimi vmesniki (COM, VIRTUAL COM, ETHERNET) in pošiljanja podatkov v bazo pa bo zahtevano 2 x procesor (CPU – QUAD-CORE) in vsaj 8 GB delovnega pomnilnika. Za povezovanje v sistem je sta potrebna dva Ethernet vmesnika s hitrostjo 1Gb/s.

Sistemski strežnik za obdelavo in izmenjavo merilnih podatkov

Sistemski strežnik za obdelavo in izmenjavo merilnih podatkov mora zadostiti potrebi po hitri odzivnosti in visoki sposobnosti procesiranja velikega števila podatkov. Strežnik bo opravljal predvsem naslednje osnovne funkcije:

• seštevanje merilnih podatkov in zapisovanje v podatkovno bazo,



• odštevanje merilnih podatkov in zapisovanje v podatkovno bazo, • množenje merilnih podatkov in zapisovanje v podatkovno bazo.

in bolj napredne/zahtevne funkcije:

• nadomeš�anje manjkajo�ih merilnih podatkov z vgrajenimi algoritmi, • formiranje tabel v bazi ali datotek za nadaljnjo uporabo, • izdelava bilanc za daljša obdobja.

Za ta proces se mora vgraditi zmogljivejši strežnik s štirimi štiri jedrnimi procesorji (4-socket, Quad-Core), 16 GB delovnega pomnilnika in optimalno povezavo do baze podatkov.

Podatkovni strežnik

Podatkovni strežnik bo vez med vsemi ostalimi strežniki in podatkovno bazo, tako da mora biti zelo zmogljiv. Baza podatkov bo centralizirana na skupnem diskovnem polju. Z podatkovni strežnik se prav tako planira zmogljivejša konfiguracija s štirimi štiri jedrnimi procesorji (4-socket, Quad-Core), 16 GB delovnega pomnilnika in optimalno povezavo do baze podatkov.

Strežnik za izdelavo in upravljanje z varnostnimi kopijami

Strežnik bo izvajal procese varnostnih kopij z vseh funkcionalnih strežnikov na skupna diskovna polja. Izdelovale se bodo varnostne kopije sistemskega in podatkovnega dela. Varnostne kopije se bodo izdelovale glede na oceno potreb za zanesljivo in varno obratovanje procesov ter �im hitrejšo povrnitev stanja po pojavljeni napaki. Konfiguracija strežnika za izdelavo varnostnih kopij bo lahko na nivoju procesnih strežnikov za daljinski zajem merilnih podatkov.

Radius strežnik

Radius strežnik je sistemski strežnik za administracijo in upravljanje APN povezave med merilnim centrom preko Mobilnega operaterja in posamezne SIM kartice na merilnem mestu. Na strežniku bo operacijski sistem Microsoft Win2003 Server R2, Microsoft Radius Server in Microsoft Acitve Directory sistem. Konfiguracija Radius strežnika je enaka procesnim strežnikom.

Testni strežnik

V merilnem centru je nujno potreben tudi testni strežnik, ker se z razvojem nove tehnologije vedno pojavljajo tudi nove programske rešitve. Te je potrebno najprej preizkusiti. Programska oprema se mora testno izvajati v testnem okolju in v kolikor se v testnem okolju zanesljivo in stabilno izvaja brez posebnosti, se lahko izvede namestitev v realno okolje. Konfiguracija testnega strežnika je enaka procesnim strežnikom.



Diskovno polje

Diskovno polje je namenjeno shranjevanju merilnih podatkov v podatkovne baze in ostalih potrebnih podatkov. Izra�un potrebnih kapacitet diskovnega polja je prikazan v tabeli 2, upoštevano je 5 letno obdobje. Tabela 2: Izra�un kapacitete diskovnega polja za merilne podatke zasedenost pomnilnika enega odjemalca v enem letu (MB) 14,29 leto 2008 2009 2010 2011 2012 2013 število novih odjemalcev na daljinskem zajemu 14.980 38.163 45.170 55.177 51.819 50.542 skupno število odjemalcev na daljinskem zajemu 53.143 98.313 153.489 205.308 255.850 porast podatkovne baze na leto (TB) 0,21 0,76 1,40 2,19 2,93 3,66 skupna velikost baze (TB) 0,21 0,97 2,38 4,57 7,50 11,16 Na sliki 15 je grafi�ni prikaz pri�akovanega porasta podatkovne baze v naslednjem 5 letnem obdobju.

Slika 15: Grafi�ni prikaz porasta podatkovne baze Poleg izra�una kapacitete diskovnega polja je potrebno ra�unati še na kapacitete za naslednje potrebe:

• Varnostna kopija baze podatkov za hitro obnovitev podatkov • Varnostne kopije strežnikov (slike strežnikov). Za primer okvare enega od

strežnikov je potrebno zagotoviti slike operacijskega sistema, nameš�ene opreme in ostalih konfiguracij. Obnovitev stanja je lahko na popravljenem strežniku ali na novem, ki je v rezervi.

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��



• Shranjevanje skupnih dokumentov. Skupni dokumenti so predvsem razna uporabniška navodil za uporabo sistemov, prakti�na navodila za uporabo in izvajanje procesov. Zelo uporabljena so poro�ila, ki morajo biti na voljo ostalim uporabnikom.

V tabeli 3 je izra�un minimalnih potreb kapacitete diskovnih polj. Tabela 3: Izra�un potreb za diskovna polja za obdobje 5 let

��

��

�� !��

�� "� ��#� ��

��

�

�� !"!#�

Tra�na enota za izdelavo varnostnih kopij

Tra�na enota je namenjena za izdelavo varnostnih kopij na trakove. Prednost tovrstnega shranjevanja podatkov je v tem, da se lahko izdelana varnostna kopija prenese v drug varen prostor, kjer izlo�imo katastrofalno situacijo (Merilni center popolnoma uni�en). Kapaciteta tra�nih enot mora biti ve�ja od diskovnega polja, saj se bodo izvajale razli�ne varnostne kopije. V skladu z varnostno politiko podjetja in priporo�il zagotavljanja visoke stopnje zanesljivosti delovanja je potrebno izvajati najmanj dnevno varnostno kopijo sprememb, enkrat do dvakrat tedensko polno varnostno kopijo podatkovnih baz. Prav tako je potrebno vzpostaviti varnostne kopije strežnikov in nameš�ene programske opreme. Po predhodni analizi za diskovna polja je potrebno zagotoviti dvojno kapaciteto tra�nih enot, kot je predvidena kapaciteta za diskovna polja. V tabeli 4 je optimalni izra�un potrebnih kapacitet tra�nih pomnilnih medijev. Tabela 4: Izra�un in priporo�ilo proizvajalca za kapacitete pomnilnih tra�nih medijev

��$�� $$�� $�� %��

��% �$�� $�� %��

��&%��%��$�$�%��'��(�� )�� *+,, ��

Izra�un proizvajalca kaže, da je potrebno 40 TB tra�nih pomnilnih medijev za 5 letno obdobje.

Sistem za brezprekinitveno napajanje – UPS

V primeru izpada elektri�ne energije je potrebno sistemski strojni opremi zagotoviti neprekinjeno napajanje. UPS omogo�a kratkotrajno avtonomno delovanje. �e gre za dolgotrajnejši izpad elektri�ne energije, mora sistem samodejno zaklju�iti procese na strežnikih in izvesti varni izklop vseh strežnikov pred izrabo bateriji. Sistem za brezprekinitveno napajanje – UPS bo predpisal proizvajalec strojne opreme glede na ponujeno konfiguracijo.



Mrežno stikalo

Mrežno stikalo bo povezano v poslovno omrežje Elektro Ljubljana in bo povezoval vse nameš�ene strežnike.

Strežniška omara

Na sliki 16 je izdelana principielna shema sistema izdelanega po priporo�ilih proizvajalca strojne opreme. Slika 16: Strežniška omara s predvideno opremo Vir: povzeto po Ponudbena konfiguracija x10sure Elektro Ljubljana, Fujitsu Siemens Slovenija, stran 4.

5.6 Lastnosti Komunikacijske opreme

Komunikacijska oprema na merilnih mestih omogo�a GSM komunikacijo (koriš�enje javnega mobilnega omrežja), GPRS komunikacijo (javna ali lastna komunikacijska infrastruktura) in Ethernet (lastna komunikacijska infrastruktura).

Tra�na knjižnica, 24 pomnilniških medijev

Konzola (LCD, tipkovnica in miška) za lokalni dostop do strežnikov

Strežniške rezine, 10 strežnikov

Sistem podatkovnih zbirk

Sistem za brezprekinitveno napajanje

Mrežno stikalo (Gigabit)



Glede na analize stanja in evropskih izkušenj so v podjetju Elektro Ljubljana sprejeli odlo�itev, da se bosta za daljinski zajem merilnih podatkov pri gospodinjskih odjemalcih uporabljali GSM, GPRS in Ethernet komunikacija. V podjetju je Služba za telekomunikacije zadolžena tudi za izgradnjo lastnega opti�nega omrežja po obstoje�em distribucijskem omrežju. Omrežje se gradi za lastne potrebe in tržne namene. Ker je to dolgotrajen proces, je opti�no omrežje vzpostavljeno le do vseh ve�jih strateških to�k (prevzemni objekti - RTP-ji, RP-ji, ve�ji odjemalci na distribucijskem omrežju in ostali ve�ji uporabniki opti�nega omrežja). Glede na predlagan sistem daljinskega zajema pri gospodinjskih odjemalcih je potrebno vzpostaviti komunikacijsko povezavo do vseh TP na distribucijskem omrežju. Trenutno je opti�no omrežje le v nekaj TP. Na�rtuje se opti�na povezava do nekaterih TP ne pa do vseh tako, da bo potrebno uporabljati brezži�no javno infrastrukturo (trenutno na razpolago GSM/GPRS povezave). Za uporabo varnega GPRS/APN omrežja smo v podjetju Elektro Ljubljana vzpostavili direktno povezavo do dveh vodilnih mobilnih operaterjev. Ker je zanesljivost delovanja, varovanja in hitrost prenosa merilnih podatkov zelo pomembna, so v sodelovanju z dvema najve�jima mobilnima operaterjema zgradili direktno opti�no povezavo do njihovega telekomunikacijskega vozliš�a/centra. S tem se tudi onemogo�i zloraba na javnih telekomunikacijskih omrežjih. Vzpostavila se je direktna L2, 100 Mb/s opti�na povezava od TK centra, ki je v istem prostoru kot strojna oprema do prostorov mobilnega operaterja. S tem je zagotovljena visoka stopnja zanesljivosti in varnosti povezave. Mobilna operaterja sta vzpostavila zasebno omrežje (APN=mer.el.si) in nabor stati�nih IP naslovov za vse SIM kartice, ki so uporabljene za daljinski zajem merilnih podatkov. Za potrebe nadzora in avtentikacije SIM kartic v merilnih napravah se je vzpostavil RADIUS strežnik, na katerem je potrebno za vsako SIM kartico vnesti potrebne parametre. Na napajalnem podro�ju podjetja Elektro Ljubljana so tudi precej odro�ne lokacije, kjer je razpoložljivost mobilnega signala na zelo nizkem nivoju. V teh primerih je potrebno poiskati lokacijo na isti TP z morebitno višjo razpoložljivostjo signala. V praksi se je izkazalo, da je na podro�jih z minimalnim signalom onemogo�ena GPRS komunikacija. Za takšne primere je potrebno vzpostaviti GSM/CSD komunikacijo. V Merilnem centru je potrebno namestiti GSM/CSD modem. Ker bosta sodelovala dva mobilna operaterja, je potrebno namestiti dva modema. V merilnem centru se izvajajo klici z istim operaterjem. S tem je zagotovljen cenejši prenos podatkov. Na sliki 17 je prikazana infrastruktura povezave Merilnega centra preko mobilnega operaterja s kon�no napravo.



Slika 17: Infrastruktura APN povezave Merilnega centra in mobilnega operaterja 5.7 Programska oprema

V sistem daljinskega zajema je za potrebe vzpostavitve obra�una po dejanski porabi pri gospodinjskih odjemalcih implementirati nove programske module, s katerimi bo mogo�e:

• obvladovati merilne naprave na merilnem mestu (spreminjanje parametrov, izvajanje kontrole stanja merilne naprave),

• izvajati daljinski zajem merilnih podatkov, • validirati merilne podatke, • shranjevati v podatkovne baze, • nadzorovati omrežje, • izvajati zadane naloge, • zajemati podatke, • validirati merilne podatke, • izdelovati poro�ila, • izdelovati izra�une, • izvažati v ostale sisteme, datoteke;

Na sliki 18 je prikazana celovita slika merilnega sistema z daljinskim zajemom in posredovanjem merilnih podatkov. Na�elno je prikazana komunikacijska pot in tok podatkov.



Slika 18: Kon�na shema komunikacijskih kanalov in podatkovnih tokov od števca do ra�una (meter to bill)



Moduli programske opreme so: • osnovni modul, • modul za daljinski zajem, • modul za krmiljenje merilnih naprav (Landis+Gyr), • modul za prikaz in analizo, • modul za posredovanje merilnih podatkov v sistem za obra�un.

Osnovni modul omogo�a upravljanje in administriranje sistema. V sistemu se definirajo nivoji dostopa uporabnikov in njihove uporabniške pravice. Omogo�ena je tudi uporaba razli�nih podatkovnih baz. Modul za administracijo baz je enostaven vmesnik za vnos novih merilnih mest in pregleda. Merilna mesta so vsa dostopna v drevesni strukturi. Shranjevanje merilnih podatkov je samodejno v dve lo�eni bazi po naslednjem klju�u:

• V prvem koraku se surovi merilni podatki shranijo v osnovno bazo (RAW database),

• V naslednjem koraku se vsi podatki shranijo v obra�unsko bazo (CALC database).

Vse nadaljnje operacije (poizvedbe, izmenjave z ostalimi, ra�unske operacije) se izvajajo s podatki iz obra�unske baze. Modul za daljinski zajem zagotavlja zajem podatkov po razli�nih protokolih: SCTM, M-bus, IEC1107, DIN19244 in DLMS. Omogo�eno je tudi vzporedno isto�asno klicanje ve� merilnih mest, število hkratnih klicev je omejeno le na razpoložljive komunikacijske kanale. V modulu je pregled aktivnosti na zahtevo oziroma v naprej pripravljenih urnikih:

• pregled napolnjenosti merilnih podatkov posameznega merilnega mesta in • avtomati�no obveš�anje (e-mail, SMS) o neuspelih procesih.

Modul za krmiljenje merilnih naprav (Landi+Gyr) omogo�a dvosmerno komunikacijo po DLMS protokolu. Sistem je sposoben krmiliti števce z vgrajenimi odklopniki. V bazi se evidentira in spremlja stanje (vklju�en / izklju�en) števcev na terenu in shranjuje zgodovino stanj. Pregled je enostaven in omogo�a prikaz po razli�nih kriterijih za iskanja: (vklju�en / izklju�en, števec). Izvajanje zahtev za izklop oziroma vklop števca se shranjuje v lokalni bazi. Modul je zasnovan tako, da ga je mogo�e nadgraditi in povezati z obra�unskim sistemom Elektro Ljubljana. Del funkcij za izvrševanje zahtev bo avtomatiziran glede na stanje pla�anih oz nepla�anih ra�unov. Modul omogo�a spreminjanje stanja aktivnih tarifnih shem na števcu. V sistemu je evidentirana struktura tarifnih shem. Na zahtevo se izvede daljinsko nastavljanje



tarifnih shem in sicer za en števec oz. ve� odvisno od pravil za izbrano skupino. Vse spremembe in aktivna stanja so shranjena v lokalni bazi. Modul za prikaz in analizo. Programski modul se lahko namesti pri uporabniku, lahko pa se uporabi spletni brskalnik (Microsoft Internet Explorer, Mozila Firefox, Netscape Navigator). Dostop do podatkov nadzoruje administrator sistema, ki upravlja z uporabniškimi pravicami. Uporabniške pravice to�no definirajo posamezne nivoje dostopa do posameznih skupin merilnih podatkov. Modul omogo�a:

• Pregled merilnih podatkov: • tabelari�ni pregled energije, mo�i (Wh, kW) za poljubno obdobje, • grafi�ni pregled za poljubno obdobje, • fleksibilno tarifiranje, • uporaba poljubnih kriterijev in matemati�nih funkcij (seštevanje,

odštevanje, množenje), • pregled merilnih podatkov iz razli�nih baz in izvajanje poljubnih

matemati�nih funkcij med njimi.

• Izdelavo poro�il: • za poljubna merilna mesta, • za razli�ne podatkovne baze (Advance, Sep2W), • uporaba tarifnih pravil, • izvoz v poljubni obliki (txt, xls, htm), • poleg ro�nega izvoza poro�ila mora omogo�ati tudi izvoz po urniku.

• Izdelavo bilanc: • Za poljubna merilna mesta, • za razli�ne podatkovne baze (Advance, Sep2W), • izdelava poro�il po urniku, • zapis poro�il v bazo, • izvoz poro�il v datoteke (txt, xls, htm).

Modul za posredovanje merilnih podatkov v sistem za obra�un

Modul mora biti vezni �len med bazo merilnih podatkov in obra�unsko bazo v sistemu za obra�un. Sistem za obra�un v podjetju Elektro Ljubljana je star že 30 let. Osnova je IBM DB2. Sistem za obra�un potrebuje to�no definirane vhodne podatke. V tabeli 5 je prikazana struktura podatkov za obra�un.



Tabela 5: Struktura podatkov za obra�un

Atributi dolžina v bytih

tip zloga 2 NAO - na�in obra�una 1 ŠTOD - številka odjemnega mesta 12 DIS - distribucijsko podjetje 1 SMM - številka merilnega mesta 9 Datum (ddmmyy) 6 Šifra del. števca 4 Številka del. števca 8 dostopnost do merilnega mesta 1 presledek 1 Stanje VT - višja tarifa 7 presledek 1 Stanje MT - mala tarifa 7 presledek 1 Stanje KT - koni�na tarifa 7 Konica VT - visoka tarifa 5 Šifra jal. števca 4 Številka jal. števca 8 presledek 1 Stanje VTj - visoka jalova tarifa 7 presledek 1 Stanje MTj - mala jalova tarifa 7 Skupaj mest: 101

Podatki morajo biti shranjeni v *.hst datoteki. Na sliki 21 je primer izdelane datoteke.

Slika 19: HST datoteka za uvoz obra�unski podatkov v sistem za obra�un elektri�ne energije



6 Predvideni u�inki prenovljenega sistema

Obra�un elektri�ne energije po dejanski porabi

Odjemalcem je s sodobno merilno/komunikacijsko opremo in daljinskim zajemom merilnih podatkov omogo�en obra�un elektri�ne energije po dejanski porabi. Mese�ni obra�un se lahko izvede glede na stanje prvega v mesecu ob 0:00 uri. Prav tako je možen obra�un na zahtevo kadarkoli v mesecu. Tako odjemalec lahko brez zapletov zamenja dobavitelja elektri�ne energije. Zmanjšana verjetnost za napa�en obra�un

Pri avtomatiziranem sistemu z vgrajenimi varnostnimi algoritmi se izklju�ijo napake pri procesu ro�nega popisa in vnosa stanj v sistem za obra�un. Odpravi se predvsem �loveški faktor, ki je bil po izkušnjah glavni vir napak pri ro�nem od�itavanju. Sistem bo imel samodejne klju�ne kontrolne algoritme, ki bodo omogo�ali ve�jo zanesljivost izvajanja daljinskega zajema in zagotavljanja stanj za obra�un elektri�ne energije. Manjši stroški pri zagotavljanju merilnih podatkov

Z uvedbo sodobne merilne infrastrukture znižamo stroške od�itavanja za obra�un elektri�ne energije. Ko se vzpostavi merilno komunikacijska infrastruktura se eliminirajo obratovalni stroški (potni stroški, delovna sila, ro�ni terminali). Ostanejo stroški komunikacije, ki se razdelijo na vse odjemalce na enem TP-ju. To predstavlja zanemarljiv strošek. V kolikor se bo koristilo lastno opti�no omrežje in bo uporabljeno še v druge namene (vodenje, zaš�ito, merjenje kakovosti itd. ), odpadejo tudi ti stroški. Finan�ni tok bo usklajen z zagotavljanjem dobave elektri�ne energije

Pavšalni obra�un je le približek dejanski porabi elektri�ne energije in se pravo stanje o porabljeni energiji pridobi šele po enem letu, ko se ponovno pridobijo stanja števca in se izdela pora�un o porabljeni elektri�ni energiji. Z uvedbo daljinskega zajema pri gospodinjskih odjemalcih se kadarkoli lahko dobijo stanja števcev in v praksi so za pretekli dan na voljo vsa stanja in dinamika vseh merilnih mest. Bistveno se bodo znižali tudi stroški pri obra�unu odstopanj, saj bo mogo�e bolje napovedati tudi dinamiko pri gospodinjskih odjemalcih, ki predstavljajo 35 % vse porabljene elektri�ne energije na napajalnem podro�ju Elektro Ljubljana. Nadzor pretoka elektri�ne energije

Z ustreznimi algoritmi se lahko v merilnem centru obvladuje pretok elektri�ne energije na distribucijskem omrežju in s tem se lahko znižajo komercialne izgube.



Te izgube se pripisujejo kraji in okvaram na merilnem mestu. V celovitih rešitvah sistemov bodo pretoki elektri�ne energije izmerjeni na razli�nih nivojih, tako da mora kontrolni (sumarni) števec v TP izmeriti enak pretok kot je vsota vseh kon�nih odjemalcev z upoštevanjem tehni�nih izgub na omrežju. V kolikor bodo algoritmi zaznali, da vsota odstopa od tolerance (predvidene tehni�ne izgube), bo sistem v Merilnem centru samodejno opozoril na odstopanja. V takem primeru se bo odkrilo, da je odjemalec izvedel manipulacijo na merilnem mestu (kraja) oz. se je zgodila napaka na merilnem mestu (odpoved merilnega sistema). Elektronski števci tudi zaznajo vsakokraten poseg na števcu, dvignjen pokrov priklju�nice. Znajo reagirati na neobi�ajna obratovalna stanja (izpad ene od faz, napa�no vrtilno polje). Na zahtevo ali avtomatizirano omejevanje porabe

Sodobni števci za gospodinjske odjemalce imajo že vgrajene odklopnike z lokalnim ali daljinskim krmiljenjem. Odklopniki imajo dvojno funkcijo: Omejevanje porabe glede na naro�eno mo�

Omejevanje porabe je glede na naro�eno mo� na merilnem mestu, tako da se v števcu stalno izvajajo algoritmi opazovanja in primerjava z dovoljeno porabo elektri�ne energije. V kolikor odjemalec prekomerno obremenjuje omrežje glede na zakupljeno mo� bo odklopnik glede na nastavljene parametre izklju�il uporabnika. Tako s strani podjetja ni potrebno izvajati intervencije na terenu. Nastavljena mo� se lahko tudi spreminja daljinsko iz Merilnega centra, v kolikor si odjemalec spremeni vrsto odjema.

Daljinski odklop s komando iz Merilnega centra

Odklop merilnega mesta na zahtevo je uporabljen za daljinski odklop odjemalca iz Merilnega centra v primeru neporavnanih obveznostih. S trenutno uveljavljenim sistemom se odjemalca opozori, da mora poravnati zapadle obveznosti in v kolikor se do dogovorjenega roka ne izvrši pla�ilo, podjetje izvrši odklop merilnega mesta. Ko odjemalec poravna zapadle obveznosti, monter izvede ponovni vklop merilnega mesta. Odjemalcu se zara�unajo še stroški manipulacije na terenu. S sodobno merilno opremo se odklop avtomatizira. Sistem za obra�un bo samodejno aktiviral zahtevo za izklop v sistem daljinskega zajema. Samodejni vklop ne bo omogo�en, ker se bo moral odjemalec sam ponovno vklju�iti v omrežje s pritiskom tipke na števcu. Samodejni vklop števca v omrežje je onemogo�en zaradi varnostnih zahtev. Odjemalec mora biti seznanjen s ponovnim vklopom, da ne pride do presene�enja. Pri izterjavi se podjetje izogne še enemu nerodnemu slu�aju, ki se v praksi tudi pojavlja. Gospodinjski odjemalec se je v preteklem letu obnašal zelo neracionalno. V teko�em letu pa je spremenil navade in je tudi kupil novejše aparate z bistveno nižjo porabo elektri�ne energije. V tem primeru je teko�a/dejanska poraba bistveno nižja od zara�unane po pavšalu. Odjemalec lahko protestira in trdi, da je to nerealna poraba in tudi zaradi tega ne pla�a ra�unov, ni pa sporo�il novega dejanskega stanja. V sistemu je samo zavedeno, da je odjemalec dolžan in je potrebno izvršiti odklop merilnega mesta. Ko si operater zapiše trenutno stanje na števcu se potem v sistemu za obra�un ugotovi, da je odjemalec celo že prepla�al dejansko porabo,



a se je zaradi togosti sistema vseeno izvedel odklop. Tako je potrebno opravi�ilo podjetja, ker se je odjemalcu zgodila krivica. Te neljube situacije se z novim sistemom izlo�ijo.

Nudenje dodatnih storitev gospodinjskim odjemalcem

Daljinski zajem merilnih podatkov omogo�a prenos ve�jih koli�in merilnih podatkov. Predvsem je zanimivo za analize in opazovanje dinamika obremenitve posameznega merilnega mesta. V podjetju potekajo aktivnosti predvsem za ozaveš�anje odjemalcev k racionalnejši rabi elektri�ne energije. S sodobnim sistemom merjenja in programsko opremo je omogo�eno odjemalcem, da sami spremljajo zgodovino porabljene elektri�ne energije. Najnovejši podatki so stari en dan. V podjetju se je izdelala spletna aplikacija za povpre�no ra�unalniško pismeno populacijo. Podjetje to trži kot dodatno storitev, saj odjemalec z uporabo aplikacije lahko vpliva na porabo elektri�ne energije in si s tem lahko posledi�no zmanjša tudi ra�un.



7 Zaklju�ek

V nalogi smo specificirali zahtevane lastnosti informacijsko komunikacijske tehnologije, ki bo omogo�ala mese�ni obra�un pri gospodinjskih odjemalcih. Specifikacija zajema izgradnjo napredne merilne infrastrukture pri gospodinjskih odjemalcih in informacijski sistem v Merilnem centru za upravljanje s števci in merilnimi podatki. Specifikacija opredeljuje vgradnjo sodobne merilne opreme pri gospodinjskih odjemalcih z uporabo komunikacijskih vmesnikov za prenos merilnih podatkov do Merilnega centra. Natan�no smo specificirali strojno in programsko opremo za 5 letno obdobje. Obravnavali smo tudi obstoje�i proces obra�una elektri�ne energije in izboljšan proces glede na prenovljen sistem. Sistem za daljinski zajem je zgrajen na osnovi napredne merilne infrastrukture, ki omogo�a povezovanje v razli�ne kompatibilne podsisteme. Trend na evropskem in svetovnem podro�ju je implementacija energetskih prikazovalnikov (EKO meter) pri vsakem gospodinjskem odjemalcu z vidika u�inkovitejše in bolj ekonomi�ne rabe energije ter zmanjšanju emisij toplogrednih plinov. Strateški cilji EU na tem podro�ju so:

• zmanjšanje porabe za 20% do leta 2020, • zmanjšanje emisij toplogrednih plinov za 20% do leta 2020 in • pove�anja deležev obnovljivih virov za 20% do leta 2020.

Povezava kompatibilnih podsistemov predvideva daljinski zajem tudi ostalih energentov (plin, toplota) in vode preko enega komunikacijskega kanala in to je števec elektri�ne energije. Z informacijsko povezavo ostalih ponudnikov storitev bo mogo�e stranki ponuditi enoten ra�un za vse energente, vodo in komunalne storitve. S postopno implementacijo novega sistema je potrebno razmišljati tudi o usposabljanju in izobraževanju kadra. Za vgradnjo napredne merilne tehnologije potrebujemo veš�e monterje z uporabnimi znanji in izkušnjami s podro�ja elektronike, telekomunikacij in informatike. Obvezna so izobraževanja obstoje�ega kadra, saj je potrebno prevzgojiti starejše monterje, ki imajo dolgoletne izkušnje na distribucijskem omrežju, vendar so popolnoma neveš�i uporabe sodobne merilne opreme. Zavedamo se, de je potrebno zagotoviti sistemati�no podajanje znanja, da bo zagotovljeno kvalitetno in strokovno rokovanje s sodobno merilno infrastrukturo. V prihodnosti bo merjenje elektri�ne energije in kvalitetno zagotavljanje merilnih podatkov mogo�e samo z dobro informacijsko podporo.



8 Literatura

[1] Akt o dolo�itvi metodologije za obra�unavanje omrežnine in metodologije za dolo�itev omrežnine in kriterijih za ugotavljanje upravi�enih stroškov za elektroenergetska omrežja. (2005). Ur.l. RS št. 121/05.

[2] Akt o na�inu dolo�anja deležev posameznih proizvodnih virov elektri�ne energije in na�inu njihovega prikazovanja. (2005). Ur.l. RS, št. 47/05.

[3] Bokal D., Podbelšek I., Malovrh M., Dovnik I., Badali� J., Hostnik J. (2001) Sistem merjenja in kakovosti elektri�ne energije v DEES, 5. konferenca slovenskih elektroenergetikov, ref. CIRED -08, Bled.

[4] Bokal D., Podbelšek I., Malovrh M., Dovnik I., Kav�i� B., Mirnik V., Mezga Z. (2003) Podsistem za zajem podatkov o odjemu elektri�ne energije v DEES, 6. konferenca slovenskih elektroenergetikov, ref. CIRED ŠK 3-10, Portorož.

[5] Bokal D., Podbelšek I., Malovrh M., Dovnik I., Kav�i� B., Mirnik V., Mezga Z. (2003) Podsistem za obdelavo podatkov o odjemu elektri�ne energije v DEES, 6. konferenca slovenskih elektroenergetikov, ref. CIRED ŠK 3-11, Portorož.

[6] Drgan, M., Podbelšek, I. in Kržišnik, M. (2005) Koncept povezovanja Avtomatizacije SN omrežja, nadzora TP in sistema daljinskega od�itavanja merilnih naprav ve� energentov, ref. CIRED ŠK 3 – 6, Velenje.

[7] Elektro Inštitut Milan Vidmar: Vklju�itev RTP v sistem obra�unskih meritev in kontrole kakovosti prevzema elektri�ne energije, Študija št. 1849, Ljubljana 2000.

[8] Elektro Inštitut Milan Vidmar: Strateška tehnološko-ekonomska študija uvedbe naprednega sistema za merjenje el. en. (AMM sistema) v slovenski distribuciji, Študija št. 1849, Ljubljana 2008

[9] Elektro Ljubljana (2008) Tehni�ne smernice za projektiranje in izvedbo: Tipizacija merilnih mest 2008.

[10] Energetski zakon. (2007). Ur.l. RS, št. 27/07.

[11] Iskraemeco, d.d.: /www.iskraemeco.si/, avgust 2008.

[12] Fujitsu Siemens: /www.fujitsu-siemens.si/ /, avgust 2008.

[13] Interno gradivo podjetja Elektro Ljubljana: Merilni center, Elaborat 2008

[14] Landis+Gyr, d.o.o.: /www.landisgyr.si/, avgust 2008.

[15] Leskovar, R. in Valen�i�, M. (2001) IP telefonija in ra�unalniško omrežje, Gospodarsko razstaviš�e, Ljubljana.



[16] LESKOVAR, R (2000). Kakovost programske opreme v novi ekonomiji. Organizacija, sep. 2000, letn. 33, št. 7, str. 491-496

[17] Metering International magazine (2008): /www.metering.com/, avgust 2008.

[18] Microsoft (2008): /www.microsoft.com/, avgust 2008.

[19] Organization - DLMS User Association (2008): /www.dlms.com/, avgust 2008.

[20] Podbelšek I.: (2003) Sistem za obdelavo in izmenjavo podatkov o energiji, 6. Konferenca slovenskih elektroenergetkov, ref. CIRED ŠK 3-9, Portorož.

[21] Podbelšek I., Gašperši�, S. (2007) Analiza metod periodi�nega preizkušanja števcev elektri�ne energije v Sloveniji in primerljivih državah, ref. CIRED ŠK 3 -10, Terme �atež.

[22] Podbelšek I., Gašperši�, S. (2007) Spremljanje kakovosti števcev elektri�ne energije z atributivnimi in variabilnimi preizkusi naklju�nih vzorcev, ref. CIRED ŠK 3-10, Terme �atež.

[23] Pravila za delovanje trga z elektri�no energijo. (2003). Ur.l. RS št. 30/01, 118/03

[24] Slovar informatike (2008): /www.islovar.org, avgust 2008.

[25] Splošni pogoji za dobavo in odjem elektri�ne energije iz distribucijskega omrežja elektri�ne energije. (2007). Ur.l. RS, št. 126/07.

[26] Volf, I. in Podbelšek, I. (2007) Spremljanje pretokov elektri�ne energije od VN omrežja do kon�nega uporabnika, ref. CIRED ŠK 3-12, Terme �atež.



Kazalo slik

Slika 1: Organizacijska shema podjetja Elektro Ljubljana, d.d. ................................. 4�

Slika 2: Organizacijska shema organizacijske enote Storitve za uporabnike ............ 5�

Slika 3: Uporabljeni ro�ni terminali v podjetju Elektro Ljubljana ................................ 8�

Slika 4: Priprava podatkov za ro�ni popis ................................................................. 9�

Slika 5: Ro�ni popis ................................................................................................ 10�

Slika 6: Obra�unavanje .......................................................................................... 10�

Slika 7: Elektronski števec za poslovne odjemalce nad 41 kW s komunikacijskim vmesnikom ............................................................................................................. 13�

Slika 8: Shema sistema za daljinski zajem merilnih podatkov s prenosnega omrežja in poslovnih odjemalcev z naro�eno mo�jo 41 kW in ve�. ...................................... 14�

Slika 9: Shematski prikaz funkcij števca elektri�ne energije Vir: povzeto po Števci elektri�ne energije IEC/MID za gospodinjstva ZxF100Ax navodila za uporabo, Landis+Gyr, str: 11. ................................................................................................ 18�

Slika 10: Obdelava signalov na gospodinjskem števcu elektri�ne energije ............. 19�

Vir: povzeto po Števci elektri�ne energije IEC/MID za gospodinjstva ZxF100Ax, navodila za uporabo, Landis+Gyr, str: 17. .............................................................. 19�

Slika 11: Shematski prikaz PLC koncentratorja Vir: povzeto po PLC koncentrator za gospodinjske števce ZxF100Ax, navodila za uporabo, Landis+Gyr, str: 21. ........... 20�

Slika 12: Celovit sistem za daljinski zajem pri gospodinjskih odjemalcih ................. 21�

Slika 13: Celovit sistem za daljinski zajem pri gospodinjskih odjemalcih Vir: povzeto po Smart metering vsebina projekta, interno gradivo Elektro Ljubljana, str: 4. ........ 23�

Slika 14: Zajem in obra�un elektri�ne energije ...................................................... 27�

Slika 15: Grafi�ni prikaz porasta podatkovne baze ................................................. 30�

Slika 16: Strežniška omara s predvideno opremo Vir: povzeto po Ponudbena konfiguracija x10sure Elektro Ljubljana, Fujitsu Siemens Slovenija, stran 4. .......... 32�

Slika 17: Infrastruktura APN povezave Merilnega centra in mobilnega operaterja .. 34�

Slika 18: Kon�na shema komunikacijskih kanalov in podatkovnih tokov od števca do ra�una (meter to bill) .............................................................................................. 35�

Slika 19: HST datoteka za uvoz obra�unski podatkov v sistem za obra�un elektri�ne energije .................................................................................................................. 38�



Kazalo tabel

Tabela 1: Število industrijskih odjemalcev po proizvajalcu in komunikacijski povezavi 15�

Tabela 2: Izra�un kapacitete diskovnega polja za merilne podatke ........................ 30�

Tabela 3: Izra�un potreb za diskovna polja za obdobje 5 let ................................... 31�

Tabela 4: Izra�un in priporo�ilo proizvajalca za kapacitete pomnilnih tra�nih medijev 31�

Tabela 5: Struktura podatkov za obra�un ............................................................... 38�



Kratice in akronimi

APN: access point name: ime dostopne to�ke CHAP: challenge handshake authentication protocol: postopek preverjanja istovetnosti priklju�enih uporabnikov COSEM: companion specification for energy metering CPU: central processing unit: centralna procesna enota CS: current loop: tokovna zanka CSD: circuit switched data: vodovno komutirani podatki DB: data base: podatkovna baza DFS: Direct Field Sensor: merilni elementi, ki temelji na Hallovem efektu DLMS: device language message specification DOS: disk operating system: diskovni operacijski sistem FAT: factory acceptance test: funkcionalni preizkus produkta v tovarni FSK: frequency shift keying: frekven�na modulacija GPRS: general packet radio service: splošna paketna radijska storitev GSM: global system for mobile communication: globalni sistem mobilne komunikacije HDLC: high level data link control HTTP: hyper text transfer protocol: protokol za prenos hiperteksta IKT: informacijsko telekomunikacijske tehnologije IP: internet protocol: internetni protokol ISDN: integrated services digital network:digitalno omrežje z integriranimi storitvami LCD: liquid crystal display: zaslon s teko�imi kristali LLC: Logical Link Control MAC: medium access control: naslov MAC M-bus: meter bus: štev�no vodilo MIB: management information base: baza upravljalskih informacij NMI: napredna merilna infrastruktura OE: organizacijska enota OBIS: object identification system. identification number system PAP: password authentication protocol: protokol za preverjanje istovetnosti uporabnikov PLC: power line carrier: prenos podatkov po energetskem omrežju PPP: point to pint protocol: protokol od to�ke do to�ke PSTN: public switched telephone network: javno komutirano telefonsko omrežje RTP: razdelilna transformatorska postaja SCTM: serial coded telemetering SODO: Sistemski operater distribucijskega omrežja SQL: structured query language: strukturiran povpraševalni jezik za delo s podatkovnimi bazami TCP: transmission control protocol: protokol za nadzor transporta TP: transformatorska postaja UPS: uninterruptible power supply: brezprekinitveno napajanje VPN: virtual private network: navidezno zasebno omrežje WAN: wide area network: prostrano omrežje XML: extensible markup language: razširljivi ozna�evalni jezik

specifikacija zahtevanih lastnosti sistema za obra un ...diplome.fov.uni-mb.si/uni/13258volf.pdf ·...

Documents