Учет и контроль электроэнергии. Конспект лекций

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

 
 
 
 
 
А.В. ЛЫКИН 
 
 
 
 
 
УЧЕТ И КОНТРОЛЬ  
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 
 
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ 
 
Утверждено Редакционно-издательским советом университета  
в качестве учебного пособия 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
НОВОСИБИРСК 
2019 

 

УДК 621.317.785(075.8) 
         Л 883 
 

Рецензенты: 

канд. техн. наук, доцент Б.О. Григоркин 
канд. техн. наук, доцент Д.А. Павлюченко 
 
 
 
Работа подготовлена кафедрой автоматизированных  
электроэнергетических систем для студентов, обучающихся  
по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» 
 
 
 
Лыкин А.В. 
Л 883   
Учет и контроль электроэнергии. Конспект лекций: учебное 
пособие / А.В. Лыкин. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. – 171 c. 

ISBN 978-5-7782-3797-1 

Конспект лекций содержит теоретические материалы двух тем по 
эксплуатации и проектированию электрических сетей энергосистем и 
систем электроснабжения предприятий по дисциплине «Учет и контроль электроэнергии». Рассматриваются общие принципы и правила 
учета электроэнергии в энергосистемах и у потребителей на оптовом 
и розничном рынке электроэнергии, а также вопросы контроля и анализа качества и управления качеством электроэнергии. Приводятся 
определения мощности в электрических сетях, необходимые для анализа и управления качеством электрической энергии. 
 
 
УДК 621.317.785(075.8) 
 
 
 
ISBN 978-5-7782-3797-1  
 
 
 
 
 
© Лыкин А.В., 2019 
© Новосибирский государственный 
    технический университет, 2019 

 

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ 
СОКРАЩЕНИЙ 

EMS 
– energy management system (система энергоменеджмента) 
АИИС КУЭ 
– автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии 
АСКУЭ 
– автоматизированная система коммерческого учета
электроэнергии 
АСТУЭ  
– автоматизированная система технического учета
электроэнергии 
АФГ 
– активный фильтр гармоник 
БК 
– батарея конденсаторов 
ВРУ 
– вводно-распределительное устройство 
ГПБ 
– граница балансовой принадлежности 
ЕНЭС 
– Единая национальная электрическая сеть 
ЗРУ 
– закрытое распределительное устройство 
ИБП 
– источник бесперебойного питания 
ИВК 
– информационно-измерительный комплекс 
ИК  
– измерительный канал 
ИС  
– измерительная система 
ИУ 
– интеллектуальный учет 
КРУ 
– комплектное распределительное устройство 
НТД 
– нормативно-техническая документация 
ОПН 
– ограничитель перенапряжения 
ОПУ 
– оперативный пульт управления 
ОРУ 
– открытое распределительное устройство 
ОРЭМ 
– оптовый рынок электроэнергии и мощности 
ПКЭ 
– показатели качества электроэнергии 
ПС 
– подстанция 

ПФГ 
– пассивный фильтр гармоник 
ПЭС 
– предприятие электрических систем 
РРЭ 
– розничный рынок электроэнергии 
РПН 
– регулирование под нагрузкой 
РЭС  
– район электрических сетей 
СИ 
– средство измерения 
СОЭВ 
– система обеспечения единого времени 
ТН 
– трансформатор напряжения 
ТП 
– трансформаторная подстанция 
ТСО 
– территориальная сетевая организация 
ТТ 
– трансформатор тока 
УСПД  
– система сбора и передачи данных 
ФКУ 
– фильтрокомпенсирующее устройство 
ФСК 
– Федеральная сетевая компания 
ЦП 
– центр питания 
ЭПРА 
– электронный пускорегулирующий аппарат 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

1.1. ПРАВИЛА УЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 

ЦЕЛЬ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

Основной целью учета электроэнергии является получение достоверной информации о производстве, передаче, распределении и потреблении электрической энергии на оптовом и розничном рынке 
электроэнергии для решения основных технико-экономических задач: 
 финансовые расчеты за электроэнергию и мощность между 
субъектами рынка (энергоснабжающими организациями, потребителями электроэнергии) с учетом ее качества; 
 определение и прогнозирование технико-экономических показателей производства, передачи и распределения электроэнергии в энергетических системах; 
 определение и прогнозирование технико-экономических показателей потребления электроэнергии на предприятиях промышленности, 
транспорте, в сельском хозяйстве, коммунально-бытовом секторе и др.; 
 обеспечение энергосбережения и управление электропотреблением – энергоменеджмент1. 
Расчетный (коммерческий) учет электроэнергии производится для 
денежных расчетов за нее. Технический (контрольный) учет необходим для контроля расхода электроэнергии внутри электростанций, 
подстанций и предприятий с целью повышения эффективности использования электроэнергии и снижения потерь электроэнергии. 
Качество передаваемой энергоснабжающей организацией энергии 
должно соответствовать требованиям, установленным государственными стандартами и иными обязательными правилами или предусмотрен                                                      

1 Энергоменеджмент – совокупность принципов, знаний, форм и средств 
управления энергосбережением с целью снижения затрат на энергетические 
ресурсы. 

ным условиями заключаемых договоров2 владельцев объектов электроэнергетики между собой и с потребителями. 
Далее будут использоваться понятия: 
потребитель (абонент) электрической энергии – юридическое 
лицо, использующее электрическую энергию (мощность); 
энергоснабжающая организация – коммерческая организация; 
независимо от организационно-правовой формы осуществляющая 
продажу потребителям произведенной или купленной электрической 
и(или) тепловой энергии; 
пользователь электрической сети – сторона, получающая электрическую энергию от электрической сети либо передающая электрическую энергию в электрическую сеть. К пользователям электрических 
сетей относят сетевые организации и иных владельцев электрических 
сетей, потребителей электрической энергии, а также генерирующие 
организации. 

УЧЕТ АКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

Учету подлежит электроэнергия (рис. 1.1): 
 выработанная генераторами электростанций; 
 потребленная на собственные и хозяйственные нужды (раздельно) электростанций и подстанций, а также на производственные нужды энергосистемы; 
 отпущенная потребителям по линиям, отходящим от шин электростанций непосредственно к потребителям; 
 переданная в сети других собственников или полученная от них; 
 отпущенная потребителям из электрической сети; 
 переданная на экспорт и полученная по импорту. 

УЧЕТ РЕАКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

Учет реактивной электроэнергии должен обеспечивать возможность определять количество реактивной электроэнергии, полученной 
потребителем от электроснабжающей организации или переданной ей, 
если по этим данным производятся денежные расчеты или контроль 
соблюдения заданного режима работы компенсирующих устройств. 
                                                      

2 Договора об оказании услуг по передаче электрической энергии, энергоснабжения и (или) договоров купли-продажи (поставки) электрической энергии (мощности). 

Wh

Wh

Wh

Wh

Wh

Wh

Wh

Выработанная 
генераторами 
Эл. ст.

Потребленная 
на СН Эл. ст.

Отпущенная Потребителям по линиям, отходящим от шин Эл. ст. 
непосредственно к Потребителям

Отпущенная 
Потребителям из Эл. сети
Переданная в Эл.Сети и/
или полученная из них

Потребленная на хозяйственные нужды Эл. ст.

Потребленная на производственные нужды Эл. ст.

Переданная 
на экспорт
Полученная 
по импорту

Wh
Wh

Потребленная 
на СН ПС

Wh

 
Рис. 1.1. Электроэнергия, подлежащая учету 

СПОСОБ И СРЕДСТВА УЧЕТА 

Учет электроэнергии производится на основе измерений с по- 
мощью счетчиков электрической энергии и информационно-измерительных систем (ИИС). 
Для учета электроэнергии должны использоваться средства учета, 
типы которых утверждены Госстандартом России и внесены в Государственный реестр средств измерений. В соответствии с Правилами 
учета электроэнергии3 средства учета – это «совокупность устройств, 
обеспечивающих измерение и учет электроэнергии (измерительные 
трансформаторы тока и напряжения, счетчики электрической энергии, 
телеметрические датчики, информационно-измерительные системы и 
их линии связи) и соединенных между собой по установленной схеме». 
Непосредственно измерение электроэнергии непрерывным нарастающим итогом выполняют счетчики электроэнергии (рис. 1.2). Счетчики электроэнергии подразделяют на электромеханические (индукционные) и статические (цифровые). Новым поколением счетчиков электроэнергии являются микропроцессорные счетчики, называемые также 
интеллектуальными, которые обладают целым рядом дополнительных 
возможностей и функций. 
                                                      

3 Правила учета электрической энергии. Утв. Минтопэнерго 19.06.96. 

Рис. 1.2. Счетчики электроэнергии 

ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

Организация учета электроэнергии включает выбор: 
 мест установки и объемов средств учета электроэнергии на электростанциях, подстанциях и у потребителей; 
 классов точности счетчиков и измерительных трансформаторов; 
 размещения счетчиков и выполнения электропроводки к ним. 
Учет активной и реактивной энергии и мощности, а также контроль 
качества электроэнергии для расчетов между энергоснабжающей организацией и потребителем производится, как правило, на границе балансовой принадлежности (ГБП) электрической сети (1.3). 
Существует два типа границ электрических сетей сетевых организаций: 
 граница балансовой принадлежности – линия раздела объектов 
электроэнергетики между владельцами по признаку собственности или 
владения на ином предусмотренном федеральными законами основании; 

 граница эксплуатационной ответственности – линия раздела 
электрической сети по признаку обязанностей по эксплуатации тех или 
иных ее участков или элементов, устанавливаемая соглашением (договором) сторон. При отсутствии такого соглашения (договора) граница 
эксплуатационной ответственности совпадает с границей балансовой 
принадлежности. 

Wh
ТТ

ТН

СШ РУ 10 кВ

ТСО

Потребитель
ГБП

ТСО

Потребитель

ГБП

Wh

Wh

Wh

Wh

ВЛ-1
ВЛ-2

СШ РУ 110 кВ

 
Рис. 1.3. Примеры установки счетчиков электроэнергии 
в электрической сети 

ТОЧКА ПОСТАВКИ И ТОЧКА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

Точка поставки электроэнергии – физическая точка на элементе сети, в которой происходит поставка электроэнергии и мощности субъектом рынка и которая зафиксирована в системе действующих договоров на оптовом рынке. Точка поставки, как правило, совпадает с точкой раздела (границей) балансовой (эксплуатационной) принадлежности электрических сетей субъектов оптового рынка, но может приниматься и иной по согласованию заинтересованных сторон. 
Точка учета электрической энергии – физическая точка на элементе 
сети, в которой измеряется электрическая энергия, проходящая по данному элементу. Точка учета совпадает с точкой подключения трансформатора тока соответствующего присоединения и счетчика. 
Используются также понятия: точка измерения электрической 
энергии, точка передачи электрической энергии, точка приема или отдачи электрической энергии. 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ 
 СИСТЕМ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

Установка, эксплуатация и техническое обслуживание расчетных 
счетчиков, а также счетчиков технического учета, показания которых 
используются при составлении баланса электроэнергии на энергообъектах, должны осуществляться персоналом энергоснабжающей организации; прочих счетчиков технического учета – персоналом электростанций и предприятий электрических сетей. Эксплуатация средств 
учета электроэнергии должна вестись в соответствии с требованиями 
действующих нормативно-технических документов и инструкций заводов-изготовителей. 
Эксплуатационное обслуживание средств учета электроэнергии 
должно выполняться специально обученным персоналом. 
При обслуживании средств учета электроэнергии должны проводится организационные и технические мероприятия по обеспечению 
безопасности работ в соответствии с действующими правилами безопасности при эксплуатации электроустановок. 

АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УЧЕТА 

Для повышения эффективности учета электроэнергии в электроустановках применяются автоматизированные системы учета и контроля электроэнергии, создаваемые на базе электросчетчиков и ИИС. 
Автоматизация учета электроэнергии стала необходимым условием 
работы субъектов электроэнергетики и потребителей на оптовом рынке электроэнергии и мощности (ОРЭМ). На розничных рынках электроэнергии (РРЭ) сетевые и сбытовые компании практически пол- 
ностью автоматизировали съем и передачу данных на верхний уровень 
систем учета электроэнергии для участников рынков. Идет работа по 
автоматизации учета для граждан-потребителей. 
Автоматизация производится не только для коммерческого, но и 
для технического учета. На рис. 1.4 показаны основные автоматизированные системы учета электроэнергии. 
На рис. 1.4 использованы обозначения: АИИС КУЭ – автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета 
электроэнергии; АСКУЭ – автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии; АСТУЭ – автоматизированная система технического учета электроэнергии. Термин АСКУЭ имеет и другие