Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии "Биаксплен"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) «Биаксплен» (в дальнейшем система) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами ООО «Биаксплен», сбора, хранения и обработки полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчетов.

Область применения - коммерческий учёт электрической энергии и мощности, поставленной ОАО «Нижноватомэнергосбыт» с оптового рынка электроэнергии на ООО «Биаксплен», г. Балахна, Нижегородской области.

Описание

Система «Биаксплен» представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

Система «Биаксплен» решает следующие задачи:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- измерение и контроль мгновенных величин, характеризующих трехфазную электрическую сеть: фазные и межфазные напряжения, токи, коэффициент мощности, частота сети;

- периодический (1 раз в сутки) и /или по запросу автоматический сбор привязанных к единому астрономическому времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

- хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

- передача в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данным о состоянии объектов и средств измерений со стороны организаций - участников оптового рынка электроэнергии;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);

- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

- ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).

Система «Биаксплен» включает в себя следующие уровни:

1-й уровень:

- трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5S по ГОСТ 7746, ТОЛ-10-1 (Госреестр № 15128-07),

- трансформаторы напряжения (TH) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983, НАМИТ-10-2 (Госреестр № 18178-99),

- счётчики многофункциональные активной электроэнергии класса точности 0,5S по ГОСТ 30206 и реактивной электроэнергии класса точности 1 по ГОСТ 26035, СЭТ-4ТМ.03.01 (Госреестр № 27524-04), установленные на объектах, указанных в таблице (6 точек измерений).

- радиомодемы «Спектр-433», преобразователь интерфейсов RS-485/RS-232 ICP CON i-7520 (основной канал связи с У СИД);

- преобразователь интерфейсов RS-485/RS-232 ICP CON i-7520, GSM терминалы SIEMENS ТС 35 (резервный канал связи с УСПД);

2-й уровень:

- устройство сбора и передачи данных(УСПД) на базе ЭКОМ-3000М (Госреестр № 17049-04);

- модем Zyxel U-336E Plus (основной канал связи с сервером);

- GSM терминал SIEMENS ТС 35 (резервный канал связи с сервером);

3-й уровень:

- сервер, осуществляющий сбор данных с УСПД, обработку и архивирование в базе данных (установлен в Нижегородском филиале ОАО «Нижноватомэнергосбыт»);

- автоматизированное рабочее место (АРМ) с установленным программным модулем преобразования и вычисления АРМ «Control Age», обеспечивающим выполнение расчетных функций, визуальное отображение измеряемых параметров и обеспечение доступа к ним пользователей.

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуют в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.

Электрическая энергия как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

С помощью счетчиков электрической энергии, входящих в систему, проводится измерение, вычисление, хранение и выдача информации по параметрам электрической энергии, с использованием интерфейса RS-485. Электросчетчики объединены общей магистралью, выполненной витой парой, и посредством радиомодемов соединены с УСПД ЭКОМ-3000М, обеспечивающим опрос счетчиков по заданному алгоритму, хранение и передачу полученной информации через модем Zyxel U-336E Plus (основной канал передачи данных), либо GSM терминал SIEMENS ТС 35 (резервный канал передачи данных) на сервер и на автоматизированное рабочее место (АРМ).

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов. Передача информации в организации-участники оптового рынка электроэнергии осуществляется от сервера БД, по коммутируемым телефонным линиям или сотовой связи через интернет-провайдера.

Система работает под управлением сервера сбора данных, выполненного на базе компьютера типа «Pentium» с установленным комплексом программного обеспечения, включающим модули: «Сервер опроса», АРМ «Control Age», «Консоль администратора ПТК ЭКОМ», «AdmTool». «Конфигуратор 3000», «Конфигуратор АСКП», «Просмотр данных в УСПД» и обеспечивающего визуализацию измеренных счетчиками электрической энергии параметров и состояний компонентов системы, задание режимов автоматического опроса счётчиков, конфигурирование и настройку установок отдельных счетчиков по точкам учёта, формирование групп учёта, ведение протоколов и архивирование данных, экспорт информации в базы данных, а также считывание и вывод (в табличном или графическом виде) на устройство печати отчётов с коммерческой информацией по расходу электрической энергии.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), включающей в себя приемник сигналов точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). GPS-приемник входит в состав УСПД «ЭКОМ 3000». Время УСПД синхронизировано с временем приемника, сличение ежесекундное, погрешность синхронизации не более 0,1 с. УСПД осуществляет коррекцию времени счетчиков. Сравнение времени сервера БД с временем УСПД «ЭКОМ 3000» осуществляется каждые 60 мин, и корректировка времени выполняется при расхождении времени сервера и УСПД более чем на 2 с. Корректировка времени счетчиков осуществляется при расхождении со временем УСПД более чем на 2 с.

Журналы событий счетчика электроэнергии и УСПД отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.

Технические характеристики

Состав измерительных каналов и их основные характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения:

- активной электрической энергии и мощности измерительным каналом системы, включающим трансформаторы тока (класс точности 0,5S), трансформаторы напряжения (класс точности 0,5). счетчик электрической энергии (класс точности по активной энергии 0,5S):

при 0,2 < I/Ihom < 1,2 и 0,8 < cos^?< 1           ±1,6 %;

при 0,2 < I/Ihom < 1,2 и 0,5 < cos<p < 0,8         ± 2,5 %;

при 0,05 < 1/1ном < 0,2 и 0,8 < cos<p <1         ±2,0 %;

при 0,05 < 1/1ном < 0,2 и 0,5 < cos<p < 0,8        ± 3,2 %;

при 0,02 < I/Ihom < 0,05 и 0,8 < cos<^ <1        ± 3,1 %;

при 0,02 < 1/1ном < 0,05 и 0,5 < cos<£> < 0,8       ± 5,6 %;

-реактивной электрической энергии и мощности измерительным каналом системы, включающим трансформаторы тока (класс точности 0,5S), трансформаторы напряжения (класс точности 0,5), счетчик электрической энергии (класс точности по реактивной энергии 1):

(где I/Ihom - отношение измеряемого значения тока к его номинальному значению, coscp, sirup -коэффициент мощности)

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения времени УСПД ± 3 секунды в сутки.

Максимальное время рассогласования между счетчиками из состава системы и УСПД в пределах ± 5 секунд в сутки.

Пределы допускаемой относительной погрешности передачи и обработки данных в измерительных каналах системы ± 0,01 %.

Условия эксплуатации компонентов системы:

- допускаемая температура окружающей среды: для измерительных трансформаторов от минус 40 до плюс 70 °C; для счетчиков от минус 40 до плюс 55 °C; для УСПД от минус 10 до плюс 50 °C; для сервера и АРМ от плюс 10 до плюс 40 °C;

- относительная влажность воздуха от 30 до 90 %;

- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.

Питание сервера, АРМ, устройства сбора и передачи данных, преобразователя интерфейсов RS-485/RS-232, GSM терминала SIEMENS ТС 35, модем Zyxel U-336E Plus, радиомодема «Спектр-433» осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В, частотой (50±1) Гц.

Мощность, потребляемая компонентами системы, при номинальном напряжении питания от сети переменного тока, не более:

- преобразователя интерфейсов ICP CON i-7520                         3 BA;

- модема Zyxel U-336E Plus, радиомодема «Спектр-433»                  15 BA;

- GSM терминала SIEMENS ТС 35                                2 BA;

- устройства сбора и передачи данных УСПД ЭКОМ-3000М             80 В А;

- сервера, АРМ                                                      500 ВА.

Средняя наработка на отказ системы не менее 40000 часов.

Среднее время восстановления не более 24 часов.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации в правом верхнем углу.

Комплектность

Трансформаторы тока ТОЛ-10-1                                    12 шт.;

Трансформаторы напряжения НАМИТ-10-2                          2 шт.;

Счетчик электрической энергии многофункциональный СЭТ-4ТМ.03.01   6 шт.;

Преобразователь интерфейса RS-485/RS-232 ICP CON i-7520             2 шт.;

Радиомодем «Спектр-433»                                            2 шт.;

Модем Zyxel U-336E Plus                                            3 шт.;

GSM терминал SIEMENS ТС 35                                  5 шт.;

Устройство сбора и передачи данных ЭКОМ-3000М                   1 шт.;

Сервер                                                                   1 шт.;

Автоматизированное рабочее место                                   2 шт.;

Комплект эксплуатационной документации на УСПД «ЭКОМ-ЗОООМ»    1 комп.;

Руководство по эксплуатации АПИС КУЭ «Биаксплен»                 1 экз.;

Методика поверки                                                     1 экз.

Поверка

Поверка системы проводится в соответствии с документом «Система автоматизированная информационно - измерительная коммерческого учета электроэнергии «Биаксплен». Методика поверки», утвержденным руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в феврале 2006 г., с изменениями от 11 августа 2008 г.

Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:

- ТТ-по ГОСТ 8.217-2003;

- TH - по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;

- СЭТ-4ТМ.03 по методике поверки ИЛГШ.411152.124 РЭ 1;

- УСПД «ЭКОМ 3000» - по методике поверки МП 26-262-99.

Приемник сигналов точного времени.

Межповерочный интервал - 4 года.

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»,

ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».

Заключение

Тип «Система автоматизированная информационно - измерительная коммерческого учета электроэнергии «Биаксплен»» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.