Система информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии автоматизированная Филиала ОАО "СУАЛ" "Иркутский алюминиевый завод"

Назначение

Система информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии автоматизированная Филиала ОАО «СУАЛ» «Иркутский алюминиевый завод» (АИИС ИркАЗ), установленная в Филиале ОАО «СУАЛ» «Иркутский алюминиевый завод», г. Шелехов, Иркутская обл., предназначена для измерения количества электрической энергии и мощности, автоматизированного сбора, накопления и обработки информации о генерации, отпуске и потреблении электрической энергии и мощности, хранения и отображения полученной информации, формирования отчетов по отпуску и потреблению электроэнергии для Администратора торговой системы, Системного оператора и смежных участников оптового рынка электроэнергии в коммерческих целях.

Область применения - измерение, контроль и учет электрической энергии и мощности с целью обеспечения проведения финансовых расчетов Филиала ОАО «СУАЛ» «Иркутский алюминиевый завод» на оптовом рынке электроэнергии, а также с электроснабжающей организацией.

Описание

АИИС ИркАЗ представляет собой многофункциональную, двухуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

АИИС ИркАЗ решает следующие задачи:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному 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, данных о состояний объектов и средств измерений со стороны сервера организаций-участников оптового рынка электроэнергии;

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

- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС Ирк АЗ;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС ИркАЗ;

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

АИИС ИркАЗ включает в себя следующие уровни:

Первый уровень включает в себя 48 информационно-измерительных комплексов точек измерения (ИИК ТИ), предназначенных для измерения и учета электрической энергии и мощности и построенных на базе следующих средств измерений, внесенных в Государственный реестр средств измерений:

- измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 7746;

- измерительных трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983;

- счетчиков электрической энергии многофункциональных типа СЭТ-4ТМ.03;

- каналообразующая аппаратура, обеспечивающая передачу данных на второй уровень.

Второй уровень АИИС ИркАЗ включает в себя информационно-вычислительный комплекс (ИВК) (информационный уровень) который состоит из:

- промышленного компьютера стандартной комплектации, оснащенного операционной системой типа Windows и прикладным программным обеспечением (ПО) «ТСУ «Пчела». Компьютер исполняет функции сервера АИИС ИркАЗ и автоматизированного рабочего места (АРМ), обеспечивающего отображение и представление в заданной форме информации, накопленной в базе данных сервера АИИС ИркАЗ;

- каналообразующей аппаратуры, обеспечивающей передачу измерительной информации от счетчиков электрической энергии к серверу АИИС ИркАЗ;

- системы единого времени АИИС ИркАЗ на базе приемника GPS (модуль «Пчела ТВ»);

- переносного компьютера с программным обеспечением «Конфигуратор СЭТ-4ТМ» для работы со счетчиками электрической энергии АИИС ИркАЗ.

Система единого времени (СЕВ) на базе GPS-приемника сигналов точного времени (модуль «Пчела ТВ») обеспечивает синхронизацию времени на всех уровнях АИИС ИркАЗ.

Первый уровень АИИС ИркАЗ обеспечивает автоматическое проведение измерений в точках измерений. Измерительные трансформаторы тока и напряжения АИИС ИркАЗ преобразуют входные токи и напряжения в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы соответствующего электронного счетчика электрической энергии. Счетчик электрической энергии с заданной периодичностью измеряет входные значения токов и напряжений и использует полученные значения для расчета средней за период активной и полной мощности. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности. Полученные результаты интегрируются на получасовых интервалах и сохраняются во внутреннем формате в памяти счетчика с привязкой к текущему времени (профили нагрузки).

Среднюю активную/реактивную электрическую мощность и приращение активной/реактивной электрической энергии на интервале времени усреднения 30 минут для каждого ИИК ТИ вычисляют путем умножения данных профиля нагрузки счетчика этого ИИК ТИ за рассматриваемый получасовой интервал на соответствующие коэффициенты.

Второй уровень АИИС ИркАЗ обеспечивает:

- автоматический сбор и хранение результатов измерений;

- автоматическую диагностику состояния средств измерений;

- контроль достоверности результатов измерений;

- замещение отсутствующей измерительной информации;

- формирование архива измеренных величин;

- формирование архива технической и диагностической информации;

- доступ к коммерческой информации;

- предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к данным, технологической и диагностической информации;

- аппаратную и программную защиту от несанкционированного изменения параметров и любого изменения данных.

- формирование сальдо по электропотреблению;

- контроль за состоянием программно-технических средств АИИС;

- подготовка отчета в XML-формате для передачи требуемых данных в НИ «АТС» по электронной почте;

- заверение подготовленного отчета электронно-цифровой подписью и отправка его в ОАО «АТС» по электронной почте.

Для организации системы единого времени (СЕВ), выполняющей функцию синхронизации внутреннего времени АИИС ИркАЗ с календарным временем, используется спутниковая система GPS. Приемник GPS (модуль «Пчела ТВ») подключается к серверу АИИС ИркАЗ.

Во время работы сервер запрашивает через приемник GPS текущее календарное время и текущее время счетчика не реже одного раза в сутки, в случае расхождения времени счетчика с календарным временем сервер связывается со спутниковой системой GPS и устанавливает время на счетчике. Время на запрос текущего календарного времени через приемник GPS, равно как и на запрос текущего времени счетчика, составляет не более 1 с. Погрешность установки времени счетчиков составляет не более ± 2 с.

Журналы событий счетчиков электроэнергии АИИС ИркАЗ отражают время коррекции (дата, часы, минуты) часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройства в момент времени, непосредственно предшествующий корректировке.

Технические характеристики

Общее количество ИК в составе АИИС ИркАЗ - 108.

Перечень ИК АИИС ИркАЗ с указанием непосредственно измеряемой величины, наименования объекта, наименования присоединения, типов и классов точности измерительных трансформаторов и счетчиков электрической, входящих в состав ИК, номера регистрации средства в Государственном реестре средств измерений представлен в таблице 1.

Предел допускаемого значения относительной погрешности передачи и обработки данных                                                         ± 0,05 %.

Предел допускаемого значения относительной погрешности вычисления приращения электрической энергии                                                       ± 0,05 %.

Предел допускаемого значения относительной погрешности вычисления средней мощности                                                                ± 0,05 %.

Предел допускаемой погрешности накопления информации по группам ± 0,05 %.

Предел допускаемого значения абсолютной погрешности определения текущего времени                                                                       ± 5 с.

Пределы относительной погрешности ИК при измерениях электрической энергии и средней мощности*’при доверительной вероятности 0,95:

при измерении активной электрической энергии и средней мощности:

- для ИК №№ 95, 97, 99, 101                                                ± 0,6 %;

- для ИК №№ 71, 73, 75, 77, 79, 81,83                                      ±0,7%;

- для ИК №№29, 30, 59, 61,63,65,67                                   ±0,8%;

- для ИК №№ 01, 03, 05, 07, 09, 11, 13, 15, 17, 19,21,22,25,26,33,35,37,

39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57, 69, 85, 88, 91, 93, 103, 105, 107           ± 1,0 %;

при измерении реактивной электрической энергии и средней мощности:

- для ИК№№ 96, 98, 100, 102                                             ± 0,8 %;

- для ИК №№ 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84                                       ± 0,9 %;

- для ИК №№31, 32, 60, 62, 64, 66, 68                                      ±1,0%;

- для ИК №№ 02, 04, 06, 08, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 23, 24, 27, 28, 34, 36, 38,

40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 70, 86, 87, 89, 90, 92, 94, 104, 106, 108 ± 1,1 %.

Условия эксплуатации АИИС ИркАЗ:

- напряжение электропитания - стандартная сеть переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В;

- мощность, потребляемая отдельным компонентом АИИС ИркАЗ, не более 50 Вт;

- температура окружающей среды для измерительных трансформаторов и счетчиков АИИС ИркАЗ в соответствии с эксплуатационной документацией на эти средства;

--температура окружающей среды для сервера баз данных и АРМ АИИС ИркАЗ от 12 до 40 °C. ----—-—---

Представленное значение получено расчетным путем на основании значений составляющих погрешности ИК в предположениях: условия эксплуатации - нормальные, измеряемые токи и напряжения равны номинальным, фазовый угол между измеряемыми током и напряжением равен 0 или л/2 при измерении активной или реактивной энергии соответственно. В случае отклонения условий измерений от указанных, предел относительной погрешности измерения для каждого ИК может быть рассчитан согласно соотношениям, приведенным в методике поверки МП 79-263-2005.

Таблица 1

о\

ОО

Показатели надежности компонентов АИИС ИркАЗ:

- средняя наработка на отказ счетчика электрической энергии типа СЭТ-4ТМ.03 90 000 ч;

- средний срок службы счетчика электрической энергии типа СЭТ-4ТМ.03 30 лет.

Надежность системных решений:

- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники оптового рынка электроэнергии по электронной почте.

Регистрация событий:

- в журнале события счетчика:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счетчике.

Защищенность применяемых компонентов:

- механическая защита от несанкционированного доступа и опломбирование:

- электросчетчика;

- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;             -

- испытательной коробки;

- сервера;

- защита информации на программном уровне:

- результатов измерений (при передаче, возможность использования цифровой подписи);

- установка пароля на счетчик;

- установка пароля на сервер.

Глубина хранения информации:

- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 100 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;

- ИВК - хранение результатов измерений и информации состояний средств измерений за весь срок эксплуатации системы.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографическим способом на титульные листы эксплуатационной документации АИИС ИркАЗ.

Комплектность

Комплектность АИИС ИркАЗ определяется проектной документацией на АИИС ИркАЗ. В комплект входит техническая документация на АИИС ИркАЗ и на комплектующие средства измерений, а также методика поверки МП 79-263-2005.

Поверка

Поверка АИИС ИркАЗ проводится по документу «ГСИ. Система информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии автоматизированная Филиала ОАО «СУАЛ» «Иркутский алюминиевый завод». Методика поверки МП 79-263-2005», утвержденному ФГУП «УНИИМ» в феврале 2006 г.

Перечень основных средств поверки:

- средства поверки измерительных трансформаторов напряжения по ГОСТ 8.216;

- средства поверки измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217;

- средства поверки счетчиков электрической энергии типа СЭТ-4ТМ.03 в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.124 РЭ 1;

- радиоприемник сигналов точного времени УКВ диапазона по ГОСТ 5651;

- переносной компьютер «NoteBook», с установленным ПО «Конфигуратор СЭТ-4ТМ» и устройство сопряжения оптическое.

Межповерочный интервал 4 года.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».

ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия»;

ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия»;

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

ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-22: 2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S»;

ГОСТ Р 52425-2005 (МЭК 62053-23: 2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии»;

Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии Филиала ОАО «СУАЛ» «Иркутский алюминиевый завод» (АИИС ИркАЗ). Техническое задание 904.01 Л-ЭТ.ТЗ.

Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии Филиала «Иркутский алюминиевый завод» (АИИС ИркАЗ). Дополнения к Техническому заданию.

Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии Филиала «Иркутский алюминиевый завод» (АИИС ИРКАЗ). Дополнения № 2 к Техническому заданию. 904.01.1-ЭТ.ТЗ.ДОП.2

Заключение

Тип системы информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии автоматизированной Филиала ОАО «СУАЛ» «Иркутский алюминиевый завод» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа и метрологически обеспечен в эксплуатации.