Система автоматизированная информационно-измерительная для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО "Шахтинский завод Гидропривод"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ОАО «Шахтинский завод Гидропривод» (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, а также автоматизированного сбора, хранения, обработки и отражения полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчетов с энергопоставляющими организациями и оперативного управления потреблением электроэнергии.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональною, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

выполнение измерений 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

выполнение измерений интегрированных активной и реактивной мощности;

периодический (1 раз в сутки) и /или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

хранение данных об измеренных величинах в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

передача в заинтересованные организации результатов измерений;

предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений со стороны сервера энергоснабжающей организации к информационновычислительному комплексу (далее - ИВК), устройству сбора и передачи данных (далее - УСПД);

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

конфигурирование и настройку параметров АИИС КУЭ;

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

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

1-й уровень (ИИК) - трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5 по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения (TH) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983 и микропроцессорные счётчики активной и реактивной электроэнергии класса точности 0,5S по ГОСТ 30206 для активной электроэнергии и 1,0 по ГОСТ 26035 для реактивной электроэнергии, установленные на объектах, указанных в таблице (32 точки измерений).

2-й уровень (ИВКЭ) - устройство сбора и передачи данных (УСПД) типа «КАПС-МИУС»

3-й уровень (ИВК) - информационно-вычислительный комплекс (ИВ К), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, сервер ОАО «Шахтинский завод Гидропривод», устройство синхронизации системного времени, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и программное обеспечение (ПО) "Сигма".

Принцип работы АИИС КУЭ заключается в следующем.

Данные от первичных преобразователей электроэнергии (трансформаторов тока и напряжения) попадают на счетчики электрической энергии.

Счетчики электрической энергии - измерительные приборы, построенные по принципу цифровой обработки аналоговых сигналов. Управление процессом измерения и всеми функциональными узлами счетчика осуществляется высокопроизводительным микроконтроллером (МК), который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, заложенной в его внутреннюю память программ. Измерительная часть счетчиков выполнена на основе многоканального, шестнадцатиразрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Управление узлами производится через аппаратно-программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК. Микроконтроллер по выборкам мгновенных значений напряжения и тока производит вычисление средних за период сети значений частоты, напряжения, тока активной и полной мощности.

Счетчики на ПС ГПП «Гидропривод» передают информацию по линиям связи в УСПД (ИВКЭ). Передача данных осуществляется по промышленной локальной сети по интерфейсу RS-485. Вычисление величин энергопотребления и мощности с учетом коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения производится с помощью программного обеспечения в УСПД. С УСПД данные поступают на сервер ОАО «Шахтинский завод Гидропривод» по каналам сотовой связи (основной и резервный каналы).

Счетчики на ПС «ТП-2», «ТП-9», «ТП-10», «ТП-3» и удаленных ТП передают информацию по линиям связи непосредственно на ИВК, передача данных осуществляется по средствам модемов сотовой связи.

Собранная информация поступает в базу данных Сервера ИВК, где осуществляется ее хранение, обработка и предоставление на АРМы по локальной сети предприятия, а также дальнейшей ретрансляцией по существующим каналам связи в заинтересованные организации.

Система обеспечения единого времени выполняет функцию синхронизации хода внутренних часов элементов системы на всех уровнях АИИС КУЭ, с обеспечением перехода на "Зимнее" и "Летнее" время и работает по часовому поясу г. Москва. Данная функция является централизованной. Корректировка времени на уровнях ИВК, ИВКЭ, ИИК АИИС КУЭ осуществляется последовательно, начиная с верхних уровней.

На уровне ИВК ОАО «Шахтинский завод Гидропривод» установлено устройство синхронизации системного времени на базе GPS-приёмника УСВ-1. Настройка системного времени данных ИВК ОАО «Шахтинский завод Гидропривод» выполняется непосредственно от устройства синхронизации времени с помощью программного обеспечения входящего в его комплект поставки, не реже одного раза в сутки.

Корректировка хода внутренних часов УСПД (ИВКЭ) на подстанциях осуществляется во время одного из сеансов связи от ИВК ОАО «Шахтинский завод Гидропривод». Синхронизация времени в УСПД является функцией программного модуля - компонента внутреннего ПО УСПД. Ход внутренних часов счетчиков электрической энергии (ИИК) синхронизируется со временем в УСПД не реже 1 раза в сутки. Коррекция выполняется принудительно со стороны УСПД, и реализуется программным модулем заводского ПО в счетчике. Синхронизация времени счетчиков на удаленных ТП осуществляется непосредственно от ИВК. Все действия по синхронизации хода внутренних часов отображаются и записываются в журнал событий на каждом из вышеперечисленных уровней.

Корректировка времени в момент синхронизации осуществляется сервером АИИС КУЭ автоматически при обнаружении рассогласования времени УСВ-1 и сервера более чем на ± 1 с.

Технические характеристики

Перечень ИК, входящих в состав АИИС КУЭ, с указанием измеряемой величины, диспетчерские наименования присоединений (точки измерений), типы и метрологические характеристики средств измерений (далее - СИ) представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень и состав ИК, входящих в АИИС КУЭ

Примечания:

Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Допускается замена УСПД на однотипный утвержденного типа.

Замена оформляется актом в установленном порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Надежность применяемых в системе компонентов:

-ИИК:

- электросчётчика СЭТ-4ТМ (параметры надежности Т = 90000 час tB = 24 часа);

- ИВКЭ:

- УСПД (параметры надежности То = 40000 час tB = 24 час);

- ИВК:

- сервер (параметры надежности Кг = 0,99 tB = 1 час);

Надежность системных решений:

- резервирование питания:

- УСПД с помощью ИБП из комплекта поставки;

- резервирование информации:

- наличие резервных баз данных;

- наличие перезагрузки и средств контроля зависания.

- диагностика:

- в журналах событий фиксируются факты:

-журнал счётчика:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счетчике;

- журнал УСПД:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в УСПД;

- мониторинг состояния АИИС КУЭ:

- удаленный доступ:

- возможность съема информации со счетчика автономным способом;

- визуальный контроль информации на счетчике.

Организационные решения:

- наличие эксплуатационной документации.

Защищённость применяемых компонентов:

- наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:

-ИИК:

- электросчётчика;

- вторичных цепей:

- испытательных коробок;

- ИВКЭ:

-УСПД;

-ИВК:

- сервера;

- наличие защиты на программном уровне:

- информации:

- использование электронной цифровой подписи при передаче результатов измерений;

- при параметрировании:

- установка пароля на счетчик;

- установка пароля на УСПД;

- установка пароля на сервер;

- установка пароля на конфигурирование и настройку параметров АИИС КУЭ.

Возможность проведения измерений следующих величин:

- приращение активной электроэнергии (функция автоматическая);

- приращение реактивной электроэнергии (функция автоматическая);

- время и интервалы времени (функция автоматическая);

- среднеинтервальная активная и реактивная мощности (функция автоматическая).

Возможность коррекции времени в:

- электросчетчиках (функция автоматическая);

- УСПД (функция автоматическая);

- ИВК (функция автоматическая).

Возможность сбора информации:

- результатов измерения (функция автоматическая).

Цикличность:

- измерений:

- 30 минутные приращения (функция автоматическая);

- сбора:

-1 раз в сутки (функция автоматическая).

Возможность предоставления информации (функция автоматизирована) в заинтересованные и энергоснабжающую организации:

о результатах измерения.

Глубина хранения информации (профиля):

- электросчетчик имеет энергонезависимую память для хранения профиля нагрузки с получасовым интервалом данных по активной и реактивной электроэнергии с нарастающим итогом за прошедший месяц, а также запрограммированных параметров (функция автоматическая):

- для СЭТ-4ТМ на глубину не менее 110 суток;

УСПД - суточных данных о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу не менее и электропотребление за месяц по каждому каналу - 6 месяцев, сохранение информации при отключении питания - 5 лет (функция автоматическая);

- ИВК - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 3,5 лет (функция автоматическая).

Синхронизация времени производится от ИВК ОАО «Шахтинский завод Гидропривод» при помощи устройства синхронизации времени УСВ-1 во время одного из сеансов связи (функция автоматическая):

- корректировка времени в момент синхронизации осуществляется сервером АИИС КУЭ автоматически при обнаружении рассогласования времени УСВ-1 и сервера более чем на ± 1 с.

- разность показаний часов всех компонентов системы составляет не более ± 5 с.

Приписанные значения характеристик погрешности измерений ИК в рабочих условиях применения СИ и при предельных отклонениях влияющих факторов

Таблица 2

Примечание:

1. В таблице 2 приняты следующие обозначения:

WP2 %(Wq2 %) ~ значение активной (реактивной) электроэнергии при 2%-ной нагрузке (минимальная нагрузка),

WP5 %(Wq5 %) - значение активной (реактивной) электроэнергии при 5 %-ной нагрузке,

Wp2o % (Wq20 %) - значение активной (реактивной) электроэнергии при 20 %-ной нагрузке,

Wpioo%(Wqioo%) ~ значение активной (реактивной) электроэнергии при 100 %-ной нагрузке (номинальная нагрузка) ^pi2o%O^qi2O'k) - значение активной (реактивной) электроэнергии при 120 %-ной нагрузке (максимальная нагрузка).

2. Характеристики основной погрешности ИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая). В качестве характеристик основной относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95:

3. Нормальные условия:

- параметры сети: напряжение (0,98 +1,02) Uhom; ток (1 +1,2) 1ном, coscp = 0,9 инд.;

- температура окружающей среды (20 ±5) °C.

4. Рабочие условия:

- параметры сети: напряжение (0,9 +1,1) Uhom: ток (0,05ч-1,2) 1ном;

- допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 20 до +35 °C, для счетчиков от + 5 до + 35 °C, для сервера от + 10 до +40 °C; для УСПД от +10 до + 35 °C;

5. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ 30206 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035 в режиме измерения реактивной электроэнергии.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Шахтинский завод Гидропривод».

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ ОАО «Шахтинский завод Гидропривод» определена в проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и комплектующие элементы.

Поверка

Поверка проводится в соответствии с документом «Методика поверки измерительных каналов системы автоматизированной информационно-измерительной для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Шахтинский завод Гидропривод», согласованной с ФГУ «Ростовский ЦСМ» в сентябре 2008 г.

Средства поверки - по НД на измерительные компоненты::

- измерительные трансформаторы напряжения - по МИ 2845-2003 и/или по ГОСТ

8.216-88;

- измерительных трансформаторы тока - по ГОСТ 8.217-2003;

- счетчики электрической энергии СЭТ-4ТМ.02 - по методике поверки ИЛГШ.411152.087РЭ1;

счетчики электрической энергии СЭТ-4ТМ.03 - по методике поверки, изложенной в приложении к ИЛГШ.411152.142РЭ

- комплекс аппаратно-программных средств «КАПС-МИУС» - по методике поверки КЕЮЦ.421452.001ПМ;

- устройство синхронизации времени УСВ-1 - по методике поверки ВЛСТ 221.00.000МП.

Межповерочный интервал - 4 года.

Нормативные документы

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 26035-83 «Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия».

ГОСТ 30206-94 «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (класс точности 0,2 S и 0,5 S)».

Техническая документация на систему автоматизированную информационноизмерительную для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Шахтинский завод Гидропривод».

Заключение

Тип система автоматизированная информационно-измерительная для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Шахтинский завод Гидропривод» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации.