Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) ООО "Каспэнергосбыт"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) ООО «Каспэнергосбыт» предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии и мощности, а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения и обработки полученной информации, в том числе поступающей от автоматизированной информационно-измерительной системы (АИИС КУЭ) филиала ДГ ОАО «ЮГК ТГК-8», регистрационный номер в Государственном реестре средств измерений 35711-07, имеющей сечение с ООО «Каспэнергосбыт».

Выходные данные системы используются для коммерческих расчетов на оптовом рынке электроэнергии.

Описание

АИИС КУЭ выполнена на базе информационно-вычислительного комплекса «Альфа-Центр», зарегистрированного в Государственном реестре средств измерений под № 20481-00 и представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

Информационно-измерительные каналы (ИИК) АИИС КУЭ состоят из трёх уровней:

1-й уровень - измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5S, измерительные трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,5 и счетчики активной и реактивной электроэнергии типа Евро АЛЬФА класса точности 0,5S/1,0.

2-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя устройства сбора и передачи данных (УСПД) типа RTU-327, систему обеспечения единого времени (СОЕВ), аппаратуру передачи данных внутренних каналов связи и специализированное программное обеспечение (ПО) «Альфа Центр».

3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) АИИС КУЭ, включающий в себя сервер базы данных (БД) АИИС КУЭ, аппаратуру передачи данных внутренних и внешних каналов связи, автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов и специализированное программное обеспечение (ПО) «Альфа Центр».

На 3-й уровень дополнительно выводится информация со смежной системы АИИС КУЭ филиала ДГ ОАО «ЮГК ТГК-8», регистрационный номер в Государственном реестре средств измерений № 35711-07. Перечень измерительных каналов данной системы представлен в таблице 4.

АРМ оператора представляет собой персональный компьютер, на котором установлена клиентская часть ПО «Альфа ЦЕНТР». АРМ по локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия связано с сервером для этого в настройках ПО «Альфа ЦЕНТР» указывается IP-адрес сервера.

В качестве сервера сбора данных (ССД) и СБД используются сервер iROBO-2000-4175TLRHN. Сервер установлен в центре сбора и обработки информации ООО «Каспэнергос-быт».

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

- измерение 30-, 60-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- измерение календарного времени и интервалов времени;

- 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., 60 мин., 1 день, 1 месяц);

- перезапуск АИИС;

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

- передача результатов измерений на сервер АИИС КУЭ и автоматизированные рабочие места (АРМы);

- передача результатов измерений организациям, имеющим соглашения информационного обмена с ООО «Каспэнергосбыт» - участников оптового рынка электроэнергии;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии 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.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).

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 преобразуются 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 0,02с. Измерительная информация на выходе счетчика без учета коэффициэнта трансформации:

- активная и реактивная электрическая энергия, как интеграл по времени от сред

ней за период 0,02с активной и реактивной мощности, соответственно, вычисляемая для интервалов времени 30 мин.;

- средняя на интервале времени 30 мин активная (реактивная) электрическая мощ

ность.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков, установленных на энергообъектах ООО «Касп-энергосбыт», по проводным линиям связи поступает на входы УСПД, где осуществляется обработка измерительной информации - перевод числа импульсов в именованные величины кВтч (квар^ч), умножение измеренного счётчиками количества электроэнергии на коэффициенты трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление и передачу накопленных данных по внутренним каналам связи на верхний уровень системы (сервер БД).

В качестве внутреннего канала связи от ИВКЭ в ИВК АИИС КУЭ используется два канала связи: основной и резервный. В качестве основного канала связи используется выделенный канал связи (Ethernet) ЛВС ООО «Каспэнергосбыт», а в качестве резервного канала связи - радиоканал стандарта GSM 900/1800 регионального оператора сотовой связи.

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов. Отображение информации на мониторах АРМ и передача информации в организации - участники оптового рынка электроэнергии осуществляется от сервера БД по коммутируемым телефонным линиям или по каналам сотовой связи через интернет-провайдер, по каналам РРС.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (далее - СОЕВ), на базе устройства синхронизации системного времени УССВ (выполненных на основе GPS 35 - HVS), принимающего сигналы точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). Корректировка времени УСПД производится один раз в час при рассогласовании более 2с, погрешность синхронизации не более 16 мс. УСПД осуществляет коррекцию часов сервера и счетчиков, сличение времени счетчиков с временем УСПД осуществляется при каждом сеансе связи (допустимое рассогласование не превышает ± 2с). Сличение времени Сервера БД с временем УСПД осуществляется каждые 60 минут, и корректировка часов сервера выполняется при достижении расхождения времени часов сервера и УСПД ± 2с. Погрешность системного времени не превышает ±5 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.

В АИИС КУЭ ООО «Каспэнергосбыт» используется программный комплекс «Альфа Центр».

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии.

Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - влияния нет.

Программное обеспечение

В составе АИИС КУЭ используется программное обеспечение (ПО) «Альфа-Центр» производства ООО «Эльстер Метроника», которое реализует задачи и функции АИИС КУЭ и включает в себя:

- уровень программного обеспечения счётчиков «АЛЬФА А1800» (ПО «Metercat

(AlphaPlus W 2.1)»);

- уровень программного обеспечения УСПД серии RTU-327 (ОС «QNX 4»);

- уровень программного обеспечения АРМа (ОС Windows XP Russian, ПО «Альфа

ЦЕНТР» - АС_РЕ_30, прикладное ПО).

Защита ПО от несанкционированного доступа, на программном и логическом уровнях, реализуется за счет многоуровневых паролей доступа, при этом для каждого пользователя устанавливаются имена и пароли, соответствующие его полномочиям. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

ПО ИВК «Альфа Центр» не влияет на метрологические характеристики АИИС КУЭ

ООО «Каспэнергосбыт».

Уровень защиты программного обеспечения АИИС КУЭ ООО «Каспэнергосбыт» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню С по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Таблица 2 - Состав измерительных каналов и их метрологические характеристики.

Продолжение таблицы 2

Пределы допускаемой относительной погрешности ИК АИИС КУЭ (измерения активной и реактивной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ) приведены в Таблице 3.

Таблица 3

Примечания:

1. Погрешность измерений 61(2>%P и 51(2)%q для cosф=1,0 нормируется от I1%, а погрешность измерений 61(2)%p и 8i(2)%q для cosф<1,0 нормируется от I2%.

2. Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин.).

3. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.

4. Нормальные условия эксплуатации:

- напряжение от 0,98^ином до 1,02-ином;

- сила тока от 1ном до 1,2\!Ном, со$ф=0,9 инд;

- температура окружающей среды: от 15 до 25 °С.

5. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

- напряжение питающей сети 0,9^ином до 1,Гином,

- сила тока от 0,05 1ном до 1,2 1ном для ИК № 8-10;

- сила тока от 0,01 1ном до 1,2 1ном для ИК № 1-7;

- температура окружающей среды:

- для счетчиков электроэнергии от плюс 5 °С до плюс 50 °С;

- для трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001 от минус 25 °С до плюс 50 °С;

- для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983-2001 от - 25 °С до 50 °С.

6. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики электроэнергии в режиме измерения активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005, в режиме измерения реактивной электроэнергии по ГОСТ 52425-2005;

7. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнер

гии на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Допускается замена компонентов системы на однотипные утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Параметры надежности применяемых в системе компонентов:

- счетчик электроэнергии EA05RL-B-3-W - среднее время наработки на отказ не менее Т=50000 ч., среднее время восстановления работоспособности tB=2 ч.;

- УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т=60000 ч., среднее время восстановления работоспособности ^=0,5 ч.;

- yCCB-35HVS - среднее время наработки на отказ не менее 35000 часов;

- сервер БД - среднее время наработки на отказ не менее Т=60000 ч., среднее время восстановления работоспособности ^=1 ч.

Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

• для счетчика Тв < 2 часа;

• для УСПД Тв < 2 часа;

• для сервера Тв < 1 час;

• для компьютера АРМ Тв < 1 час;

• для УССВ Тв < 1 час.

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

• клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют устройства

для пломбирования;

• панели подключения к электрическим интерфейсам счетчиков защищены механи

ческими пломбами;

• наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровне

вых паролей на счетчиках, УССВ, УСПД, сервере, АРМ;

• организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает

идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала;

• защита результатов измерений при передаче.

Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий

• фактов параметрирования счетчика;

• фактов пропадания напряжения;

• фактов коррекции времени.

Возможность коррекции времени в:

• счетчиках (функция автоматизирована);

• сервере (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

• счетчики электроэнергии EA05RL-B-3-W - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 3,5 лет при 25 °С, 2 года при 60 °С;

• УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее 35 суток;

• ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средства измерений - не менее 5 лет.

Таблица 4 - Перечень каналов смежной системы АИИС КУЭ филиала ДГ ОАО «ЮГК ТГК-8».

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ ООО «Каспэнергосбыт» типографским способом.

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ приведена в таблице 5

Таблица 5

Поверка

осуществляется по документу «ГСИ. Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) ООО «Каспэнергос-быт». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Краснодарский ЦСМ» в июне 2009 г.

Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:

Трансформаторы напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-88 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки» и/или МИ 2845-2003 «Измерительные трансформаторы напряжения 6/^3... 35 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации»;

Трансформаторы тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;

- средства поверки счетчиков электрической энергии в соответствии с документом «Многофункциональные счетчики электрической энергии типа Евро АЛЬФА. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» в феврале 1998 г;

- средства поверки УСПД в соответствии с документом «Комплексы аппаратнопрограммных средств для учета электроэнергии на основе УСПД серии RTU-300. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2003 году;

- устройство синхронизации времени (УСВ-1) - по документу «ВЛСТ 237.00.000И1», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» в 2009 г.

Сведения о методах измерений

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) ООО «Каспэнергосбыт», Методика измерений количества электрической энергии, БЕКВ.422231.038.МВИ.

Нормативные документы

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

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

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

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

5. ГОСТ Р 52323-2005     «Аппаратура для измерения электрической энергии перемен

ного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».

6. ГОСТ Р 52425-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».

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

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.