Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии АИИС КУЭ "ВКМ-СТАЛЬ"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии «ВКМ-СТАЛЬ» (АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ») предназначена для измерений, коммерческого учета электроэнергии в ООО «ВКМ-СТАЛЬ» (г. Саранск), сбора, хранения и обработки полученной информации.

Описание

АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ» представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ» решает следующие задачи:

- измерение 30-минутных приращений электроэнергии;

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

- хранение результатов измерений в специальной базе данных, защищенной от

несанкционированного доступа;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от

несанкционированного доступа на физическом и программном уровне;

- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ»;

- обеспечение выработки единого астрономического времени;

- проведение расчета стоимости потребленной электроэнергии с использованием многоставочного тарифа;

- получение наглядных форм и графиков потребления электроэнергии.

Метод измерений электроэнергии основан на интегрировании по времени мощности контролируемого присоединения (в точке измерений). Интегрирование осуществляется при помощи счетчика с нормированными метрологическими характеристиками, автоматически вырабатывающего измерительные сигналы в виде цифрового кода, которые автоматически считываются УСПД по GSM-связи и далее передаются на сервер.

АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ» представляет собой трехуровневую автоматизированную информационно-измерительную систему.

1 -й уровень -

- измерительные трансформаторы тока (ТТ) типов ТПЛМ-10, ТПОЛ-10, ТВЛМ-10, ТЛМ-10, ТПШЛ-10 по ГОСТ 1983 класса точности (КТ) 0,5;

- измерительные трансформаторы напряжения (TH) типа НТМИ-10 по ГОСТ 1983 КТ 0,5;

- многофункциональные микропроцессорные счетчики измерения активной и реактивной электроэнергии (счетчики) с цифровыми выходными интерфейсами типа ЕвроАЛЬФА модификация EA05RL-S1-3, EA05RL-S1-4 по ГОСТ 30206 КТ 0,5S.

2-й уровень - устройство сбора и передачи данных (УСПД) от счетчиков на верхние уровни, выполненное на базе промконтроллера типа RTU 325, номер Госреестра 19495-03.

3-й уровень (ИВК) - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя технические средства организации каналов передачи данных, сервер баз данных АИИС КУЭ, устройство синхронизации системного времени, автоматизированные рабочие места персонала, компьютер для обеспечения функции центра сбора и хранения коммерческой информации, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, технические средства передачи данных: интерфейс RS-422; модемы на коммутируемых линиях связи через ГТС и GSM; GSM-терминалы для доступа ИВК к УСПД; локальная вычислительная сеть (ЛВС) ; каналы связи ИВК с верхними уровнями: основной и резервный. Основной - выделенный канал от ИВК до провайдера сети «Интернет». Резервный - телефонная сеть общего пользования (ТфСОП);

Программные средства - программное обеспечение (ПО) Альфа Центр, базирующееся на принципах клиент-серверной архитектуры (ОС Window NT/2000, СУБД Oracle).

Перечень ИК АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ», подстанций (ПС), наименование присоединения, № точки учета на схеме, типы и классы точности средств измерений (СИ), входящих в состав ИК, номера регистрации СИ в Государственном реестре (Г.Р.) СИ представлены в таблице 1.

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 электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с.

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

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям связи поступает на входы УСПД, где осуществляется хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по проводным линиям на верхний уровень системы, а также отображение информации по подключенным к УСПД устройствам.

Таблица 1 - Перечень измерительных каналов коммерческого учета АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ»

Организация системного времени

Система обеспечения единого времени (СОЕВ) выполняет законченную функцию измерения времени, обеспечивает синхронизацию времени во всех подсистемах АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ». Для синхронизации системного времени к УСПД подключается устройство синхронизации системного времени (УССВ) GARMIN GPS 18РС. Сличение времени УСПД и GPS осуществляется с периодичностью 2 мин с погрешностью ±1 с в сутки. Погрешность измерения календарного времени ИК включает погрешность измерений времени счетчиками электрической энергии равную ±0,5 с в сутки, погрешность измерения времени УСПД ±1 с в сутки, порогов синхронизации УСПД времени счетчиков ±1 с и синхронизации времени сервера ±1 с. 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 устройства в момент, непосредственно предшествующий корректировке.

Для защиты от несанкционированных корректировок измеряемых параметров предусмотрен многоступенчатый доступ к текущим данным и параметрам настройки системы (индивидуальные пароли, программные средства для защиты файлов и баз данных).

Технические характеристики

1 Число ИК коммерческого учета АИИС КУЭ, шт.

2 Интервал задания границ тарифных зон, мин

3 Максимальное удаление счетчиков электроэнергии от УСПД, м

4 Срок службы, лет

5 Средняя наработка на отказ, ч

6 Метрологические характеристики (представлены в таблице 2

Таблица2

7. Предел допускаемой абсолютной погрешности хода часов в сутки ± 5 с/сут.

Примечания.

1 Характеристики основной относительной погрешности ИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая);

2 В качестве характеристик основной относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;

3 В качестве характеристик температурного коэффициента указаны пределы его допускаемых значений в % от измеряемой величины на °C:

4 Нормальные условия:

- параметры сеги: напряжение (0,98-1,02) Uhom; ток(1-1,2)1ном;со5<рА),9инд.;

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

5 Рабочие условия:

- параметры сети: напряжение (0,9 -1,1) Ином; ток(0,05 -12) Ihom; cos q>=0,8 инд.;

- допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40 до плюс 70 °C, для счетчиков от минус 40 до плюс 55 °C, для сервера от плюс 10 до плюс 40 °C, для УСПД от минус 10 до плюс 50 °C.

6 Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ 30206 в режиме измерения активной электроэнергии.

7 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 одно типный утвержденного типа.. Замена оформляется актом, установленном в ООО «ВКМ-СТАЛЬ». Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АЛИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ» как его неотъемлемая часть.

8 Надежность применяемых в системе компонентов:

- электросчетчик - среднее время наработки на отказ - не менее Т = 90000 ч, среднее время восстановления работоспособности (в = 2 ч;

- УСПД - среднее время наработки на отказ-не менее Т = 75000 ч, среднее время восстановления работоспособности 1в = 0,5 ч;

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

9 Надежность системных решений:

- резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания и устройств АВР;

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

10 Регистрация событий:

в журнале событий счетчика:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счетчике.

Журнал УСПД:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в УСПД.

11 Защищенность применяемых компонентов:

Механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

- электросчетчика;

- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

- испытательной коробки;

- УСПД;

- сервера.

Защита информации на программном уровне:

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

- установка пароля на счетчик;

- установка пароля на УСПД;

- установка пароля на сервер.

12 Глубина хранения информации:

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

- УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления

по каждому каналу -100 суток (функция автоматизирована);

сохранение информации при отключении питания - 3 года;

- ИВК - хранение результатов измерений и информации состояний средств

измерений - на весь срок эксплуатации системы.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации на систему АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ».

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ» определяется технорабочим проектом на АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ», в который входит полный перечень технических средств, из которых комплектуется система АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ».

Поверка

Поверку производят в соответствии с документом «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии, тип АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ». Методика поверки». Методика разработана и утверждена ГЦИ СИ ФГУ «Липецкий ЦСМ» в январе 2009 г., входит в комплект документации на систему.

Средства поверки - по ИД на измерительные компоненты:

- трансформаторы тока - по ГОСТ 8.217-2003. «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;

- трансформаторы напряжения - по ГОСТ 8.216-88. «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»; МИ 2845-2003 «ГСИ. Измерительные трансформаторы напряжения 6Л/3..35 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации»; МИ 2925-2005 «ГСИ. Измерительные трансформаторы напряжения 35...330Л/ЗкВ. Методика поверки на месте эксплуатации с помощью эталонного делителя»:

- счетчики электроэнергии - по Инструкции по поверке многофункционального счетчика электроэнергии типа ЕвроАЛЬФА (утверждена 12.07.97 г. ГП «ВНИИМ им. Д,И, Менделеева»);

- УСПД . серии RTU-325 - по методике поверки ДЯИМ.466453.005 МП , утвержденной ФГУП «ВНИИМС».

Межповерочный интервал - 4 года.

Нормативные документы

ГОСТ 7746 Трансформаторы тока. Общие технические условия.

ГОСТ 1983 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.

ГОСТ Р 52323 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.

ГОСТ 22261 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

ГОСТ Р 8.596 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

Заключение

Тип системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии АИИС КУЭ «ВКМ-СТАЛЬ» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.