Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 "СПУТНИК" МЭС Сибири - филиал ОАО "ФСК ЕЭС"

Назначение

Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС», зав. №1 (далее АИИС) предназначена для измерения количества активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, ведения календаря и измерения времени в шкале времени UTC.

Область применения - коммерческий учет электрической энергии, преобразуемой и распределяемой в сети электропередач ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Сибири.

Описание

Принцип действия АИИС основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение), измерении и интегрировании мгновенной мощности, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.

АИИС выполнена в виде иерархической структуры с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС состоит из информационно-измерительных комплексов точек измерений (ИИК ТИ), информационно-вычислительных комплексов электроустановки (ИВКЭ) и информационно-вычислительного комплекса (ИВК).

Измерительные трансформаторы, входящие в состав ИИК ТИ выполняют функции масштабного преобразования тока и напряжения для каждого присоединения. Счетчики электрической энергии ИИК ТИ выполняют функции измерения средней мощности и приращений электрической энергии за заданные интервалы времени, а также функции привязки результатов измерений к моментам времени, определенным в шкале времени UTC.

Для измерения потребленной электрической энергии использованы счетчики электрической энергии ЕвроАльфа модификации EA02RALX-P4B-4 (Госреестр СИ № 1666607) и СЭТ-4ТМ.03 (Госреестр СИ № 27524-04). Принцип действия счетчиков при измерении электрической энергии основан на вычислении активной мощности путем интегрирования на временном интервале, равном периоду сети (20 мс), мгновенных значений электрической

2 энергии; полной мощности путем перемножения среднеквадратичных значений тока и фазного напряжения и реактивной мощности из измеренных значений активной и полной мощности. Вычисленные значения мощности преобразуются в частоту следования импульсов, число которых подсчитывается на интервале времени 30 минут. Результаты счета импульсов преобразуются в величину приращений электрической энергии в единицах измерения активной и реактивной энергии и сохраняется в долговременной памяти счетчика. Счетчик электрической энергии осуществляет привязку результатов измерения к времени в шкале UTC.

ИВК представляет собой совокупность пространственно распределенных серверов баз данных (БД), размещенных в КбПМЭС, г. Кемерово, МЭС Сибири - филиале ОАО «ФСК ЕЭС», г. Красноярск и головном центре сбора и обработки данных ОАО «ФСК ЕЭС», г. Москва. Сервер МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС» (г. Красноярск) резервирует сервер ИВК размещенный в КбПМЭС. Головным является сервер, размещенный в КбПМЭС, г. Кемерово.

Все три сервера ИВК ИВК АИИС построены на основе многопользовательской версии комплекса измерительно-вычислительного для учета электрической энергии «Альфа-Центр» (Госреестр СИ № 20481-00). В качестве аппаратной части серверов БД использован Hewlett-Packard ProLiant DL360 G5 Server.

В состав АИИС КУЭ входят два ИВКЭ, объединяющих 17 ИИК ТИ. ИВКЭ-1 объединяет ИИК №№ 1, 2; ИВКЭ-2 - ИИК №№ 347.

В качестве устройств сбора и передачи данных (УСПД) ИВКЭ-1 и ИВКЭ-2 используется контроллер RTU-325-E1-512-M3-B4-G (Госреестр №37288-08). УСПД осуществляет сбор, первичную обработку и хранение результатов измерений и служебной информации информационно-измерительных комплексов (ИИК), а в качестве программного обеспечения - программный комплекс Альфа ЦЕНТР.

Информационные каналы связи внутри АИИС построены посредством:

- шиной интерфейса RS-485 для связи счетчиков с УСПД «RTU-325»;

- волоконно-оптической линии (ВОЛС) для связи УСПД «RTU-325» по основному и резервному каналам с сервером АИИС в КбПМЭС, г. Кемерово;

- единой технологической сети связи электроэнергетики (ЕТССЭЭ) для связи сервера БД ОАО «ФСК ЕЭС» в г. Москве с сервером БД КбПМЭС в г. Кемерово по основному каналу связи;

- телефонной сети общего пользования (ТФСОП) для связи сервера БД в Кузбасском ПМЭС с сервером БД ИВК ОАО «ФСК ЕЭС» по резервному каналу связи;

- ВОЛС для связи сервера БД КбПМЭС в г. Кемерово с сервером БД МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС» в г. Красноярск по основному каналу связи, а также для передачи данных от ИВКЭ-1 в ИВКЭ-2;

- глобальной информационной сети с присоединением через интерфейс IEEE 802.3 для связи серверов уровня ИВК между собой по резервному каналу;

- локальной сети передачи данных IEEE 802.3 для связи серверов ИВК с АРМ пользователей;

Информационные каналы для связи АИИС с внешними системами построены посредством:

- глобальной информационной сети с присоединением через интерфейс IEEE 802.3 для передачи данных системному оператору «Кузбасское РДУ» и ОАО «АТС» по основному каналу связи;

- телефонной линии общего пользования (ТФСОП) и радиоканала стандарта GSM для доступа по резервному каналу к УСПД со стороны внешних систем, в т. ч. ОАО «АТС» посредством модема SkyEdge Pro.

ИИК ТИ, ИВК и информационные каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК). Перечень ИК и состав соответствующих ИИК ТИ приведен в таблице 1.

Шкала времени часов серверов ИВК автоматически синхронизируется со шкалой времени UTC посредством приема и обработки сигналов GPS устройством приема и синхронизации времени YCCB-35HSV. Синхронизация часов сервера сбора данных происходит, если разница со шкалой UTC составляет 1 с и более.

Шкала времени часов УСПД синхронизируется со шкалой времени UTC посредством приема и обработки сигналов GPS устройством yCCB-35HSV. Шкала времени UTC автоматически передается от часов УСПД часам счетчиков ИИК при их опросе. Для ИИК со счетчиками типа Евро Альфа УСПД вычисляет поправку часов каждого счетчика, если поправка превышает ±1 с, автоматически осуществляется коррекция часов счетчика, для которого выполняется данное условие. В ИИК со счетчиками СЭТ-4ТМ.03 УСПД производит принудительную коррекцию часов счетчика по окончании суток.

Результаты измерений автоматически передаются по протоколу SMTP (спецификация RFC 821) в формате XML 1.0 по программно-задаваемым адресам, в т.ч. в ОАО «АТС» и филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС». Результаты измерений защищены электронной цифровой подписью.

Структура АИИС допускает изменение количества ИК с ИИК ТИ, аналогичными указанным в таблице 1, а также с ИИК ТИ, отличными по составу от указанных в таблице 1, но совместимыми с ИК АИИС по электрическим, информационным и конструктивным параметрам.

Технические характеристики

Краткие технические характеристики АИИС

Количество измерительных каналов......................................................................17.

Границы допускаемой относительной погрешности измерительных каналов АИИС при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной и реактивной электрической энергии и активной и реактивной средней мощности в рабочих условиях применения приведены в таблице 1.

Предельное значение поправки часов счетчиков электрической энергии

относительно шкалы времени UTC не более, с

Переход с летнего на зимнее время.......................................................................автоматический.

Период измерений активной и реактивной средней электрической мощности и приращений электрической энергии, минут

Период сбора данных со счетчиков электрической энергии

Формирование XML-файла для передачи внешним организациям....................автоматическое.

Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных.......................................................................................................................автоматическое.

Период занесения результатов измерений в базу данных, ч...............................0,5.

Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет............3.

Ведение журналов событий ИВК и ИИК ТИ........................................................автоматическое.

Рабочие условия применения трансформаторов тока и напряжения, счетчиков электрической энергии, входящих в состав измерительных каналов АИИС:

температура окружающего воздуха (кроме счетчиков), °C.................................от минус 45 до плюс 4(

температура окружающего воздуха (для счетчиков), °C.....................................от 0 до плюс 40;

частота сети, Гц.......................................................................................................от 49,5 до 50,5;

индукция внешнего магнитного поля, мТл..........................................................не более 0,05.

Допускаемые значения информативных параметров входного сигнала: ток (для ИК с ТТ класса 0,2S), % от 1ном..............................................................от 2 до 120;

напряжение, % от Ином..........................................................................................от 90 до 110;

коэффициент мощности, cos ср (при измерении активной электрической энергии и мощности)

для ИК №№1, 2........................................................................................................0,5 инд.-1,0-0,8 емк.;

для ИК №№3^17......................................................................................................0,5 инд.-1,0-0,5 емк.;

коэффициент реактивной мощности, sin ср (при измерении реактивной электрической энергии и мощности).....................................................................0,5 инд.-1,0-0,5 емк.

Рабочие условия применения остальных технических средств АИИС: температура окружающего воздуха, °C.................................................................от 0 до плюс 40;

частота сети, Гц.......................................................................................................от 49 до 51;

напряжение сети питания, В...................................................................................от 198 до 242.

Показатели надежности: Средняя наработка на отказ, часов........................................................................не менее 21886 ч;

Коэффициент готовности.......................................................................................не менее 0,9986.

Таблица 1 - Перечень ИК и состав ИИК ТИ АИИС

Таблица 2 - Границы допускаемой относительной погрешности ИК АИИС в рабочих условиях применения

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Формуляр».

Комплектность

В комплект АИИС входят технические средства и документация, указанные в таблице 3. Таблица 3

1 Для ИК №№3-Н7, где используются счетчики типа СЭТ-4ТМ.03 коэффициент мощности, в соответствии с описанием типа на счетчики, лежит в пределах 0,5 инд., 0,5 емк. Для ИК №№1, 2, где используются счетчики типа ЕвроАльфа коэффициент мощности, в соответствии с ГОСТ Р 52323 лежит в пределах 0,5 инд., 0,8 емк

Поверка

Поверка измерительных каналов АИИС проводится в соответствии с документом «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ СНИИМ « 05 » Иt-ОЛЯ 2009 г.

Межповерочный интервал - 4 года.

Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП2-2У-01, мультиметр АРРА-109, вольтамперфазометр «Парма В АФ-А», измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел», часы «Электроника-5».

Поверка измерительных компонентов АИИС проводится в соответствии со следующими нормативными документами по поверке: измерительные трансформаторы тока -по ГОСТ 8.217-2003 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки», измерительные трансформаторы напряжения - по ГОСТ 8.216-88 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки», счетчики электрической энергии СЭТ-4ТМ.03 - в соответствии с документом ИГЛШ.411152.124 РЭ1, счетчики электрической энергии ЕвроАльфа в соответствии с документом "ГСП. счетчики электрической энергии многофункциональные ЕвроАльфа. Методика поверки" (ФГУ «РОСТЕСТ-МОСКВА» сентябрь 2007 г.), устройство сбора и передачи данных «RTU-325» - в соответствии с документом ДИЯМ.466453.005 МП.

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ГОСТ Р 8.596-2002

ГОСТ Р 52323-05

ГОСТ 26035-83

ГОСТ 7746-2001

ГОСТ 1983-2001

70616889.422222.011.

Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия

Трансформаторы тока. Общие технические условия

Трансформаторы напряжения. Общие технические условия

Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии филиала КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири -филиал ОАО «ФСК ЕЭС». Технорабочий проект

Заключение

Тип «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии КТПБ 110/35/10 «СПУТНИК» МЭС Сибири - филиал ОАО «ФСК ЕЭС», зав. № 1 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.