Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ОАО "Липецкая энергосбытовая компания" (АИИС КУЭ ОАО "ЛЭСК")

Назначение

Система автоматизированная информационно - измерительная коммерческого учета электроэнергии ОАО «Липецкая энергосбытовая компания» (далее - АИИС КУЭ ОАО «ЛЭСК») предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами, принадлежащими ОАО ЛМЗ «Свободный Сокол», ООО «Роскондитерпром», ООО «ЛГЭК», являющимися потребителями ООО «Городская энергосбытовая компания», в интересах которых последнее намерено приобретать электрическую энергию и мощность с Оптового рынка электрической энергии и мощности (далее ОРЭМ), сбора, хранения и обработки полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчетов со смежными организациями и оперативного управления потреблением и выработкой электроэнергии.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

- автоматическое измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- 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);

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

- передача в смежные организации результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных, хранящихся в АИИС КУЭ 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).

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую информационно-измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений и включает в себя следующие уровни:

1-й уровень - ИИК (информационно-измерительный комплекс) - включает в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ), напряжения (TH) класса точности 0,5 по ГОСТ 7746 и ГОСТ 1983 соответственно, счётчики активной и реактивной электроэнергии СЭТ-4ТМ.03 класса точности 0,2S/0,5 (9 шт.) по ГОСТ 30206-94 для активной электроэнергии и по ГОСТ 26035-83 для реактивной электроэнергии, СЭТ-4ТМ.03М класса точности 0,2S/0,5 (6 шт.), СЭТ-4ТМ.03М.08 класса точности 0,2S/0,5 (4 шт.), ПСЧ-4ТМ.05М.04 класса точности 0,2S/0,5 (4 шт.) по ГОСТ Р 52323-2005 для активной электроэнергии и по ГОСТ Р 52425-2005 для реактивной электроэнергии, установленные на объектах (присоединениях), указанных в таблице 1 (23 измерительных канала).

2-й уровень - ИВКЭ (информационно-вычислительный комплекс электроустановки) -включает в себя одно устройство сбора и передачи данных (УСПД) на базе «ЭКОМ-ЗОООМ» со встроенным GPS-приемником точного времени.

3-й уровень - (ИВК) информационно-измерительный комплекс - включает в себя каналообразующую аппаратуру, сервер АИИС КУЭ HP Proliant DL165G5p, автоматизированное рабочее место персонала на базе ЭВМ Intel Pentium 4 и специализированное программное обеспечение (ПО).

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня. Аналоговые сигналы переменного тока с выходов измерительных трансформаторов по проводным линиям связи поступают на входы счетчиков электроэнергии. В счетчике осуществляется выборка мгновенных значений напряжения и тока, преобразование их в цифровой код и передача по скоростному каналу микроконтроллеру. Микроконтроллер по выборкам мгновенных значений силы электрического тока и напряжения производит вычисление усредненных за период 0,02 с значений активной мощности, среднеквадратических значений напряжения и тока в каждой фазе. По вычисленным значениям активной мощности, напряжения и тока вычисляются полная и реактивная мощности.

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

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по беспроводным линиям связи (посредством GSM-модема) поступает на входы УСПД, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и TH, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по проводным линиям на третий уровень системы (сервер БД), а также отображение информации по подключенным к УСПД устройствам.

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов. Передача информации в организации - участники оптового рынка электроэнергии осуществляется от сервера АИИС КУЭ посредством сети Internet (основной канал) или посредством сотовой связи через GSM-модем (резервный канал).

Используемое в составе АИИС КУЭ программное обеспечение «Энергосфера» позволяет производить сбор данных с УСПД, обработку, хранение полученных данных на жёстких дисках сервера, осуществлять передачу данных в смежные системы, в том числе в филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» - Липецкое РДУ, ОАО «АТС», отображать с помощью АРМ эти данные в наглядной форме (таблицы, графики), вести оперативный контроль средней (получасовой) мощности, дифференцированной по времени суток, выводить полученную информацию на печать.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), включающей в себя приемник сигналов точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). GPS-приемник входит в состав УСПД «ЭКОМ-ЗОООМ». Время УСПД синхронизировано со временем приемника, сличение происходит один раз в сутки, погрешность синхронизации не более 0,1 с. УСПД осуществляет коррекцию времени сервера и счетчиков. Сличение времени сервера АИИС КУЭ со временем УСПД «ЭКОМ-ЗОООМ» осуществляется каждые 30 мин, и корректировка времени выполняется при расхождении времени сервера и УСПД ± 1с. Корректировка времени счетчиков выполняется один раз в сутки при расхождении со временем УСПД ± 3 с. Погрешность системного времени не превышает ± 5 с.

Технические характеристики

Состав измерительных каналов и их основные метрологические характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1. Метрологические характеристики ИК

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Окончание таблицы 1

Примечания:

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

2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0.95;

3. Допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40°С до + 60°С, для счетчиков СЭТ-4ТМ.03М (08), ПСЧ-4ТМ.05М.04 и СЭТ-4ТМ.03 от минус 40°С до + 60°С, для УСПД от минус 10 °C до +50 °C;

4. Нормальные условия:

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

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

5. Рабочие условия:

- параметры сети: напряжение (0,9 +1,1) Uhom; ток (0,05+ 1,0) Ihom, costp = 0,8 инд.;

- допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 30°С до + 35°С, для счетчиков СЭТ-4ТМ.03М (08), ПСЧ-4ТМ.05М.04 и СЭТ-4ТМ.03: точки измерения № 1,2. 11-13 от 0°С до + 35°С, точки измерения № 3-10, 14-23 от минус 20°С до + 35°С; для УСПД от +Ю°С до +35°С;

6. Трансформаторы тока соответствуют ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения - ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии - ГОСТ Р 52323 - для СЭТ-4ТМ.03М(08), ПСЧ-4ТМ.05М.04, ГОСТ 30206 - для СЭТ-4ТМ.03 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ Р 52425- для СЭТ-4ТМ.03М(08), ПСЧ-4ТМ.05М.04, ГОСТ 26035 - для СЭТ-4ТМ.03 в режиме измерения реактивной электроэнергии;

7. Допускается замена измерительных трансформаторов на аналогичные (см. п. 6 Примечания) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Допускается замена УСПД на однотипный утвержденного типа. Допускается замена счетчиков электрической энергии на аналогичные с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1.

Надежность применяемых в системе компонентов:

- электросчётчик - среднее время наработки на отказ То = 140 000 час (для СЭТ-4ТМ.03М (08), ПСЧ-4ТМ.05М.04), То = 90 000 час (для СЭТ-4ТМ.03) среднее время восстановления работоспособности tB = 2 часа;

- УСПД среднее время наработки на отказ То = 75 000 час, среднее время восстановления работоспособности tB = 24 час);

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

Надежность системных решений:

- резервирование питания УСПД с помощью устройства АВР и двух независимых источников питания с возможностью автоматического переключения с одного источника на другой и обратно;

- резервирование питания электросчетчиков.

В журналах событий фиксируются факты:

-журнал счётчика:

- факты параметрирования;

- попытки несанкционированного доступа;

- связи со счетчиком, приведшие к каким-либо изменениям данных;

- факты коррекции времени (изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени);

- отклонения напряжения в измерительных цепях от заданных пределов;

- отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях;

- пропадание напряжения.

- журнал УСПД:

- факты параметрирования;

- факты пропадания напряжения;

- факты коррекции времени - изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени;

- ввод расчётных коэффициентов измерительных каналов (коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряжения);

- ввод/изменение групп измерительных каналов учёта электроэнергии для расчёта агрегированных значений электроэнергии по группам точек измерений;

- установка текущих значений времени и даты;

- попытки несанкционированного доступа;

- факты связи с УСПД, приведшие к каким-либо изменениям данных;

- перезапуски УСПД (при пропадании напряжения, зацикливании и т.п.);

- отключение питания.

Организационные решения:

- наличие эксплутационной документации.

Защищённость применяемых компонентов:

- наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:

- электросчётчика;

- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

- испытательной колодки;

- УСПД;

- сервера;

- наличие защиты на программном уровне:

- информации:

- при передаче:

- результатов измерений;

- при параметрировании:

- установка пароля на счетчик;

- установка пароля на УСПД;

- установка пароля на сервер;

- конфигурирование и настройка параметров АПИС КУЭ.

Возможность проведения измерений следующих величин: - приращений активной электроэнергии;

- приращений реактивной электроэнергии;

- времени и интервалов времени;

Возможность коррекции времени в:

- электросчетчиках (функция автоматизирована);

- УСПД (функция автоматизирована);

- ИВК (функция автоматизирована).

Возможность сбора информации:

- о состоянии средств измерений (функция автоматизирована);

- о результатах измерений (функция автоматизирована).

Цикличность:

- измерений:

- 30-ти минутных приращений (функция автоматизирована);

- сбора:

- 1 раз в сутки (функция автоматизирована);

Возможность предоставления информации о результатах измерения:

- в смежные организации:

- ООО «ЛГЭК» в автоматическом режиме посредством сотовой связи с использованием GSM-модема TELEOFIS RX-100R Com GPRS с УСПД (основной канал связи) и с сервера АПИС КУЭ (резервный канал связи);

- ООО «ГЭСК» (в автоматическом режиме) с сервера АПИС КУЭ посредством с сети Internet (основной канал связи) и сотовой связи с использованием GSM-модема TELEOFIS RX-100R Com GPRS (резервный канал связи);

- в ПАК ОАО «АТС» (в автоматическом режиме) с сервера АПИС КУЭ посредством сети Internet (основной канал связи) и сотовой связи с использованием GSM-модема TELEOFIS RX-100R Com GPRS (резервный канал связи);

- в филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» - Липецкое РДУ (в автоматическом режиме) с сервера АПИС КУЭ посредством с сети Internet (основной канал связи) и сотовой связи с использованием GSM-модема TELEOFIS RX-100R Com GPRS (резервный канал связи).

Глубина хранения информации профиля):

- 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 и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее 35 сут (функция автоматизирована); сохранение информации при отключении питания - 3 года

- ИВК - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - за весь срок эксплуатации системы (функция автоматизирована).

Синхронизация времени с использованием модуля GPS (функция автоматизирована).

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно - измерительную коммерческого учета электроэнергии (АПИС КУЭ) ОАО «ЛЭСК».

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ определяется проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.

Поверка

Поверка проводится в соответствии с документом «Система автоматизированная информационно - измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «ЛЭСК». Измерительные каналы. Методика поверки», согласованным с ФГУП «ВНИИМС» в сентябре 2009г. Перечень эталонов для поверки приведен в методике поверки.

Межповерочный интервал - 4 года.

Средства поверки - по НД на измерительные компоненты.

- ТТ - поверка в соответствии с ГОСТ 8.217-2003;

- TH - поверка в соответствии с МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;

- СЭТ-4ТМ.03М - поверка в соответствии с методикой поверки «Счетчик электрической энергии многофункциональный СЭТ-4ТМ.03М. Методика поверки. ИЛГШ.411152.145 РЭ1»;

- ПСЧ-4ТМ.05М - поверка в соответствии с методикой поверки «Счетчик электрической энергии многофункциональный ПСЧ-4ТМ.05М. Методика поверки. ИЛГШ.411152.146 РЭ1»;

- УСПД «ЭКОМ-ЗОООМ» - поверка в соответствии с МИ 1202-86 и документом МП26-29299 «Программно-технический измерительный комплекс «ЭКОМ». Методика поверки».

Приемник сигналов точного времени.

Нормативные документы

ГОСТ 1983-2001

ГОСТ 7746-2001

ГОСТ Р 52323-2005

ГОСТ Р 52425

ГОСТ 22261-94.

ГОСТ Р 8.596-2002.

МИ 3000-2006

«Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».

«Трансформаторы тока. Общие технические условия».

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

«Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии». Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

ГСП. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

«Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки».

Заключение

Тип системы автоматизированной информационно - измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «ЛЭСК» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и во время эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.