Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС 330 кВ "Гатчинская" - АИИС КУЭ ПС 330 кВ "Гатчинская" с Изменением №1

Назначение

Настоящее описание типа системы автоматизированной информационноизмерительной коммерческого учета электрической энергии ПС 330 кВ «Гатчинская» -АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» с Изменением № 1 (далее АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская») является дополнением к описанию типа системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ПС 330 кВ «Гатчинская» -АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская», свидетельство об утверждении типа RU.E.34.O33.A № 37259, регистрационный № 42255-09, и включает в себя описание дополнительного измерительного канала, соответствующего точке измерений № 39.

Область применения АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» - коммерческий учёт электрической энергии на ПС 330 кВ «Гатчинская» ОАО «ФСК ЕЭС», в том числе для взаимных расчетов на оптовом рынке электрической энергии (ОРЭ).

Описание

АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» представляет собой многофункциональную, двухуровневую систему, которая состоит из измерительных каналов (далее - ИК), измерительно-вычислительного комплекса электроустановки (далее - ИВКЭ), выполняющего функции информационно-вычислительного комплекса (далее - ИВК), и системы обеспечения единого времени (далее - СОЕВ).

АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» решает следующие задачи:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии и автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электрической энергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

- предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированной информации в форме отображения, печатной форме, форме электронного документа (файла);

- ведение журналов событий ИК и ИВКЭ;

- контроль достоверности измерений на основе анализа пропуска данных и анализ журнала событий ИК;

- формирование защищенного от несанкционированных изменений архива результатов измерений, с указанием времени проведения измерения и времени поступления данных в электронный архив, формирование архива технической и служебной информации;

- передача в организации - участники ОРЭ результатов измерений (1 раз в сутки);

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений (1 раз в сутки);

- организация доступа к технической и служебной информации (1 раз в 30 мин);

- синхронизация времени в автоматическом режиме всех элементов ИК и ИВКЭ (счетчик, шлюз Е-422, сервер АРМ ПС, УСПД) с помощью СОЕВ, соподчиненной национальной шкале времени безотносительно к интервалу времени с погрешностью не более ± 5 с;

- автоматизированный (1 раз в сутки) контроль работоспособности программнотехнических средств ИК и ИВКЭ;

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

АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» включает в себя следующие уровни:

1 -й уровень - ИК, включающие измерительные трансформаторы тока (ТТ); измерительные трансформаторы напряжения (ТН); счётчики электрической энергии электронные многофункциональные серии SL7000; вторичные электрические цепи; технические средства кана-

лов передачи данных.

2 -й уровень - ИВКЭ включает в себя:

- шкаф технологического коммутационного устройства (далее - ТКУ), в состав которого входит два шлюза E-422, WiFi модем AWK 1100, сетевой концентратор, блоки резервного питания счетчиков, блок питания шкафа, коммутационное оборудование;

- шкаф устройства центральной коммутации (далее - ЦКУ), в состав которого входит WiFi модем AWK 1100, оптический конвертор, сетевой концентратор D-Link, спутниковая станция «SkyEdge PRO», сервер АРМ ПС;

- шкаф УСПД, в состав которого входит УСПД ЭКОМ-3000, блок бесперебойного питания;

- устройство синхронизации системного времени (УССВ) на базе GPS-приемника (в составе УСПД ЭКОМ-3000).

Первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счётчике 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 электрической мощности, которые усредняются за период 0,02 с. Средняя за период реактивная электрическая мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной электрической мощности.

Электрическая энергия вычисляется для интервалов времени 30 мин, как интеграл от средней электрической мощности, получаемой периодически за 0,02 с.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение электрической мощности на интервалах времени 3 или 30 мин. В памяти счетчиков ведутся профили нагрузки.

Каналы связи не вносят погрешностей в результаты измерений энергии и мощности, которые передаются от счетчиков в ИВКЭ, поскольку используется цифровой метод передачи данных.

Для обеспечения единого времени в АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» в состав ИВКЭ входит УССВ на базе GPS приемника. УССВ осуществляет прием сигналов точного времени и синхронизацию времени в УСПД.

Контроль меток времени во всех элементах АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» осуществляется УСПД каждые 30 мин. Синхронизация (коррекция) времени в счетчиках ИК производится при расхождении времени внутренних таймеров счетчиков и УССВ на значение более 2 с. Синхронизация времени в шлюзах Е-422 и сервере АРМ ПС производится также УССВ при расхождении значений времени в этих устройствах и УССВ на значение более 2 с.

Таким образом, СОЕВ АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» обеспечивает измерение времени в системе с погрешностью не хуже ± 5 с.

Программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение УСПД ЭКОМ-3000 защищено от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Уровень защиты - С, согласно МИ 3286-2010.

Наименование, номер версии, цифровой идентификатор и алгоритм вычисления цифрового идентификатора метрологически значимых частей ПО представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Состав и метрологические характеристики дополнительного измерительного канала АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Состав и метрологические характеристики дополнительного измерительного канала АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская»

В столбце 8 таблицы 2 приведены границы допускаемой относительной погрешности при доверительной вероятности, равной 0,95, при следующих условиях:

51,а.о — границы допускаемой основной погрешности измерений активной электрической энергии при I = 0,1-Ihom для cosф = 0,8;

З2.а.о — границы допускаемой основной погрешности измерений активной электрической энергии при I = 1ном для cosф = 0,8;

51,р.о — границы допускаемой основной погрешности измерений реактивной электрической энергии при I = 0, 1-Ihom для simp = 0,6;

З2.р.о — границы допускаемой основной погрешности измерений реактивной электрической энергии при I = 1ном для simp = 0,6;

З1.а.р — границы допускаемой погрешности измерений активной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = 0,1-Ihom для cosф = 0,8;

З2.а.р — границы допускаемой погрешности измерений активной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = 1ном для cosф = 0,8;

61.р.р — границы допускаемой погрешности измерений реактивной электрической энергии при в рабочих условиях применения I = 0,1-Ihom для sinф = 0,6;

З2.р.р — границы допускаемой погрешности измерений реактивной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = 1ном для sinф = 0,6.

Нормальные условия эксплуатации:

— параметры питающей сети: напряжение — (220 ± 4,4) В; частота — (50 ± 0,5) Гц;

— параметры сети: диапазон напряжения — (0,99 + 1,01)Uh; диапазон силы тока — (1,0 + 1,2) 1н; диапазон коэффициента мощности cos9 (sm9) — 0,87 (0,5); частота — (50 ± 0,5) Гц;

— температура окружающего воздуха: ТТ — от +15°С до +35°С;ТН — от +10°С до +35°С; счетчиков: в части активной энергии — от +21 °С до +25°С, в части реактивной энергии — от +18°С до +22°С; УСПД — от +15°С до +25°С;

— относительная влажность воздуха — (70±5) %;

— атмосферное давление — (750±30) мм рт.ст.

Рабочие условия эксплуатации:

для ТТ и ТН:

- параметры сети: диапазон первичного напряжения - (0,9 ^ 1,1)ин1; диапазон силы первичного тока (0,01 + 1,2) 1н1; коэффициент мощности cos9 (sm9) - 0,5 + 1,0 (0,6 + 0,87); частота - (50 ± 0,5) Гц;

- температура окружающего воздуха - от -30°С до +35°С;

- относительная влажность воздуха - (70 ± 5) %;

- атмосферное давление - (750 ± 30) мм рт.ст; для электросчетчиков:

- параметры сети: диапазон вторичного напряжения - (0,9 ^ 1,1) ин2; диапазон силы вторичного тока - тока (0,01 + 1,2) 1н2;

- диапазон коэффициента мощности cos9 (sm9) - 0,5 + 1,0 (0,6 ^ 0,87); частота - (50 ± 0,5) Гц;

- магнитная индукция внешнего происхождения - 0,5 мТл;

- температура окружающего воздуха - от +15°С до +30°С;

- относительная влажность воздуха - (40-60) %;

- атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст;

для аппаратуры передачи и обработки данных:

- параметры питающей сети: напряжение - (220±10) В; частота - (50 ± 1) Гц;

- температура окружающего воздуха - от +15°С до +30°С;

- относительная влажность воздуха - (70±5) %;

- атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст.

Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1, УСПД на однотипный утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» как его неотъемлемая часть.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений времени в счетчиках дополнительного измерительного канала ± 5 с.

Надежность применяемых в системе компонентов:

- счетчик электрической энергии - средняя наработка на отказ не менее 120 000 ч, время восстановления работоспособности не более 168 ч;

- ИВКЭ - средняя наработка на отказ не менее 35 000 ч, время восстановления работоспособности не более 168 ч;

- шлюз Е-422 - средняя наработка на отказ не менее 50 000 ч;

- УСПД - средняя наработка на отказ не менее 35 000 ч, среднее время восстановления работоспособности 24 ч;

- СОЕВ - коэффициент готовности Кг не менее 0,95, среднее время восстановления не более 168 ч.

У становленный полный срок службы АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» - не менее 20 лет.

В АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» используются следующие виды резервирования:

- резервирование по двум интерфейсам опроса счетчиков;

- резервирование питания счетчиков, шлюзов Е-422, сервера АРМ ПС, УСПД;

- предусмотрена возможность автономного считывания измерительной информации со счетчиков и визуальный контроль информации на счетчике;

- контроль достоверности и восстановление данных;

- наличие резервных баз данных;

- наличие перезапуска и средств контроля зависания;

- наличие ЗИП.

Регистрация событий:

- журнал событий ИК:

- отключение и включение питания;

- корректировка времени;

- удаленная и местная параметризация;

- включение и выключение режима тестирования;

- журнал событий ИВКЭ:

- дата начала регистрации измерений;

- перерывы электропитания;

- потери и восстановления связи со счётчиками;

- программные и аппаратные перезапуски;

- корректировки времени в каждом счетчике.

Защищенность применяемых компонентов:

- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

- привод разъединителя трансформаторов напряжения;

- корпус (или кожух) автоматического выключателя в цепи трансформатора напряжения, а так же его рукоятка (или прозрачная крышка);

- клеммы вторичной обмотки трансформаторов тока;

- промежуточные клеммники, через которые проходят цепи тока и напряжения;

- испытательная коробка (специализированный клеммник);

- крышки клеммных отсеков счетчиков;

- крышки клеммного отсека УСПД;

- защита информации на программном уровне:

- установка двухуровневого пароля на счетчик;

- установка пароля на УСПД;

- защита результатов измерений при передаче информации (возможность использования цифровой подписи).

Глубина хранения информации:

- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях, журнал событий - не менее 35 суток;

- ИВКЭ - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений - не менее 35 суток;

- сервер АРМ ПС - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений -не менее 4 лет.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии ПС 330 кВ «Гатчинская» АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» с Изменением № 1.

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» с Изменением № 1 определяется проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.

Поверка

осуществляется по документу МП 42255-12 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электрической энергии ПС 330 кВ «Гатчинская» АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» с Изменением № 1. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Пензенский ЦСМ» 17.02.2011 г.

Рекомендуемые средства поверки и требуемые характеристики:

- мультиметр «Ресурс-ПЭ». Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига между напряжениями ± 0,1 °. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения: ± 0,2 % (в диапазоне измерений от 15 до 300 В); ± 2,0 % (в диапазоне измерений от 15 до 150 мВ). Пределы допускаемой относительной погрешности измерений тока: ± 1,0 % (в диапазоне измерений от 0,05 до 0,25 А); ± 0,3 % (в диапазоне измерений от 0,25 до 7,5 А). Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты ± 0,02 Гц;

- радиочасы РЧ-011. Пределы допускаемой погрешности синхронизации времени со шкалой UTC (SU) ± 0,1 с.

Сведения о методах измерений

Методика измерений электрической энергии с использованием АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Гатчинская» с Изменением № 1. Свидетельство об аттестации № 01.00230/1-2012 от 17.02.2011 г.

Нормативные документы

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

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

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.