Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО "Первая сбытовая компания" для энергоснабжения ОАО "Белгородасбестоцемент"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «Первая сбытовая компания» для энергоснабжения ОАО «Белгородасбестоцемент» (далее - АИИС КУЭ) предназначена для эффективного автоматизированного коммерческого учета электроэнергии (мощности) в ОАО «Белгородасбестоцемент», а также регистрации и хранения параметров электропотребления, формирования отчетных документов и информационного обмена с субъектами оптового рынка электроэнергии (ОРЭ), ОАО «АТС», «СО-ЦДУ «ЕЭС» и др. (далее - внешние пользователи).

Описание

Функции АИИС КУЭ. АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, трехуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

• измерение 30-минутных приращений активной электроэнергии,

• 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);

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

• передача в организации (внешние пользователи) результатов измерений;

• предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений со стороны сервера организаций (внешних пользователей);

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

• диагностика функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

• конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

• ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).

Метод измерения электроэнергии (мощности). Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электроэнергии. 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 0,02 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.

Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности вычисляется для интервалов времени 30 мин. (Умножение на коэффициенты трансформации осуществляется в сервере).

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по интерфейсу RS 485 через GSM-канал поступает на вход УСПД, где осуществляется автоматизированный сбор, контроль и учет показателей и режимов потребления электроэнергии, передача накопленных данных по каналам передачи данных при помощью соединения с применением транспортного протокола TCP/IP. ИВК предназначен для обеспечения выполнения задач автоматического сбора, диагностики, обработки и хранения информации об измеренной электроэнергии, а также обеспечения интерфейсов доступа к информации. Учетная информация, передаваемая внешним пользователям через Internet (основной канал связи) и GSM- модем (резервный канал связи), отражает 30-минутные результаты измерения потребления электроэнергии по точке учета. Передача информации реализована с использованием электронных документов в виде макетов 51070 и 80020 в формате XML.

Состав. АИИС состоит из 3 уровней

1-й уровень - уровень 15 измерительно-информационных точек учета (ИИК ТУ) содержит в своем составе:

• измерительные трансформаторы напряжения (TH) по ГОСТ 1983-2001 типа НОМ-6, НТМИ-6 класса точности (КТ) 0,5;

• измерительные трансформаторы тока (ТТ) по ГОСТ 7746-2001 типа ТПЛ-10, ТОЛ-10, Т-0,66, КТ 0,5;

• вторичные измерительные цепи тока и напряжения;

• многофункциональные микропроцессорные счетчики электроэнергии с цифровыми выходными интерфейсами RS485 (счетчики) для измерения активной и реактивной энергии типы ПСЧ-4ТМ.05М и ПСЧ-ЗТМ.05 по ГОСТ Р 52323-2005 (активная энергия) и ГОСТ Р 524252005 (реактивная энергия).

2-й уровень- измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) содержит в своем составе:

• устройство сбора и передачи данных (УСПД) типа RTU-325-E1-512-M3-B4-G - проектно-компонуемый, модульный, IBM PC-совместимый промышленный компьютер.

• коммуникационное И модемное оборудование (преобразователь интерфейса RS-485/RS-232; линии связи с использованием терминалов сотовой связи GSM-модемы);

• устройство синхронизации системного времени (УССВ), подключенное к УСПД по интерфейсу RS232, выполненное на основе GPS приемника 35HVS;

• цепи и устройства питания для УСПД и терминала сотовой связи;

3 -й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) содержит в своем составе:

• компьютер В серверном исполнении (SR 1500ALR\E5205\3*250GB RE\2G\DVDRW\BASICRAIL);

• технические средства для организации локальной вычислительной сети разграничения прав доступа к информации ОАО "Белгородасбестоцемент";

• автоматизированное рабочее место (АРМ);

• цепи и устройства питания сервера (источник бесперебойного питания 8000VA);

• коммуникационное оборудование для обмена данными со счетчиками (интерфейс RS-485/RS-232, GSM-модем);

• канал связи с провайдером;

• программные средства:

- ОС Windows Server 2003

- СУБД Oracle разработки Oracle Corporation

- ПО «Альфа Центр»

- ПО счетчика электрической энергии разработки ФГУП «Нижегородский завод им. М.В. Фрунзе» г. Нижний Новгород

Система обеспечения единого времени (СОЕВ). В АИИС КУЭ синхронизация времени производится от эталона, в качестве которого выступает GPS. В качестве приемника сигналов используется GPS35-HVS. .

У СПД, с периодом в 1 ч, выполняет коррекцию своих внутренних часов таким образом, чтобы расхождение с часами УССВ было не более ±1 с.

От УСПД синхронизируются внутренние часы счетчиков 1 раз в 30 мин. при опросе по интерфейсу RS485 и 1 раз в сутки при опросе по GSM-модемам. В случае, если расхождение времени счетчиков и УСПД составляет более ±1 с, производится коррекция времени счетчиков.

Системное время ИВК синхронизируется со временем УСПД при его опросе 1 раз в 30 мин. Допустимое рассогласование времени составляет ±1 с, при превышении которого производится коррекция времени.

В системе автоматически поддерживается единое время во всех ее компонентах с точностью не хуже ±5 с.

Организация защиты от несанкционированного доступа. В АИИС КУЭ предусмотрена многоуровневая защита от несанкционированного доступа: система паролей в ПО, пломбирование счетчиков, информационных цепей.

Технические характеристики

Технические характеристики АИИС КУЭ приведены в таблицах 1 и 2, которые содержат перечень измерительных каналов АИИС КУЭ указанием наименования присоединений, измерительных компонентов и их метрологических характеристик.

В таблице 3 приведены метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ. В качестве относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.

Таблица 1 - Перечень ИК АИИС и их состав

Примечание - Допускается замена счетчиков, ТТ, TH, УСПД на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Замена оформляется актом в установленном на предприятии порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа как его неотъемлемая часть

Таблица 2- Технические характеристики АИИС

Таблица 3- Пределы допускаемых относительных погрешностей измерения активной (реактивной) (5 wp /8 wq) электроэнергии (мощности) для реальных условий эксплуатации АИИС КУЭ при доверительной вероятности 0,95

I/In - значение первичного тока в сети в % от номинального

WP5%(Wq5) -Wp12o%(Wq12o%) - значения электроэнергии при I/In =5 -120%

Предел допускаемой абсолютной погрешности хода часов в сутки, с/сут         ± 5 Условия эксплуатации измерительных компонентов ИК АИИС соответствуют требованиям, распространяющихся на них НД:

• трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001 и ЭД;

• трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001 и ЭД;

• счётчики электроэнергии для измерения активной энергии ПСЧ-4ТМ.05М и ПСЧ-ЗТМ.05М

по ГОСТ Р 52323-2005 и ГОСТ Р 52425-2005 и ЭД.

. УСПД RTU-325 по ДЯИМ.466215.001РЭ

Таблица 4 - Условия эксплуатации АИИС

Надежность применяемых в АИИС компонентов

Параметры надежности средств измерений АИИС: трансформаторов напряжения и тока, счетчиков электроэнергии и УСПД

Компоненты АИИС:

Среднее время наработки на отказ, ч, не менее:

219000

219000

90000

100000

35000

50000

50000

20000

Срок службы, лет:

30

30

30

24

10

Трансформаторы тока

Трансформаторы напряжения

Электросчетчики ПСЧ-4ТМ.05, ПСЧ-ЗТМ.05

УСПД RTU-325

ИБП АРС SC Smart Power-URS 1000 VА

Модем GSM Siemens ТС-351 и коммуникационное и модемное оборудование

Устройство синхронизации системного времени УССВ-35НУ8

Сервер

Трансформаторы напряжения, тока;

Электросчетчики ПСЧ-4ТМ.05, ПСЧ-ЗТМ.05

УСПД RTU-325

Устройство синхронизации системного времени УССВ-35НУ8

Коммуникационное и модемное оборудование

Среднее время восстановления АИИС при отказе не более 4 ч.

Надежность системных решений:

• резервирование питания УСПД;

• резервирование каналов связи: на уровне ИИК-ИВК, ИВКЭ-ИВК; информация о результатах измерений может передаваться внешним пользователям по электронной почте;

• мониторинг состояния АИИС;

• удалённый доступ;

• возможность съёма информации со счётчика автономным способом

• визуальный контроль информации на счётчике Регистрация событий:

• в журнале событий счётчика;

• параметрирования;

• пропадания напряжения;

• коррекции времени в счетчике (сервере)

• в журнале УСПД:

• параметрирования;

• пропадания напряжения;

• коррекции времени в счетчике.

Защищенность применяемых компонентов

Механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

• электросчётчика;

• промежуточных клеммников вторичных цепей;

• УСПД;

• сервера;

Защита информации на программном уровне:

• результатов измерений (при передаче, возможность использования цифровой подписи)

• установка пароля на счетчик;

• установка пароля на У СПД

• установка пароля на сервере.

Глубина хранения информации

Глубина хранения информации в счетчиках и УСПД не менее 45 суток, на сервере не менее 3,5 лет.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на АИИС КУЭ.

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ определяется проектной документацией на систему (шифр ЭБЦ.425210.014П2)

В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений, методика поверки.

Поверка

Поверку производят в соответствии с документом «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «Первая сбытовая компания» для энергоснабжения ОАО "Белгородасбестоцемент". Методика поверки». Методика разработана и утверждена ГЦИ СИ ФГУ «Воронежский ЦСМ» в 2009 г., входит в комплект документации на систему.

Таблица 5-Основные и вспомогательные СИ, применяемые при поверке АИИС

Примечание - Допускается применение других СИ, обладающих требуемыми MX

Средства поверки измерительных трансформаторов напряжения по МИ 2845-2003, МИ 29252005 и (или) по ГОСТ 8.216-88.

Средства поверки измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003.

Средства поверки многофункциональных микропроцессорных счетчиков электрической энергии типа ПСЧ-4ТМ.05М ПСЧ-ЗТМ.05 по методике поверки ИЛГШ.411152.146 РЭ1, ИЛГШ.411152.137РЭ1.

Средства поверки УСПД RTU-325 по методике поверке ДЯИМ.466453.005 МП

Межповерочный интервал 4 года.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

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

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

ГОСТ Р52323-2005. Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2 S и 0,5 S)

ГОСТ Р52425-2005. Статические счетчики ватт-часов реактивной энергии переменного тока ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

ГОСТ Р 8.596-2002 "Метрологическое обеспечение измерительных систем".

МИ 2439-97.ГСИ. Метрологические характеристики измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля.

Рабочий проект «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «Первая сбытовая компания» для энергоснабжения ОАО "Белгородасбестоцемент" шифр ЭБЦ.425210.014 П2

Заключение

Тип Системы автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «Первая сбытовая компания» для энергоснабжения ОАО "Белгородасбестоцемент", заводской номер 01, утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.