Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО "Барнаульский Водоканал", г.Барнаул

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул (далее АИИС) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, измерения времени в координированной шкале времени.

Область применения - коммерческий учет электрической энергии, потребляемой ООО «Барнаульский Водоканал».

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС КУЭ выполняет следующие функции:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- периодический и 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-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений со стороны сервера организаций-участников оптового рынка электроэнергии;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных 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;

- измерение времени.

АИИС имеет двухуровневую структуру:

- 1-й уровень - информационно-измерительные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);

- 2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) с функцией сбора информации от ИИК ТИ.

ИИК ТИ включают в себя:

- трансформаторы тока (ТТ);

- трансформаторами напряжения (TH);

- счётчики электроэнергии МТ (Г.р. №32930-08, модификация МТ831-T1A32R46S43-E12-V22-M3KOZ4) и СЭТ-4ТМ.03 (Госреестр СИ № 27524-04, модификация СЭТ-4ТМ.03.01);

- вторичные измерительные цепи ТТ и TH.

ТТ и TH, входящие в состав ИИК ТИ, выполняют функции масштабного преобразования тока и напряжения для каждого присоединения, в которых они используются.

Принцип действия счетчиков МТ основан на преобразовании входных сигналов тока и напряжения с использованием трех трансформаторов тока с линейными характеристиками и трех высокоточных делителей напряжения со схемами защиты от бросков напряжения и высокочастотных помех. Линейный режим работы трансформаторов тока обеспечивается электронной схемой компенсации гистерезиса.

Сигналы от трансформаторов тока и делителей напряжения поступают на многоканальный 16-разрядный аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) с фильтрами для защиты от наложения сигналов, обеспечивающий период преобразования 250 мкс. Результаты преобразования передаются по шине SPI в цифровой сигнальный процессор (ЦСП). ЦСП вычисляет соответствующие значения энергии, мощности, параметров качества электрической энергии и передает их по шине SPI в устройство управления тарифами, а также управляет работой светодиодных индикаторов.

В счетчиках типа СЭТ-4ТМ.03 осуществляется вычисление активной мощности путем интегрирования на временном интервале 20 мс мгновенных значений электрической 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 телеметрии, число которых подсчитывается на интервале времени 30 минут и сохраняется во внутренних регистрах счетчика.

Измерения выполняются счётчиками автоматически, просмотр результатов измерений на дисплее возможен как в режиме автоматической прокрутки, так и в ручном режиме. Счетчики электрической энергии по истечении каждого получасового интервала осуществляют привязку результатов измерения к времени в шкале UTC(SU) с учетом поясного времени.

ИВК осуществляет сбор, первичную обработку и хранение результатов измерений и служебной информации ИИК.

ИВК АИИС построен на базе программно-технического комплекса (ПТК) «ЭКОМ» (Госреестр СИ № 19542-05), в качестве аппаратной части использован сервер DEPO Storm 1250Q1 (сервер АИИС) и УСПД «ЭКОМ-3000» (Госреестр СИ № 17049-09), а в качестве программного обеспечения - пакет программ «Энергосфера» из состава ПТК «ЭКОМ». В состав ИВК входят также два автоматизированных рабочих места.

ИВК выполняет функции устройства сбора и передачи данных, управляет работой ИИК ТИ, ведет календарь и шкалу времени. УСПД «ЭКОМ-ЗООО» автоматически выполняет синхронизацию шкалы времени своих часов с координированной шкалой времени посредством приема и обработки сигналов GPS.

Сервер сбора данных ПТК «ЭКОМ» принимает измерительную информацию от УСПД и производит передачу полученной информации в ОАО «АТС», ОАО «Алтайэнергосбыт», филиал ОАО «СО ЕЭС» Алтайское РДУ, филиал ОАО «МРСК Сибири» - «Алтайэнерго», ОАО «Барнаульская горэлектросеть».

Передача шкалы времени UTC(SU) часам счетчиков электрической энергии, которые используются в ИК №№1-:-14, 29, 30 (счетчики типа СЭТ-4ТМ.03) происходит по окончании суток принудительно во время сеанса связи со счетчиком. Передача шкалы времени UTC(SU) часам счетчиков электрической энергии, которые используются в ИК №№15-5-28 (счетчики типа МТ) происходит во время сеанса опроса счетчиков при условии, что поправка счетчика относительно шкалы часов УСПД превышает ±1 с.

Информационные каналы связи внутри АИИС построены посредством:

- шины интерфейса RS-485 для соединения счетчиков в пределах подстанции и подключения к каналообразующему оборудованию для дальнейшей передачи данных в УСПД;

- сети связи GSM в качестве основного канала связи передачи данных от ИИК измерительных каналов №№1-5-30 в ИВК через встроенный в счетчик GSM-модем (ТИ №№15-5-28) и через сотовый модем Siemens TC-35i (ТИ №№1-5-14, 28, 29);

- сети связи GPRS в качестве резервного канала связи передачи данных от ИИК измерительных каналов №№1-5-30 в ИВК через PGC-02;

- телефонной сети общего пользования (ТФСОП) для прямого доступа к УСПД со стороны внешних систем, в том числе ОАО «АТС» через модем Zyxel U-336S.

- ЛВС IEEE 802.3 для связи между блоками ИВК и подключения к глобальной сети Internet.

Информационные каналы для связи АИИС с внешними системами построены посредством:

- глобальной информационной сети с присоединением через интерфейс IEEE 802.3 для передачи данных внешним системам, в т. ч. ОАО «АТС» по основному каналу связи;

- сети связи GPRS качестве резервного канала связи передачи данных от сервера ИВК во внешние системы через модем Siemens ES75.

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.

Перечень ИК и состав ИИК ТИ приведен в таблице 1; состав ИВК АИИС приведен в таблице 2; перечень программных средств ИВК приведен в таблице 3.

Таблица 1. Перечень и состав ИК.

Таблица 2. Связующие элементы АИИС

Таблица 3. Перечень программных средств ИВК.

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

Технические характеристики

Количество измерительных каналов..........................................................................30.

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 4.

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.

Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет................3,5.

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

Рабочие условия применения технических средств АИИС: температура окружающего воздуха, °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 №28, % от 1ном.................................................................................от 2 до 120;

ток для ИК кроме №28, % от 1ном......................................................................от 5 до 120;

Лист №7

Всего листов 9 напряжение, % от Uhom.......................................................................................от 90 до 110;

коэффициент мощности, cos ф (при измерении активной электрической энергии и мощности)...................................................................................................0,5 инд.-1,0-0,5 емк.;

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

Сведения о программном обеспечении АИИС: Наименование........................................................................................................СПО «Энергосфера»;

Версия программного обеспечения..................................................................... v6.3;

Способ защиты программного обеспечения - система разграничения прав доступа

операционной системы.

Показатели надежности:

Средняя наработка на отказ, часов......................................................................не менее 1505 ч;

Коэффициент готовности.............................................................  не менее 0,9.

Таблица 4. Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной (<5,/) и реактивной (<5/) энергии ИК АИИС для значений тока 2, 5, 20, 100^120 % от номинального и значений коэффициента мощности 0,5, 0,8, 0,865 и 1._________________________________________________________

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист формуляра РЭС.425210.063 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул. ФО».

Комплектность

В комплект АИИС входят технические средства и документация, указанные в таблице 5.

Таблица 5________

Технические средства ИИК ТИ в соответствии с таблицей 1_______________________________

Связующие элементы АИИС в соответствии с таблицей 2_______________________________

_________Документация__________________________________ РЭС.425210.063 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г.

Барнаул. Технорабочий проект________________________________________________________

РЭС.425210.063. ФО«Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г.

Барнаул. Формуляр»_______________________________________________________________

РЭС.425210.063 Д1 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул. Методика поверки»

Поверка

Поверка измерительных каналов АИИС проводится в соответствии с документом РЭС.425210.063 Д1 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ СНИИМ «21» сентября 2010 г.

Межповерочный интервал - 4 года.

Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП2-2У-01, мультиметр АРРА-109, вольтамперфазометр «Парма ВАФ-А», измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел», часы «Электроника-65».

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 МТ - в соответствии с документом «Счетчики статические трехфазные переменного тока активной и реактивной энергии МТ. Методика поверки» (утв. СНИИМ в июне 2008 г.);

— счетчики электрической энергии СЭТ-4ТМ.03 - в соответствии с документом ИГЛШ.411152.124 РЭ1;

— УСПД «ЭКОМ-3000» - по методике поверки ПБКМ.421459.003 МП, утвержденной ФГУП «ВНИИМС»;

— ПТК «ЭКОМ» - по методике поверки ПБКМ.421459.004 МП, утвержденной ФГУП «ВНИИМС»;

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

1. ГОСТ Р 8.596-2002.... Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения

2. ГОСТ Р 52323-05..... Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S

3. ГОСТ Р 52425-05..... Статические счетчики реактивной энергии

4. ГОСТ 26035-83....... Счетчики электрической энергии переменного тока электронные.

Общие технические условия

5. ГОСТ 7746-2001...... Трансформаторы тока. Общие технические условия

6. ГОСТ 1983-2001...... Трансформаторы напряжения. Общие технические условия

Заключение

Тип «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.