Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО "Барнаульский Водоканал", г.Барнаул с Изменением №1, 2

Назначение

Настоящее описание типа системы автоматизированной информационноизмерительной коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул с Изменениями № 1, 2 является дополнением к описанию типа системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул, Свидетельство об утверждении типа RU.E.34.007.A № 40958, регистрационный № 45333-10, и включает в себя описание дополнительных измерительных каналов, соответствующих точкам измерений № 41 - 45.

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул с Изменениями № 1, 2 (далее АИИС) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности и измерения времени в шкале времени UTC(SU).

Описание

АИИС 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;

- передача в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии средств измерений со стороны серверов 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;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС;

- измерение времени.

АИИС имеет двухуровневую структуру:

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

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

ИИК ТИ включают в себя:

- трансформаторы тока (ТТ) и их вторичные цепи;

- трансформаторами напряжения (ТН) и их вторичные цепи;

- счётчики электроэнергии.

ИВК включает в себя:

- устройство сбора и передачи данных (УСПД) «ЭКОМ-3000» (Госреестр СИ № 17049-09) со встроенным приемником меток времени GPS;

- сервер баз данных (сервер БД) на базе промышленного компьютера DEPO 1250Q1;

- автоматизированные рабочие места.

Принцип действия АИИС основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение) с использованием электромагнитных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), измерении и интегрировании мгновенной мощности с использованием счетчиков электрической энергии типа СЭТ-4ТМ.03М, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.

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. Мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности. За период сети из мгновенных значений мощности вычисляется активная мощность, из мгновенных значений тока и напряжения их среднеквадратические значения и, затем, полная мощность. Реактивная мощность вычисляется из значений активной и полной мощности.

Приращения активной (реактивной) электрической энергии вычисляются как интеграл по времени от значений активной (реактивной) мощности и сохраняются в регистрах долговременной памяти.

УСПД один раз в 30 минут опрашивает счетчики электрической энергии и собирает результаты измерений, осуществляет обработку, заключающуюся в пересчете количества накопленных импульсов за период 30 минут в именованные величины, хранит результаты измерений в регистрах собственной памяти и передает их в ИВК. ИВК осуществляет сбор результатов измерений с УСПД, их обработку, заключающуюся в умножении на коэффициенты трансформации ТТ и ТН, хранение в базе данных сервера БД.

На уровне ИВК осуществляется:

- прием данных по приращениям электроэнергии по присоединению «ГПП «Пресс» 110/6 кВ ЗРУ «Пресс» яч.36 Водоканал» и занесение их в базу данных сервера БД. Данная точка измерений входит в состав системы информационно-измерительной автоматизированной коммерческого учета электрической энергии ОАО ХК "Барнаултрансмаш" Г. р. № 34094-07, измерительный канал №27;

- визуальный просмотр результатов измерений из базы данных и автоматическая передача результатов измерений во внешние системы по протоколу SMTP (спецификация RFC 821) в формате XML 1.0, в том числе в:

- ПАК ОАО «АТС»;

- ОАО «Алтайэнергосбыт»;

- филиал ОАО «СО ЕЭС» Алтайское РДУ;

- филиал ОАО «МРСК Сибири» - «Алтайэнерго»;

- ОАО «Барнаульская горэлектросеть».

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 (входит в состав ИВК);

- сети связи GSM в качестве основного канала связи передачи данных от ИИК в УСПД посредством сотового модема Siemens TC-35i.

- сети связи GPRS в качестве резервного канала связи передачи данных от ИИК в УСПД посредством коммуникатора 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, а также для получения данных по приращениям электроэнергии по присоединению «ГПП «Пресс» 110/6 кВ ЗРУ «Пресс» яч. 36 Водоканал» АИИС КУЭ ХК Барнаултрансмаш;

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

ИИК ТИ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК).

Перечень и состав измерительных компонентов дополнительных измерительных каналов АИИС приведен в таблице 1.

Передача шкалы времени UTC(SU) часам счетчиков электрической энергии происходит во время сеанса связи УСПД со счетчиком. УСПД сравнивает собственную шкалу времени со шкалой счетчиков. Если поправка часов счетчика превышает величину ±1 с, УСПД производит синхронизацию часов счетчика. Для счетчиков типа СЭТ-4ТМ.03М синхронизация осуществляется не чаще 1 раза в сутки.

Таблица 1 - Перечень и состав измерительных компонентов дополнительных измерительных каналов АИИС

ео о о

о

Лист № 4

Программное обеспечение

В ИВК АИИС используется программное обеспечение «Энергосфера» из состава ПТК «ЭКОМ». Метрологически значимая часть программного комплекса «Энергосфера» и ее идентификационные признаки приведены в таблице 2.

Таблица 2. Идентификационные данные метрологически значимой части ПО

Уровень защиты метрологически значимой части программного обеспечения по МИ 3286-2010 соответствует уровню «С».

Технические характеристики

Количество дополнительных измерительных каналов .................................................................... 5

Границы основной допускаемой относительной погрешности измерений активной и реактивной электрической энергии, активной и реактивной средней мощности при доверительной вероятности

Р=0,951 ............................................................................................................. приведены в таблице 3

Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной и реактивной электрической энергии, активной и реактивной средней мощности при доверительной вероятности

Р=0,95 в рабочих условиях применения ....................................................... приведены в таблице 4

Предел допускаемого значения поправки часов счетчиков

электрической энергии относительно шкалы времени UTC не более, с

Период измерений активной и реактивной средней электрической

мощности и приращений электрической энергии, минут

Период сбора данных со счетчиков электрической энергии, минут

Формирование XML-файла для передачи внешним системам...............................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 компонентов АИИС:

температура окружающего воздуха (кроме ТТ и ТН), °С.......................................от 0 до плюс 40

температура окружающего воздуха (для ТТ и ТН), °С..............................от минус 40 до плюс 40

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

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

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

Допускаемые значения информативных параметров: ток, % от 1ном......................................................................................................................от 2 до 120

напряжение, % от ином....................................................................................................от 90 до 110

коэффициент мощности cos ф........................................................................0,5 инд. - 1,0 - 0,8 емк.

коэффициент реактивной мощности, sin ф...................................................0,5 инд. - 1,0 - 0,5 емк.

1 Рассчитаны по методике РД 153-34.0-11.209-99

Таблица 3 - Границы основной допускаемой относительной погрешности измерений активной (SW0A) и реактивной (SWOP) энергии ИК АИИС

Таблица 4 - Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной (SWA) и реактивной (SWP) энергии ИК АИИС в рабочих условиях применения

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист документа «РЭС.425210.063ФО Система автоматизированная информационно - измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул с Изменениями № 1, 2. Формуляр».

Комплектность

Комплектность АИИС представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Комплектность АИИС

Поверка

осуществляется в соответствии с документом РЭС.425210.063Д3 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул с Изменениями № 1, 2. Методика поверки», утвержденным ФГУП «СНИИМ» «10» июля 2013 г.

Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП2-2У (Г. р. № 16373-08), мультиметр АРРА-109 (Г. р. № 20085-11), клещи токовые АТК-1001 (Г. р. № 4384110), измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел» (Г. р. № 2307005), тайм-серверы ФГУП «ВНИИФТРИ» из состава средств передачи эталонных сигналов времени и частоты ГСВЧ (поправка системных часов операционной системы компьютеров, осуществляющих прием сигналов точного времени по сетевому протоколу NTP составляет величину не более ± 10 мс).

Поверка измерительных компонентов АИИС проводится в соответствии со следующими нормативными документами по поверке:

- измерительных трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003;

- измерительных трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011;

- счетчиков электрической энергии СЭТ-4ТМ.03М - в соответствии с документом ИГЛШ.411152.145 РЭ1, согласованным с ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» 04 декабря 2007 г.;

- УСПД «ЭКОМ-3000М» - в соответствии с документом «СИ. Комплекс программнотехнический измерительный ЭКОМ-3000. Методика поверки. ПБКМ.421459.003 МП», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в мае 2009 г.

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул с Изменениями № 1, 2. Свидетельство об аттестации методики измерений № 174 - 01.00249 -2013 от «12» июля 2013 г.

Нормативные документы

электроэнергии    и мощности ООО «Барнаульский Водоканал», г. Барнаул

с Изменениями № 1, 2

1. ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения;

2. ГОСТ 7746-2001 Межгосударственный стандарт. Трансформаторы тока. Общие технические условия;

3. ГОСТ 1983-2001 Межгосударственный стандарт. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия;

4. ГОСТ Р 52323-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S;

5. ГОСТ Р 52425-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии;

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

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли и товарообменных операций.