Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ОАО "Экспериментальная ТЭС"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ОАО «Экспериментальная ТЭС» (далее АИИС) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, измерения времени в координированной шкале времени UTC.

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 СЭТ-4ТМ.03 (Г. р. № 27524-04).

ИВК включает в себя:

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

- комплекс программно-технический измерительный (ПТК) «ЭКОМ» (Госреестр СИ №19542-05) на базе промышленного компьютера DEPO Storm 12300Q1 (сервер АИИС)

- автоматизированные рабочие места.

ТТ и ТН, входящие в состав ИИК ТИ, выполняют функции масштабного преобразования тока и напряжения для каждого присоединения, в которых они используются. Мгновенные значения аналоговых сигналов тока и напряжения преобразуются счетчика

ми электрической энергии АИИС 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.

Вычисленные значения активной и реактивной мощности каждого направления преобразуются в частоту следования импульсов. Во внутренних регистрах счетчиков осуществляется накопление импульсов, соответствующих каждому виду и направлению передачи электроэнергии. Количество накопленных в регистрах импульсов за 30минутный интервал времени пропорционально энергии каждого вида и направления.

По окончании 30-минутного интервала накопленное количество импульсов из каждого регистра переносится в долговременную энергонезависимую память с указанием времени измерений в координированной шкале времени UTC.

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 ПТК. ПТК осуществляет сбор результатов измерений с УСПД, их обработку, заключающуюся в умножении на коэффициенты трансформации ТТ и ТН, хранение в базе данных SQL.

На уровне ИВК обеспечивается 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»;

- филиал ОАО «МРСК Юга» - «Ростовэнерго»;

- филиал ОАО «ФСК ЕЭС» Ростовское ПМЭС;

- филиал ОАО «СО ЕЭС» РДУ Ростовской области и Республики Калмыкия;

- филиал ОАО «Донэнерго» ШМЭС.

Связь между ИИК ТИ и УСПД осуществляется по шинам интерфейса RS-485.

Связь между УСПД и сервером ИВК осуществляется по основному и резервному каналам связи. Основной канал организован посредством локальной сети. Резервный канал - посредством модема Zyxel U-336S по телефонной линии общего пользования.

Связь между ИВК и внешними по отношению к АИИС системами обеспечивается по основному и резервному каналам связи. В качестве основного канала связи используется глобальная сеть передачи данных Интернет, в качестве резервного канала связи используется служба GPRS сети мобильной радиосвязи посредством GSM-модема Siemens ES75.

Организован прямой доступ к УСПД со стороны внешних систем посредством GSM-модема Siemens \1С-351 по сети мобильной радиосвязи.

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

Перечень и состав ИК АИИС приведен в таблице 1.

АИИС КУЭ выполняет измерение времени в шкале UTC. Синхронизация часов УСПД со шкалой UTC производится от встроенного в УСПД GPS-приемника в постоянном режиме. Передача шкалы времени от УСПД часам счетчиков электрической энергии осуществляется принудительно каждый раз по окончании суток при их опросе. Кроме этого, при опросе счетчика по окончании каждого 30-минутного интервала производится проверка рассинхронизации шкалы времени счетчиков. УСПД вычисляет разницу между показаниями своих часов и счетчика, и если поправка часов счетчика превышает ±2 с, производит коррекцию часов счетчика.

Таблица 1 - Перечень и состав ИК АИИС

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 в соответствии с МИ 3286-2010 соответствует уровню «С».

Технические характеристики

Количество измерительных каналов

Границы допускаемой относительной погрешности при доверительной вероятности Р=0,951 при измерении активной и реактивной электрической энергии и активной и реактивной средней мощности в рабочих условиях применения

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 Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных

Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет

Ведение журналов событий ИВК и ИИК ТИ

Рабочие условия применения компонентов АИИС: температура окружающего воздуха (кроме ТТ и ТН), °С температура окружающего воздуха (для ТТ и ТН), °С частота сети, Гц напряжение сети питания, В индукция внешнего магнитного поля, мТл

Допускаемые значения информативных параметров:

ток, % от 1ном для ИК №№9, 10, 11, 12

ток, % от 1ном для ИК №№1:8, 13 :23

напряжение, % от ином

коэффициент мощности cos ф

коэффициент реактивной мощности, sin ф

23

приведены в таблице 3

± 5

30

30

автоматическое

автоматическое

3,5

автоматическое

от 0 до плюс 40

от минус 40 до плюс 40

от 49,5 до 50,5

от 198 до 242

не более 0,05

от 2 до 120%

от 5 до 120%

от 90 до 110%

0,5 инд.-1,0-0,5 емк.

0,5 инд.-1,0-0,5 емк.

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

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.

Таблица 3. Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной (SWA) и реактивной (SWP) энергии ИК АИИС в рабочих условиях применения для значений тока 2, 5, 20, 100, 120 % номинального и значений коэффициента мощности 0,5, 0,8, 0,865 и 1.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист документа «СЦЭ.425210.006. ПС. Система автоматизированная информационно - измерительная учета электроэнергии ОАО «Экспериментальная ТЭС». Паспорт».

Комплектность

Комплектность АИИС представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС

Поверка

осуществляется по документу СЦЭ.425210.006 Д1. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ОАО «Экспериментальная ТЭС». Методика поверки, утвержденному ФГУП «СНИИМ» «04» июля 2011 г.

Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП-2-2У, 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 - в соответствии с ГОСТ 8.217;

- измерительные трансформаторы напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216;

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

- УСПД «ЭКОМ-3000»- в соответствии с документом «МП 26-262-99. ГСИ. Программнотехнический   измерительный комплекс ЭКОМ. Методика поверки.», утвержденным

УНИИМ (декабрь 1999г.);

- ПТК ЭКОМ - в соответствии с документом «ГСИ. Комплекс программно-технический измерительный ЭКОМ. Методика поверки», утвержден ВНИИМС в ноябре 2005 г.

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ОАО «Экспериментальная ТЭС». Свидетельство об аттестации методики измерений №97-01.00249-2011от «21» июня 2011 г.

Нормативные документы

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

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

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

4. ГОСТ 30206-94 Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2s и 0,5s;

5. ГОСТ 26035-83. Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия;

6. СЦЭ.425210.006. ПС. Система автоматизированная информационно - измерительная учета электроэнергии ОАО «Экспериментальная ТЭС». Технорабочий проект.

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.