Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ПС 110/35/10 кВ "Вынга"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ПС 110/35/10 кВ «Вынга» (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, измерения времени в координированной шкале времени UTC(SU).

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;

- 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 КУЭ;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

- измерение времени.

АИИС КУЭ имеет трехуровневую структуру:

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

- 2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ).

- 3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК).

ИИК ТИ включают в себя: трансформаторы тока (ТТ); трансформаторами напряжения (ТН); счётчики электроэнергии. Состав ИИК ТИ приведен в таблице 1.

ИВКЭ состоит из устройства сбора и передачи данных (УСПД) «ЭКОМ-3000», связующего и вспомогательного компонентов. В качестве связующего компонента используется GSM/GPRS коммуникатор PGC, обеспечивающего работу резервного канала связи между ИВКЭ и ИВК. В качестве вспомогательного компонента, обеспечивающего работу ИВКЭ при прерывании напряжения питания, используется источник бесперебойного питания типа Smart-UPS SUA 750I. Связь между ИИК ТИ и ИВКЭ осуществляется по проводному интерфейсу RS-485.

В качестве ИВК используется сервер баз данных филиала ОАО «Тюменьэнерго» «Сургутские электрические сети». Связь между ИВКЭ и ИВК осуществляется по сети передачи данных стандарта Ethernet. Связь между ИВК и внешними по отношению к АИИС КУЭ системами осуществляется по основному и резервному каналам связи. В качестве основного канала связи используется глобальная сеть передачи данных Интернет, в качестве резервного канала связи используется канал мобильной радиосвязи.

ТТ и ТН, входящие в состав ИИК ТИ, выполняют функции масштабного преобразования тока и напряжения.

Мгновенные значения аналоговых сигналов тока и напряжения преобразуются счетчиками электрической энергии АИИС КУЭ 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 30-минутный 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(SU). Результаты измерений электроэнергии за 30-минутный интервал в виде количества импульсов и журналы событий счетчиков передаются в ИВКЭ.

ИВКЭ осуществляет: сбор, хранение и передачу в сервер АИИС КУЭ результатов измерений и журналов событий счетчиков; пересчет числа импульсов за каждый получасовой интервал в приращения электрической энергии; измерение времени в шкале UTC(SU); синхронизацию часов счетчиков, подключенных к УСПД; ведение журналов событий, в которые записывается служебная информация, касающаяся изменения состояния УСПД и внештатные ситуации. УСПД посылает в счетчики команды синхронизации часов не реже одного раза в сутки.

ИВК осуществляет сбор результатов измерений с ИВКЭ и перемножение на коэффициенты трансформации накопленных приращений электроэнергии. Сервер АИИС КУЭ обеспечивает хранение результатов измерений и журналов событий в базе данных и передачу результатов измерений во внешние системы, в том числе в ОАО «АТС», ОАО «Тюменьэнерго», филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» «Тюменское РДУ», и другим заинтересованным лицам.

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.

ИИК ТИ, ИВКЭ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы

(ИК).

Таблица 1 - Перечень измерительных компонентов ИИК ТИ

Программное обеспечение

АИИС работает под управлением программного обеспечения, установленного на сервере баз данных ИВК. В качестве прикладного программного обеспечения используется программный комплекс «Энергосфера», состоящий из средств сбора данных, серверной части, клиентской части и служебных программ.

Серверная часть программного комплекса «Энергосфера» включает в себя базу данных «ЭКОМ», функционирующую под управлением системы управления базами данных MS SQL Server и обеспечивающую хранение результатов измерений, конфигурации АИИС и расчетных алгоритмов.

В качестве средства сбора данных используется программное обеспечение «Сервер опроса», обеспечеивающее сбор результатов измерений и служебной информации, хранящейся в УСПД ИВКЭ.

Клиентское программное обеспечение представлено программами «АРМ Энергосфера», обеспечивающей визуальное представление результатов измерений, и «Центр импор-та/экспорта», обеспечивающей автоматический прием и рассылку результатов измерений.

Служебные программы представлены программами «CRQ-интерфейс », обеспечивающий авторизованный доступ к базе данных «ЭКОМ»; «Редактор расчетных схем», обеспечивающей создание структуры объекта учета и редактирование ее параметров; «Консоль администратора», обеспечивающей выполнение задач администрирования базы данных «ЭКОМ».

Таблица 2. Состав программного обеспечения ИВК АИИС и идентификационные дан-

ные компонентов, подлежащих метрологическому контролю

Программное обеспечение имеет уровень защиты «С» от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010.

Составляющая погрешности из-за влияния программного обеспечения не превышает единицы младшего разряда результата измерения.

Технические характеристики

Количество измерительных каналов

Границы допускаемой относительной погрешности 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 3

Предел допускаемого значения поправки часов счетчиков электрической энергии относительно шкалы времени UTC(SU) 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

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

Рабочие условия применения компонентов АИИС: ....................................................................

температура окружающего воздуха для: измерительных трансформаторов, °С............................................................от минус 45 до 70;

для счетчиков, оборудования ИВКЭ, °С.....................................................................от 0 до 40;

для оборудования ИВК, °С........................................................................................ от 15 до 25;

Частота сети, Гц..................................................................................................... от 49,5 до 50,5;

напряжение сети питания (относительного номинального значения ином), % .. от 90 до 110; индукция внешнего магнитного поля, мТл ............................................................не более 0,05

Допускаемые значения информативных параметров:

ток (ИК №№1-19, 21-22), % от 1№м............................................................................от 2 до 120;

ток (ИК №№20), % от 1ном..........................................................................................от 5 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 - 0,8 емк.

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 формуляра 4956630199.001.ФО. «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ПС 110/35/10 кВ «Вынга». Формуляр».

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

осуществляется по документу 4956630199.001.Д1 "Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ПС 110/35/10 «Вынга». Методика поверки", утвержденному ФГУП «СНИИМ» в октябре 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 КУЭ 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 Альфа А1800 - в соответствии с методикой поверки МИ-2203-0042-2006, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в мае 2006 г;

- устройство сбора и передачи данных «ЭКОМ-3000»- в соответствии с методикой поверки ПБКМ.421459.003 МП.

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ПС 110/35/10 кВ «Вынга». Свидетельство об аттестации методики измерений №117-01.00249-2010 от 14 ноября 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 Р 52323-2005 (МЭК 62053-22:2003). 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. Статические счетчики реактивной энергии.

6. 4956630199.001. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии «ПС 110 кВ в районе г. Лянтор с ВЛ-110 кВ». Технорабочий проект

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.