Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО "КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК» (далее АИИС) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, измерения времени в координированной 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 Storm 2300Q1;

- 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 МТ, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются 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 далее сохраняются в регистрах долговременной пямяти.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

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 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»;

- ОАО «Челябэнергосбыт»;

- филиал ОАО «СО ЕЭС» Челябинское РДУ;

- ОАО «ЧЗПСН - Профнастил»;

- филиал ОАО «МРСК Урала» - «Челябэнерго»).

Связь между ИИК ТИ №№3, 5, 7 и УСПД осуществляется по шинам интерфейса RS485. Связь между ИИК ТИ №№1, 2, 8 и УСПД осуществляется по радиоканалу стандарта GSM посредством установленных в счетчиках коммуникационных модулей MK-f38-3 и GSM-модема Siemens TC-35i в стойке УСПД.

Связь между УСПД и сервером БД осуществляется посредством ЛВС (локальной вычислительной сети) по интерфейсу Ethernet.

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 TC-35i по радиоканалу стандарта GSM.

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(SU). Синхронизация часов УСПД со шкалой UTC(SU) производится от встроенного в УСПД GPS-приемника в постоянном режиме. Передача шкалы времени от УСПД часам счетчиков электрической энергии осуществляется следующим образом: при опросе счетчика по окончании каждого 30-минутного интервала производится проверка поправки счетчиков относительно шкалы времени УСПД. УСПД вычисляет разницу между показаниями своих часов и часов счетчика, и, если поправка часов счетчика превышает ±2 с, производит коррекцию часов счетчика.

Таблица 1 - Перечень и состав ИК АИИС

Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.

Заводской номер в виде цифро-буквенного обозначения наносится на формуляр.

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 от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014 - «средний».

Технические характеристики

Таблица 3 - Основные метрологические и технические характеристики ИК

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 4 - Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной (6wa) 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 «ЭМ.425210.010 ПС. Автоматизированная информационно - измерительная система коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Паспорт».

Комплектность

Комплектность АИИС представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Комплектность АИИС

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Свидетельство об аттестации методики измерений №118-01.00249-2011от 1 февраля 2012 г.

Нормативные документы

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

ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия;

ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия;

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

ГОСТ Р 52425-05 Статические счетчики реактивной энергии;

ЭМ.425210.010ТП. Автоматизированная информационно - измерительная система коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Технорабочий проект.