Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ТЭЦ-8 ОАО "Мосэнерго"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ТЭЦ-8 ОАО «Мосэнерго» (далее АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электрической энергии, потребленной за установленные интервалы времени, и времени.

Описание

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

- автоматическое измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии, средней интервальной мощности;

- периодический (1 раз в полчаса, час, сутки) и/или по запросу автоматический сбор сведений о состоянии средств измерений и результатов измерений приращений электрической энергии с заданной дискретностью учета (30 мин), привязанных к шкале координированного времени;

- автоматическое сохранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа; предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений со стороны сервера организаций - участников оптового рынка электрической энергии;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и хранящихся в АИИС КУЭ данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка пломб, паролей и т.п.);

- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

- автоматическое ведение системы единого времени в АИИС КУЭ.

АИИС КУЭ представляет собой трехуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

1 -й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК) включают в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5S, трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,5 и счётчики активной и реактивной электрической энергии ZMD405CT44 классов точности 0,5S для активной электрической энергии и 1,0 для реактивной электрической энергии;

2 -й уровень - представляет собой информационно-вычислительный комплекс (ИВК) и состоит из серверов опроса, серверов хранения данных (серверов базы данных), серверов приложений, автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Принцип действия: первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчиков. В счетчиках мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются соответствующие мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с, без учета коэффициентов трансформации. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности. Умножение показаний счетчиков на коэффициенты трансформации происходит в ИВК.

Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин, 1 месяц.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин, 1 месяц.

ИВК производит автоматический сбор привязанных к единому времени результатов измерений приращений электрической энергии с заданной дискретностью измерений 30 минут. Каждые 30 минут ИВК через терминальные сервера и маршрутизаторы, входящие в состав ИВК, производят опрос цифровых счетчиков, входящих в состав ИИК. Данные о результатах измерений и состоянии средств измерений АИИС КУЭ поступают на сервера опроса ИВК, где проверяются на полноту и целостность, далее на серверах Master-Converge обрабатываются для дальнейшего использования и сохраняются на серверах базы данных ИВК. Автоматический сбор данных со счетчиков, проверку достоверности и целостности данных, обработку данных, а также передачу, предоставление данных в установленном формате и выдачу отчетных форм обеспечивает программный комплекс «Converge».

Информация об электрической энергии и мощности, получаемая в АИИС КУЭ, привязана к единому времени в целях обеспечения единых временных срезов измеряемых и вычисляемых данных.

СОЕВ, используемая в АИИС КУЭ, предусматривает поддержание единого времени на всех уровнях системы и обеспечивает непревышение абсолютной разности показаний времени всех компонентов системы в пределах 2-х секунд в сутки. При этом синхронизация времени счетчиков обеспечивается 1 раз в сутки.

Задача временной синхронизации решается с использованием службы единого координированного времени (или всемирного скоординированного времени) UTC. Для его трансляции используются спутниковые системы: глобального позиционирования ГЛОНАСС и GPS.

Синхронизация времени ИВК АИИС КУЭ с единым координированным временем обеспечивается двумя серверами синхронизации времени ССВ-1Г, входящими в состав ИВК. Для повышения надежности АИИС КУЭ ставятся два сервера синхронизации времени. Основной сервер приложений «Converge» автоматически передает счетчикам сформированные метки времени с периодичностью раз в сутки. Резервный сервер используется в случае неисправности основного сервера.

ССВ-1Г формирует сетевые пакеты, содержащие оцифрованную метку всемирного координированного времени, полученного по сигналам спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS. В приемном устройстве ССВ-1Г реализованы 16 универсальных независимых каналов, каждый из которых принимает сигналы от спутников GPS и НКА СРНС ГЛОНАСС. ССВ-1Г непрерывно обрабатывает данные, поступающие от антенного блока и содержащие точное время UTC спутниковых навигационных систем. Информация о точном времени распространяется устройством в сети ТСР/IP согласно протоколу NTP (Network Time Protocol). При получении пакета с запросом времени от устройства (сервер опроса, сервер приложений, сервер базы данных и т.д.), входящего в состав ИВК АИИС КУЭ (пользователя), ССВ-1Г возвращает пользователю пакет, добавляя в него точное текущее время и служебную информацию. Программное обеспечение пользователя обрабатывает данные пакета и корректирует локальное время устройства пользователя.

Сервер синхронизации времени обеспечивает обновление данных постоянно и непрерывно (после установки связи со спутником). Синхронизация времени устройств ИВК АИИС КУЭ осуществляется с периодичностью раз в 15 минут (периодичность устанавливается программно). В случае отсутствия видимых спутников систем ГЛОНАСС и GPS, для синхронизации используется внутренний опорный генератор.

При возникновении аварийных ситуаций, связанных с выходом из строя канала связи, сохранность информации обеспечивается собственной «памятью» счетчика. Гарантия временной привязки информации, хранящейся в счетчике, обеспечивается точностью хода встроенных часов. При устранении аварии синхронизация времени в счетчике происходит автоматически в первые сутки опроса.

Для защиты измерительной системы от несанкционированных изменений (корректировок) предусмотрен многоступенчатый доступ к текущим данным и параметрам настройки системы (пломбирование, физическая защита оборудования АИИС КУЭ (установка в специализированные запирающиеся шкафы), электронные ключи, индивидуальные пароли и программные средства для защиты файлов и базы данных).

Программное обеспечение

Программный комплекс (ПК) «Converge» АИИС КУЭ имеет модульную структуру и состоит из функциональных приложений.

ПК «Converge» АИИС КУЭ объединяет программное обеспечение (ПО), предназначенное для сбора, хранения и обработки данных счетчиков АИИИС КУЭ:

ПО «Converge»;

ПО «Г енератор XML-отчетов»;

ПО «ЭнергоМонитор»;

ПО «Schema Editor»;

ПО «Import Schema»;

ПО «ReportAdmin»;

ПО «Ручной импорт в Converge»;

ПО MAP110.

Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения приведены в таблице 1.

Уровень защиты программного обеспечения АПИС КУЭ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню С по МИ 3286-2010.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

ПО не влияет на метрологические характеристики АИИС КУЭ.

Технические характеристики

Состав измерительных каналов АИИС КУЭ и их метрологические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ и их метрологические характе-

ристики

В столбце 8 таблицы 2 приведены границы допускаемой относительной погрешности при доверительной вероятности, равной 0,95, при следующих условиях:

51,а.о — границы допускаемой основной погрешности измерений активной электрической энергии при I = 0,1-Ihom для cosф = 0,8;

З2.а.о - границы допускаемой основной погрешности измерений активной электрической энергии при I = 1ном для cosф = 0,8;

51,р.о — границы допускаемой основной погрешности измерений реактивной электрической энергии при I = 0,1-1ном для sinq» = 0,6;

З2.р.о — границы допускаемой основной погрешности измерений реактивной электрической энергии при I = 1ном для sincp = 0,6;

З1.а.р — границы допускаемой погрешности измерений активной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = 0,1-1ном для со§Ф = 0,8;

З2.а.р — границы допускаемой погрешности измерений активной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = |ном для со§Ф = 0,8;

З1.р.р — границы допускаемой погрешности измерений реактивной электрической энергии при в рабочих условиях применения I = 0,1-IHom для simp = 0,6;

З2.р.р — границы допускаемой погрешности измерений реактивной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = 1ном для simp = 0,6.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений времени ± 5 с.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

— счетчик электрической энергии ZMD405CT44 — среднее время наработки на отказ не менее 90000 часов;

— ИВК — среднее время наработки на отказ не менее 60000 часов

Надежность системных решений:

— ИВК имеют резервирование и при выходе из строя основного элемента его функции начинает выполнять резервный.

— Питание ИВК осуществляется от двух независимых источников гарантированного питания (две независимые линии, питающие две разные аккумуляторные установки) через UPS самого ИВК АИИС КУЭ

— резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться с помощью электронной почты и сотовой связи;

— в журналах событий счетчика и на сервере фиксируются факты:

• попытки несанкционированного доступа;

• связи со счетчиком, приведших к каким-либо изменениям данных;

• изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени;

• отклонения тока и напряжения в измерительных цепях от заданных пределов;

• отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях;

• перерывы питания.

Защищенность применяемых компонентов:

- наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:

• счетчика;

• промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

• испытательной коробки;

• измерительных трансформаторов;

- наличие защиты на программном уровне:

• пароль на счетчике;

• пароли на сервере, предусматривающие разграничение прав доступа к измерительным данным для различных групп пользователей.

Возможность коррекции времени в:

- счетчиках (функция автоматизирована);

- серверах (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

- электросчетчик -45 суток

- ИВК - 4 года

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится с помощью принтера на титульные листы (место нанесения - вверху справа) эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии ТЭЦ-8 ОАО «Мосэнерго».

Комплектность

Комплектность системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ТЭЦ-8 ОАО «Мосэнерго» определяется проектной документацией на АИИС КУЭ.

Поверка

проводится по документу МП 50913-12 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электрической энергии ТЭЦ-8 ОАО «Мосэнерго». Методика поверки», утверждённому руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Пензенский ЦСМ» 25.07.2012 г.

Рекомендуемые средства поверки и требуемые характеристики:

- мультиметр «Ресурс-ПЭ». Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига между напряжениями ± 0,1 °. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения: ± 0,2 % (в диапазоне измерений от 15 до 300 В); ± 2,0 % (в диапазоне измерений от 15 до 150 мВ). Пределы допускаемой относительной погрешности измерений тока: ± 1,0 % (в диапазоне измерений от 0,05 до 0,25 А); ± 0,3 % (в диапазоне измерений от 0,25 до 7,5 А). Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты ± 0,02 Гц;

- радиочасы РЧ-011. Пределы допускаемой погрешности синхронизации времени со шкалой UTC (SU) ± 0,1 с.

Сведения о методах измерений

М етодика измерений электрической энергии с использованием АИИС КУЭ ТЭЦ-8 ОАО «Мосэнерго». Свидетельство об аттестации № 01.00230 / 8 - 2012 от 25.06.2012 г.

Нормативные документы

1. ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

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

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.