Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС 220 кВ НПС-40

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС 220 кВ НПС-40 (далее АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электрической энергии, измерений времени в координированной шкале времени UTC.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, трехуровневую систему, которая состоит из измерительных каналов (далее - ИК), измерительно-вычислительного комплекса электроустановки (далее - ИВКЭ), информационно-вычислительного комплекса (далее -ИВК), и системы обеспечения единого времени (далее - СОЕВ).

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии и автоматический сбор результатов измерений приращений электрической энергии с заданной дискретностью учета (30 мин), привязанных к шкале UTC;

- формирование защищенного от несанкционированных изменений архива результатов измерений, с указанием времени проведения измерения и времени поступления данных в электронный архив, формирование архива технической и служебной информации;

- организация доступа к технической и служебной информации (1 раз в 30 мин);

- синхронизация времени в автоматическом режиме всех элементов ИК и ИВКЭ с помощью СОЕВ;

- автоматизированный (1 раз в сутки) контроль работоспособности программнотехнических средств;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.).

- предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированной информации в форме отображения, печатной форме, форме электронного документа (файла);

- ведение журналов событий;

- передача в ОАО «АТС» и другим субъектам ОРЭ, заинтересованным в получении результатов измерений (уровень ИВК);

АИИС КУЭ включает в себя 3 уровня:

1-й уровень ИК включает в себя:

- измерительные трансформаторы тока (ТТ);

- измерительные трансформаторы напряжения (ТН);

- счетчики электрической энергии многофункциональные;

2 -й уровень - ИВКЭ включает в себя:

- технические средства приемо-передачи данных (каналообразующая аппаратура);

- устройство сбора и передачи данных (УСПД);

- устройство синхронизации системного времени (УССВ);

3 -й уровень - ИВК включает в себя:

- технические средства приемо-передачи данных (каналообразующая аппаратура);

- комплексы измерительно-вычислительные АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп), № 45048-10 в Государственном реестре средств 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. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной электрической мощности, которые усредняются за период 0,02 с. Средняя за период реактивная электрическая мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной электрической мощности. Электрическая энергия вычисляется для интервалов времени 30 мин, как интеграл от средней электрической мощности, получаемой периодически за 0,02 с.Средняя активная (реактивная) электрическая мощность на интервале времени усреднения 30 мин вычисляется по 30-ти минутным приращениям электроэнергии.

Цифровые сигналы с выходов счетчиков по проводным линиям связи интерфейса RS485 и каналообразующей аппаратуры поступают в УСПД. УСПД обеспечивает прием данных со счетчиков и хранение 30-и минутных графиков (профилей) электрической энергии в своей базе данных.

С УСПД (уровень ИВКЭ) данные учета поступают на уровень ИВК. Функции ИВК выполняет существующий центр сбора и обработки данных (ЦСОД) АИИС КУЭ ЕНЭС (ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп)). ИВК обеспечивает автоматический регламентный сбор результатов измерения, данных о состоянии средств и объектов измерения, обработку полученной информации, предоставление конечных данных в сервера ОАО «АТС» и другим заинтересованным организациям. Данные передаются в формате XML-файлов.

АИИС КУЭ оснащена СОЕВ. Синхронизация времени производится с помощью устройства синхронизации системного времени (УССВ) на базе GPS приемника, принимающего сигналы глобальной системы позиционирования (GPS).

Защита от несанкционированного доступа предусмотрена на всех уровнях сбора, передачи и хранения коммерческой информации и обеспечивается совокупностью технических и организационных мероприятий.

Программное обеспечение

Функции программного обеспечения (метрологически не значимой части):

- периодический (1 раз в 30 минут) и/или по запросу автоматический сбор результатов измерений с заданной дискретностью учета (30 минут);

- автоматическая регистрация событий в «Журнале событий»;

- хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений в специализированной базе данных;

- автоматическое получение отчетов, формирование макетов согласно требованиям получателей информации, предоставление результатов измерений и расчетов в виде таблиц, графиков с возможностью получения печатной копии;

- использование средств электронной цифровой подписи для передачи результатов измерений в интегрированную автоматизированную систему управления коммерческим учетом (ИАСУ КУ (КО));

- конфигурирование и параметрирование технических средств программного обеспечения;

- предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к данным;

- сбор недостающих данных после восстановления работы каналов связи, восстановления питания;

- передача данных по присоединениям в ОАО «АТС» и другим субъектам ОРЭ, заинтересованным в получении результатов измерений;

- автоматический сбор данных о состоянии средств измерений;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.д.);

- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ, событий в АИИС КУЭ;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

Функции программного обеспечения (метрологически значимой части):

- обработка результатов измерений в соответствии с параметрированием УСПД;

- автоматическая синхронизация времени (внутренних часов).

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню С по МИ 3286-2010 и обеспечивается:

- установкой пароля на счетчик;

- установкой пароля на сервер;

- защитой результатов измерений при передаче информации (использованием электронной цифровой подписи).

Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - влияния нет.

Технические характеристики

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

Таблица 2 - Состав измерительных каналов и их метрологические характеристики

Лист № 4

Всего листов 10

Продолжение таблицы 2

Лист № 5

Всего листов 10

Продолжение таблицы 2

Лист № 6

Всего листов 10

Продолжение таблицы 2

Лист № 7

Всего листов 10

Примечания:

1. В графе 7 таблицы 2 «Основная погрешность ИК, %» приведены границы погрешности измерений электрической энергии и мощности при доверительной вероятности Р=0,95; cosф=0,87 ($тф=0,5) и токе ТТ, равном 1ном.

2. В графе 8 таблицы 2 «Погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, %» приведены границы погрешности измерений электрической энергии и мощности посредством ИК при доверительной вероятности Р=0,95; cosф=0,5 (зтф=0,87) и токе ТТ, равном 10 % от 1ном.

3. Нормальные условия эксплуатации:

- параметры сети: диапазон напряжения от 0,98 ином до 1,02ином; диапазон силы тока от 1,0 1ном до 1,21ном; коэффициент мощности cosф=0,9 инд.

- температура окружающего воздуха (для счетчиков электрической энергии): от минус 40°С до 25°С; УСПД- от минус 40°С до 60°С;

- магнитная индукция внешнего происхождения - 0 мТл;

- относительная влажность воздуха от 65 до 75 %;

- атмосферное давление от 720 до 780 мм рт.ст.

4. Рабочие условия эксплуатации:

для ТТ и ТН:

- параметры сети: диапазон первичного напряжения от 0,9ином1 до 1,Шном1; диапазон силы первичного тока от 0,051ном1 до 1,21ном1; коэффициент мощности cosф ^тф) от 0,5 до 1,0 (от 0,6 до 0,87); частота от 49,5 до 50,5 Гц;

- температура окружающего воздуха от минус 30°С до 35°С;

- относительная влажность воздуха от 65 до 75 %;

- атмосферное давление от 720 до 780 мм рт.ст.

Для счетчиков электрической энергии:

- параметры сети: диапазон вторичного напряжения от 0,9ином2 до 1,1ином2; диапазон силы вторичного тока от 0,011ном2 до 1,21ном2; диапазон коэффициента мощности cosф ^тф) от 0,5 до 1,0 (от 0,6 до 0,87); частота от 49,5 до 50,5 Гц;

- магнитная индукция внешнего происхождения 0,5 мТл;

- температура окружающего воздуха от 15°С до 30°С;

- относительная влажность воздуха от 40 до 60 %;

- атмосферное давление от 720 до 780 мм рт.ст.

Для аппаратуры передачи и обработки данных:

- параметры питающей сети: напряжение от 210 до 230 В, частота от 49 до 51 Гц;

- температура окружающего воздуха от 15 °С до 30 °С;

- относительная влажность воздуха от 65 до 75 %;

- атмосферное давление от 720 до 780 мм рт.ст.

5. Надежность применяемых в системе компонентов:

- счётчик электрической энергии - среднее время наработки на отказ не менее Т = 120 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 48 ч;

- УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т = 55 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 1 ч;

6. Глубина хранения информации:

- счетчик электрической энергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях, не менее 70 суток; при отключении питания - не менее 30 лет.

- УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электрической энергии по каждому ИК - не менее 45 суток (функция автоматическая); при отключении питания - не менее 3 лет.

7. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электрической энергии на однотипные с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2. Замена оформляется актом. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Пределы допускаемой поправки часов относительно координированной шкалы времени UTC                                                                       ± 5 с.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии ПС 220 кВ НПС-40.

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ ПС 220 кВ НПС-40 приведена в таблице 3.

Таблица 3. Комплектность АИИС КУЭ ПС 220 кВ НПС-40

Поверка

осуществляется по документу «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учёта электрической энергии ПС 220 кВ НПС-40. Методика поверки Г.0.0020.0027-ВЕЛЕССТРОЙ/ГТП-40.211-АКУ.МП», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Пензенский ЦСМ» 26 сентября 2012 г.

Рекомендуемые средства поверки:

- переносной компьютер с программным обеспечением и оптический преобразователь для работы со счетчиками электрической энергии и с программным обеспечением для работы с радиочасами РЧ-011;

- мультиметры Ресурс-ПЭ - 2 шт.;

- радиочасы РЧ-011/2.

Сведения о методах измерений

Методика измерений электрической энергии приведена в документе «Методика измерений количества электрической энергии с использованием АИИС КУЭ ПС 220 кВ НПС-40. Аттестована ФБУ «Пензенский ЦСМ».

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.