Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) (АИИС КУЭ) ООО "Каскад-Энергосбыт"-Регионы" (2 очередь)

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) (АИИС КУЭ) «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) (далее по тексту - АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь)) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, для осуществления эффективного автоматизированного коммерческого учета и контроля потребления электроэнергии и мощности потребляемой с ОРЭ по всем расчетным точкам учета, а также регистрации параметров электропотребления, формирования отчетных документов и передачи информации в ОАО «АТС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Полученные данные и результаты измерений могут использоваться для коммерческих расчетов и оперативного управления энергопотреблением.

Описание

АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) представляет собой трехуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

Измерительно-информационные комплексы (ИИК) 11-22 АИИС КУЭ состоят из двух уровней:

• 1-й уровень - измерительные каналы (ИК) включают в себя: измерительные

трансформаторы тока (ТТ), многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее по тексту - счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.

• 2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки

(ИВКЭ) включает в себя: устройство сбора и передачи данных (УСПД); технические средства приема-передачи данных; каналы связи, для обеспечения информационного взаимодействия между счетчиками и УСПД;

• 3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включает в себя: сервер баз данных (СБД); УСПД верхнего уровня; автоматизированные рабочие места (АРМ ИВК); устройство измерения и синхронизации системного времени (УССВ), включающее в себя приемник сигналов коррекции времени системы глобального позиционирования «Навстар»; технические средства приема-передачи данных; каналы связи, для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы; программные средства, выполняющие сбор информации с нижнего уровня, ее обработку и хранение.

В точках учета энергии установлены высокоточные средства учета - электронные счетчики, подключенные к сетям 0,4 кВ через измерительные трансформаторы тока. Для расчета электрической энергии, потребляемой за определенный период времени, необходимо интегрировать во времени мгновенные значения мощности.

Сигналы, пропорциональные напряжению и току в сети, снимаются с шин распределительного устройства, вторичных обмоток трансформаторов тока (соответственно) и поступают на вход преобразователя счетчика. Измерительная система преобразователя перемножает входные сигналы, получая мгновенную потребляемую мощность. Этот сигнал поступает на вход микроконтроллера счетчика, преобразующего его в Вт-ч и, по мере накопления сигналов, изме-

няющего показания счетчика. Микроконтроллер считывает и сохраняет последнее сохраненное значение. По мере накопления каждого Вт-ч, микроконтроллер увеличивает показания счетчика.

На уровне ИВК АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» осуществляется:

• автоматический сбор данных со счетчиков, ведется статистика по связи;

• ведение журнала и регистрация событий;

• хранение данных о состоянии средств измерений со всех ИИК;

• информационный обмен с заинтересованными организациями в рамках согласованного регламента «по запросу» о состоянии объектов измерений, включая состояния выключателей, разъединителей, трансформаторов энергоустановки.

В результате сбора информации о результатах измерений, составе, структуре объекта измерений в ИВК АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» проводится структуризация информации, формирование разделов баз данных по результатам измерений, состоянию средств измерений и состоянию объектов измерений. На основе анализа собранных данных определяются необходимые учетные (интегральные) показатели измеренных параметров посредством соответствующей обработки полученных данных.

В ИВК АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) обеспечена возможность информационного взаимодействия с автоматизированной информационной справочной системой ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы».

Для ведения электронного архива коммерческих и контрольных данных в ИВК АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» используются системы управления реляционными базами данных с поддержкой языка SQL (Database Language SQL).

Взаимодействие между ИВК АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) и заинтересованными организациями в рамках согласованного регламента осуществляется по основному и резервному каналу связи. Основной канал связи организован по электронной почте пересылкой xml-макетов.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор данных о состоянии средств измерений во всех ИИК;

• хранение результатов измерений и данных о состоянии средств измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор служебных параметров (изменения параметров базы данных, пропадание напряжения, коррекция даты и системного времени);

• передача результатов измерений в организации - участники 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;

• ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени);

Принцип действия:

Напряжение 0,4 кВ и первичные токи, преобразованные измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, поступают по проводным линиям связи на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике 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 без учета коэффициентов трансформации. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.

Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учета соотнесены с текущим московским временем. Результаты измерений передаются в целых числах кВт^ч.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков посредством линий связи поступает в УСПД ИВКЭ, где производится обработка измерительной информации сбор и хранение результатов измерений.

Коммуникационный сервер при помощи программного обеспечения (ПО), один раз в сутки, опрашивает УСПД и считывает с них 30 минутный профиль мощности для каждого канала учета за сутки. Считанные значения записываются в базу данных. Сервер БД производит вычисление получасовых значений электроэнергии на основании считанного профиля мощности. В автоматическом режиме раз в сутки сервер БД считывает из базы данных получасовые значения электроэнергии, формирует и отправляет по выделенному каналу связи отчеты в формате XML в ОАО «АТС» и другие заинтересованные организации.

Программное обеспечение

В состав программного обеспечения (ПО) АИИС КУЭ входит: ПО счетчиков электроэнергии, ПО ССД и СБД АИИС КУЭ. Программные средства ССД и СБД АИИС КУЭ содержат: базовое (системное) ПО, включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации; сервисные программы; ПО систем управления базами данных (СУБД); ПО «АльфаЦЕНТР» производства ООО «ЭльстерМетроника» г. Москва; ПО СОЕВ.

Цифровой идентификатор программного обеспечения находящегося на сервере, где установлено ПО «Альфа Центр», определяется файлами, входящими в состав ПО «Альфа Центр» указан ниже.

Специализированное программное обеспечение ПО «АльфаЦЕНТР» (Госреестр № 44595-10), не влияет на метрологические характеристики АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы».

Уровень защиты программного обеспечения АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню С по МИ 3286-2010.

АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ) на базе прибора УССВ HVS-35 (производства ООО «Эльстер Метро-ника» г. Москва). СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает автоматическую синхронизацию времени с точностью не хуже ± 5 с/сутки. Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. В СОЕВ входят все средства измерений времени (УСПД, таймеры счетчиков, СБД). УССВ установлен на 3-ем уровне - информационно-вычислительного комплекса (ИВК).

Технические характеристики

Состав измерительных каналов АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) показан в таблице 1.

Таблица 1

Таблица 2 - Метрологические характеристики измерительных каналов АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь)

Пределы относительной погрешности результата измерений активной электроэнергии и

мощности для доверительной вероятности Р=0,95

Таблица 6

Пределы относительной погрешности результата измерений реактивной электроэнергии

для доверительной вероятности Р=0,95

Примечания:

1. Погрешность измерений 51(2)%P и 81(2)%q для cos 0=1,0 нормируется от I1%, а погрешность измерений 51(2)%p и 51(2)%q для coso <1,0 нормируется от I2%.

2. Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин.).

3. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.

4. Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

• напряжение питающей сети: напряжение (0,98.1,02)^ином, ток (1 + 1,2)!ном, cosO=0,9 инд;

• температура окружающей среды (20+5) °С.

5. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) :

• напряжение питающей сети (0,9.. ,1,1)Цном, ток (0,01.. ,1,2)-1ном;

• температура окружающей среды:

счетчики электроэнергии Альфа от минус 40 °С до плюс 55 °С

трансформаторы тока по ГОСТ 7746;

трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983.

6. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ Р 52425-2005 в режиме измерения реактивной электроэнергии.

7. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные (см. п. 6 Примечания) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Допускается замена компонентов системы на однотипные утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Показатели надежности комплектующих устройств компонентов АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) :

• - счетчики - среднее время наработки на отказ не менее 50000 часов,

• резервирование питания в АИИС осуществляется при помощи устройств беспере

бойного электропитания (UPS), обеспечивающих стабилизированное бесперебойное питание элементов АИИС при скачкообразном изменении или пропадании напряжения (бестоковая пауза, не вызывающая сбоев в работе сервера - 30 мин).

Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

• для счетчика Тв < 1часа;

• для сервера Тв < 1 час;

• для модема Тв < 1 час;

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

• клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют устройства для пломбирования;

• панели подключения к электрическим интерфейсам счетчиков защищены механическими пломбами;

• наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, УССВ, сервере (АРМ);

• организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала;

• защита результатов измерений при передаче.

Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий:

• фактов параметрирования счетчика;

• фактов пропадания напряжения;

• фактов коррекции времени.

Возможность коррекции времени в:

• счетчиках (функция автоматизирована);

• сервере (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

• счетчики электроэнергии - до 5 лет при температуре 25 °С;

• ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 очередь) типографским способом.

Комплектность

Таблица 3 - Комплектность АИИС КУЭ «ООО «Каскад-Энергосбыт»-Регионы» (2 оче-

редь)

Поверка

Осуществляется по документу МИ 3000-2006 «ГСИ. Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки».

Средства поверки - в соответствии с НД на измерительные компоненты:

- трансформаторы тока - по «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки. ГОСТ 8.217-2003».

- счетчик электрической энергии АЛЬФА - по документу «Многофункциональный счетчики электрической энергии типа АЛЬФА. Методика поверки. ДЯИМ.411152.018 МП»;

кроме того:

• Радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS). (Госреестр № 27008-04);

• Переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы со счетчиками системы, ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;

• Термометры по ГОСТ 28498, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50°С, цена деления 1°С.

Сведения о методах измерений

Метод измерений описан в методике измерений КЭКУ.422231.005 МИ, утвержденной и аттестованной в ОАО «АТС».

Нормативные документы

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

2. ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.

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

4. ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.

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

6. ГОСТ Р 52320-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии

7. ГОСТ Р 52323-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S

8. ГОСТ Р 52425-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.

9. МИ 2999-2006 Рекомендация. ГСИ. Системы автоматизированные информационноизмерительные коммерческого учета электроэнергии. Рекомендации по составлению описания типа.

10. ТУ 4228-001-29056091-94 Многофункциональный счетчик электрической энергии типа АЛЬФА.

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.