Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО "Вологдаэнергосбыт

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Вологдаэнергосбыт» (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, формирования отчетных документов и передачи информации в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. Измерительно-информационные каналы (ИИК) АИИС КУЭ состоят из трёх уровней:

1-ый уровень - измерительные трансформаторы напряжения (ТН), 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-ой уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) включает в себя устройства сбора и обработки данных (УСПД) «ТОК-С» (Госреестр № 1392303), центральные устройства сбора и передачи данных (ЦУСПД) (Госреестр № 27111-04), расположенные на региональных диспетчерских пунктах (РДП) филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Вологдаэнерго» в г. Череповец (ЦУСПД ЧерРДП), в г. Кириллов (ЦУСПД КРДП), в г. Великий Устюг (ЦУСПД ВУРДП), устройства синхронизации системного времени (УССВ) УСВ-1 (Госреестр № 28716-05), технические средства приема-передачи данных, каналы связи, для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы.

3-ий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) включает в себя сервер служебной информации «Вологдаэнерго», ЦУСПД (ЦУСПД ЦДП), расположенные на центральном диспетчерском пункте (ЦДП) филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Вологдаэнерго» в г. Вологда, сервер сбора, обработки и хранения данных ОАО «Вологдаэнергосбыт» (сервер ОАО «Вологдаэнергосбыт»), устройства синхронизации системного времени (УССВ) УСВ-1, УСВ-2 (Госреестр № 41681-10), автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов АИИС КУЭ, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- периодический (1 раз в 30 мин) и/или 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, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

- передача результатов участникам ОРЭМ, прием информации о результатах измерений и состоянии средств измерений от смежных субъектов ОРЭМ;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и 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;

- ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (синхронизация часов АИИС КУЭ);

- передача журналов событий счетчиков и УСПД;

Принцип действия:

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по измерительным цепям поступают 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. 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 календарным временем. Результаты измерений передаются в целых числах кВт^ч.

УСПД автоматически в заданные интервалы времени (один раз в 30 мин) по проводным линиям связи с использованием интерфейса RS-485 производят опрос и считывание информации со счетчиков ИИК № 1, 2 ПС «Приводино», ИИК № 3 ПС «Мегра», приведение результатов измерений к реальным значениям с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации.

ЦУСПД ВУРДП и ЦУСПД КРДП автоматически в заданные интервалы времени (один раз в 30 мин) производят опрос УСПД, считывают с них 30-минутный профиль мощности для каждого канала учета и журналы событий. Считанные значения записываются в базу данных.

ЦУСПД ЧерРДП автоматически в заданные интервалы времени (один раз в 30 мин) производит опрос счетчика ИИК № 4 ПС «Головачево», не оборудованной УСПД, и считывает с него 30-минутный профиль мощности для канала учета и журналы событий, приводит результаты измерений к реальным значениям с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН. Считанные значения записываются в базу данных.

ЦУСПД ЦДП один раз в сутки производит считывание измерительной информации, накопленной ЦУСПД ВУРДП, ЦУСПД КРДП, ЦУСПД ЧерРДП, и производит ее дальнейшую обработку и запись в базу данных.

Данные о состоянии средств измерений по всем подстанциям после каждого опроса передаются в базу данных сервера сбора служебной информации «Вологдаэнерго». Для обмена информацией между УСПД и ЦУСПД ВУРДП, ЦУСПД КРДП, ЦУСПД ЧерРДП используются GSM-каналы связи, проводные линии АТС филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Вологдаэнерго», спутниковый канал радиосвязи.

Обмен информацией между ЦУСПД ВУРДП, ЦУСПД КРДП, ЦУСПД ЧерРДП и ЦУСПД ЦДП, а также сервером служебной информации «Вологдаэнерго» осуществляется по локальной вычислительной сети (ЛВС) филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Вологдаэнерго».

Результаты измерений автоматически (один раз в сутки) из ЦУСПД ЦДП и сервера служебной информации «Вологдаэнерго» по электронной почте, в виде файлов формата XLM передаются на сервер ОАО «Вологдаэнергосбыт».

В соответствии с соглашениями об информационном обмене со смежными субъектами ОРЭМ и сетевыми организациями информация о результатах измерений АИИС КУЭ ОАО «Ленэнерго» (номер в Госреестре 49456-12), АИИС КУЭ филиала ГЭП «Вологдаоблкоммунэнерго» в г. Красавино (Красавинская ГТ ТЭЦ) (номер в Госреестре 4644010), АИИС КУЭ «Вологдаэнерго» (номер в Госреестре 40338-09) по электронной почте в виде файла формата XML поступает в сервер АИИС КУЭ ОАО «Вологдаэнергосбыт».

Передача информации коммерческому оператору оптового рынка электрической энергии и мощности (ОАО «АТС»), в региональные подразделения ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям осуществляется с уровня ИВК по электронной почте в виде файла формата XML. При необходимости, он подписывается электронной цифровой подписью.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). В СОЕВ входят часы УССВ УСВ-1, УССВ УСВ-2, счетчиков, УСПД, ЦУСПД, сервера служебной информации «Вологдаэнерго» и сервера ОАО «Вологдаэнергосбыт». Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время.

Сравнение показаний часов УСВ-2 и сервера ОАО «Вологдаэнергосбыт» осуществляется один раз в час. Синхронизация часов УСВ-2 и сервера ОАО «Вологдаэнергосбыт» осуществляется один раз в час вне зависимости от величины расхождения показаний часов УСВ-2 и сервера ОАО «Вологдаэнергосбыт».

Сравнение показаний часов УСВ-1 и ЦУСПД осуществляется один раз в час. Синхрони -зация часов УСВ-1 и ЦУСПД осуществляется при расхождении показаний часов УСВ-1 и ЦУСПД на величину более чем ± 1 с.

Сравнение показаний часов ЦУСПД и УСПД осуществляется при каждом обращении к УСПД, но не реже одного раза в 30 минут, синхронизация часов ЦУСПД и УСПД проводится при расхождении показаний часов ЦУСПД и УСПД на величину более чем ± 2 с.

Сравнение показаний часов УСВ-1 и сервера служебной информации «Вологдаэнерго» осуществляется один раз в час. Синхронизация часов УСВ-1 и сервера служебной информации «Вологдаэнерго» осуществляется один раз в час вне зависимости от величины расхождения показаний часов УСВ-1 и сервера служебной информации «Вологдаэнерго».

Сравнение показаний часов счетчиков ИИК 1 - 3 и УСПД происходит при каждом обращении к счетчику, но не реже одного раза в 30 минут, синхронизация осуществляется один раз в сутки независимо от величины расхождения времени счетчика и УСПД.

Сравнение показаний часов счетчика ИИК 4 и ЦУСПД ЧерРДП происходит при каждом обращении к счетчику, но не реже одного раза в 30 минут, синхронизация осуществляется один раз в сутки независимо от величины расхождения времени счетчика и УСПД.

Программное обеспечение

В состав программного обеспечения (далее по тексту - ПО) АИИС КУЭ входит: базовое (системное) ПО, включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации, сервисные программы, программные средства СБД АИИС КУЭ - ПО систем управления базами данных (СУБД Oracle), и прикладное ПО - ПК «Энфорс АСКУЭ», программные средства счетчиков электроэнергии - встроенное ПО счетчиков электроэнергии, встроенное ПО УСПД, ПО ЦУСПД, ПО СОЕВ.

Состав прикладного программного обеспечения АИИС КУЭ приведён в таблице 1.

Таблица 1

ПО АИИС КУЭ не влияет на метрологические характеристики АИИС КУЭ.

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

Технические характеристики

Состав ИИК АИИС КУЭ приведен в Таблице 2.

Метрологические характеристики ИИК АИИС КУЭ приведены в Таблице 3 и Таблице 4.

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Ход часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ± 5 с/сут.

Примечания:

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

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

3. Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

• напряжение переменного тока от 0,98^ином до 1,02^ином;

• сила переменного тока от 1ном до 1,2^1ном, cos9=0,9 инд;

• температура окружающей среды: 20 °С.

4. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

• напряжение переменного тока от 0,9^Uhom до 1,1-Uhom;

• сила переменного тока от 0.01Jhom до 1,2^Ihom для ИИК №№ 1, 2, 4; от 0,05^1ном до 1,2-Ihom для ИИК № 3;

• температура окружающей среды:

- для счетчиков электроэнергии от плюс 15 до плюс 35 °С;

- для трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001;

- для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983-2001;

• магнитная индукция внешнего происхождения от 0 до 0,5 мТл.

5. Трансформаторы тока изготовлены по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики по ГОСТ 30206-94 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035-83 в режиме измерения реактивной электроэнергии.

6. Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков электроэнергии, УСПД , ЦУСПД на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

среднее время наработки на отказ:

• счетчики СЭТ-4ТМ.03 - не менее 90000 часов;

• УСВ-1 - средне время наработки на отказ не менее 35000 часов;

• УСВ-2 - среднее время наработки на отказ не менее 35000 часов;

• УСПД «ТОК-С» - не менее 75000 часов;

• ЦУСПД - не менее 70000 часов;

среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

• для счетчика Тв < 2 часа;

• для УСПД Тв < 2 часов;

• для сервера Тв < 1 час;

• для компьютера АРМ Тв < 1 час;

• для модема Тв < 1 час.

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

• клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют возможность пломбирования;

• на счетчиках предусмотрена возможность пломбирование крышки зажимов и откидывающейся прозрачной крышки на лицевой панели счетчика;

• наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, УСПД, ЦУСПД, серверах, АРМ;

• организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и разграничение прав доступа;

• защита результатов измерений при передаче информации (возможность использования цифровой подписи).

Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий

• попытки несанкционированного доступа;

• фактов параметрирования счетчика;

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

• фактов коррекции времени;

• перерывы питания.

Возможность коррекции времени в:

• счетчиках (функция автоматизирована);

• серверах АИИС КУЭ, УСПД, ЦУСПД (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

• счетчик электроэнергии СЭТ-4ТМ.03 (тридцатиминутный график нагрузки активной и реактивной энергии в двух направлениях) - не менее 113,7 суток; при отключении питания - не менее 5 лет

• УСПД «ТОК-С» - коммерческий тридцаминутный график нагрузки - не менее 40 дней; при отключении питания - не менее 30 лет;

• 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 типографским способом.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

осуществляется по документу МП 1605/550-2013 «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Вологдаэнергосбыт». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» в сентябре 2013 г.

Основные средства поверки:

- трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;

- трансформаторов напряжения - по ГОСТ 8.216-2011;

- счетчиков СЭТ-4ТМ.03 - по методике поверки ИЛГШ.411152.124 РЭ1, согласованному ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в 10.09.2004 г.;

- УСПД «ТОК-С» - в соответствии с разделом «Указание по поверке, приведенным в инструкции по эксплуатации АМР1.00.00РЭ, согласованным ГЦИ СИ ФГУ «Пензенский ЦСМ» в 2003 г.;

- ЦУСПД - в соответствии с документом «Устройства центральные сбора и передачи данных ЦУСПД. Методика поверки», согласованным ГЦИ СИ ФГУ «Пензенский ЦСМ» 16.03.2004;

- УСВ-2 - по документу «ВЛСТ 237.00.000И1», утверждённому ГЦИ СИ ФГУП

ВНИИФТРИ в 2009 г.;

- УСВ-1 - по документу «ВЛСТ 221.00.000МП», утверждённому ГЦИ СИ ФГУП

ВНИИФТРИ в 2005 г.;

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;

Термометр по ГОСТ 28498-90, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50°С, цена деления 1°С.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе: «Автоматизированная информационноизмерительная система коммерческого учета электроэнергии ОАО «Вологдаэнергосбыт». Методика измерений. ГДАР.411711.139.МВИ». Аттестована ЗАО НПП «ЭнергопромСервис». Свидетельство об аттестации методики измерений № 037/01.00238-2008/139-2013 от 29 марта 2012 г.

Нормативные документы

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

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

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

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

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

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

7 ГОСТ 31819.22-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.

8 ГОСТ 31819.23-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли и товарообменных операций.