Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ОАО "Дальневосточный завод "Звезда" (АИИС КУЭ Звезда)

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ОАО «Дальневосточный завод «Звезда» (АИИС КУЭ Звезда) (далее -АИИС КУЭ Звезда) предназначена для измерений активной и реактивной электрической энергии и мощности.

Описание

АИИС КУЭ Звезда представляет собой двухуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией выполнения измерений. АИИС КУЭ Звезда состоит из измерительно-информационных комплексов (ИИК), информационно-вычислительного комплекса (ИВК) и системы обеспечения единого времени (СОЕВ).

АИИС КУЭ Звезда решает следующие задачи:

- автоматические измерения 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии;

- вычисление средней активной и реактивной электрической мощности на интервале времени 30 минут и за учетный период;

- периодический или по запросу автоматический сбор результатов измерений приращений электрической энергии с заданной дискретностью учета (30 мин), привязанных к шкале координированного времени UTC (SU);

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

- ведение журналов событий ИИК и ИВК;

- 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;

- передача результатов измерений заинтересованным организациям;

- предоставление контрольного доступа к результатам измерений и данным о состоянии средств измерений по запросу со стороны заинтересованных организаций;

- синхронизация времени в автоматическом режиме счетчиков электрической энергии и сервер ИВК с помощью СОЕВ, соподчиненной шкале координированного времени UTC (SU) безотносительно к интервалу времени с пределами погрешности ± 5 с;

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

АИИС КУЭ Звезда включает в себя следующие уровни:

1 -й уровень - ИИК включают в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ), измерительные трансформаторы напряжения (ТН), счетчики электрической энергии многофункциональные (СЧ).

2 -й уровень - ИВК включает в себя сервер, технические средства организации каналов связи, автоматизированное рабочее место и ПО.

СОЕВ формируется на всех уровнях АИИС КУЭ Звезда и выполняет законченную функцию синхронизации времени в ИИК и ИВК в автоматическом режиме.

Состав измерительных каналов (ИК) АИИС КУЭ Звезда приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Состав ИК АИИС КУЭ Звезда

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Принцип действия: аналоговые сигналы от первичных преобразователей электрической энергии (трансформаторов тока и напряжения) поступают на счетчики электрической энергии. Счетчики электрической энергии являются измерительными приборами, построенными на принципе цифровой обработки входных аналоговых сигналов. Управление процессом измерений в счетчиках электрической энергии осуществляется микроконтроллером, который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной в его внутреннюю память. Микроконтроллер по выборкам мгновенных значений напряжений и токов производит вычисление средних за период сети значений полной, активной и реактивной мощности в каждой фазе сети.

Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период сети мощности вычисляется для интервалов времени 30 мин.

Данные со счетчиков по цифровым интерфейсам при помощи каналообразующей аппаратуры и каналов связи поступают на сервер ИВК.

АИИС КУЭ Звезда оснащена СОЕВ, построенной на функционально объединенной совокупности программно-технических средств измерений и коррекции времени, и состоит из приемника меток времени GPS, устройства сервисного, сервера ИВК и счетчиков электрической энергии ИИК.

Приемник меток времени GPS принимает сигналы точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS), преобразует их в сигналы проверки времени (СПВ) («шесть точек»), которые поступают на устройство сервисное.

Устройство сервисное принимает СПВ от приемника меток времени GPS, и по началу шестого СПВ производит синхронизацию встроенного в устройство сервисное корректора времени. Корректор времени представляет собой таймер, ведущий часы, минуты, секунды, миллисекунды.

Сервер ИВК по интерфейсу RS-232C каждую секунду обращается к устройству сервисному, считывает с корректора показания часов и сравнивает их с показаниями своих часов. При расхождении показаний часов сервера и корректора более чем на 60 мс, сервер ИВК корректирует свои часы по показаниям часов корректора.

ИВК осуществляет коррекцию времени в часах счетчиков. Сличение показаний часов счетчиков с показаниями часов ИВК производится каждые 6 ч, корректировка часов счетчиков производится при расхождении с показаниями часов ИВК более чем на ± 2 с.

Счетчики электрической энергии и ИВК фиксируют в своих журналах событий факт коррекции времени с указанием даты и времени коррекции.

Программное обеспечение

Структура программного обеспечения ИВК:

- общесистемное программное обеспечение включает в себя:

а) операционную систему Windows 7 Professional/ Windows Server 2003 R2 / Windows Server 2008 R2 / Windows Server 2012 R2;

б) WEB-сервер для публикации WEB-документов;

в) WEB-браузер для просмотра WEB-документов - Microsoft Internet Explorer.

- специальное программное обеспечение включает в себя:

а) базовое программное обеспечение КТС «Энергия+»;

б) дополнительное программное обеспечение КТС «Энергия+»;

в) систему управления базами данных Microsoft SQL Server 2008 R2, Standard Edition;

г) программное обеспечение для нанесения электронной цифровой подписи.

Программное обеспечение реализовано на технологии «клиент-сервер». Серверная часть содержит программы приема и обработки данных, а также SQL-сервер и WEB-сервер. Серверная часть обеспечивает основные функции - прием, обработку, хранение и публикацию данных.

Функции программного обеспечения (метрологически значимой части):

- сбор, обработка и хранение результатов измерений;

- автоматическая синхронизация времени.

Идентификационные данные метрологически значимых частей программного обеспечения приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные

Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ Звезда, указанные в таблицах 3 - 4, нормированы с учетом ПО.

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню высокий по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ Звезда приведены в таблицах 3 - 4.

Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ Звезда (активная электрическая энергия и средняя мощность)

Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ Звезда (реактивная электрическая энергия и средняя мощность)

Нормальные условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от 21 до 25 °С;

- относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;

- атмосферное давление от 84 до 106 кПа (от 630 до 795 мм рт. ст.);

- напряжение питающей сети переменного тока (0,99 - 1,01)-Uhom;

- частота питающей сети переменного тока (50,00 ± 0,15) Гц для активной энергии, (50,0 ± 0,25) Гц - для реактивной энергии;

- коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения и тока не более 2 %;

- индукция внешнего магнитного поля не более 0,05 мТл.

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха: для измерительных трансформаторов от минус 20 до плюс 50 °С; счетчиков электрической энергии от минус 20 до плюс 45 °С;

- относительная влажность воздуха до 90 % (температуре окружающего воздуха 30 °С);

- атмосферное давление от 70 до 106,7 кПа (от 537 до 800 мм рт. ст.);

- параметры сети: напряжение (0,8 - 1,15)-ином; ток (0,05 - 1,2)^1ном; частота (50,0 ± 0,2) Гц; cos ф > 0,5;

- индукция внешнего магнитного поля (для счетчиков) от 0 до 0,5 мТл.

Среднее время наработки на отказ АИИС КУЭ Звезда - 1834 ч.

С редний срок службы АИИС КУЭ Звезда - 12 лет.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится с помощью принтера на титульные листы (место нанесения - вверху, справа) эксплуатационной документации системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ОАО «Дальневосточный завод «Звезда»» (АИИС КУЭ Звезда).

Комплектность

В комплект АИИС КУЭ Звезда входят средства измерений в соответствии с таблицей 5, технические средства в соответствии с таблицей 6, программные средства в соответствии с таблицей 7 и документация в соответствии с таблицей 8.

Таблица 5 - Средства измерений

Таблица 6 - Технические средства

Продолжение таблицы 6

Таблица 7 - Программные средства

Таблица 8 - Эксплуатационная документация

Поверка

осуществляется по документу МП 61234-15 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ОАО «Дальневосточный завод «Звезда»» (АИИС КУЭ Звезда). Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Пензенский ЦСМ» 19 июня 2015 г.

Перечень рекомендуемых основных средств поверки:

- мультиметр «Ресурс-ПЭ» (№ 33750-07, 33750-12 в реестре средств измерений Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений). Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига между напряжениями ± 0,1 °. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения: от 15 до 300 В ± 0,2 %; от 15 до 150 мВ ± 2,0 %. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений тока: от 0,05 до 0,25 А ± 1,0 %; от 0,25 до 7,5 А ± 0,3 %. Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты ± 0,02 Гц;

- радиочасы РЧ-011/2 (№ 35682-07 в реестре средств измерений Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений). Погрешность синхронизации шкалы времени ± 0,1 с.

Сведения о методах измерений

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ОАО «Дальневосточный завод «Звезда»» (АИИС КУЭ Звезда). Методика измерений количества электрической энергии и мощности с использованием АИИС КУЭ Звезда.

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.