Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО "РУСЭНЕРГОСБЫТ" для энергоснабжения АО "НЗКМ"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» для энергоснабжения АО «НЗКМ» (далее АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС КУЭ выполняет следующие функции:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- периодический и 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;

- передачу в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии средств измерений со стороны серверов организаций-участников оптового рынка электроэнергии;

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

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

- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

- измерение времени.

АИИС КУЭ имеет трехуровневую структуру:

- 1-й уровень - измерительно-информационные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);

- 2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ);

- 3-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК). ИИК ТИ включают в себя:

- трансформаторы тока (ТТ) и их вторичные цепи;

- трансформаторами напряжения (ТН) и их вторичные цепи;

- счётчики электроэнергии.

ИВКЭ включают в себя:

- устройство сбора и передачи данных (УСПД). В качестве УСПД используется устройство сбора и передачи данных ЭКОМ-3000 (Госреестр № 17049-04), включающее приемник сигналов навигационной системы GPS;

- связующие компоненты, GSM - модемы, для связи уровня ИВКЭ с уровнями ИИК ТИ и ИВК;

- автоматизированное рабочее место.

ИВК включает в себя:

- автоматизированное рабочее место (АРМ),

- сервер баз данных АИИС КУЭ ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ», выполненный на основе промышленного компьютера и работающего под управлением программного обеспечения из состава ИВК «Альфа-ЦЕНТР» (Госреестр № 44595-10),

- устройство синхронизации системного времени УССВ-16HVS.

Принцип действия АИИС КУЭ основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение) с использованием электромагнитных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), измерении и интегрировании мгновенной мощности с использованием счетчиков электрической энергии, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. Мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности. За период сети (0,02 с) из мгновенных значений мощности вычисляется активная мощность, из мгновенных значений тока и напряжения их среднеквадратические значения и, затем, полная мощность. Реактивная мощность вычисляется из значений активной и полной мощности.

Вычисленные значения активной и реактивной мощности каждого направления преобразуются в частоту следования импульсов. Во внутренних регистрах счетчиков осуществляется накопление импульсов, соответствующих каждому виду и направлению передачи электроэнергии в течение интервала времени 30 минут. По окончании этого интервала времени накопленное количество импульсов из каждого регистра переносится в долговременную энергонезависимую память с указанием времени измерений в шкале координированного времени UTC.

УСПД в составе ИВКЭ осуществляет:

- один раз в 30 минут опрос счетчиков электрической энергии и сбор результатов

измерений;

- обработку, заключающуюся в пересчете количества накопленных импульсов за период 30 минут в именованные величины;

- хранение результатов измерений в базе данных;

- передачу результатов измерений в ИВК;

- ведение шкалы времени и передачу шкалы времени часам счетчиков.

В ИВК осуществляется:

- сбор данных с уровня ИВКЭ;

- хранение полученных в результате обработки приращений электроэнергии в базе данных;

- визуальный просмотр результатов измерений из базы данных;

- передачу результатов измерений сторонним субъектам оптового рынка электроэнергии и мощности.

АИИС КУЭ выполняет функцию измерения времени в шкале UTC. Данная функция осуществляется системой обеспечения единого времени следующим образом.

Устройство синхронизации системного времени осуществляет прием и обработку сигналов системы GPS и передачу меток времени в сервер баз данных АИИС КУЭ ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» в постоянном режиме по протоколу NTP с использованием программной утилиты.

УСПД формирует свою шкалу времени путем обработки сигналов навигационной системы GPS и далее передает ее на уровень ИИК ТИ. При каждом опросе счетчика УСПД вычисляет поправку времени часов счетчика и, если поправка превышает величину ±2 c, формирует команду на синхронизацию счетчика.

Все ИИК ТИ, кроме ИИК № 8 соединены с ИВКЭ по интерфейсу RS-485 с использованием преобразователя RS-485/Ethernet

ИИК № 8 соединен с ИВКЭ посредством модема с использованием технологии GPRS.

Передача результатов измерений, технической и служебной информации от ИВКЭ на уровень ИВК организована по двум каналам связи, разделенным на физическом уровне:

- в качестве основного канала связи используется сеть мобильной радиосвязи с использованием сети GSM;

- в случае выхода основного канала связи используется сеть интернет-провайдера.

Передача информации заинтересованным субъектам ОРЭ (ОАО «АТС», филиал ОАО «СО ЕЭС» - «Тульское РДУ» и другим) осуществляется с уровня ИВК.

ИИК ТИ, ИВКЭ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК).

Перечень ИК и измерительных компонентов (средств измерений) в составе ИК приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень ИК и измерительных компонентов в составе ИК___________________

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Программное обеспечение

Идентификационные признаки метрологически значимого программного обеспечения АИИС КУЭ приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные признаки метрологически значимой части программного обеспечения

Программное обеспечение имеет защиту от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствующую уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Количество измерительных каналов (ИК).................................................................................. 8

Границы допускаемой основной относительной погрешности ИК при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной электрической энергии и границы допускаемой относительной погрешности ИК при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной и реактивной электрической энергии в рабочих условиях применения................................................................ приведены в таблице 3

Пределы допускаемого значения поправки часов счетчиков электрической энергии относительно шкалы времени UTC(SU) не более, с

Период измерений активной и реактивной электрической энергии, минут

Период сбора данных со счетчиков электрической энергии, минут

Формирование XML-файла для передачи внешним системам.......................автоматическое

Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных .. автоматическое Глубина хранения результатов измерений в базе данных ИВК не менее, лет .................... 3,5

Глубина хранения результатов измерений в ИИК ТИ не менее, суток ................................. 45

Ведение журналов событий ИВК, ИВКЭ и ИИК ТИ ....................................... автоматическое

Рабочие условия применения компонентов ИК:

температура окружающего воздуха для: измерительных трансформаторов, °С............................................................от минус 40 до 45;

для счетчиков, связующих компонентов, °С..............................................................от 0 до 40;

для оборудования ИВК, °С........................................................................................от 10 до 35;

частота сети, Гц ..................................................................................................... от 49,5 до 50,5;

напряжение питания (относительного номинального значения ином), % ..........от 90 до 110.

Допускаемые значения информативных параметров:

ток, % от 1ном................................................................................................................от 5 до 120;

напряжение, % от ином..............................................................................................от 90 до 110;

коэффициент мощности, cos ф..............................................................0,5 инд. - 1,0 - 0,8 емк.

Таблица 3 - Границы допускаемой основной относительной погрешности ИК при измерении активной (SWoA) электрической энергии, границы допускаемой погрешности ИК при измерении активной (5wa) и реактивной (5WP) электрической энергии в рабочих условиях применения

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист паспорта-формуляра 13526821.4611.046.ПФ Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» для энергоснабжения АО «НЗКМ». Паспорт-формуляр

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС КУЭ

Продолжение таблицы 4

Поверка

осуществляется в соответствии с документом 067-30007-2016-МП Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» для энергоснабжения АО «НЗКМ». Методика поверки, утвержденным ФГУП «СНИИМ» в январе 2016 г. Знак поверки наносят на свидетельство о поверке.

Перечень основных средств поверки:

- миллитесламетр портативный ТП2-2У (номер в Государственном реестре средств измерений № 16373-08);

- мультиметр АРРА-109 (номер в Государственном реестре средств измерений № 20085-11);

- клещи токовые АТК-2001 (номер в Государственном реестре средств измерений № 43841-10);

- измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел» (номер в Государственном реестре средств измерений № 23070-05);

- государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2012;

- для измерительных трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003;

- для измерительных трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011;

- для счетчиков электрической энергии СЭТ-4ТМ.03М - в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.145РЭ1, утвержденной ФБУ «Нижегородский ЦСМ» в декабре 2007 г.;

- для счетчиков электрической энергии ПСЧ-4ТМ.05М - в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.146РЭ1, утвержденной ФБУ «Нижегородский ЦСМ» в декабре 2007 г.;

- для устройства сбора и передачи данных ЭКОМ-3000 - в соответствии с методикой поверки МП 26-262-99, утвержденной ФГУП «УНИИМ» в декабре 1999 г.

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» для энергоснабжения АО «НЗКМ». Свидетельство об аттестации методики измерений № 267-01.00249-2016 от «12» февраля 2016 г.

Нормативные документы

1 ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений.

Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.