Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) оптового рынка электроэнергии АИИС КУЭ АО "БАРНАУЛТРАНСМАШ"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) оптового рынка электроэнергии АИИС КУЭ АО «БАРНАУЛТРАНСМАШ» (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности.

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 шкале координированного времени UTC(SU) результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 минут);

- хранение результатов измерений в специализированной базе данных;

- передача 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.);

- диагностика 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 - информационно-измерительные комплексы точек измерений (далее -ИИК ТИ);

- 2-й уровень - измерительно-вычислительные комплексы электроустановок (далее -ИВКЭ);

- 3-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (далее - ИВК);

ИИК ТИ включают в себя:

- трансформаторы тока (далее - ТТ) и их вторичные цепи;

- трансформаторы напряжения (далее - ТН) и их вторичные цепи;

- счётчики электроэнергии.

ИВКЭ включает в себя:

- устройство сбора и передачи данных (далее - УСПД) «ЭКОМ-3000» со встроенным приемником меток времени GPS;

ИВК включает в себя:

- сервер сбора данных на базе промышленного компьютера;

- сервер баз данных на базе промышленного компьютера с установленным ПО СУБД MS SQL Server;

- автоматизированные рабочие места.

Принцип действия АИИС КУЭ основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение) с использованием электромагнитных ТТ и 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 преобразуются 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 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(SU).

УСПД один раз в 30 минут опрашивает счетчики электрической энергии и собирает результаты измерений, осуществляет обработку, заключающуюся в пересчете количества накопленных импульсов за период 30 минут в именованные величины.

В ИВКЭ осуществляется:

- сбор, хранение результатов измерений и служебной информации ИИК;

- синхронизация времени в счетчиках с использованием встроенных в УСПД GPS приемников меток точного времени.

В ИВК осуществляется:

- сбор данных с уровня ИВКЭ;

- обработка данных, заключающаяся в умножении приращений электроэнергии на коэффициенты трансформации ТТ и ТН;

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

- визуальный просмотр результатов измерений из базы данных;

- автоматическая передача результатов измерений и данных о состоянии средств измерений смежным субъектам оптового рынка электрической энергии и мощности, а также инфраструктурным организациям оптового рынка (в форматах 80020, 80030, 80040), в том числе:

- ИАСУ КУ АО «АТС»;

- Филиал АО «СО ЕЭС» Алтайское РДУ;

- АО «Алтайэнергосбыт»;

- ПАО «МРСК Сибири» - «Алтайэнерго»;

- другим смежным субъектом оптового рынка.

В АИИС КУЭ на функциональном уровне выделяется система обеспечения единого времени (далее СОЕВ). СОЕВ работает следующим образом. УСПД осуществляет прием и обработку сигналов точного времени в постоянном режиме с использованием встроенного приемника сигналов GPS/ГЛОНАСС. УСПД, в свою очередь, при опросе счетчиков осуществляет проверку поправки часов счетчиков, если поправка превышает ±2 с относительно шкалы времени УСПД, то УСПД формирует команду коррекции часов счетчиков, но не чаще 1 раза в сутки. ИВК корректирует свою шкалу времени относительно шкалы времени УСПД каждый раз при опросе УСПД со стороны ИВК безусловно. В журналах событий счетчиков и УСПД фиксируются данные по синхронизации времени (время сеансов синхронизации, разница шкал времени на момент синхронизации, поправка часов счетчиков и УСПД соответственно).

Информационные каналы связи в АИИС КУЭ построены следующим образом:

- посредством интерфейса RS-485 и далее через GSM-коммуникатор С-1.02 (установлен на каждой подстанции) для передачи данных от ИИК ТИ на уровень ИВКЭ;

- посредством локальной сети Ethernet для передачи данных от ИВКЭ в ИВК;

- посредством сети Internet (основной канал) для передачи данных от ИВК внешним системам;

- посредством телефонной сети общего пользования (ТСОП) с использованием модема Интеркросс 5633 NE (резервный канал) для передачи данных от ИВК внешним системам.

- посредством сети Internet (основной канал) для доступа к УСПД со стороны внешних систем;

- посредством телефонной сети общего пользования с использованием модема Интеркросс 5633 NE (резервный канал) для доступа к УСПД со стороны внешних систем.

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

Перечень измерительных каналов АИИС КУЭ приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень измерительных компонентов в составе ИК АИИС КУЭ

Продолжение таблицы 1

В АИИС КУЭ предусмотрено пломбирование крышек клеммных зажимов и испытательных коробок счетчиков, а также клеммных зажимов во вторичных цепях ТТ и ТН.

Программное обеспечение

В ИВК используется программное обеспечение (ПО) «Энергосфера».

Идентификационные данные программного обеспечения «Энергосфера» приведены в таблице 2.

Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 2 - Идентификационные данные метрологически значимой части ПО ИВК

Технические характеристики

Метрологические характеристики представлены в таблицах 3 и 4, технические характеристики приведены в таблице 5.

Таблица 3 - Доверительные границы допускаемой основной относительной погрешности (3WoA) при вероятности Р=0,95 при измерении активной электрической энергии

Таблица 4 - Доверительные границы допускаемой относительной погрешности при вероятности Р=0,95 при измерении активной (3WA) и реактивной (3WP) электрической энергии в рабочих условиях применения

Примечание - Пределы допускаемых значений отклонений меток времени, формируемых СОЕВ относительно шкалы времени UTC(SU) ±5 с.

Таблица 5 - Технические характеристики

Продолжение таблицы 5

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист документа ЕКМН.466453.038 ФО. «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) оптового рынка электроэнергии АИИС КУЭ АО «БАРНАУЛТРАНСМАШ». Формуляр».

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 6.

Таблица 6 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

осуществляется по документу МП-095-30007-2017 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) оптового рынка электроэнергии АИИС КУЭ АО «БАРНАУЛТРАНСМАШ». Методика поверки», утвержденному ФГУП «СНИИМ» 27 марта 2017 г.

Основные средства поверки:

- NTP-серверы, работающие от сигналов рабочих шкал Государственного первичного эталона времени и частоты;

- для ТТ - по ГОСТ 8.217-2003;

- для ТН - по ГОСТ 8.216-2011;

- для счетчиков электрической энергии СЭТ4-ТМ.03 по документу ИГЛШ.411152.124 РЭ1, являющимся приложением к руководству по эксплуатации ИГЛШ.411152.124 РЭ. Методика поверки согласована ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в сентябре 2004 г.;

- для счетчиков электрической энергии СЭТ4-ТМ.03М по документу ИГЛШ.411152.145 РЭ1, являющимся приложением к руководству по эксплуатации ИГЛШ.411152.145 РЭ. Методика поверки согласована ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в декабре 2007 г.;

- для УСПД «ЭКОМ-3000» по документу «ГСИ. Комплекс программно-технический измерительный ЭКОМ-3000. Методика поверки. ПБКМ.421459.003 МП», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в мае 2009 г.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (мощности) оптового рынка электроэнергии АИИС КУЭ АО «БАРНАУЛТРАНСМАШ» и измерительных комплексов «малых точек» измерения. Свидетельство об аттестации методики измерений № 326-RA.RU.311735-2017 от «14» марта 2017 г.

Нормативные документы

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