Система автоматизированная информационно-измерительная контроля качества электроэнергии (АИИС ККЭ) по объекту ГПС "Альметьевск"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная контроля качества электроэнергии (АИИС ККЭ) по объекту ГПС «Альметьевск» (далее - АИИС ККЭ) предназначена для измерений показателей качества электроэнергии (далее - ПКЭ) (среднеквадратическое значение напряжения, положительное и отрицательное отклонение напряжения, отклонение частоты, коэффициент несимметрии напряжение по обратной и нулевой последовательности, длительность провала и прерывания напряжения, остаточное напряжение при провале напряжения, длительность перенапряжения, максимальное значение напряжения при перенапряжении, кратковременная и длительная доза фликера) за установленные интервалы времени, календарного времени, интервалов времени, а также сбора, контроля, обработки, хранения, формирования отчетных документов и передачи полученной информации.

Описание

АИИС ККЭ представляет собой многофункциональную, двухуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерений.

АИИС ККЭ включает в себя следующие уровни:

1-й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), включающие в себя измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983, измерительные трансформатора тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746 и счетчики электрической энергии многофункциональные (далее - счетчик многофункциональный) в соответствии с ГОСТ 30804.4.30, ГОСТ 30804.4.7, ГОСТ 32144, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС ККЭ приведены в таблицах 2 - 8.

2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, сервер баз данных (БД) АИИС КУЭ, сервер опроса, сервер приложений, сервер резервного копирования, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и программного обеспечения (далее - ПО) ПК «Энергосфера».

Счетчики многофункциональные, используемые в АИИС ККЭ, измеряют ПКЭ в соответствии с методами, приведенными в ГОСТ 30804.4.30 для класса характеристик процесса измерений А.

Блоки согласования напряжений, входящие в состав счетчиков многофункциональных, предназначены для сопряжения измеряемого сигнала напряжения с диапазоном измерений шестиканального аналого-цифрового преобразователя. Аналого-цифровой преобразователь преобразует, измеренные входные напряжения с постоянной частотой дискретизации 64 кГц, в цифровой код и передаёт результаты в цифровой сигнальный процессор по последовательному интерфейсу. Цифровой сигнальный процессор производит спектральный анализ входных сигналов, основанный на быстром преобразовании Фурье. По результатам быстрого преобразования Фурье рассчитываются действующие значения напряжений. Центральный процессор получает от цифрового сигнального процессора данные, обрабатывает их и накапливает в энергонезависимом запоминающем устройстве.

На верхнем - втором уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, хранение измерительной информации, ее накопление и передача, оформление отчетных документов, отображение информации на мониторах АРМ.

Синхронизация счетчиков многофункциональных обеспечивается с помощью приемника систем GPS и ГЛОНАСС (входит в комплект поставки счетчика многофункционального). Пределы допускаемой погрешности измерения текущего времени по отношению к времени «Национальной шкалы координированного времени Российской Федерации UTC (SU)» составляют ±0,02 с. Данное требование к измерению текущего времени выполняется с применением синхронизации, периодически проводимой во время измерений.

Если синхронизация с помощью приемника систем GPS и ГЛОНАСС невозможна, допустимое отклонение текущего времени должно быть менее 1 с в сутки.

В случае неисправности УССВ Измерителя ПКЭ имеется возможность синхронизации часов счетчиков от уровня ИВК ПАО «Транснефть».

В журнале событий счетчиков многофункциональных фиксируются следующие события:

- включение/выключение электропитания счетчика многофункционального;

- вскрытие/закрытие крышки зажимов;

- изменение паролей первого и второго уровней;

- изменение исходных данных;

- установка времени и даты;

- коррекция времени;

- пуск счетчика многофункционального в работу;

- выключение и включение фазного напряжения при наличии тока в соответствующей фазе.

Журнал событий сервера БД отражает время и дату коррекции времени и фиксирует время до коррекции, а также величину коррекции времени, на которую было скорректировано устройство.

Программное обеспечение

В АИИС ККЭ используется ПО ПК «Энергосфера» версии не ниже 7.1, в состав которого входят программы, указанные в таблице 1. ПК «Энергосфера» обеспечивает защиту ПО и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое программными средствами ПК «Энергосфера».

Таблица 1 - Метрологические значимые модули ПО

ПО ПК «Энергосфера» не влияет на метрологические характеристики ИК АИИС ККЭ, указанные в таблицах 3 - 7.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Состав измерительных каналов АИИС ККЭ и их основные метрологические характеристики приведены в таблицах 2 - 7.

Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС ККЭ

Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК (среднеквадратическое значение напряжения)

Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК (положительное и отрицательное отклонение напряжения)

Таблица 5 - Метрологические характеристики ИК (коэффициент несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательности)

Таблица 6 - Метрологические характеристики ИК (остаточное напряжение при провале напряжения и максимальное значение напряжения при перенапряжении)

Таблица 7 - Метрологические характеристики ИК

Примечания:

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

2 Погрешность в рабочих условиях указана для температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков многофункциональных от плюс 17 до плюс 30 °С.

3 Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков многофункциональных, на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном собственником АИИС ККЭ порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС ККЭ как его неотъемлемая часть.

4 Погрешность АИИС ККЭ при измерении дозы фликера (кратковременной Prt и длительной Plt ) не нормируется, так как погрешность данного параметра не нормируется у ТН. Пределы допускаемой основной погрешности счетчика многофункционального при измерении дозы фликера соответствует описанию типа на Ресурс-Е4-5-А-в, регистрационный № 57460-14.

О сновные технические характеристики ИК приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Основные технические характеристики ИК

Надежность системных решений:

- защита от кратковременных сбоев питания сервера с помощью источника бесперебойного питания;

В журналах событий фиксируются факты:

- журнал счетчика многофункционального:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счетчике многофункциональном;

- журнал ИВК:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счетчике многофункциональном и ИВК.

Защищённость применяемых компонентов:

- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

- счетчика многофункционального;

- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

- испытательной коробки;

- сервера (серверных шкафов);

- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:

- счетчика многофункционального;

- сервера.

Возможность коррекции времени в:

- счетчиках многофункциональных (функция автоматизирована);

- сервере (функция автоматизирована).

Возможность сбора информации:

- о результатах измерений (функция автоматизирована);

- о состоянии средств измерений.

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную контроля качества электроэнергии (АИИС ККЭ) по объекту ГПС «Альметьевск» типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.

Комплектность АИИС ККЭ представлена в таблице 9.

Таблица 9 - Комплектность АИИС ККЭ

Поверка

осуществляется по документу МП 206.1-046-2018 «Система автоматизированная информационноизмерительная контроля качества электроэнергии (АИИС ККЭ) по объекту ГПС «Альметьевск». Измерительные каналы. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» «16» февраля 2018 г.

Основные средства поверки:

- трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;

- трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;

- по МИ 3195-2009. «ГСИ. Мощность нагрузки трансформаторов напряжения без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;

- счетчиков многофункциональных Ресурс-Е4 - в соответствии с руководством по эксплуатации «Счетчики электрической энергии многофункциональные «Ресурс-Е4». Руководство по эксплуатации. БГТК.411152.020 РЭ»;

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

- термогигрометр CENTER (мод.314): диапазон измерений температуры от минус 20 °С до плюс 60 °С, дискретность 0,1 °С; диапазон измерений относительной влажности от 10 % до 100 %, дискретность 0,1 %;

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

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки со штрих-кодом и (или) оттиска клейма поверителя.

Сведения о методах измерений

Метод измерений изложен в документе «Методика измерений показателей качества электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационноизмерительной контроля качества электроэнергии (АИИС ККЭ) по объекту ГПС «Альметьевск», аттестованной ФГУП «ВНИИМС», аттестат об аккредитации № RA.RU.311787 от 02.08.2016 г.

Нормативные документы

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

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

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