Каналы измерительные системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ПС "Орловская" - АИИС КУЭ ПС "Орловская"

Назначение

Каналы измерительные системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ПС «Орловская» - АИИС КУЭ ПС «Орловская» (далее по тексту - КИ АИИС КУЭ) предназначены для измерения активной и реактивной электроэнергии, сбора, обработки, хранения и передачи полученной информации.

Описание

КИ АИИС КУЭ входят в состав, двухуровневой автоматизированной системы с централизованным управлением и распределённой функцией измерения, которая состоит из следующих уровней:

1-ый уровень - измерительный комплекс (ИК) включает в себя трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 19832001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005, в режиме измерений активной электроэнергии и по ГОСТ 26035-83 в режиме измерений реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов КИ АИИС КУЭ приведены в таблице 2.

2-ий уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) включает в себя каналообразующую аппаратуру, устройство сбора и передачи данных (УСПД), два шлюза Е-422, устройство синхронизации времени (УСВ) радиосервер точного времени РСТВ-01, сервер АРМ Подстанции и ПО.

Первичные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуют в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности. Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин. Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по интерфейсу RS-422 (RS-485) поступает на шлюз Е-422 технологического коммуникационного устройства (ТКУ), затем по каналам связи (ВОЛС или WiFi) через центральное коммуникационное устройство (ЦКУ) поступает в линию Ethernet, далее сигнал передается в устройство сбора и передачи данных (УСПД) TK16L и АРМ КИ АИИС КУЭ. АРМ КИ АИИС КУЭ осуществляет вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, выполняет дальнейшую обработку измерительной информации, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов.

КИ АИИС КУЭ имеют систему обеспечения единого времени (СОЕВ), которая охватывает уровень счетчиков, ИВКЭ и АРМ КИ АИИС КУЭ. КИ АИИС КУЭ оснащены УСВ на ос-

нове радиосервера точного времени РСТВ-01, синхронизирующего собственное время по сигналам времени, получаемым от GPS-приемника, входящего в состав РСТВ-01. Погрешность часов РСТВ-01 не более ±0,01 с. Часы УСПД, шлюза Е-422 и АРМ КИ АИИС КУЭ синхронизируются по времени часов РСТВ-01. Синхронизация осуществляется при расхождении часов УСПД, шлюза Е-422 и АРМ КИ АИИС КУЭ более чем на ±2 с. Часы счетчиков сличаются с часами УСПД с периодичностью 1 раз в 30 минут, коррекция часов счетчиков проводится при расхождении часов счетчика и УСПД более чем на ±2 с.

Погрешность часов компонентов КИ АИИС КУЭ не превышает ±5 с.

Журналы событий счетчиков электроэнергии, УСПД, шлюза Е-422 и АРМ КИ АИИС КУЭ отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.

Программное обеспечение

В КИ АИИС КУЭ используется программное обеспечение «АРМ Подстанции» (далее -ПО «АРМ ПС»).

ПО «АРМ ПС» предназначено для автоматического сбора, обработки и хранения данных, получаемых со счетчиков электроэнергии, отображения полученной информации в удобном для анализа и отчетности виде, передачи интегральных данных по запросу на более высокий уровень.

ПО «АРМ ПС» обеспечивает защиту измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое ПО.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО «АРМ ПС»

Контрольная сумма исполняемого кода вычисляется от архивного файла, состоящего из метрологически значимых файлов: Arm. ехе, Metrostandart.Utilities.dll и Metrostandart.Crypto.dll.

Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности ПО «АРМ ПС», получаемой за счет математической обработки измерительной информации, составляет 1 единицу младшего разряда измеренного (учтенного) значения.

Пределы допускаемых относительных погрешностей по активной и реактивной электроэнергии, а также для разных временных (тарифных) зон не зависят от способов передачи измерительной информации и определяются классами точности применяемых электросчетчиков и измерительных трансформаторов.

Оценка влияния ПО «АРМ ПС»на метрологические характеристики СИ - метрологические характеристики КИ АИИС КУЭ, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ПО.

Защита ПО «АРМ ПС» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ

Примечания:

1. Характеристики погрешности ИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовой).

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

3. Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО;

4. Нормальные условия эксплуатации:

- параметры сети: напряжение (0,95 - 1,05) Uh; ток (1,0 - 1,2) Ih; cosф = 0,9инд.;

- температура окружающей среды: (20±5) °С;

5. Рабочие условия эксплуатации:

- параметры сети для ИК: напряжение - (0,98 - 1,02) ином; ток - (1 - 1,2) 1ном; частота - (50±0,15) Гц; cosф=0,9инд;

- параметры сети: диапазон первичного напряжения - (0,9 - 1,1) UH1; диапазон силы первичного тока - (0,05 - 1,2) 1н1; коэффициент мощности cosф(sinф) 0.5 -1,0 (0,87 - 0,5); частота - (50 ± 0,4) Гц;

- допускаемая температура окружающего воздуха для ТТ и ТН - от минус 40 °С до + 50°С; для счетчиков от минус 40 °С до + 60 °С; ИВКЭ - от + 10 °С до + 35 °С;

- магнитная индукция внешнего происхождения, не более - 0,5 мТл.

6. Погрешность в рабочих условиях указана для coscp = 0,8 инд, значения силы тока, равному 0,05 1ном и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от 0 °С до + 40 °С.

7. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики электроэнергии в режиме измерения активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005 и ГОСТ 30206-94, в режиме измерения реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52425-2005.

8. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные (см. п. 7 Примечаний) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Допускается замена АРМ КИ АИИС КУЭ и УСВ на однотипные утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном для энергоснабжения ОАО «ФСК ЕЭС». Акт хранится совместно с настоящим описанием типа КИ АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

9. Все измерительные компоненты системы утверждены и внесены в Федеральиный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

Параметры надежности применяемых в КИ АИИС КУЭ измерительных компонентов:

- счетчик EPQS - среднее время наработки на отказ не менее 70000 часов, среднее время восстановления работоспособности 2 часа;

- УСПД TK16L - среднее время наработки на отказ не менее 35000 часов, среднее время восстановления работоспособности 1 час;

- шлюз Е-422 - среднее время наработки на отказ не менее 50000 часов, среднее время восстановления работоспособности 1,5 часа;

- АРМ КИ АИИС КУЭ - среднее время наработки на отказ не менее 50000 часов, среднее время восстановления работоспособности 1,5 часа;

- УСВ РСТВ-01-01 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 55000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;

Надежность системных решений:

- защита от кратковременных сбоев питания АРМ КИ АИИС КУЭ с помощью источника бесперебойного питания;

- резервирование каналов связи: используется два независимых взаиморезирвируемых канала с автоматическим переходом с основного канала на резервный:

- основной канал - канал выхода в Интернет ТСР/IP;

- резервный канал - спутниковый канал связи через терминал двусторонней спутниковой связи SkyEdge PRO;

В журналах событий фиксируются факты:

- журнал счётчика:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции часов счетчика;

- журнал УСПД:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции часов счетчиков;

- пропадания и восстановление связи со счетчиком;

- журнал АРМ КИ АИИС КУЭ:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции часов счетчиков и АРМ КИ АИИС КУЭ;

Защищённость применяемых компонентов:

- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

- электросчётчика;

- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

- испытательной коробки;

- УСПД;

- АРМ КИ АИИС КУЭ;

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

- установка пароля на электросчетчик;

- установка пароля на УСПД;

- установка пароля на АРМ КИ АИИС КУЭ.

Возможность коррекции часов в:

- электросчетчиках (функция автоматизирована);

- УСПД и шлюзе Е-422 (функция автоматизирована);

- АРМ КИ АИИС КУЭ (функция автоматизирована);

Возможность сбора информации:

- о результатах измерений (функция автоматизирована).

Цикличность:

- измерений 30 мин (функция автоматизирована);

- сбора 1 раз в сутки (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;

- УСПД - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 4 лет; (функция автоматизирована).

- АРМ КИ АИИС КУЭ - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 1 года (функция автоматизирована).

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на каналы измерительные системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ПС «Орловская» - АИИС КУЭ ПС «Орловская» типографским способом.

Комплектность

К омплектность КИ АИИС КУЭ представлена в таблице 3. В комплект поставки входит

техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений. Таблица 3 - Комплектность КИ АИИС КУЭ

Поверка

Осуществляется по документу МП 52585-13 «Каналы измерительные системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ПС «Орловская» - АИИС КУЭ ПС «Орловская». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Курский ЦСМ» в ноябре 2012 г.

Основные средства поверки:

• трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 "ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки";

• трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-88 "ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки";

• счетчиков электрической энергии EPQS - в соответствии с РМ 1039597-26-2002. «Счетчики многофункциональные электрической энергии EPQS». Методика поверки»;

• устройств для автоматизации измерений и учета энергоресурсов Шлюз Е-422 -в соответствии с АВБЛ.468212.036 МП. «Устройства «Шлюз Е-422» для автоматизации измерений и учета энергоресурсов. Методика поверки»;

• устройства сбора и передачи данных ТК 16 L - в соответствии с АВБЛ.468212.041 МП. «Устройство сбора и передачи данных ТК 16 L для автоматизации измерений и учета энергоресурсов. Методика поверки»;

• УСВ РСТВ-01 - в соответствии с ПЮЯИ.468212.039МП. «Радиосерверы точного времени РСТВ-01. Методика поверки»;

• радиочасы РЧ-011 принимающие эталонный сигнал времени, передаваемый радиостанцией РБУ на частоте 66,6 кГц, номер в Государственном реестре средств измерений № 35682-07;

• переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы с счетчиками системы и с ПО для работы с радиочасами РЧ-011.

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием каналов измерительных системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ПС «Орловская» -АИИС КУЭ ПС «Орловская». Свидетельство об аттестации от 10.12.2012 г. № 41/12-01.002722012.

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.

ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия

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

ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-22:2003). Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.

МИ 3000-2006 "Рекомендация. ГСИ. Системы автоматизированные информационноизмерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки".

Руководство по эксплуатации каналов измерительных системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии ПС «Орловская» - АИИС КУЭ ПС «Орловская».

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли и товарообменных операций.