Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) ГУ Банка России по Ленинградской области

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) ГУ Банка России по Ленинградской области (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами ГУ Банка России по Ленинградской области, для сбора, обработки, хранения полученной информации.

Описание

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

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии;

- периодический (1 раз в 30 мин., 1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электрической энергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

- хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений данных о состоянии средств измерений со стороны организаций-участников розничного рынка электрической энергии ;

- 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;

- ведение единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

1-й уровень - трансформаторы тока (ТТ) типа Т-0,66 У3, 600/5, Госреестр СИ № 22656-07, класс точности 0,5S по ГОСТ 7746-2001 и счётчики активной и реактивной электрической энергии «Альфа А1800» A1805RAL-P4G-DW-4 (Госреестр СИ № 31857-06), класс точности 0,5S по активной энергии (ГОСТ Р 52323-2005) и класс точности 1,0 по реактивной энергии (ГОСТ 26035-83).

2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, Сервер баз данных (СБД) АИИС КУЭ ГУ Банка России по Ленинградской области, измерительно-вычислительный комплекс «Спрут», состоящий из МАВР Е104, МОВ Е303, МУС Е200, программного обеспечения.

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 (далее счетчик). Счетчик производит измерение действующих (среднеквадратических) значений напряжения и тока и рассчитывает полную мощность.

Лист 2

Всего листов 7

Измерение активной мощности счетчиком выполняется путем перемножения мгновенных значений сигналов напряжения и тока и интегрирования полученных значений мгновенной мощности по периоду основной частоты сигналов.

Реактивная мощность вычисляется по значениям активной и полной мощности.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Посредством программного обеспечения измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) «Спрут» (Госреестр СИ № 18897-05) осуществляется сбор данных со счетчиков и их хранение на СБД АИИС КУЭ ГУ Банка России по Ленинградской области.

Формирование базы данных ИВК «Спрут» осуществляется в автоматическом режиме считывания данных с цифровых и импульсных выходов счетчиков. Запросы через многоканальное устройство связи (МУС) Е200 по выделенной линии связи адресуются на многофункциональный автоматический регистратор (МАВР) Е104, к которому подключены цифровые и импульсные выходы счетчиков.

Подключение счетчиков к МАВР Е104 осуществляется посредством цифрового интерфейса RS-485. В состав функций МАВР Е104 входит считывание по стыку RS-485 со счетчиков архивов значений измеренных величин в формате 30-ти минутных графиков нагрузки, протоколов событий счетчиков, архивирование в энергонезависимой памяти считанной информации и передача ее на верхний уровень системы. Кроме того МАВР Е104 формирует технические профили нагрузки (5 минут) и информацию о текущих значениях измеряемых величин для реализации в системе контроля параметров потребления с периодом 5 - 10 секунд. При организации опроса счетчиков МАВР Е104 совместно с другими устройствами ИВК «Спрут» реализует функцию доставки пакетов протоколов «ANSI C12.18-C12.21» к счетчикам и обратно.

Информация в цифровом виде с интерфейсов счетчиков по проводной линии связи поступает на вход МАВР Е104, который осуществляет сбор и хранение в собственной памяти полученной информации, передачу накопленных данных по проводным линиям на верхний уровень системы (уровень ИВК), а также обеспечение доступа энергоснабжающей организации к памяти счетчиков по коммутируемой телефонной линии.

На верхнем - втором уровне системы выполняется последующее формирование данных расхода активной и реактивной электрической энергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации, хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов. Передача информации со счетчиков и МАВР Е104 на СБД АИИС КУЭ ГУ Банка России по Ленинградской области производится по выделенным линиям через МУС Е200. По стыку RS-232 МУС подключается к СБД АИИС КУЭ. МУС имеет в своем составе стык RS-485, по которому производится подключение модуля образцового времени (МОВ) Е303.

МОВ Е303 входит в состав системы обеспечения единого времени (СОЕВ). МОВ Е303 оснащен приемником сигналов точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). Время МОВ Е303 синхронизировано со временем приемника, сличение 1 раз в минуту, погрешность синхронизации не более 0,1 с. По часам МОВ Е303 осуществляется коррекция внутренних часов СБД и МАВР Е104. МАВР Е104 осуществляет коррекцию времени счетчиков. Сличение времени СБД с временем МОВ Е303 осуществляется каждые 30 мин, и корректировка времени выполняется при расхождении времени СБД и МОВ Е303 более чем на ±2 с. Сличение времени МАВР Е104 с временем МОВ Е303 осуществляется каждые 30 мин, и корректировка времени выполняется при расхождении времени МАВР Е104 и МОВ Е303 более чем на ±3 с. Сличение времени счетчиков с временем МАВР Е104 не реже одного раза в 30 минут, корректировка времени счетчиков при расхождении со временем МАВР Е104 более чем на ±2 с.

Погрешность системного времени не превышает ±5 с.

Журналы событий счетчика электрической энергии отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.

Состав измерительных каналов приведен в табл. 1.

Таблица 1

Примечание:

Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 1. Замена оформляется актом. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Программное обеспечение

ПК «СПРУТ» предназначен для сбора накопления и анализа учётной информации об энергопотреблении предприятия за различные промежутки времени в диспетчерском режиме, дистанционного управления оборудованием на удалённых объектах, визуализации данных анализа в виде графиков, формирования отчётной документации.

Идентификационные данные ПО представлены в табл. 2.

Таблица 2

Уровень защиты ПК «СПРУТ» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С». Метрологически значимые автономные части ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики АИИС КУЭ приведены в табл. 3 и 4.

Таблица 3

Пределы относительных погрешностей (приписанные характеристики погрешности) измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, %, для рабочих условий эксплуатации АИИС КУЭ ГУ Банка России по Ленинградской области приведены в табл. 4.

Таблица 4

Лист 5

Всего листов 7

Примечание: В качестве характеристик погрешности указаны пределы относительной погрешности измерений (приписанные характеристики погрешности) при доверительной вероятности 0,95.

Надежность применяемых в системе компонентов:

- счётчик - среднее время наработки на отказ не менее Т = 120000 ч., средний срок службы 30 лет;

- трансформатор тока - средний срок службы 30 лет.

Надежность системных решений:

■ резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники рынка электрической энергии по электронной почте;

■ резервирование питания МАВР Е104 с помощью адаптера источника резервного питания;

■ регистрация событий:

- в журнале событий счетчика:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счетчике;

- журнал МАВР Е104:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в МАВР Е104.

Защищенность применяемых компонентов:

■ механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

- счетчика;

- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

- испытательной колодки;

■ аппаратная защита:

- СБД с использованием HASP-ключа;

■ защита информации на программном уровне:

- результатов измерений (при передаче, возможность использования цифровой подписи);

- установка пароля на счетчик;

- запрет изменения конфигурации МАВР Е104;

- установка пароля на сервер.

Глубина хранения информации:

■ счетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток;

■ МАВР Е104 - сохранение информации при отключении питания - 3 года;

■ ИВК - хранение результатов измерений и информации состояний средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист Паспорта на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии и мощности АИИС КУЭ ГУ Банка России по Ленинградской области.

Комплектность

осуществляется по документу 432-017-2011 МП «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и ГУ Банка России по Ленинградской области. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Тест-С.-Петер-бург» 06.07.2011 г.

Перечень эталонов, применяемых при поверке:

- средства поверки трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;

- средства поверки счетчиков электрической энергии по документу МП-2203-00422-2006 «Счетчик электрической энергии трехфазный многофункциональный типа АЛЬФА А1800. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 19 мая 2006 г.;

- средства поверки комплекса измерительно-вычислительного «Спрут»;

- по документу «Комплекс измерительно-вычислительный «Спрут». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Тест-С.-Петербург» 02.06.2011 г.;

- переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы со счетчиками системы;

- радиочасы МИР РЧ-01.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе 4222-002.ЦБ-52156036 МИ «Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием АИИС КУЭ ГУ Банка России по Ленинградской области». Свидетельство об аттестации Методики измерений 01.00292.432.00135-2010 от 29.11.2010.

Нормативные документы

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

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

3. 432-017-2011 МП «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и ГУ Банка России по Ленинградской области. Методика поверки».

Рекомендации к применению

- осуществление торговли и товарообменных операций.