Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности АИИС КУЭ «Южноуральской ГРЭС-2» (далее по тексту -АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электроэнергии и мощности, автоматизированного сбора, обработки, хранения, формирования отчетных документов и передачи полученной информации заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), которые включают в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) по ГОСТ 7746-01, трансформаторы напряжения (ТН) по ГОСТ 1983-01 и счетчики активной и реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-05 в режиме измерений активной электроэнергии и по ГОСТ Р 52425-05 в режиме измерений реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС КУЭ приведены в таблицах 2 - 3.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), реализован на базе устройства сбора и передачи данных (УСПД) «ЭКОМ-3000», со встроенным устройством синхронизации времени на базе GPS-приемника и технические средства приема-передачи данных.
3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя сервер баз данных (БД), автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), каналообразующую аппаратуру и программное обеспечение (ПО) ПК «Энергосфера».
Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются 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.
Результаты измерений электроэнергии (W, кВт^ч и Q, квар^ч) передаются в целых числах и соотнесены с единым календарным временем
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков по линиям связи поступает на входы УСПД, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по линиям связи на уровень ИВК системы (сервер БД).
На уровне ИВК выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов, отображение информации на мониторах АРМ и передача данных в организации-участники оптового рынка электрической энергии и мощности (ОРЭ) через каналы связи интернет-провайдеров.
Система осуществляет обмен данными между АИИС КУЭ смежных субъектов по каналам связи Internet в формате xml-файлов.
Данные по группам точек поставки в организации-участники ОРЭ и РРЭ, в том числе АО «АТС», АО «СО ЕЭС» и смежным субъектам, передаются с ИВК АИИС КУЭ «Южноуральской ГРЭС-2» с учетом полученных данных по точкам измерений, входящим в настоящую систему и АИИС КУЭ смежных субъектов в виде xml-файлов в соответствии с Приложением 11.1.1 к Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра субъектов оптового рынка, в том числе с использованием ЭЦП субъекта рынка.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), которая включает в себя устройство синхронизации времени на базе GPS-приемника, встроенного в УСПД, встроенные часы сервера АИИС КУЭ, УСПД и счетчиков. Время часов УСПД синхронизировано с сигналами точного времени от GPS-приемника. Погрешность синхронизации не более 0,1 с. СОЕВ предусматривает поддержание единого календарного времени на всех уровнях системы.
Сравнение показаний часов сервера АИИС КУЭ «Южноуральской ГРЭС-2» и УСПД происходит с цикличностью один раз в час. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний на величину более чем ±3 с.
Сравнение показаний часов счетчиков и УСПД АИИС КУЭ «Южноуральской ГРЭС-2» происходит при каждом обращении к счетчикам, но не реже одного раза в сутки. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний на величину более чем ±3 с.
Погрешность часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ±5 с.
Журналы событий счетчиков, УСПД и сервера ИВК отображают факты коррекции времени с обязательной фиксацией времени до и после коррекции или величины коррекции времени, на которую было скорректировано устройство.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется ПО ПК «Энергосфера», в состав которого входят метрологически значимые модули, указанные в таблице 1. ПО ПК «Энергосфера» обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа.
Метрологически значимой частью специализированного программного обеспечения АИИС КУЭ является библиотека pso_metr.dll. Данная библиотека выполняет функции синхронизации, математической обработки информации, поступающей от приборов учета, и является неотъемлемой частью АИИС КУЭ.
Таблица 1 - Метрологически значимые модули ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | pso metr.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.1.1.1 |
| Цифровой идентификатор ПО (по MD5) | cbeb6f6ca69318bed976e08a2bb7814b |
Метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) АИИС КУЭ приведены в таблице 2.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Состав ИК АИИС КУЭ и их метрологические характеристики приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Состав ИК АИИС КУЭ
| Номер ИК | Наименование объекта | Состав измерительного канала | Вид электроэнергии | Метрологические характеристики ИК |
| ТТ | ТН | Счётчик | УСПД | УСВ | Основная погрешность, (±) % | Погрешность в рабочих условиях, (±) % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 | ВЛ 220кВ Южноуральская ГРЭС - Южноуральская ГРЭС-2 I цепь | OSKF кл. т. 0,2S Ктт = 3000/1 Рег. № 29687-05 | OTCF кл.т. 0,2 Ктн = 220000:^3/100:^3 Рег. № 48527-11 | СЭТ-4ТМ.03М кл. т 0,2S/0,5 Рег. №36697-12 | ЭКОМ-3000 , рег. №17049-09 | GPS-приемник встроенный в УСПД | активная реактивная | 0,6 0,9 | 1,3 2,8 |
| 2 | ВЛ 220кВ Южноуральская ГРЭС - Южноуральская ГРЭС-2 II цепь | OSKF кл. т. 0,2S Ктт = 3000/1 Рег. № 29687-05 | OTCF кл.т. 0,2 Ктн = 220000:^3/100:^3 Рег. № 48527-11 | СЭТ-4ТМ.03М кл. т 0,2S/0,5 Рег. №36697-12 | активная реактивная | 0,6 0,9 | 1,3 2,8 |
| 3 | ВЛ 220кВ Южноуральская ГРЭС-2 - Шагол с отпайкой на ПС Исаково | OSKF кл. т. 0,2S Ктт = 3000/1 Рег. № 29687-05 | OTCF кл.т. 0,2 Ктн = 220000:^3/100:^3 Рег. № 48527-11 | СЭТ-4ТМ.03М кл. т 0,2S/0,5 Рег. №36697-12 | активная реактивная | 0,6 0,9 | 1,3 2,8 |
| 4 | ВЛ 220 кВ Южноуральская ГРЭС-2 - КС-19 | OSKF кл. т. 0,2S Ктт = 3000/1 Рег. № 29687-05 | OTCF кл.т. 0,2 Ктн = 220000:^3/100:^3 Рег. № 48527-11 | СЭТ-4ТМ.03М кл. т 0,2S/0,5 Рег. №36697-12 | активная реактивная | 0,6 0,9 | 1,3 2,8 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 6 | Обходной выключатель 00ADA04GS001 | OSKF кл. т. 0,2S Ктт = 3000/1 Рег. № 29687-05 | OTCF кл.т. 0,2 Ктн = 220000:^3/100:^3 Рег. № 48527-11 | СЭТ-4ТМ.03М кл. т 0,2S/0,5 Рег. №36697-12 | ЭКОМ-3000 , рег. №17049-09 | GPS-приемник встроенный в УСПД | активная реактивная | 0,6 0,9 | 1,3 2,8 |
| 9 | Генератор 10МКА | AON-F кл. т. 0,2S Ктт = 17000/1 Рег. № 43946-10 | UKM кл.т. 0,2 Ктн = 20000:^3/100:^3 Рег. № 43945-10 | СЭТ-4ТМ.03М кл. т 0,2S/0,5 Рег. №36697-12 | активная реактивная | 0,8 1,8 | 1,6 2,5 |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерений электроэнергии и средней мощности на интервале времени 30 минут.
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.
3. Допускается замена измерительных трансформаторов тока и напряжения, счетчиков, УСПД на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками такими же, как у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном «Южноуральской ГРЭС-2» порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ, как его неотъемлемая часть.
4. В Таблице 2 в графах 9 и 10 приведены границы погрешности результата измерений посредством ИК при доверительной вероятности Р=0,95, cosф=0,8; токе ТТ, равном 100 % от 1ном для нормальных условий эксплуатации и при cosф=0,8; токе ТТ, равном 2 (5) % от 1ном для рабочих условий эксплуатации, при температуре окружающего воздуха в местах расположения счетчиков от плюс 10 до плюс 35 °С.
Таблица 3 - Основные технические характеристики АИИС КУЭ
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество измерительных каналов | 6 |
| Нормальные условия: параметры сети: - напряжение, % от ином - ток, % от 1ном - коэффициент мощности cos9 температура окружающей среды °C: - для ТТ и ТН, °С - для счетчиков, °С - для УСПД, °С - для сервера, °С - атмосферное давление, кПа - относительная влажность, не более, % - частота, Гц | от 95 до105 от 100 до 120 0,8 от -40 до +40 от +21 до +25 от +10 до +25 от +10 до +25 от 80 до 106,7 98 от 49,6 до 50,4 |
| Условия эксплуатации: параметры сети: - напряжение, % от ином - ток, % от 1ном - коэффициент мощности cos9 (sm9) температура окружающей среды °C: - для ТТ и ТН, °С - для счетчиков, °С - для УСПД, °С - для сервера, °С - атмосферное давление, кПа - относительная влажность, не более, % - частота, Гц | от 90 до 110 от 2(5) до 120 от 0,5 инд. до 0,8 емк от -40 до +70 от -40 до +60 от -10 до +50 от +10 до +25 от 80 до 106,7 98 от 49,6 до 50,4 |
| Надежность применяемых в АИИС КУЭ компонентов: электросчетчики СЭТ-4ТМ.03М: - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, УСПД «ЭКОМ-3000»: - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, | 165000 2 75000 2 |
| Глубина хранения информации электросчетчики СЭТ-4ТМ.03М: - глубина хранения каждого массива профиля, при времени интегрирования 30 минут, составляет, сут ИВК: - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений, лет, не менее | 114 3,5 |
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера с помощью источника
бесперебойного питания;
- защита от кратковременных сбоев питания УСПД с помощью источника
бесперебойного питания;
- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники оптового рынка электроэнергии с помощью электронной почты и сотовой связи.
В журналах событий фиксируются факты:
- журнал счётчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике;
- журнал УСПД:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике и УСПД;
- пропадание и восстановление связи со счетчиком;
- включение и выключение УСПД;
- журнал сервера ИВК:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике и сервере ИВК;
- пропадание и восстановление связи со счетчиком;
Защищённость применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчётчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- УСПД;
- сервера ИВК;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:
- электросчетчика;
- УСПД;
- сервера ИВК.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- УСПД (функция автоматизирована);
- сервере ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о результатах измерений (функция автоматизирована);
- о состоянии средств измерений.
Цикличность:
- измерений приращений электроэнергии на интервалах 30 мин (функция автоматизирована);
- сбора результатов измерений - не реже одного раза в сутки (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы формуляра на систему автоматизированную информационноизмерительную коммерческого учёта электрической энергии и мощности АИИС КУЭ «Южноуральской ГРЭС-2» типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность АИИС КУЭ
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Трансформаторы тока | OSKF | 15 шт. |
| Трансформаторы тока | AON-F | 3 шт. |
| Трансформаторы напряжения | OTCF | 6 шт. |
| Трансформаторы напряжения | UKM | 3 шт. |
| Счетчики электрической энергии многофункциональные | СЭТ-4ТМ.03М | 6 шт. |
| Устройство сбора передачи данных | ЭКОМ-3000 | 1 шт. |
| Сервер | HP Proliant DL 380 | 1 шт. |
| Методика поверки | 122-17А - АИИС КУЭ-МП | 1 экз. |
| Формуляр | 122-17А - АИИС КУЭ-ФО с Изменением №1 | 1 экз. |
| Эксплуатационная документация | 122-17А - АИИС КУЭ-ЭД | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу 122-17А - АИИСКУЭ- МП «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности АИИС КУЭ «Южноуральской ГРЭС-2». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 27 июня 2013 г.
Основные средства поверки:
- средства поверки измерительных трансформаторов напряжения по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или ГОСТ 8.216-2011;
- средства поверки измерительных трансформаторы тока по ГОСТ 8.217-2003 ;
- средства поверки счетчиков электрической энергии многофункциональных СЭТ-4ТМ.03М в соответствии с методикой поверки «Счетчик электрической энергии многофункциональный СЭТ-4ТМ.03М, СЭТ-4ТМ.02М. Методика поверки» ИЛГШ.411152.145РЭ1, согласованной руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» 20.11.2007 г.;
- средства поверки устройства сбора и передачи данных «ЭКОМ-3000» в соответствии с методикой поверки «Устройства сбора и передачи данных «ЭКОМ-3000. ПБКМ.421459.003 МП», утвержденной ФГУП «ВНИИМС» в мае 2009 г;
- радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS), (регисттрационный номер в Федеральном информационном фонде рег.№ 27008-04).
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде оттиска и (или) наклейки со штрихкодом и заверяется подписью поверителя.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием АИИС КУЭ «Южноуральской ГРЭС-2» на оптовом рынке электроэнергии» 122-17А - АИИС КУЭ-МИ.
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
