Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ФГУП «Серовский механический завод» (далее - АИИС КУЭ), предназначена для измерения активной и реактивной энергии, потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами ФГУП «Серовский механический завод», а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения, отображения и передачи полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчетов.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, 2х-уровневую систему. АИИС КУЭ установлена для коммерческого учета электрической энергии в ФГУП «Серовский механический завод».
1-й уровень включает в себя трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии типа СЭТ-4ТМ.03М.01; вторичные электрические цепи; технические средства каналов передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС КУЭ приведены в таблицах 2-4.
2-й уровень включает в себя информационно-вычислительный комплекс АИИС КУЭ, включающий в себя каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, комплекс измерительно-вычислительный «ИВК Bee.Net», система обеспечения единого времени (далее - СО-ЕВ), автоматизированные рабочие места персонала (далее - АРМ) и программное обеспечение (далее - ПО).
Измерительные каналы АИИС КУЭ включают в себя 1-й и 2-й уровни АИИС КУЭ ФГУП «Серовский механический завод»
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 проводным линиям связи RS-485 поступает на уровень «ИВК Bee.Net» (Госреестр СИ № 40066-08), где выполняется обработка измерительной информации, вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН. Также, на уровне ИВК «ИВК Bee.Net» осуществляется хранение, накопление и передача информации в организации-участники оптового рынка электроэнергии по выделенному каналу связи локальной вычислительной сети (ЛВС) и Интернет. Также от ИВК «ИВК Bee.Net» информация передается в ОАО «АТС» по выделенной линии провайдера Internet-услуг, протокол TCP/IP (основной канал) и с помощью сотовой связи стандарта GSM/GPRS, протокол TCP/IP (резервный канал).
АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ), которая охватывает уровень ИВК и ИК. Сигналы точного времени ИВК «ИВК Bee.Net» АИИС КУЭ получает из Интернет-ресурса, выбираемого по минимуму задержки «запрос-ответ», запрос происходит каждую минуту. Корректировка часов ИВК «ИВК Bee.Net» осуществляется при расхождении часов ИВК «ИВК Bee.Net» и часов интернета на ±2 с. Сверка часов счетчиков с часами ИВК
«ИВК Bee.Net» осуществляется каждый сеанс связи со счетчиками (один раз в 30 минут). Корректировка часов осуществляется при расхождении часов счетчиков с часами ИВК «ИВК Bee.Net» на ± 2 с, но не чаще чем раз в сутки. Погрешность часов компонентов системы не превышает ±5 с.
В качестве первичного эталонного источника календарного времени используется тайм-сервер (сервер времени) ФГУП «ВНИИФТРИ» первого уровня Stratum 1, обеспечивающий передачу точного времени через глобальную сеть Интернет. Тайм-сервер (ntp1.imvp.ru или ntp2.imvp.ru) работает от сигналов рабочей шкалы Государственного эталона времени и частоты (ГСВЧ) Российской Федерации (РФ). В соответствии с международным документом RFC-1305 передача точного времени через глобальную сеть Интернет осуществляется с использованием протокола NTP версии 3.0. Часы тайм-серверов согласованы с UTC (универсальное координированное время в данном часовом поясе) с погрешностью, не превышающей 10 мкс.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется комплекс измерительно-вычислительный «ИВК Bee.Net», в состав которого входят программы указанные в таблице 1. ИВК «ИВК Bee.Net» обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа.
Таблица 1 - Программное обеспечение «BeeDotNet» (ПО)
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ИВК «BeeDotNet» | 2012.01 | | - |
| Модуль анализа результатов измерений | Iclient.exe | 2012.01 | ee3b4c0d5dc93e182 758fce52015dc2e | MD5 |
| Модуль конфигурирования комплекса | Imanager.exe | 2012.01 | ee3b4c0d5dc93e182 758fce52015dc2e | MD5 |
| Сервер сбора данных | Iserver.exe | 2012.01 | ee3b4c0d5dc93e182 758fce52015dc2e | MD5 |
| Служба коммуникаций комплекса | Iremoting.dll | 2012.01 | ee3b4c0d5dc93e182 758fce52015dc2e | MD5 |
| Служба передачи информации ОРЭ | IXmlSender.exe | 2012.01 | ee3b4c0d5dc93e182 758fce52015dc2e | MD5 |
| Служба резервного копирования | IBackup.exe | 2012.01 | ed0e79ff7eb52b89a 027babc7ffa73da | MD5 |
| Программа создания базы данных ИВК BeeDotNet | IDatabase.exe | 2012.01 | ee3b4c0d5dc93e182 758fce52015dc2e | MD5 |
Комплекс измерительно-вычислительный «ИВК Bee.Net» внесен в Госреестр РФ № 40066-08.
Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблицах 3 и 4, нормированы с учетом ПО.
Лист № 3
Всего листов 7
Безопасность хранения информации и программного обеспечения в соответствии с ГОСТ Р 52069.0 и ГОСТ Р 51275.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Состав 1-го уровня измерительных каналов (ИК) приведен в табл. 2, метрологические характеристики ИК в табл. 3 - 4
Таблица 2 - Состав 1-го уровня ИК
| Номер ИК | Наименование объекта | Измерительные компоненты | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счетчик |
| 1 | ПС ГПП-1 110/35/6 кВ, Механический завод № 1 | ТПОЛ-10 Г осреестр № 1261-02 Кл. т. 0,5S 1000/5 Зав. № 7985 - Зав. № 7855 | НОЛ.08-6УТ2 Г осреестр № 3345-04 Кл. т. 0,5 6000/100 Зав. № 2241 - Зав. № 2244 | СЭТ-4ТМ.03М.01 Г осреестр № 36697-08 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 0807113797 | активная, реактивная |
| 2 | ПС ГПП-1 110/35/6 кВ, Механический завод № 2 | ТПОЛ-10 Г осреестр № 1261-02 Кл. т. 0,5S 600/5 Зав. № 7382 - Зав. № 8344 | НОЛ.08-6УТ2 Г осреестр № 3345-04 Кл. т. 0,5 6000/100 Зав. № 1688 - Зав. № 1486 | СЭТ-4ТМ.03М.01 Г осреестр № 36697-08 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 0804113243 | активная, реактивная |
| 3 | ПС ГПП-1 110/35/6 кВ, Механический завод № 3 | ТПОЛ-10 Г осреестр № 1261-02 Кл. т. 0,5S 600/5 Зав. № 8485 - Зав. № 7383 | НОЛ.08-6УТ2 Г осреестр № 3345-04 Кл. т. 0,5 6000/100 Зав. № 98 - Зав. № 1167 | СЭТ-4ТМ.03М.01 Г осреестр № 36697-08 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 0807113751 | активная, реактивная |
| 4 | ПС ГПП-1 110/35/6 кВ, Механический завод № 4 | ТПОЛ-10 Г осреестр № 1261-02 Кл. т. 0,5S 1000/5 Зав. № 7921 - Зав. № 7919 | НОЛ.08-6УТ2 Г осреестр № 3345-04 Кл. т. 0,5 6000/100 Зав. № 1688 - Зав. № 1486 | СЭТ-4ТМ.03М.01 Г осреестр № 36697-08 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 0808110319 | активная, реактивная |
| 5 | ПС ГПП-1 110/35/6 кВ, Механический завод № 5 | ТПОЛ-10 Г осреестр № 1261-02 Кл. т. 0,5S 1000/5 Зав. № 7856 - Зав. № 7858 | НОЛ.08-6УТ2 Г осреестр № 3345-04 Кл. т. 0,5 6000/100 Зав. № 2241 - Зав. № 2244 | СЭТ-4ТМ.03М.01 Г осреестр № 36697-08 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 0807113665 | активная, реактивная |
Лист № 4
Всего листов 7
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (активная энергия)
| Номер ИК | Диапазон значений силы тока | Пределы относительной погрешности ИК |
| Основная относительная погрешность ИК, (± 3), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (± 3), % |
| cos ф = 1,0 | cos ф = 0,87 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 1,0 | cos ф = 0,87 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 |
| 1, 2, 3, 4, 5 | 0,021н1 < Ii < 0,051н1 | 1,9 | 2,4 | 2,7 | 4,9 | 2,3 | 2,8 | 3,1 | 5,1 |
| 0,05Ih1 < I1 < 0,2Ih1 | 1,2 | 1,5 | 1,7 | 3,1 | 1,7 | 2,0 | 2,2 | 3,5 |
| 0,21н1 < I1 < 1н1 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 2,3 | 1,6 | 1,8 | 1,9 | 2,7 |
| 1н1 < I1 < 1,21н1 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 2,3 | 1,6 | 1,8 | 1,9 | 2,7 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (реактивная энергия)
| Номер ИК | Диапазон значений силы тока | Пределы относительной погрешности ИК |
| Основная относительная погрешность ИК, (± 3), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (± 3), % |
| cos ф = 0,87 (sin ф = 0,5) | cos ф = 0,8 (sin ф = 0,6) | cos ф = 0,5 (sin ф = 0,87) | cos ф = 0,87 (sin ф = 0,5) | cos ф = 0,8 (sin ф = 0,6) | cos ф = 0,5 (sin ф = 0,87) |
| 1, 2, 3, 4, 5 | 0,021н1 < I1 < 0,051н1 | 5,1 | 4,1 | 2,5 | 5,9 | 5,0 | 3,7 |
| 0,05Ih1 < I1 < 0,2Ih1 | 3,4 | 2,8 | 1,9 | 4,5 | 4,0 | 3,3 |
| 0,21н1 < I1 < 1н1 | 2,5 | 2,1 | 1,5 | 3,8 | 3,5 | 3,1 |
| 1н1 < I1 < 1,21н1 | 2,5 | 2,1 | 1,5 | 3,8 | 3,5 | 3,1 |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая);
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;
3. Нормальные условия:
- параметры сети: диапазон напряжения (0,98 - 1,02) Uhom; диапазон силы тока
(1 - 1,2) Ihom, коэффициент мощности cos9 (sin-ф) = 0,87 (0,5) инд.); частота (50 ± 0,15) Гц;
- температура окружающей среды (20 ± 5) °С.
4. Рабочие условия:
для ТТ и ТН:
- параметры сети: диапазон первичного напряжения (0,9 - 1,1) Uhom; диапазон силы первичного тока (0,02 - 1,2) 1ном1; коэффициент мощности cos9 (sin9) - 0,5 - 1,0 (0,5 - 0,87); частота - (50 ± 0,4) Гц;
- температура окружающего воздуха - от минус 40 °С до 50 °С.
Для электросчетчиков:
- параметры сети: диапазон вторичного напряжения - (0,9 - 1,1)Uh2; диапазон силы вторичного тока - (0,05 - 1,2)Ih2; коэффициент мощности cos9 (sin9) - 0,5 + 1,0(0,5 - 0,87); частота - (50 ± 0,4) Гц;
- температура окружающего воздуха - от 5 °С до 25 °С;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более - 0,5 мТл.
Для аппаратуры передачи и обработки данных:
- параметры питающей сети: напряжение - (220 ± 10) В; частота - (50 ± 0,5) Гц;
- температура окружающего воздуха - от 5 °С до 25 °С.
- относительная влажность воздуха - (70 ± 5) %;
- атмосферное давление - (100 ± 4) кПа.
Лист № 5
Всего листов 7
5. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ Р 52323 в режиме измерения активной электроэнергии, ГОСТ Р 52425 в режиме измерения реактивной электроэнергии;
6. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные (см. п. 5 Примечаний) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на ФГУП «Серовский механический завод» порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Оценка надежности АИИС КУЭ в целом:
КГ_АИИС = 0,99 — коэффициент готовности;
ТО_ИК (АИИС) = 9939 ч - среднее время наработки на отказ.
Надежность применяемых в системе компонентов:
- в качестве показателей надежности измерительных трансформаторов тока и напряжения, в соответствии с ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001, определены средний срок службы и средняя наработка на отказ;
- электросчётчик СЭТ-4ТМ.03М.01- среднее время наработки на отказ не менее Т = 140 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т = 35000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 1 ч.
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера 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;
Защищённость применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчётчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- сервера;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:
- электросчетчика;
- сервера.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о результатах измерений (функция автоматизирована).
Цикличность:
- измерений 30 мин (функция автоматизирована);
- сбора 30 мин (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;
- Сервер АИИС - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 3,5 лет (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ФГУП «Серовский механический завод» типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектую-
щие средства измерений.
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.
Таблица 5 Комплектность АИИС КУЭ ФГУП «Серовский механический завод»
| Наименование | Количество |
| Измерительные трансформаторы тока ТПОЛ-10 | 10 шт. |
| Измерительные трансформаторы напряжения НОЛ.08-6УТ2 | 6 шт. |
| Счетчик электрической энергии многофункциональный СЭТ-4ТМ.03М.01 | 5 шт. |
| Сервер сбора и БД | 1 шт. |
| ИВК «ИВК Bee.Net» | 1 шт. |
| Автоматизированные рабочие места персонала (АРМы) | 1 шт. |
| Методика поверки | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
| Формуляр | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 49729-12 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ФГУП «Серовский механический завод». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в феврале 2012 г.
Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:
- ТТ - по ГОСТ 8.217-2003 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- ТН - по МИ 2845-2003 «ГСИ Измерительные трансформаторы напряжения 6^3...35 кВ. Методика проверки на месте эксплуатации» и/или по ГОСТ 8.216-88 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;
- Средства измерений МИ 3195-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений мощность нагрузки трансформаторов напряжения без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;
- Средства измерений МИ 3195-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений вторичная нагрузка трансформаторов тока без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;
- Счетчики типа СЭТ-4ТМ.03М - в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.145РЭ1, являющейся приложением к руководству по эксплуатации ИЛГШ.411152.145РЭ. Методика поверки согласована с руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» 04 декабря 2007 года;
- Комплексы измерительно-вычислительные «ИВК Bee.Net» - в соответствии с документом МП 73-262-2008 «ГСИ. Комплекс измерительно-вычислительный «ИВК Bee.Net». Методика поверки», утвержденным ФГУП «УНИИМ» в декабре 2008 г.;
- радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS), номер в Государственном реестре средств измерений № 27008-04;
- переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы со счетчиками СЭТ-4ТМ-03М. и с ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в документе «Руководство по эксплуатации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ФГУП «Серовский механический завод».
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
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».
Руководство по эксплуатации на систему автоматизированную информационноизмерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ФГУП «Серовский механический завод».
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.
