Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) Филиала ОАО «ОГК-2» - Череповецкая ГРЭС (точка измерений ТГ-4) (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электроэнергии и мощности, сбора, обработки, хранения, формирования отчетных документов и передачи полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную , многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерений.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), которые включают в себя измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерений активной электроэнергии и по ГОСТ Р 52425-2005 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 - 4.
2-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) АИ-ИС КУЭ, включающий в себя промконтроллеры ЭНКС-1.622, контроллеры UNO-2160, блок коррекции времени Trimble Acutime 2000 Sinchronization, каналообразующую аппаратуру;
3-й уровень - информационно -вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя основной и резервный серверы БД АИИС КУЭ, каналообразующую аппаратуру, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), программное обеспечение (далее - ПО) «ES-Энергия».
Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из трех уровней АИИС КУЭ.
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. 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.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчика по линиям связи поступает на входы промкон-троллера ЭНКС-1.622, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных на верхний уровень системы, а также отображение информации по подключенным к контроллеру устройствам.
На верхнем - третьем уровне системы выполняется обработка измерительной информации, в частности формирование и хранение поступающей информации, оформление отчетных документов, отображение информации на мониторах АРМ и передача данных в организации-участники оптового рынка электрической энергии и мощности через каналы связи.
АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ предусматривает поддержание единого календарного времени на всех уровнях системы (счетчиков, ИВКЭ и ИВК). АИИС КУЭ оснащена блоком коррекции времени Trimble Acutime 2000 Sinchronization, синхронизирующим собственное время по сигналам спутниковой системы навигации. Погрешность синхронизации фронта сигнала 1PPS в статическом режиме составляет ±100 нс, в динамическом режиме ±300 нс. Блок коррекции времени подключен к контроллеру UNO-2160. Пределы абсолютной погрешности хода часов контроллера UNO-2160 за 1 час составляют не более ±0,6 с. Сличение часов контроллера UNO-2160 и блока коррекции времени осуществляется периодически (1 раз в 3 часа), коррекция часов производится при обнаружении расхождения больше ±1 с.
Сличение часов основного и резервного серверов базы данных осуществляется периодически (1 раз в 1 час) с часами контроллера UNO-2160. Коррекция часов основного или резервного серверов осуществляется при обнаружении расхождения ±2 с.
Промконтроллер ЭНКС-1.622 периодически (1 раз в 3 часа) сравнивает свое системное время с часами контроллера UNO-2160. Пределы допускаемых значений абсолютной среднесуточной погрешности хода часов промконтроллера составляют не более ±2 с. При обнаружении расхождения больше ±1 с часов промконтроллера ЭНКС-1.622 от часов контроллера UNO-2160 производится коррекция часов в промконтроллере ЭНКС-1.622. Сличение часов счетчика электрической энергии и промконтроллера ЭНКС-1.622 осуществляется во время сеанса связи со счетчиком (1 раз в 30 минут). При обнаружении расхождения больше ±2 с часов счетчика электрической энергии от часов промконтроллера производится коррекция часов счётчика, но не чаще одного раза в сутки. Пределы основной абсолютной погрешности хода внутренних часов счетчика в нормальных условиях Дсч = ± 0,5 с/сутки. Пределы дополнительной температурной погрешности хода часов счетчика ± 0,1 с/°О сутки.
Передача данных осуществляется по каналам связи со скоростью не менее 9600 бит/с, следовательно, время задержки составляет меньше 0,2 с.
Погрешность часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ± 5 с.
Журналы событий счетчика электроэнергии, промконтроллера, контроллера и сервера БД 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 АИИС КУЭ используется программное обеспечение «ES-Энергия», в состав которого входят программы, указанные в таблице 1. ПО обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое ПО «ES-Энергия».
| Таблица1 | - Метрологические значимые модули 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 |
| ES-Администратор | Admin.exe | 1.3.0.0 | f08b2ade40669027dd4 89c27b2643d96 | MD5 |
| ES-ASD Administrator | ES_ASD.exe | 5.7.26.0 | 197f6598de01a5819e40 e561c6e1bff7 | MD5 |
| Meter# | MeterMetrology .dll | 3.1.0.5 | 41af001e1d1da9e5993f 4cbfdb6533dd | MD5 |
| ES-Учет | ESAccount.exe | 5.6.21.0 | d4e78735baf21450d50 9bd5e872a14eb | MD5 |
| ES XML Compiler | ESXMLCompil er.exe | 2.24.0.25 | 8df87a98a10d11670e37 4fe1ee945a3c | MD5 |
| ES TimeSync | ESTSSvc.exe | 1.4.1.0 | eec558e09ee0b8a244e1 31442afd651b | MD5 |
Системы учета и контроля электроэнергии автоматизированные «ES-Энергия» производства ЗАО «ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР «ЭНЕРГОСЕРВИС», включают в себя ПО «ES-Энергия».
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности по электроэнергии, получаемой за счет математической обработки измерительной информации, поступающей от счетчиков, составляют 1 единицу младшего разряда измеренного 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 счетчиков электрической энергии и измерительных трансформаторов.
Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ПО.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Состав измерительных каналов и их метрологические характеристики приведены в таблицах 2-4
Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ
| Номер ИК | Наименование объекта | Состав измерительного канала | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счётчик | ИВКЭ | Сервер |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | 7 |
| 1 | Череповецкая ГРЭС, ТГ-4 | GSR Кл. т. 0,2S 18000/1 Зав. № 12-004376 Зав. № 12-004375 Зав. № 12-004374 | ЗНОЛ.06-20 Кл.т. 0,2 20000:^3/100:^3 Зав. № 3067 Зав. № 3721 Зав. № 3690 | A1802RAL- P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01265911 | ЭНКС- 1.622 Зав. № 1174 Зав. № 1175 | HP Proliant DL360e Gen8 Зав. № CZJ34002QZ | активная реактивная |
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК (активная энергия)
| Номер ИК | Диапазон тока | Метрологические характеристики ИК |
| Основная погрешность, (± 8), % | Погрешность в рабочих условиях, (± 8), % |
| cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 (ТТ 0,2S; ТН 0,2; Сч 0,2S) | 1н1<11<1,21н1 | 0,6 | 0,6 | 0,9 | 0,8 | 0,9 | 1,2 |
| 0,21н1<11<1н1 | 0,6 | 0,6 | 0,9 | 0,8 | 0,9 | 1,2 |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 0,7 | 0,8 | 1,3 | 0,9 | 1,0 | 1,4 |
| 0,01(0,02)1н1<11<0,21н1 | 1,2 | 1,3 | 2,0 | 1,3 | 1,5 | 2,1 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК (реактивная энергия)
| Номер ИК | Диапазон тока | Метрологические характеристики ИК |
| Основная погрешность, (± 8), % | Погрешность в рабочих условиях, (± 8), % |
| cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 (ТТ 0,2S; ТН 0,2; Сч 0,5) | 1н1<11<1,21н1 | 1,1 | 1,0 | 0,8 | 1,8 | 1,7 | 1,5 |
| 0,21н1<11<1н1 | 1,1 | 1,0 | 0,8 | 1,8 | 1,7 | 1,5 |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 1,6 | 1,4 | 1,0 | 2,1 | 2,0 | 1,6 |
| 0,01(0,02)1н1<11<0,21н1 | 2,3 | 2,0 | 1,5 | 2,7 | 2,4 | 2,0 |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерений электроэнергии и средней мощности (получасовой).
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.
3. Нормальные условия эксплуатации:
- параметры сети:
диапазон напряжения (0,9 - 1,1) ином;
диапазон силы тока (0,01 - 1,2) 1ном,
частота (50+0,2) Гц;
коэффициент мощности cos9 = 0,9 инд.;
- температура окружающей среды:
ТТ и ТН от минус 45 °С до плюс 40 °С;
счетчиков от плюс 21 °С до плюс 25 °С;
контроллеров от плюс 10 °С до плюс 30 °С;
серверов БД от плюс 10 °С до плюс 30 °С;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более 0,05 мТл.
4. Рабочие условия эксплуатации:
- для ТТ и ТН:
- параметры сети:
диапазон первичного напряжения (0,9 ^ 1,1) ин1;
диапазон силы первичного тока - (0,01 + 1,2) 1н1;
коэффициент мощности cos9(sin9) 0,5 + 1,0 (0,87 + 0,5);
частота - (50 ± 0,2) Гц;
- температура окружающего воздуха - от минус 45 °С до плюс 40 °C;
- для счетчиков электроэнергии:
- параметры сети:
диапазон вторичного напряжения (0,9 ^ 1,1) Uh2;
диапазон силы вторичного тока (0,01 + 1,2) 1н2;
коэффициент мощности cos9(sin9) - 0,5 + 1,0 (0,87 + 0,5);
частота - (50 ± 0,4) Гц;
- температура окружающего воздуха:
- для счётчиков электроэнергии от минус 40 °C до плюс 65 °C;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более - 0,5 мТл.
5. Погрешность в рабочих условиях указана для cos9 = 0,8 инд и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от 10 °С до 35 °С.
6. Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков, контроллеров на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном в Филиале ОАО «ОГК-2» -Череповецкая ГРЭС порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:
- счётчик электрической энергии Альфа А1800 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 120 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- промконтроллер ЭНКС-1.622- среднее время наработки на отказ не менее
Т = 35 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- контроллер UNO-2160 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 35 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- блок коррекции времени Trimble Acutime 2000 sinchronization - среднее время наработки на отказ не менее Т = 366 880 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- сервер БД - среднее время наработки на отказ не менее Т = 40 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч.
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера и контроллеров 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 контроллера:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике и контроллере;
- пропадание и восстановление связи со счетчиком;
Защищённость применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчётчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- контроллера;
- сервера БД;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрирова-нии:
- электросчетчика;
- контроллера;
- сервера БД.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- контроллерах (функция автоматизирована);
- ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о результатах измерений (функция автоматизирована);
- о состоянии средств измерений.
Цикличность:
- измерений 3 мин, 30 мин (функция автоматизирована);
- сбора 3 мин, 30 мин (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях 1200 суток; при отключении питания - 30 лет;
- контроллер- суточные данные о тридцатиминутных приращениях электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии, потребленной за месяц, по каждому каналу - 45 суток; сохранение информации при отключении питания - не менее 3 лет;
- сервер БД - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - за весь срок эксплуатации системы (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ) Филиала ОАО «ОГК-2» - Череповецкая ГРЭС (точка измерений ТГ-4) 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
| Наименование | Тип | № Госреестра | Количество, шт. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Трансформатор тока | GSR | 25477-08 | 3 |
| Трансформатор напряжения заземляемый | ЗНОЛ.06-20 | 46738-11 | 3 |
| Счётчик электрической энергии трехфазный многофункциональный | Альфа А1800 | 31857-11 | 1 |
| Промконтроллер | ЭНКС-1.622 | - | 2 |
| Универсальный сетевой контроллер | UNO-2160 | - | 3 |
Продолжение Таблицы 5
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Блок коррекции времени | Trimble Acutime 2000 Sinchronization | - | 1 |
| Методика поверки | - | - | 1 |
| Формуляр | - | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации | - | - | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 56657-14 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) Филиала ОАО «ОГК-2» -Череповецкая ГРЭС (точка измерений ТГ-4). Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в январе 2014 г.
Перечень основных средств поверки:
- трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;
- по МИ 3195-2009. «ГСИ. Мощность нагрузки трансформаторов напряжения без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;
- по МИ 3196-2009. «ГСИ. Вторичная нагрузка трансформаторов тока без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;
- счетчиков Альфа А1800 - по документу «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки ДЯ-ИМ.411152.018 МП», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2011 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 с счетчиками системы и с ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;
- термогигрометр CENTER (мод.314): диапазон измерений температуры от -20 до + 60 °С, дискретность 0,1 °С; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100%, дискретность 0,1%.
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в документе «Методика измерений количества электрической энергии (мощности) с использованием автоматизированной информационноизмерительной системы коммерческого учета электрической энергии и мощности Филиала ОАО «ОГК-2» - Череповецкая ГРЭС (точка измерений ТГ-4) для оптового рынка электрической энергии (АИИС КУЭ Филиала ОАО «ОГК-2» - Череповецкая ГРЭС (точка измерений ТГ-4))», аттестованной ЗАО ИТФ «СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ», аттестат об аккредитации № РОСС RU.0001.310043 от 17.07.2012 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.
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.
ГОСТ Р 52425-2005 (МЭК 62053-23:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.
МИ 3000-2006 Рекомендация. ГСИ. Системы автоматизированные информационноизмерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки.
Рекомендации к применению
- при осуществлении торговли и товарообменных операций.
