Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «ЕЭСК» ПС «Узловая», ПС «БКЗ» (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной энергии, а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения, отображения и передачи информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную трехуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень состоит из измерительных трансформаторов тока (далее - ТТ) класса точности 0,5S по ГОСТ 7746-2001, измерительных трансформаторов напряжения (далее - ТН) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983-2001 и счетчиков активной и реактивной электроэнергии типа Альфа А1800 класса точности 0,2S и 0,5S по ГОСТ Р 52323-05 в части активной электроэнергии и 0,5 и 1,0 по ГОСТ Р 52425-2005 в части реактивной электроэнергии, вторичных измерительных цепей и технических средств приема-передачи данных.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (далее -ИВКЭ), созданный на базе устройства сбора и передачи данных (далее - УСПД), устройства синхронизации времени и коммутационного оборудования.
УСПД типа ЭКОМ-3000 обеспечивает сбор данных со счетчиков, расчет (с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН) и архивирование результатов измерений электрической энергии в энергонезависимой памяти с привязкой ко времени, передачу этой информации в информационно-вычислительный комплекс (далее - ИВК). Полученная информация накапливается в энергонезависимой памяти УСПД. Расчетное значение глубины хранения архивов составляет не менее 35 суток. Точное значение глубины хранения информации определяется при конфигурировании УСПД.
3-й уровень - ИВК обеспечивает выполнение следующих функций:
- сбор информации от ИВКЭ (результаты измерений, журнал событий);
- обработку данных и их архивирование;
- хранение информации в базе данных сервера ОАО «ЕЭСК» не менее 3,5 лет;
- доступ к информации и ее передачу в организации-участники оптового рынка электроэнергии (далее - ОРЭ).
ИВК состоит из сервера сбора и базы данных, устройства синхронизации времени, автоматизированных рабочих мест (далее - АРМ) персонала и программного обеспечения (далее -ПО) «Энергосфера».
Измерительные каналы (далее - ИК) АИИС КУЭ включают в себя 1-й, 2-й и 3-й уровни АИИС КУЭ.
Первичные фазные токи преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. Первичный ток в счетчиках измеряется с помощью измерительных трансформаторов тока, имеющих малую линейную и угловую погрешность в широком диапазоне измерений. В цепи трансформаторов тока установлены шунтирующие резисторы, сигналы с которых поступают на вход измерительной микросхемы. Измеряемое напряжение каждой фазы через высоколинейные резистивные делители подается
Всего листов 10 непосредственно на измерительную микросхему. Измерительная микросхема осуществляет выборки входных сигналов токов и напряжений по каждой фазе, используя встроенные аналогоцифровые преобразователи, и выполняет различные вычисления для получения всех необходимых величин. С выходов измерительной микросхемы на микроконтроллер поступают интегрированные по времени сигналы активной и реактивной энергии. Микроконтроллер осуществляет дальнейшую обработку полученной информации и накопление данных в энергонезависимой памяти, а также микроконтроллер осуществляет управление отображением информации на ЖКИ, выводом данных по энергии на выходные импульсные устройства и обменом по цифровому интерфейсу. Измерение максимальной мощности счетчик осуществляет по заданным видам энергии. Усреднение мощности происходит на интервалах, длительность которых задается программно.
УСПД автоматически проводит сбор результатов измерений и состояние средств измерений со счетчиков электрической энергии (один раз в 30 минут) по проводным линиям связи (интерфейс RS-485).
ИВК автоматически опрашивает УСПД уровня ИВКЭ. В ИВК информация о результатах измерений приращений потребленной электрической энергии автоматически формируется в архивы и сохраняется на глубину не менее 3,5 лет по каждому параметру. Сформированные архивные файлы автоматически сохраняются на «жестком» диске.
ИВК автоматически формирует файл отчета с результатами измерений, в формате XML, и автоматически передает его в интегрированную автоматизированную систему управления коммерческим учетом (далее - ИАСУ КУ) ОАО «АТС».
Каналы связи не вносят дополнительных погрешностей в измеренные значения энергии и мощности, которые передаются от счетчиков в ИВК, поскольку используется цифровой метод передачи данных.
Система обеспечения единого времени (далее - СОЕВ) выполняет законченную функцию измерений времени и формируется на всех уровнях АИИС КУЭ.
Контроль времени в часах счетчиках АИИС КУЭ автоматически выполняет УСПД, при каждом сеансе опроса (один раз в 30 минут), корректировка часов счетчиков выполняется автоматически в случае расхождения времени часов в счетчике и УСПД на величину более ± 1 с.
Корректировка часов УСПД выполняется автоматически, через встроенный в УСПД GPS-приемник. В комплект GPS-приемника входит антенна и антенный кабель. Корректировка часов УСПД происходит ежесекундно.
Погрешность часов компонентов системы не превышает ±5 с.
Защита от несанкционированного доступа предусмотрена на всех уровнях сбора, передачи и хранения коммерческой информации и обеспечивается совокупностью технических и организационных мероприятий.
Журналы событий счетчика электроэнергии и УСПД 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
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО «Энергосфера»
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения(контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Библиотека pso_metr.dll | 1.1.1.1 | CBEB6F6CA69318BED976EO8A2 BB7814B | MD5 |
Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблицах 3 и 4 нормированы с учетом ПО.
Защита программного обеспечения обеспечивается применением электронной цифровой подписи, разграничением прав доступа, использованием ключевого носителя. Уровень защиты - «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Состав 1-го и 2-го уровня ИК приведен в таблице 2, метрологические характеристики ИК в таблицах 3 и 4.
Таблица 2 - Состав 1-го и 2-го уровня ИК
| Номер ИК | Наименование объекта | Измерительные компоненты | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счетчик | УСПД |
| ПС 35/6 кВ «БКЗ» |
| 1 | Ввод 6 кВ Т - 2 | ТПОЛ-10 Госреестр № 47958 - 11 Кл. т. 0,5S 300/5 Зав. № 2165 - Зав. № 2163 | НАМИ-10-95 УХЛ2 Госреестр № 20186 - 00 Кл. т. 0,5 6000/100 Зав. № 7604 | A1805RALX-P4GB-DW-4 Госреестр № 31857 - 11 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 01229313 | ЭКОМ -3000 Госреестр № 17049-09 Зав. № 10040684 | активная, реактивная |
Продолжение таблицы 2
| Номер ИК | Наименование объекта | | Измерительные компоненты | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счетчик | УСПД |
| ПС 110/10/6 кВ «Узловая» |
| 2 | Ввод 6 кВ Т - 1 | TPU 4 Госреестр № 45424 - 10 Кл. т. 0,5S 1600/5 Зав. № 1VLT5111066499 Зав. № 1VLT5111066496 Зав. № 1VLT5111066498 | TJP 4 Госреестр № 45423 - 10 Кл. т. 0,5 6000:^3/100:^3 Зав. № 1VLT5211019636 Зав. № 1VLT5211019637 Зав. № 1VLT5211019638 | A1802RALX-P4GB-DW-4 Госреестр № 31857 - 11 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01254464 | ЭКОМ -3000 Госреестр № 17049-09 Зав. № 02123823 | активная, реактивная |
| 3 | Ввод 6 кВ Т - 2 | TPU 4 Госреестр № 45424 - 10 Кл. т. 0,5S 1600/5 Зав. № 1VLT5111066500 Зав. № 1VLT5111066495 Зав. № 1VLT5111066497 | TJP 4 Госреестр № 45423 - 10 Кл. т. 0,5 6000:^3/100:^3 Зав. № 1VLT5211019633 Зав. № 1VLT5211019634 Зав. № 1VLT5211019635 | A1802RALX-P4GB-DW-4 Госреестр № 31857 - 11 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01254463 |
| 4 | Ввод 10 кВ Т - 1 | TPU 4 Госреестр № 45424 - 10 Кл. т. 0,5S 1600/5 Зав. № 1VLT5111066457 Зав. № 1VLT5111066458 Зав. № 1VLT5111066454 | TJP 4 Госреестр № 45423 - 10 Кл. т. 0,5 6000:^3/100:^3 Зав. № 1VLT5211019642 Зав. № 1VLT5211019643 Зав. № 1VLT5211019644 | A1802RALX-P4GB-DW-4 Госреестр № 31857 - 11 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01254461 |
Продолжение таблицы 2
| Номер ИК | Наименование объекта | | Измерительные компоненты | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счетчик | УСПД |
| 5 | Ввод 10 кВ Т - 2 | TPU 4 Госреестр № 45424 - 10 Кл. т. 0,5S 1600/5 Зав. № 1VLT5111066455 Зав. № 1VLT5111066456 Зав. № 1VLT5111066453 | TJP 4 Госреестр № 45423 - 10 Кл. т. 0,5 6000:^3/100:^3 Зав. № 1VLT5211019639 Зав. № 1VLT5211019640 Зав. № 1VLT5211019641 | A1802RALX-P4GB-DW-4 Госреестр № 31857 - 11 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01254465 | | |
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (активная энергия)
| Номер ИК | Диапазон значений силы тока | Метрологические характеристики ИК |
| Основная относительная погрешность ИК, (±S), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (±6), % |
| 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 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 | 0,021н1 < I1 < 0,051н1 | 1,9 | 2,4 | 2,7 | 4,9 | 2,3 | 2,8 | 3,1 | 5,1 |
| 0,051н1 < I1 < 0,21н1 | 1,2 | 1,5 | 1,7 | 3,1 | 1,7 | 2,0 | 2,2 | 3,5 |
| 0,21н < 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 |
| 2, 3, 4, 5 | 0,02Iki < I1 < 0,051н1 | 1,6 | 2,2 | 2,5 | 4,8 | 1,7 | 2,3 | 2,6 | 4,8 |
| 0,051н1 < I1 < 0,21н1 | 1,1 | 1,4 | 1,6 | 3,0 | 1,2 | 1,5 | 1,7 | 3,0 |
| 0,21н1 < I1 < 1н1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 2,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 2,3 |
| 1н1 < I1 < 1,21н1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 2,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 2,3 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (реактивная энергия)
| Номер ИК | Диапазон значений силы тока | Метрологические характеристики ИК |
| Основная относительная погрешность ИК, (±S), % | Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (±S), % |
| 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 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | 0,021н1 < Ii < 0,051н | 5,1 | 4,1 | 2,5 | 5,9 | 5,0 | 3,7 |
| 0,051н < I1 < 0,21н | 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 |
| 2, 3, 4, 5 | 0,021н1 < I1 < 0,051н1 | 5,0 | 3,9 | 2,3 | 5,2 | 4,2 | 2,6 |
| 0,051н < I1 < 0,21н | 3,2 | 2,5 | 1,5 | 3,5 | 2,9 | 2,0 |
| 0,21н1 < I1 < 1н1 | 2,3 | 1,9 | 1,2 | 2,8 | 2,4 | 1,8 |
| 1н1 < I1 < 1,21н1 | 2,3 | 1,9 | 1,2 | 2,8 | 2,4 | 1,8 |
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 питающей сети: напряжение (220 ± 4,4) В; частота (50 ± 0,5) Гц;
- параметры сети: диапазон напряжения (0,98 - 1,02)Uh; диапазон силы тока (1,0 - 1,2)1н; коэффициента мощности cosф ^тф) - 0,87(0,5); частота (50 ± 0,5) Гц;
- температура окружающего воздуха: ТТ от 15°С до 35°С; ТН от 15°С до 35°С; счетчиков: от 21°С до 25°С; УСПД от 15°С до 25°С;
- относительная влажность воздуха (70 ± 5) %;
- атмосферное давление (100 ± 4) кПа.
4. Рабочие условия эксплуатации:
для ТТ и ТН:
- параметры сети: диапазон первичного напряжения (0,9 - 1,1)Un1; диапазон силы первичного тока (0,02 (0,01) - 1,2)1н1; коэффициент мощности cosф ^тф) 0,5 - 1,0(0,6 - 0,87); частота (50 ± 0,5) Гц;
- температура окружающего воздуха от минус 35 °С до 35° С;
- относительная влажность воздуха (70 ± 5) %;
- атмосферное давление (100 ± 4) кПа.
Для электросчетчиков:
- параметры сети: диапазон вторичного напряжения (0,9 - 1,1)Uh2; диапазон силы вторичного тока (0,01 - 1,2)1н2; диапазон коэффициента мощности cosф ^тф) 0,5 - 1,0 (0,6 -0,87); частота (50 ± 0,5) Гц;
- магнитная индукция внешнего происхождения 0,5 мТл;
- температура окружающего воздуха от 5 °С до 35 °С;
- относительная влажность воздуха (40 - 60) %;
- атмосферное давление (100 ± 4) кПа.
Для аппаратуры передачи и обработки данных:
- параметры питающей сети: напряжение (220 ± 10) В; частота (50 ± 1) Гц;
- температура окружающего воздуха от 10°С до 30°С;
- относительная влажность воздуха (70 ± 5) %;
- атмосферное давление (100 ± 4) кПа
5. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2, УСПД на однотипный утвержденного типа.
Надежность применяемых в АИИС КУЭ компонентов:
- счетчик - среднее время наработки на отказ: для счетчиков типа Альфа А1800 - не менее 120000 ч; среднее время восстановления работоспособности 2 ч;
- УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т = 75000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т = 45000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 1 ч.
Надежность системных решений:
- резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания и устройства АВР;
- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться с помощью электронной почты и сотовой связи;
В журналах событий счетчика и УСПД фиксируются факты:
- параметрирование;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени;
- журнал УСПД:
- параметрирование;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике и сервере;
- пропадание и восстановление связи со счетчиком;
- выключение и включение сервера;
Защищённость применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- выводы измерительных трансформаторов тока;
- электросчётчика;
- испытательной коробки;
- УСПД;
Защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрирова-ние:
- пароль на счетчике;
- пароль на УСПД;
- пароли на сервере, предусматривающие разграничение прав доступа к измерительным данным для различных групп пользователей.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- УСПД (функция автоматизирована);
- ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о состоянии средств измерений (функция автоматизирована);
- 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 при отключении питания: для счетчиков типа Альфа А1800 - не менее 30 лет;
- ИВКЭ - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений - не менее 35 суток;
- ИВК - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений - не менее
3,5 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «ЕЭСК» ПС «Узловая», ПС «БКЗ» типографическим способом.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ определяется проектной документацией на АИИС КУЭ. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ
| Наименование (обозначение) изделия | Количество (шт.) |
| Трансформаторы тока ТПОЛ-10, TPU 4 | 14 |
| Трансформаторы напряжения НАМИ-10-95 УХЛ2, TJP 4 | 13 |
| Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные A1805RALX-P4GB-DW-4 и A1802RALX-P4GB-DW-4 | 5 |
| Устройства сбора и передачи данных ЭКОМ-3000 | 2 |
| ПО «Энергосфера» | 1 |
| Методика поверки | 1 |
| Формуляр | 1 |
| Инструкция по эксплуатации | 1 |
Поверка осуществляется по документу МП 57212-14 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «ЕЭСК» ПС «Узловая», ПС «БКЗ». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в марте 2014 года.
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»;
- счетчик Альфа А1800 - в соответствии с документом «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки ДЯ-ИМ.411152.018 МП», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2011 г.;
- УСПД ЭКОМ-3000 - в соответствии с документом «ГСИ. Комплекс программнотехнический измерительный ЭКОМ-3000. Методика поверки. ПБКМ.421459.003 МП», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в мае 2009 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 АИИС КУЭ 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 электрической энергии и мощности с использованием системы автоматизированной информационно -измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУ) ОАО «ЕЭСК» ПС «Узловая», ПС «БКЗ», свидетельство об аттестации методики измерений № 01.00225/206-040-14 от 11.03.2014 г.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие техни
ческие условия».
ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизи
рованные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания».
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные
положения».
Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУ) ОАО «ЕЭСК» ПС «Узловая», ПС «БКЗ», свидетельство об аттестации методики измерений № 01.00225/206-040-14 от 11.03.2014 г.
Рекомендации к применению
- при осуществлении торговли и товарообменных операций.
