Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Ижевский радиозавод» (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, сбора, обработки, хранения и передачи полученной информации заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента. Полученные данные и результаты измерений могут использоваться для коммерческих расчетов и оперативного управления выработкой и потреблением электроэнергии.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную двухуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - информационно-измерительный комплекс (ИИК), включающий в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ), измерительные трансформаторы напряжения (ТН) и счетчики активной и реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя сервер АИИС КУЭ с программным обеспечением (ПО) «АльфаЦЕНТР», устройство синхронизации системного времени (УССВ), каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ).
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;
- периодический (не реже 1 раза в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии 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;
- передача результатов измерений в организации-участники оптового рынка электроэнергии;
- 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 системы единого времени в АИИС КУЭ (синхронизация часов АИИС КУЭ);
- передача журналов событий счетчиков в базу данных ИВК.
Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронных счетчиков. В счетчиках мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессорах счетчиков вычисляются мгновенные значения активной, реактивной, полной мощности и интегрированные по времени значения активной и реактивной энергии без учета коэффициентов трансформации. Сервер ИВК автоматически проводит сбор результатов измерений и информации о состоянии средств измерений со счетчиков (один раз в 30 минут).
Измеренные значения приращений активной и реактивной энергии на 30-минутных интервалах времени сохраняются в энергонезависимой памяти счетчиков электроэнергии с привязкой к шкале времени UTC (SU).
Передача цифрового сигнала с выходов счетчиков на входы сервера ИВК осуществляется по основному и резервному каналам передачи данных:
- основной канал: по интерфейсу RS-485 с последующим преобразованием в формат сотовой связи (GPRS соединение) и Ethernet (счетчик - GSM-терминал - GSM-роутер -коммутатор - сервер ИВК);
- резервный канал: по интерфейсу RS-485 с последующим преобразованием в формат сотовой связи (CSD соединение) и RS-232 (счетчик - GSM-терминал - GSM- терминал - сервер ИВК).
В сервере ИВК осуществляется хранение результатов измерений и отображение информации по подключенным к серверу ИВК устройствам. Также в сервере ИВК осуществляется вычисление электрической энергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН.
На сервере ИВК информация о результатах измерений приращений потребленной электрической энергии автоматически формируется в архивы. Сформированные архивные файлы автоматически сохраняются на «жестком» диске.
Информация с сервера ИВК передается на автоматизированное рабочее место (далее по тексту - АРМ) по локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия.
Сервер АИИС КУЭ ежесуточно формирует и отправляет через сеть интернет в виде сообщений электронной почты отчеты с результатами измерений в формате XML на АРМ субъекта оптового рынка электрической энергии и мощности (ОРЭМ).
АРМ субъекта ОРЭМ осуществляет передачу данных (результатов измерений) прочим участникам и инфраструктурным организациям оптового и розничных рынков электроэнергии и мощности в виде электронного документа XML формата, заверенного электронно-цифровой подписью субъекта ОРЭМ.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), включающей в себя устройство синхронизации системного времени УССВ-2. Устройство синхронизации системного времени УССВ-2 осуществляет прием и обработку сигналов времени глобальной навигационной спутниковой системой ГЛОНАСС/GPS, по которым осуществляют синхронизацию собственных часов со шкалой координированного времени Российской Федерации UTC(SU). СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает синхронизацию времени.
Сличение шкалы времени сервера ИВК и шкалы времени УССВ-2 происходит не реже раза в час. Коррекция выполняется при расхождении времени с УССВ-2 более чем на ±1 с.
При каждом сеансе связи и не реже чем 1 раз в 30 мин осуществляется сличение шкалы времени между счетчиками и сервером ИВК. Коррекция осуществляется при обнаружении рассогласования более чем на ± 2 с.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено. Заводской номер средства измерений наносится в формуляр АИИС КУЭ типографским способом.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется ПО «АльфаЦЕНТР».
Идентификационные данные метрологически значимой части ПО представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ac metrology.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 12.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | 3E73 6B7F3 80863F44CC8E6F7BD211C54 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | MD5 |
Уровень защиты ПО «АльфаЦЕНТР» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Состав ИК АИИС КУЭ, метрологические и технические характеристики АИИС КУЭ приведены в таблицах 2-4.
Таблица 2 - Состав измерительных каналов (ИК) АИИС КУЭ
| № ИК | Наименование ИК | Состав ИИК АИИС КУЭ | Вид электроэнергии |
| Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счетчик электрической энергии | УССВ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | ПС 110 кВ Калашников, ЗРУ-6 кВ, яч. № 207 | ТОЛ-СЭЩ-Ю кл. т 0,5S Ктт = 600/5 Per. №32139-11 | ЗНОЛ-СЭЩ-6 У2 кл. т 0,5 Ктн = (6000/л/3)/(100/л/3) Per. № 35956-07 | ПСЧ-4ТМ.05М кл. т 0,5 S/1,0 Per. № 36355-07 | УССВ-2 Per. № 54074-13 | Активная Реактивная |
| 2 | ПС 110 кВ Калашников, ЗРУ-6 кВ, яч. № 308 | ТОЛ-СЭЩ-Ю кл. т 0,5S Ктт = 600/5 Per. № 32139-06 | ЗНОЛ.06-6УЗ кл. т 0,5 Ктн = (6000/л/3)/(100/л/3) Per. № 3344-04 | ПСЧ-4ТМ.05М кл. т 0,5 S/1,0 Per. № 36355-07 | Активная Реактивная |
| 3 | ПС 110 кВ Культбаза, ЗРУ-6 кВ, яч. №1306 | ТИОЛ-10 кл. т 0,5 Ктт= 1000/5 Per. № 1261-59 | ЗНОЛ.06-6УЗ кл. т 0,5 Ктн = (6000/л/3)/(100/л/3) Per. № 3344-04 | СЭТ-4ТМ.03М.01 кл. т 0,5 S/1,0 Per. № 36697-17 | Активная Реактивная |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 4 | ПС 110 кВ Культбаза, ЗРУ-6 кВ, яч. №1308 | тпол-ю кл. т 0,5 Ктт= 1000/5 Per. № 1261-59 | ЗНОЛ.06-6УЗ кл. т 0,5 Ктн = (6000/а/3)/(Ю0А/3) Per. № 3344-04 | СЭТ-4ТМ.03М.01 кл. т 0,5 S/1,0 Per. № 36697-12 | УССВ-2 Per. № 54074-13 | Активная Реактивная |
| 5 | ПС 110 кВ Культбаза, ЗРУ-6 кВ, яч. №1350 | ТПОЛ-Ю кл. т 0,5 Ктт = 600/5 Per. № 1261-08 | ЗНОЛ.06-6УЗ кл. т 0,5 Ктн = (6000/а/3)/(Ю0А/3) Per. № 3344-04 | СЭТ-4ТМ.03М.01 кл. т 0,5 S/1,0 Per. № 36697-12 | Активная Реактивная |
| 6 | ПС 110 кВ Культбаза, ЗРУ-6 кВ, яч. №1352 | ТПОЛ-Ю кл. т 0,5 Ктт= 1000/5 Per. № 1261-59 | ЗНОЛ.06-6УЗ кл. т 0,5 Ктн = (6000/а/3)/(Ю0А/3) Per. № 3344-04 | СЭТ-4ТМ.03М.01 кл. т 0,5 S/1,0 Per. № 36697-12 | Активная Реактивная |
| 7 | ПС 110 кВ Культбаза, ЗРУ-6 кВ, яч. №1341 | ТПОЛ-Ю кл. т 0,5 Ктт = 600/5 Per. № 1261-08 | ЗНОЛ.06-6 УЗ кл. т 0,5 Ктн = (6000/а/3)/(Ю0А/3) Per. № 3344-04 | СЭТ-4ТМ.03М.01 кл. т 0,5 S/1,0 Per. № 36697-12 | Активная Реактивная |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | ПС 110 кВ Культбаза, ЗРУ-6 кВ, яч. №1321 | тпол-ю кл. т 0,5 Ктт = 600/5 Per. № 1261-08 | ЗНОЛ.06-6 УЗ кл. т 0,5 Ктн = (6000/л/3)/(100/л/3) Per. № 3344-04 | СЭТ-4ТМ.03М.01 кл. т 0,5 S/1,0 Per. № 36697-12 | УССВ-2 Per. № 54074-13 | Активная Реактивная |
| Примечания: 1 Допускается замена ТТ, TH и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2, при условии, что Предприятие-владелец АПИС КУЭ не претендует на улучшение указанных в таблице 3 метрологических характеристик. 2 Допускается замена УССВ на аналогичные утвержденных типов. 3 Замена оформляется техническим актом в установленном на предприятии-владельце АПИС КУЭ порядке, вносят изменения в эксплуатационные документы. Технический акт хранится совместно с эксплуатационными документами на АПИС КУЭ как неотъемлемая часть. |
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики ИК
| Номера ИК | Вид электроэнергии | Границы основной погрешности (±6), % | Границы погрешности в рабочих условиях (±6), % |
| 1, 2 | Активная Реактивная | 1,2 2,5 | 5,2 4,1 |
| 3 - 8 | Активная Реактивная | 1,2 2,5 | 5,8 4,4 |
| Пределы допускаемых смещений шкалы времени СОЕВ АИИС КУЭ относительно национальной шкалы времени UTC(SU), с | ±5 |
| Примечания: 1 Характеристики погрешности ИК даны для измерений электроэнергии (получасовая). 2 В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие P = 0,95. 3 Погрешность в рабочих условиях указана для тока 2(5)% 1ном cosф = 0,5инд и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от 0 до +35°С. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики ИК
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Нормальные условия: параметры сети: - напряжение, % от ином - сила тока, % от 1ном - коэффициент мощности, cos9 - температура окружающей среды ,°C | от 99 до 101 от 100 до 120 0,87 от +21 до +25 |
| Условия эксплуатации: параметры сети: - напряжение, % от ином - сила тока, % от 1ном - коэффициент мощности диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °C - для ТТ и ТН - для счетчиков - для УССВ | от 90 до 110 от 2(5) до 120 от 0,5 инд до 0,8 емк от -40 до +35 от -40 до +60 от -10 до +55 |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 |
| Надежность применяемых в АИИС КУЭ компонентов: счетчики электроэнергии ПСЧ-4ТМ.05М: - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, не более счетчики электроэнергии СЭТ-4ТМ.03М (Рег. № 36697-17): - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, не более счетчики электроэнергии СЭТ-4ТМ.03М (Рег. № 36697-12): - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, не более ИВК: - коэффициент готовности, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, не более | 140000 72 220000 72 165000 72 0,99 1 |
| Глубина хранения информации ИИК: - счетчики электроэнергии: - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях, сут, не менее ИВК: - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений, лет, не менее | 45 3,5 |
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера с помощью источника бесперебойного питания;
- защита результатов измерений при передаче.
В журналах событий фиксируются факты:
- журнал счётчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике;
- пропадание напряжения пофазно.
- 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;
- сервера ИВК;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:
- электросчетчика;
- сервера ИВК.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (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 эксплуатационной документации АИИС КУЭ типографским способом.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Трансформатор тока | ТОЛ-СЭЩ-10 | 6 шт. |
| Трансформатор тока | ТПОЛ-10 | 12 шт. |
| Трансформатор напряжения | ЗНОЛ-СЭЩ-6 | 3 шт. |
| Трансформатор напряжения | ЗНОЛ.06 | 15 шт. |
| Счетчики электрической энергии многофункциональные | ПСЧ-4ТМ.05М | 2 шт. |
| Счетчики электрической энергии многофункциональные | СЭТ-4ТМ.03М | 6 шт. |
| Устройства синхронизации времени | УССВ-2 | 1 шт. |
| Формуляр | СТПА.411711.ИРЗ01.ФО | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе: «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Ижевский радиозавод», аттестованном ООО «РусЭнергоПром», аттестат аккредитации № RA.RU.312149 от 04.05.2017 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
