Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО "НТКРЗ"
Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «НТКРЗ» (ОАО «Нижнетагильский котельнорадиаторный завод») предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, для осуществления эффективного автоматизированного коммерческого учета и контроля потребления электроэнергии и мощности в ОАО «НТКРЗ» по всем расчетным точкам учета, а также регистрации параметров электропотребления, формирования отчетных документов и передачи информации в центры сбора: ОАО «АТС», Филиал ОАО «СО-ЕЭС» ОДУ Урала Свердловское РДУ, Филиал ОАО «МРСК Урала» - «Свердловэнерго», ОАО «Свердловэнергосбыт».
Полученные данные и результаты измерений могут использоваться для коммерческих расчетов и оперативного управления энергопотреблением.
Описание
АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» выполненная на основе АИИС «КОРОНА» (Госреестр № 17162-04) представляет собой двухуровневую автоматизированную информационноизмерительную систему коммерческого учета электроэнергии с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
Первый уровень включает в себя шесть (6) информационно-измерительных комплексов (ИИК) и выполняет функцию проведения измерений.
Второй уровень включает в себя информационно-вычислительный комплекс (ИВК).
В состав ИИК входят:
- счетчики электрической энергии;
- измерительные трансформаторы тока и напряжения;
- вторичные измерительные цепи.
В состав ИВК входят:
- технические средства приёма-передачи данных;
- сервер сбора данных (ССД);
- система обеспечения единого времени (СОЕВ);
- технические средства для организации локальной вычислительной сети (ЛВС) и разграничения прав доступа к информации.
АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» решает следующие задачи:
- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;
- периодический (1 раз 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 в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;
- 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 (коррекция времени).
Принцип действия:
На уровне ИИК сигналы, пропорциональные напряжению и току в сети, снимаются с вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения и по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии.
Счетчик преобразует аналоговые сигналы пропорциональные значениям активной, реактивной мощностей и фазного напряжения в цифровой код с последующей линеаризацией характеристики с помощью калибровочных коэффициентов. Далее счетчик вычисляет значения других параметров электроэнергии (значений накопленной активной и реактивной энергии нарастающим итогом с момента включения, полного тока в каждой фазе, линейных напряжений, cos ф (tg ф)) в точке учета. Значения измеренных параметров поступают в соответствующую зону буфера памяти с присвоением номера соответствующего завершенного интервала времени измерения (нумерация сквозная в течение года), кроме того, для каждого измерения регистрируется время записи в буфер памяти.
Для получения информации со счетчиков, сервер сбора данных (ИВК) формирует запрос на счётчик типа «Хитон».
Счетчик в ответ пересылает данные по информационным линиям связи на сервер сбора данных (ИВК), где при помощи специализированного программного обеспечения АИИС «Корона», производится обработка измерительной информации (умножение на коэффициенты трансформации), сбор, хранение и передача результатов измерений в ОАО «АТС», Филиал ОАО «СО-ЕЭС» ОДУ Урала Свердловское РДУ, Филиал ОАО «МРСК Урала» - «Свердловэнерго», ОАО «Свердловэнергосбыт».
Взаимодействие между АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ», ОАО «АТС», Филиалом ОАО «СО-ЕЭС» ОДУ Урала Свердловское РДУ, Филиалом ОАО «МРСК Урала» - «Свердловэнерго», ОАО «Свердловэнергосбыт» осуществляется через сервер сбора данных по выделенному каналу сети «Интернет», который обеспечивает скорость передачи данных не менее 28800 бит/сек и имеет коэффициент готовности не хуже 0,95.
АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени и имеет нормированные метрологические характеристики. В СОЕВ входят все средства измерений времени, влияющие на процесс измерения количества электроэнергии, и учитываются временные характеристики (задержки) линий связи между ними, которые используются при синхронизации времени. СОЕВ привязана к единому календарному времени.
Устройством приема сигналов точного времени служит GPS-приемник BR-355, подключенный к серверу сбора данных.
Синхронизация времени в АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» осуществляется программным способом по специальному алгоритму. Алгоритм включает в себя коррекцию системного времени сервера и коррекцию времени в счетчиках по сигналам GPS-приемника.
При реализации этого алгоритма специальная программа DAQ Service, установленная на ИВК, в соответствии с заданным расписанием (каждую секунду), производит отправку запросов на получение значения точного времени от устройства BR-355 (GPS-приемник). Получив точное валидное время (GPS-приемник должен принимать устойчивый сигнал, минимум от 3-х спутников), программа проверяет системное время ИВК и при расхождении производит коррекцию. Синхронизация времени счетчика производится при каждом сеансе связи с ИВК. ИВК посылает специальный запрос на конкретный счетчик. Получив ответ, ИВК вычисляет разницу во времени между своим системным временем и временем счетчика. В том случае, если эта величина попадает в допустимый диапазон синхронизации, на счетчик посылается команда установки времени с величиной расхождения. Нижняя граница диапазона синхронизации для проводных каналов составляет О с. Верхняя граница устанавливается равной 2,0 с.
Предел допускаемой абсолютной погрешности хода часов ±5 с/сутки.
Технические характеристики
Состав измерительных каналов АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» приведен в таблице 1.
Таблица 1
| i % | Наименование объекта | Состав измерительного канала | ||||
| Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счетчик электрической энергии многофункциональный | ссд | Наименование измеряемой величины | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | ПС№1 6/0,4кВ РУ-6кВ сш 16 яч.2 | ТПОЛ-Ю-УЗ Кл.т. 0,5S Кп= 600/5 Зав. №1388 Зав. №1391 Зав. №1406 Госреестр№ 1261-08 | НАМИТ-10-2 УХЛ2 Кл.т. 0,5 Кта=6000/100 Зав. №2329 Госреестр № 18178-99 | X1QU-3KME-T2-00 Кл.т.0,28/1,0 Зав. №8201148 Госреестр№ 15697-03 | Intel Xeon Quard-Core Е5405А | Энергия Активная реактивная Календарное время |
| 2 | ПС№1 6/0,4кВ РУ-6кВ сш 26 яч.17 | ТПОЛ-Ю-УЗ Кл.т. 0,5S Кп= 600/5 Зав. №1464 Зав. №1463 Зав. №1465 Госреестр№ 1261-08 | НАМИТ-10-2 УХЛ2 Кл.т. 0,5 Ктн=6000/100 Зав. №2406 Госреестр № 18178-99 | X1QU-3KME-T2-00 Кл.т.0,28/1,0 Зав. № 7301347 Госреестр№ 15697-03 | Энергия Активная реактивная Календарное время | |
| 3 | ЦРП ПС №9 6/0,4кВ РУ-6кВ сш 16 яч.5 | ТОЛ-Ю-1-2-У2 Кл.т. 0,5S Кп= 1000/5 Зав. №65452 Зав. №65453 Зав. №65454 Госреестр№ 15128-07 | НАМИТ-10-2 УХЛ2 Кл.т. 0,5 Ктн=6000/100 Зав. №2404 Госреестр № 18178-99 | X2QU-3KME-T2-00 Кл.т.0,58/1,0 Зав. №71Ц290 Госреестр№ 15697-03 | Энергия Активная реактивная Календарное время | |
| 4 | ЦРП ПС №9 6/0,4кВ РУ-6кВ сш 26 яч.Ю | ТОЛ-10-1-2-У2 Кл.т. 0,5S Ктг= 1000/5 Зав. №65001 Зав. №64991 Зав. №64504 Госреестр№ 15128-07 | НАМИТ-10-2 УХЛ2 Кл.т. 0,5 Ктн=6000/100 Зав. №2405 Госреестр № 18178-99 | X1QU-3KME-T2-00 Кл.т.0,28/1,0 Зав. №7301342 Госреестр№ 15697-03 | Энергия Активная реактивная Календарное время | |
| 5 | ПС №11 6/0,4кВ РУ-6кВ сш 26 яч.9 | ТОЛ-Ю-1-2-У2 Кл.т. 0,5S Ктг= 300/5 Зав. №65016 Зав. №65013 Зав. №65020 Госреестр№ 15128-07 | ЗНОЛ.06-6УЗ Кл.т. 0,5 Ктн=6000Л/3/100Л/3 Зав. №517 Госреестр № 3344-08 | X1QU-3KME-T2-00 Кл.т.0,28/1,0 Зав. №8201363 Госреестр№ 15697-03 | Энергия Активная реактивная Календарное время | |
Продолжение таблицы 1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 6 | РУ-бкВ Индукционной плавильной печи сш РУ- 6 кВ | ТПОЛ-Ю-УЗ Кл.т. 0,5 Ктг= 300/5 Зав. №5818 Зав. №5824 Госреестр№ 1261-08 | НАМИ-10-95 УХЛ2 Кл.т. 0,5 Ктн=6000/100 Зав. №1232 Госреестр № 20186-00 | X2QU-3KME-T2-00 Кл.т.0,58/1,0 Зав. №7111292 Госреестр№ 1569703 | Intel Xeon Quard-Core Е5405А | Энергия Активная реактивная |
| Календарное время |
Метрологические характеристики измерительных каналов АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» приведены в таблице 2.
Таблица 2_____________________________________________________________________
| Границы допускаемой относительной погрешности измерения активной электриче- | |||||
| ской энергии в рабочих условиях эксплуатации АИ | 4C КУЭ ОАО «НТКРЗ» | ||||
| Номер ИИК | cos <р | 81(2)%, 11(2)— 1 изм< I 5 % | 85 %, Is%^ I изм< 120 % | 820%, I 20%^ 1изм<1100% | 8100%, 1100%^ 1изм< 1120 % |
| 1 | ±1,9 | ±1,2 | ±1,0 | ±1,0 | |
| 1,2,4,5 | 0,9 | ±2,4 | ±1,5 | ±1,2 | ±1,2 |
| 0,8 | ±2,9 | ±1,7 | ±1,4 | ±1,4 | |
| TT-0,5S;TH-0,5;C4-0,2S | 0,7 | ±3,6 | ±2,1 | ±1,6 | ±1,6 |
| 0,6 | ±4,4 | ±2,5 | ±1,9 | ±1,9 | |
| 0,5 | ±5,5 | ±3,1 | ±2,3 | ±2,3 | |
| 1 | ±2,5 | ±1,7 | ±1,6 | ±1,6 | |
| 0,9 | ±2,9 | ±2,0 | ±1,8 | ±1,8 | |
| 3 | 0,8 | ±3,3 | ±2,2 | ±1,9 | ±1,9 |
| TT-0,5S;TH-0,5;C4-0,5S | 0,7 | ±3,9 | ±2,6 | ±2,2 | ±2,2 |
| 0,6 | ±4,7 | ±3,0 | ±2,4 | ±2,4 | |
| 0,5 | ±5,7 | ±3,5 | ±2,8 | ±2,8 | |
| 1 | - | ±2,3 | ±1,7 | ±1,6 | |
| 0,9 | - | ±2,7 | ±2,0 | ±1,8 | |
| 6 | 0,8 | - | ±3,3 | ±2,2 | ±1,9 |
| TT-0,5;TH-0,5;C4-0,5S | 0,7 | - | ±3,9 | ±2,5 | ±2,2 |
| 0,6 | - | ±4,7 | ±2,9 | ±2,4 | |
| 0,5 | - | ±5,7 | ±3,4 | ±2,8 | |
| Границы допускаемой относительной погрешности измерения реактивной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» | |||||
| Номер ИИК | coscp/sincp | 81(2)%, 11(2)— 1изм< Ь% | 85 %, I5 %^ I изм< I 20 % | 820%, I 20%^ 1 изм< 1100% | 8100%, 1100%^ 1кзм< I 120% |
| 1,2,4,5 | 0,8/0,6 | ±6,7 | ±3,9 | ±2,7 | ±2,6 |
| 0,7/0,7 | ±5,8 | ±3,5 | ±2,5 | ±2,4 | |
| TT-0,5S;TH-0,5;C4-l | 0,6/0,8 | ±5,1 | ±3,2 | ±2,4 | ±2,3 |
| 0,5/0,9 | ±4,6 | ±3,0 | ±2,2 | ±2,2 | |
| 0,8/0,6 | ±6,7 | ±3,9 | ±2,7 | ±2,6 | |
| 3 | 0,7/0,7 | ±5,8 | ±3,5 | ±2,5 | ±2,4 |
| TT-0,5S;TH-0,5;C4-l | 0,6/0,8 | ±5,1 | ±3,2 | ±2,4 | ±2,3 |
| 0,5/0,9 | ±4,6 | ±3,0 | ±2,2 | ±2,2 | |
| 6 | 0,8/0,6 | - | ±5,3 | ±3,1 | ±2,6 |
| 0,7/0,7 | - | ±4,5 | ±2,8 | ±2,4 | |
| ТТ-0,5;ТН-0,5;СЧ-1 | 0,6/0,8 | - | ±4,0 | ±2,6 | ±2,3 |
| 0,5/0,9 | - | ±3,5 | ±2,4 | ±2,2 | |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин.);
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;
3. Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ»:
• напряжение питающей сети: напряжение (0,98...1,02)*Uhom, ток (1 + 1,2) 1ном, cos(p=0,9 инд;
• температура окружающей среды (20±10) °C.
4. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ»:
• напряжение питающей сети (0,9...1,1)-Uhom, ток (0,01 ...1,2)-1ном для ИИК№ 1-5;
• напряжение питающей сети (0,9...1,1)-Uhom, ток (0,05 ...1,2)-1ном для ИИК№ 6;
• температура окружающей среды:
• для счетчиков электроэнергии типа «Хитон» от минус 10 до плюс 55 °C;
• трансформаторы тока по ГОСТ 7746;
• трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983.
5. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ 30206 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035 в режиме измерения реактивной электроэнергии;
6. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные (см. п. 5 Примечания) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Замена оформляется актом в установленном на ОАО «НТКРЗ» порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» как его неотъемлемая часть.
Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» измерительных компонентов:
• счетчиков электроэнергии типа «Хитон» - среднее время наработки на отказ не менее 70000 часов;
• резервирование питания в АИИС КУЭ осуществляется при помощи источников бесперебойного питания (ИБП), обеспечивающих стабилизированное бесперебойное питание элементов АИИС КУЭ при скачкообразном изменении или пропадании напряжения.
Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:
• для счетчика Тв < 6 суток;
• для сервера Тв < 1 час;
• для модема Тв < 1 час;
• Защита технических и программных средств АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» от несанкционированного доступа:
• клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют устройства для пломбирования;
• данные ТТ о средних значениях фазных токов за тридцать минут хранятся в долговременной памяти электросчетчиков и передаются в базу данных ИВК;
• данные TH обеспечены журналом автоматической регистрации событий:
• снижение напряжения по каждой из фаз А, В, С ниже уставок;
• исчезновение напряжения по всем фазам;
• восстановление напряжения;
• панели подключения к электрическим интерфейсам электросчетчиков защищены механическими пломбами;
• программа параметрирования электросчетчиков имеет пароль;
• организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала;
• пароль на счетчике;
Возможность коррекции времени в:
• счетчиках (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» типографским способом.
Комплектность
Таблица 3
| Наименование | Обозначение (тип) | Количество, шт. |
| Трансформатор тока | ТПОЛ-10-УЗ | 8 |
| ТОЛ-Ю-1-2-У2 | 9 | |
| Трансформатор напряжения | НАМИТ-10-2 УХЛ2 | 4 |
| ЗхЗНОЛ.Об-бУЗ | 1 | |
| НАМИ-10-95 УХЛ2 | 1 | |
| Сервер сбора данных (ССД) | Intel Xeon Quard-Соге Е5405А | 2 |
| Счетчик электрической энергии | «Хитон» | 6 |
| GPS-приемник | BR-355 | 1 |
| Преобразователь | МОХА NPort IA | 3 |
| Коммутатор | МОХА EDS | 4 |
| Коммутатор | Allied Telesin AT | 4 |
| Сетевой экран | Cisco ASA 5510 | 1 |
| KVM-переключатель | D-Link DKVMIP8 | 1 |
| Инструкция по эксплуатации | АЛЕН 42.5000.012.ИЭ | 1 |
| Формуляр | АЛБН 42.5000.012.ФО | 1 |
| Методика поверки | МП-696/446-2010 | 1 |
В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.
Поверка
Поверка проводится в соответствии с документом «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «НТКРЗ» Методика поверки» МП-696/446-2010, утвержденным ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в марте 2010 г.
Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:
- ТТ-по ГОСТ 8.217-2003;
- TH - по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;
- Счетчик «Хитон» - по документу ГОСТ 8.584-2004;
- 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 системы, ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;
- Термометр по ГОСТ 28498, диапазон измерений - 4О...+5О°С, цена деления 1°С.
Межповерочный интервал - 4 года.
Нормативные документы
1 ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
2 ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
3 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
4 ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия
5 ГОСТ 1983-2001. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.
6 ГОСТ 30206-94. Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2S и 0,5 S).
7 ГОСТ 26035-83 Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия.
8 . МИ 2999-2006 «Рекомендация. ГЦИ. Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Рекомендации по составлению описания типа».
Заключение
Тип системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «НТКРЗ», зав. № 001 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.