Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО "Квант"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «Квант» (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии (мощности), сбора, обработки, хранения, формирования отчетных документов, а так же передачи полученной информации заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную двухуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.

Измерительные каналы (далее по тексту - ИК) АИИС КУЭ включают в себя следующие уровни:

Первый уровень - включает в себя многофункциональные счетчики электрической энергии (далее по тексту - Счетчики), а также может включать в себя измерительные трансформаторы тока (далее по тексту - ТТ), измерительные трансформаторы напряжения (далее по тексту - ТН), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.

Все средства измерения на первом уровне (Счетчики, ТТ, ТН) внесены в Государственный реестр средств измерений (далее по тексту - Госреестр).

На первом уровне АИИС КУЭ реализуются следующие функции:

-    автоматическое выполнение измерений величин активной и реактивной электроэнергии с заданной дискретностью (30 мин.);

-    автоматическое выполнение измерений времени в составе СОЕВ;

-    автоматическую регистрацию событий, сопровождающих процессы измерения, в «Журнале событий»;

-    хранение результатов измерений, информации о состоянии средств измерений;

-    предоставление доступа к измеренным значениям и «Журналам событий» со стороны информационно-вычислительного комплекса АИИС КУЭ.

Второй уровень АИИС КУЭ - информационно-вычислительный комплекс (далее по тексту - ИВК), включающий в себя: сервер сбора и обработки данных (далее по тексту - Сервер СД); автоматизированные рабочие места (АРМ) на базе персональных компьютеров (далее по тексту - ПК); каналообразующую аппаратуру; стандартизированное и специализированное программное обеспечение.

На втором уровне АИИС КУЭ реализуются следующие функции:

-    периодический (не реже 1 раза в сутки) и (или) по запросу автоматический сбор результатов измерений электроэнергии с заданной дискретностью (30 мин.);

-    сбор и передача журналов событий счетчиков в базу данных ИВК;

-    ведение журнала событий ИВК (изменение значений результатов измерений; изменение коэффициентов ТТ и ТН; факт и величина синхронизации (коррекции) времени; пропадание питания; замена счетчика;)

-    хранение не менее 3,5 лет результатов измерений и данных о состоянии средств измерений («Журнал событий»);

-    возможность масштабирования долей именованных величин количества электроэнергии;

-    синхронизацию времени в ИВК и коррекцию шкалы времени в счетчиках;

-    расчет потерь электроэнергии от точки измерений до точки поставки;

-    автоматический сбор результатов измерений после восстановления работы каналов связи, восстановления питания;

-    формирование и передачу результатов измерений в ХМЬ-формате по электронной почте коммерческому оператору с электронной подписью;

-    возможность передачи результатов измерений в ХМЬ-формате по электронной почте внешним организациям (по запросу);

-    дистанционный доступ коммерческому оператору к компонентам АИИС КУЭ (по запросу).

-    диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств;

-    конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

-    аппаратная и программная защита от несанкционированного изменения параметров и любого изменения данных;

Принцип действия заключается в следующем:

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в допустимые для безопастных измерений значения и по проводным линиям поступают на измерительные входы Счетчиков (в случае отсутсвия измерительных трансформаторов замеры производят сразу по первичному напряжению и/или току). В Счетчиках аналого-цифровой преобразователь осуществляет измерение мгновенных аналоговых значений величин, пропорциональных фазным напряжениям и токам по шести каналам и выполняет преобразование их в цифровой код, а так же передачу по скоростному последовательному каналу в микроконтроллер. Микроконтроллер по полученным измерениям вычисляет мгновенные значения активной и полной мощности.

Средняя активная и полная электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности. При каждой вышеописанной итерации (30 мин) Счетчик записывает результат вычислений во внутреннюю память, посредством ведения массивов мощности.

На уровне ИВК Сервер СД не реже одиного раза в сутки, в автоматическом режиме (либо по запросу в ручном режиме), посредством каналообразующей аппаратуры по протоколу TCP/IP или канальной передачи данных по технологии GSM инициирует сеанс связи со Счетчиком, при котором считывает результаты измерения (массивы мощности) из энергонезависимой памяти Счетчика. Далее производится дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, формирование, хранение поступающей информации, оформление отчетных документов.

Один раз в сутки (или по запросу) Сервер СД ИВК автоматически формирует файл отчета с результатами измерений, в формате ХМГ (регламентированы Положением о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра субъектов оптового рынка электрической энергии и мощности), и автоматически передает зайнтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Каналы связи являются цифровыми и не вносят дополнительных погрешностей.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ) реализуемый с помощью программно-технических средств. СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает синхронизацию времени на всех уровнях АИИС КУЭ. СОЕВ привязана к единому календарному времени.

Первичным временем АИИС КУЭ является эталонное время Российской Федирации, информацию о котором, посредством глобальной сети Интернет по протоколу Network Time Protocol (NTP) распространяет ФГУП «ВНИИФТРИ». Синхронизация шкалы времени Сервера СД ИВК с серверами NTP происходит не реже 1 раза в 30 минут. Не реже чем 1 раз в сутки осуществляется сличение шкалы времени между Сервером СД ИВК и счетчиками. Коррекция времени счётчика осуществляется при рассогласовании более чем на ±1 с.

Ход часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ±5 с/сут.

Программное обеспечение

Набор программных компонентов АИИС КУЭ состоит из стандартизированного и специализированного программного обеспечения (ПО).

Под стандартизированным ПО используются операционные системы линейки Microsoft Windows, а так же Системы управления базами данных. Данное ПО имеет сертификаты соответсвия Федеральной службы по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК России) и пригодно к применению на территории Российской Федерации.

Специализированное ПО АИИС КУЭ представляет собой программный комплекс «Энергосфера». Данное ПО функционирует на уровне ИВК:

-    на Сервере СД (Сервере БД);

-    на АРМах пользователей.

Метрологически значимой частью ПК «Энергосфера» является программный модуль опроса «Библиотека» с наименованием фаила pso_metr.dll. Данный модуль выполняет функции синхронизации, математической обработки информации, поступающей от приборов учета, и является неотъемлемой частью АИИС КУЭ. Идентификационные данные метрологически значимой части приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО ПК «Энергосфера»

Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения электроэнергии (мощности), составляет 1 единицу младшего разряда измеренного значения.

Уровень защиты программного обеспечения АИИС КУЭ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Состав первого уровня ИК АИИС КУЭ приведен в таблице 2.

Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ приведены в таблице 3.

Примечания:

1 Характеристики относительной погрешности ИК АИИС КУЭ даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин);

2.    Для счетчиков прямого включения (без измерительных трансформаторов) б5% нормируется при токе от I10%;

3.    В качестве характеристик погрешности ИК установлены пределы допускаемой

относительной погрешности ИК при доверительной вероятности, равной 0,95;

4.    Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2;

5    Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

-    напряжение от 0,98-Цном до 1,02-ином;

-    сила тока от 1ном до 1,21ном, cosj=0,9 инд;

-    температура окружающей среды: от 15 до 25 °С.

6    Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

-    напряжение питающей сети 0,9Ином до 1,1Ином;

-    сила тока от 0,05Тном (от 0,01Тном для ИК 3, 14) до 1,2 1ном;

-    температура окружающей среды:

-    для счетчиков электроэнергии от плюс 10 °С до плюс 35 °С;

-    для трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001;

-    для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983-2001.

7    Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных 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;

-    счетчики электроэнергии СЭТ-4ТМ.02М - среднее время наработки на отказ не менее 165000 часов;

-    счетчики электроэнергии СЭТ-4ТМ.02/СЭТ-4ТМ.03 - среднее время наработки на отказ не менее 90000 часов;

-    счетчики электроэнергии Меркурий 230 - среднее время наработки на отказ не менее 150000 часов;

-    счетчики электроэнергии Меркурий 234 - среднее время наработки на отказ не менее 220000 часов;

-    сервер - среднее время наработки на отказ не менее 70000 часов;

Надежность системных решений:

-    резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться с помощью протоколов IP/TCP и протоколов модемной связи с помощью технологии GSM.

Защищенность применяемых компонентов:

-    наличие механической защиты от несанкционированного доступа (пломбирование) счетчика;

-    наличие защиты на программном уровне (разграничение прав доступа посредством установки паролей на счетчике и на серверах).

Возможность коррекции времени в:

-    счетчиках электрической энергии (функция автоматизирована).

-    серверах уровня ИВК (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

-    Счечтик - тридцатиминутные приращения электропотребления активной и рекативной не менее 45 суток, при отключении питания - не менее 10 лет;

-    ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средства измерений - не менее 3,5 лет.

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы паспорта-формуляра АИИС КУЭ типографским способом.

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ приведена в таблице 4.

АИИС КУЭ является составным средством измерения. Допускается замена измерительных компонентов в составе системы, при этом, данные средства измерений должны быть внесены в Госреестр. Замена оформляется актом замены и отметкой в паспорте-формуляре на АИИС КУЭ.

Поверка

осуществляется по документу РТ-МП-3570-500-2016 «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ ООО «Квант». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Ростест-Москва» 22.09.2016 г.

Знак поверки, в виде оттиска поверительного клейма, наносится на свидетельство

о поверке.

Основные средства поверки:

-    трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;

-    трансформаторов напряжения - по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-2011;

-    для многофункциональных счетчиков электрической энергии СЭТ-4ТМ.02М - по документу ИЛГШ.411152.145РЭ1 «Счетчики электроической энергии многофункциональные СЭТ-4ТМ.03М, СЭТ-4ТМ.02М. Руководство по эксплуатации. Часть 2. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ»;

-    для многофункциональных счетчиков электрической энергии СЭТ-4ТМ.03 - по документу ИЛГШ.411152.124РЭ1 «Счетчики электроической энергии многофункциональные СЭТ-4ТМ.03. Руководство по эксплуатации. Приложение Г. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ»;

-    для многофункциональных счетчиков электрической энергии СЭТ-4ТМ.02 - по документу ИЛГШ.411152.087РЭ1 «Счетчики электроической энергии многофункциональные

СЭТ-4ТМ.02. Руководство по эксплуатации», раздел «Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ»;

-    для многофункциональных счетчиков электрической энергии Меркурий 230 - по документу АВЛГ.411152.021 РЭ1 «Счетчики электроической энергии трехфазные статические «Меркурий 230». Руководство по эксплуатации. Приложение Г. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ»;

-    для многофункциональных счетчиков электрической энергии Меркурий 234 - по документу АВЛГ.411152.033 РЭ1 «Счетчики электроической энергии трехфазные статические «Меркурий 234». Руководство по эксплуатации. Приложение Г. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ»;

-    термометр по ГОСТ 28498-90, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50°С, цена деления 1°С;

-    переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы с счетчиками системы и с ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;

-    средства измерений для проверки нагрузки на вторичные цепи ТТ и ТН и падения напряжения в линии связи между вторичной обмоткой ТН и счетчиком - по МИ 3000-2006.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе: "Методика (методы) измерений количества электрической энергии и мощности с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «Квант». Свидетельство об аттестации методики (метода) измерений 1961/500-RA.RU.311703-2016 от 22.09.2016 г.

Нормативные документы

Нормативные документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «Квант»

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».