Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПАО "Северсталь" (ЧерМК)

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПАО «Северсталь» (ЧерМК) (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, формирования отчетных документов и передачи информации в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. Измерительно-информационные каналы (ИИК) АИИС КУЭ состоят из:

Первый уровень - измерительно-информационные комплексы точек измерений (ИИК ТИ), включающие измерительные трансформаторы напряжения (ТН), измерительные трансформаторы тока (ТТ), многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее по тексту - счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных;

Второй уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), который включает в себя сервер сбора, обработки и хранения данных (далее по тексту - сервер АИИС КУЭ), автоматизированные рабочие места операторов АИИС КУЭ, технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижнего уровня, ее обработку и хранение.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

-    измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

-    периодический (1 раз в 30 мин) 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 участникам ОРЭМ, прием информации о результатах измерений и состоянии средств измерений от смежных субъектов ОРЭМ;

-    обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка пломб, 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.

Принцип действия:

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по измерительным цепям поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются соответствующие мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин. Значение электрической энергии приводится к реальным значениям с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, занесенных в память счетчиков.

Сервер АИИС КУЭ автоматически, в заданные интервалы времени (30 мин), производит считывание из счетчиков результатов измерений электроэнергии с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН и записей журналов событий. После поступления в сервер АИИС КУЭ считанной информации данные обрабатываются и записываются в энергонезависимую память сервера АИИС КУЭ (заносятся в базу данных).

Обмен информацией между счетчиками и сервером АИИС КУЭ происходит по ЛВС ПАО «Северсталь» с использованием протоколов (стандартов) RS-485 и Ethernet. При выходе из строя линий связи АИИС КУЭ считывание данных из счетчиков производится в автономном режиме с использованием переносного компьютера (ноутбука) через последовательный порт счетчиков.

Передача информации ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента осуществляется с уровня ИВК по электронной почте с помощью сети Internet в виде файла формата XML. Результаты измерений электроэнергии (W, кВт-ч, Q, квар-ч) передаются в целых числах. При необходимости файл подписывается электронной цифровой подписью.

Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учета соотнесены с единым календарным временем. Единое календарное время в АИИС КУЭ обеспечивается системой обеспечения единого времени (СОЕВ), в которую входят часы сервера АИИС КУЭ и счетчиков.

Источником сигналов точного времени служит тайм-сервер Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли (NTP-сервер синхронизации шкалы времени ФГУП «ВНИИФТРИ»), к которому через глобальную сеть Интернет подключён сервер АИИС КУЭ.

Сравнение показаний часов сервера АИИС КУЭ и тайм-сервера происходит с цикличностью один раз в час. Синхронизация осуществляется при каждом цикле сравнения не зависимо от величины расхождения показаний часов сервера АИИС КУЭ и тайм-сервера.

Сравнение показаний часов счетчиков и сервера АИИС КУЭ происходит при каждом обращении к счетчику, но не реже одного раза в 30 минут, синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов счетчика и сервера АИИС КУЭ на величину более чем ± 2 с.

Программное обеспечение

В состав программного обеспечения (ПО) АИИС КУЭ входит: ПО счетчиков электроэнергии, ПО серверов АИИС КУЭ, ПО СОЕВ. Программные средства серверов АИИС КУЭ содержат: базовое (системное) ПО, включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации, сервисные программы, ПО систем управления базами данных (СУБД) и прикладное ПО программный комплекс (ПК) «Энергосфера» (из состава АИИС «Энергосфера» Госреестр СИ № 54813-13). ПК «Энергосфера» установлено на сервере АИИС КУЭ.

Идентификационные данные метрологически значимой части ПО АИИС КУЭ представлены в Таблице 1.

ПО АИИС КУЭ не влияет на ее метрологические характеристики.

Уровень защиты программного обеспечения АИИС КУЭ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует высокому по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Состав ИИК АИИС КУЭ приведен в Таблице 2.

Метрологические характеристики АИИС КУЭ приведены в Таблице 3 и Таблице 4.

Таблица 2 - Состав ИИК АИИС КУЭ

Продолжение таблицы 2

to

"1 о ^

VO Я,

^ о

о 4^

ю*

"I

ё ° О ^

VO Я,

^ о

о 4^

ю*

"1

о

о

4^ 43 to

oj 2 1 2

о

о ъ

ю*

W    п

Н    Н

О    й

to    Q

сл    4

«    п

н    н

О    й

to    Q

сл    4

о Я § Н о о

а

iо*

о

о

о

о

о

о

^1

ПСГПП2, РУ-10 кВ, В1 352070002113101

со

рэ

м 00 § § ^ Ov оо о о

Ov

VO

VO

ПСГПП2, РУ-10 кВ, ВЗ 352070002113301

со

РЭ

н-1    СИ °

£►§    Ov    Е ^ Я

(О П    to    ф О ^

oj о    vo    ю о

I о    4^    OJ О О

О ^ ^ ю ^ ^

ПСГПП2, РУ-10 кВ, В2 352070002113201

to

00

ю*

ГПП-1 В Л-220 кВ Белозерская-Г 1111-1 352050002105101

ООО, ю VO vo W Kj to to ■ 4^ 4^ "

4^

00 00 00 ООО ООО ООО

К Ov VO

Ov

ГПП-1 В Л-220 кВ РПП-2-ГПП-1

352050002105201

ООО,

ю vo vo 0J Kj Ю to рз

£ 4^ 4^ W 00 00 00

О    о

о    Я

О    О LtJ

ПСГПП 1, ЗРУ-10 кВ, В1 1АТ 10 кВ

352050002313101

"1

о

о

43

<т>

<т>

о

43

ю*

"I

0

О    00

43    00

а>    о

2    о

Q    OJ

Hrt    <1

^    V, •

IO*    00

4^    00 «§

к    ^

Ov    ^

1    ^

со

I—| рз

о м

ех> Го^ |__

В i? g « о

to о Н н ^ о °Я ?

lO^ OJ ^

W “ ' о ° OvJ. °

to

4^ ^

VO о

со 13

82 1x0 М о

§ § « Q

ю* Н 00 w о to

ю -*■

§1

00 w

оо Р3 ^ со

to

to

о

о

о

о

LtJ

к

я Q

н >

. Ю*

00 00 ssg

2 s §

н

43

о

"to

to

4^

о

о

U)

U)

нн    w

£ О    » яд

*1    »р|

00 о    00 К) ^

1 Ч    О ^

со

нн w

£ 8 •• з 3

si *.2S

00    о 00 kj ■ 3

1    Н О ^

5э ^ w ^ 5!

нн w

т1 Р5

нн w

о со

нн w

i§*2S

»р|

00    о оо К) S)

1    Ч О ^

§1

й°

^ о

00 8 1 н

О *3 40 ^ ю*

« TI

^ н 2! ю* о

00 ‘ о

VO

о о 4^

со

W н

о

00 ^ ^1

00 и ^

^ hH 00 и И

00

VO

^ ° ^ о

00 8 1 н

О *3 40 ^ ю*

^ о

^ о

00 8 1 н

О 3 40 ^ ю*

g

i?

ю*

W

Сервер АИИС КУЭ

Ov

to

ПС ГПП 3, РУ-

220 кВ, ВЛ 220 кВ Сталь-2, 2Т 352050003105204

Продолжение таблицы 2

ПС ГПП 3, РУ-

220 кВ, ВЛ 220 кВ Сталь-3, 7Т 352050003105306

ПС ГПП 3, РУ-

220 кВ, ВЛ 220 кВ Сталь-3, 5Т 352050003105305

ПС ГПП 3, РУ-

220 кВ, ВЛ 220 кВ Сталь-2, 1Т 352050003105104

ПС ГПП 3, РУ-

220 кВ, ВЛ 220 кВ Сталь-4, 8Т 352050003105401

ПС ГПП 3, РУ-

220 кВ, ВЛ 220 кВ Сталь-2, 6Т 352050003105205

to

ни    w

“    РЭ

VO    ^ S

S cd    to г§* р Н ^

п    “ ' 'z1 2 О кн

р о    и> ю* р - td

Го*    К)

СО РЭ

to со

I

НИ    w

“    РЭ

мО    WtJ

VO    ^ 3

cd    о H j

bJ CD    J ^ о о ни

p о    oj io* p v, td

io*    4^

CO

рэ

Ы •“    ни

OJ о H

СО

РЭ

Ы •“    ни

^ ^ ни Я

- II О о Н

и» i? рР td

СО

рэ

Ы •“    ни

НИ Я

^ Ю* Р Н ■

"I

ни о

й ®

0    О

1    н

O' ^ ON 4^ io* On

"I

О *>>§ g 8

P о w

o-g

ON W ^

Ю* LtJ

"1 ни О *>>§ g g О О

н

"l НИ о *>>§ Й ®

0    О

1    ч

On

-00 w о н oP td

H

td

н

td

iX, о

рЗ ^

^ ^ -к io* 'О

ДГ

-р*.

^ KJX io* Ltl

"I

О

О    00

43    On

CD    О

CD    <|

2    on

►3    00

73    VO

^    V, •

io*    00

^    On

"I

о

О    00

43    On

CD    О

CD    <|

2    on

3    00 73    VO

^    V, •

io*    00

^    On

"1

О

0    00 43    On CD    О CD    <|

2

3    vo

43    to

^    V, •

io*    00

^    On ''j

00    ^

ui    ^

oj    YR

1    w

о

On

"1 о о 43 CD CD <|

q o>

43

"1

о

О 00 43 ~

О

О

a>

a>

о

i?

со 13

82    1x0

СИ    Q

^    °

I    р

i"

00

On “

^1 On

VO On

СО 13

82    1x0

СИ    Q

^    °

I    р

io*

CO 13

82    1x0

CO    Q

^    °

I    p

io* ^ 00

On “ ^1 — ^1 On 00 ^1

CO 13

82    1x0

CO    Q

^    °

I    p

io*

00 On ^1 ^1

00 W

to

to

о

о

о

p

LtJ

On CD О CD <|

О

о о p «

2

3 00 73 On

^ V, •

io* 00 ^ On

О

On

О

TI

td

to

« Q

н td

p> to to

« Q

.H td

P5 to to -(^

« Q td

w P to

О

r , 4

.. - —н td

00 2? w о ю

to -(^

S3 Z 00

00 0° i?

Го*

оо

On

^1

^1

On

VO

On

td

to

LtJ

ic* 00 ^ ^ ^ ^ I ^ J”r о

On

On On

<1 'J

Ж

VO 40

^1

^1

On

VO

О

^1

^1

On

VO

О

О

О

О

О

u3~

о

о

О

О

О

p

u3~

00

LtJ

I

о

On

00

LtJ

■

О

On

00

OJ

1

о

On

о

VO р “ ' OJ

OJ

U)

CO

НИ w

;§“5S

»p|

OO О 00 hg Si

1 Ч О гл

НИ w

Tl P5

ни    w

£ 8    ’    25

£8    »p|

00 о    00    KJ О

1 H    О    ^

p 43    00    ^ Jn

o .,    to    НИ W

Ю*

lo    VO

ни w ‘§”2g Si »p|

00 О 00 kj ^ 1 Ч О ГЛ

P^ vo ^ Jn vo о ни W

ю* ^ lo OJ

НИ w

CO

P e

£ O

^ о

S 8

1 H О 3

о ZL

м

io*

M

^    I—.

io* о НИ

00 ^1

On ^1

я    4

^ H    2!

io* о    НИ

00    ^1

00 „    w

W    '

w

а о ^ о

S 8

1 H О 3 40 ^ io*

а о

^ о

S 8

1 H О 3

^ НИ

i? ^

H

00 ^1

W

w

Сервер АИИС КУЭ

On

Продолжение таблицы 2

td

о

<т>

*1

о

Й

К

о

н

о

со

и

К

о

н

-Pi.

u>

00

LtJ

LtJ

4^

LtJ

LtJ

Продолжение таблицы 2

о\

ТЭЦ-ЭВС-2, ЗРУ-220 кВ, ВЛ ТЭЦ ЭВС2-Череповецкая 353050002105102

ТЭЦ-ЭВС-2, ЗРУ-220 кВ, ОВВ 353050002105103

ТЭЦ-ПВС; ВЛ Станционная 2 351150010107102

ТЭЦ-ПВС; ВЛ Станционная 1 351150010107101

ПС ГПП 14, РУ-10 кВ яч.203Б, с.2 352050012213201

ПС ГПП 14, РУ-10 кВ яч.106А, с.1 352050012213101

to

(О to to

boo

to to to boo

Н

е

со

2

to

to

0 СП

1

НЧ

<

Н

е

со

2

to

to

0 СП

1

нн

<

нн    w

Н-|    рз

. о    а

М о W    '

^ а> U    Ю1 О J

to а, - •    ^ о ^ rs* о о

нн    w

^ ~    р3

. о On    СИ

bJ о Ю    •

W    ^ £ Я

^ а> О    ю* о !_]

to а, - •    ^ о ^ rs* о о

"I

О

w а>

О О

"I

о

w а>

О О

СО

рэ

а

i%

СО

РЭ

а i%

V' 43

fC    О

К) п>    - •    _

■f- 2    о    ю

° *3    ^    о\

4^    ^    to

^    VO    ю

ю    OJ

4^ 4^ оЗ OJ OJ 4^ 4^

о О

4^    4^ 4^

оЗ    OJ OJ

4^    4^

о    О

^ №    w

to п,    V. •    _

-j^ О    ю    I»

О 4^    ^    VO

А    N    Ш

4^

О

4^

О

Ui W Н

сл Ю

OJ

Ltl tO н-i 05 Ю LtJ

"~i bJ si

to

о

о

О

о

о

о

о

о

4^

Ю*

LtJ Ю

о\ „Ч1

со

рэ

а

i%' ю*'

о

о

о

о

о

о

"1

о

о

43

<Т>

<Т>

О

43

ю*

to

VO

LtJ

0

1

о

to to to boo

о

о ни о И

>33

О ^ ^ "to

М

<—I

О

ч

со

РЭ

а

i% ю*

4^ 4^ 4^

w W U)

4^ 4^ 4^ О О О

ООО

ООО

оN „Ч1

to

LtJ

to

LtJ

о

о

LtJ

со

нн w

О СИ

СО

нн w

£ 8 " з 5

si »р|

00 О оо k) si 1 Н О ^

d ^ w

нн w

о со о

нн ^

о со

нн ^

О СИ

Я id

12

со

Я hd

W н

о

00 ^    ^1

О м    w

^ ^    нн

4^ н-1 И

to

hd

2

id

g

^1

id

2

^ ° ^ о

00 8 1 н

О 3 40 ^ ю*

^ о

^ о

00 8 1 н

О 3 40 ^ ю*

о

^ о

00 8 1 н

О 3 40 ^

Тп?

н

о

н

i?

S 8    ^    о

00    о    00    kj ■ з

1    Н    О ^ о 43    00    ^ Jn

vo    ^    Н- W

i?    00

*8

00 О 00 Kj

1 Ч О ^

ю*

ю*    о

00    ^ ^1

о    и ^

^    ^ нн

to    м W

VO

VO

00 ^ si

о

si

Lt\

W

М

Сервер АИИС КУЭ

Ov

si

Таблица 3 - Метрологические характеристики АИИС КУЭ

Таблица 4 - Метрологические характеристики АИИС КУЭ

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

Примечания:

1.    Характеристики относительной 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:

-    напряжение переменного тока от 0,98-ином до 1,02 ином;

-    сила переменного тока от Чном до 1,2Чном, cosj=0,9 инд;

-    частота переменного тока 50 Гц;

-    магнитная индукция внешнего происхождения 0 мТл;

-    температура окружающей среды 20 °С.

4.    Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

-    напряжение переменного тока от 0,9-ином до 1,1 ином;

-    сила переменного тока от 0,01Чном до 1,2Чном для ИИК № 5, 6, 10 - 19, 22 - 28, 33 - 36, 39; от 0,05 Чном до 1,2 Чном для ИИК № 1 - 4, 7 - 9, 20, 21, 29 - 32, 37, 38; cosj=(0,5-1) инд;

-    частота переменного тока от 49,8 до 50,2 Гц

-    магнитная индукция внешнего происхождения от 0 до 0,5 мТл.

Температура окружающей среды:

-    для счетчиков электроэнергии от плюс 15 до плюс 35 °С;

-    для трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001;

-    для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983-2001.

5.    Трансформаторы тока изготовлены по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики в режиме измерения активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005, в режиме измерения реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52425-2005.

6.    Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков электроэнергии на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть. Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

среднее время наработки на отказ:

-    счетчики PM175-E - не менее 92000 часов;

среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

-    для счетчика Тв — 2 часа;

-    для сервера Тв — 1 час;

-    для компьютера АРМ Тв — 1 час;

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

-    клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют возможность пломбирования;

-    на счетчиках предусмотрена возможность пломбирование крышки зажимов и откидывающейся крышки на лицевой панели счетчика;

-    наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, сервере, АРМ;

-    организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и разграничение прав доступа;

-    защита результатов измерений при передаче информации (возможность использования цифровой подписи).

Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий:

-    попытки несанкционированного доступа;

-    факты параметрирования счетчика;

-    факты пропадания напряжения, отклонения тока и напряжения в измерительных цепях от заданных пределов;

-    факты коррекции времени;

-    перерывы питания.

Возможность коррекции времени в:

-    счетчиках (функция автоматизирована);

-    сервере, АРМ (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации (тридцатиминутный график нагрузки активной и реактивной

энергии в двух направлениях):

-    счетчик PM175-E - не менее 100 суток, при отключении питания - не менее 5 лет;

-    ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений -за весь срок эксплуатации системы.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации

АИИС КУЭ типографским способом.

Комплектность средств измерений

Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

осуществляется по документу МП 2119/550-2015 «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПАО «Северсталь» (ЧерМК)». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» в мае 2015 г.

Основные средства поверки:

-    трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;

-    трансформаторов напряжения - по ГОСТ 8.216-2011;

-    приборы для измерений показателей качества и учета электрической энергии PM175-E -по документу «Приборы для измерений показателей качества и учета электрической энергии PM175-E. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2009 г.;

Радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS) (Госреестр СИ № 27008-04);

Переносной компьютер с ПО для обмена информацией со счетчиками, ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;

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

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе: ГДАР.411711.138-04.1 МВИ «Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии публичного акционерного общества «Северсталь» (Череповецкий металлургический комбинат). Методика измерений».

Аттестована ФБУ «Ростест-Москва. Свидетельство об аттестации методики (метода) измерений № 1433/550-01.00229-2015 от 06.05.2015 г.

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

1    ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

2    ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

3    ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.