Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ НПС № 38

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ НПС № 38 (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной энергии, а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения, отображения и передачи полученной информации. Выходные данные системы используются для коммерческих расчетов.

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 - измерительные каналы (ИК), включающие в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,2S, 0,5S по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,2 по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии Альфа А1800 класса точности 0,2S по ГОСТ Р 52323-05 в части активной электроэнергии и 0,5 в части реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.

2-й    уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) АИИС КУЭ с функцией информационно-вычислительного комплекса (ИВК). ИВКЭ включает в себя устройство сбора и передачи данных (далее - УСПД) типа RTU-327LV (Госреестр СИ РФ № 41907-09, зав. № 005838) и технические средства приема-передачи данных. Уровень ИВКЭ ПС 220 кВ НПС №38 также выполняет функции ИВК и включает в себя АРМ инженера, на котором установлено программное обеспечение (далее - ПО) «АльфаЦЕНТР».

3-й    уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК). Функции ИВК выполняют существующие центры сбора и обработки данных (далее - ЦСОД) МЭС Востока и ИА ФСК ЕЭС. ИВК обеспечивает автоматический регламентный сбор результатов измерения, данных о состоянии средств и объектов измерения, обработки полученной информации, предоставление данных в ИАСУ КУ КО, ЦСОИ филиала «СО ЕЭС» Амурское РДУ, смежным субъектам ОРЭ, в соответствии с с оглашением об информационном обмене.

Измерительно-информационные комплексы (далее - ИИК) состоят из трех уровней АИИС КУЭ.

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с.

Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.

Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервалах времени, длительность которых задается программно и может составлять 1, 2, 3, 5, 10, 15, 30 минут (параметр ПА14). В памяти счетчиков ведутся профили нагрузки (параметр Пд26) и графики параметров сети.

Каждые 30 минут УСПД RTU-327 LV производит опрос всех подключенных к нему цифровых счетчиков ИК. Полученная информация обрабатывается, записывается в энергонезависимую память УСПД и, по запросу с сервера базы данных ИВК, с периодичностью 1 раз в 30 минут предоставляется в базу данных ИВК. Вышеописанные процедуры выполняются автоматически, а время и частота опроса устанавливаются на этапе пуско-наладки системы.

Раз в сутки с уровня ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) формируются и отсылаются файлы в формате XML, содержащие информацию о получасовой потребленной и выданной электроэнергии по каждому из направлений, всем заинтересованным субъектам ОРЭ.

В АИИС КУЭ ПС 220кВ НПС № 38 коррекция времени производится от GPS-приемника (глобальная система позиционирования). В качестве приёмника сигналов GPS о точном календарном времени используется устройство синхронизации системного времени (УССВ), подключаемое к УСПД RTU-327LV. От УССВ синхронизируются внутренние часы УСПД RTU-327LV, а от них - и счетчиков АЛЬФА А1800, подключенных к УСПД RTU-327LV. В системе автоматически поддерживается единое время во всех ее компонентах и погрешность часов компонентов системы не превышает ±5 с. Сличение времени УСПД RTU-327LV со временем УССВ осуществляется каждые 30 минут, коррекция часов УСПД осуществляется при расхождении со временем УССВ на величину ± 2 с. Синхронизация часов счетчиков с часами УСПД RTU-327LV осуществляется каждые 30 минут при расхождении на величину ± 2 с.

При длительном нарушении работы канала связи между УСПД и счетчиками на длительный срок, время счетчиков корректируется от переносного инженерного пульта. При снятии данных с помощью переносного инженерного пульта через оптический порт счётчика производится автоматическая подстройка часов опрашиваемого счётчика.

Защита от несанкционированного доступа предусмотрена на всех уровнях сбора, передачи и хранения коммерческой информации и обеспечивается совокупностью технических и организационных мероприятий.

Программное обеспечение

Уровень ИВКЭ содержит программное обеспечение (далее - ПО) «АльфаТЦЕНТР», с помощью которого решаются задачи автоматического накопления, обработки, хранения и отображения измерительной информации.

Таблица 1 - Сведения о программном обеспечении.

• Метрологические характеристики ИИК АИИС КУЭ, указанные в таблицах 2 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.

Таблица 2. Состав ИК и метрологические характеристики ИИК

Продолжение таблицы 2

СВ-220 кВ

ВП-220 кВ

Счетчик ТН

Счетчик ТН

ТТ

ТТ

ТТ

н

II

о

"ю сг>

<э

'ui

"I

о

о

43

<т>

<т>

о

н

43

"I

о

о

43

<Т>

<Т>

О

н

43

"1

о

о

43

8 * Is

^ II

"1

о

о

43

Id

43 ||

Ю*

"I

о

о

43

43 ||

ю> 0 Ю О

и> о 'J ^ -Р*.

■

о

ю

о    ^

о    Д

43    и

о    11

<ъ    ю

о    ю

43    °

43    о

^    о

io>    О

ю ^1

о    ^

о    Д

43    II

а>    11

<ъ    ю

о    ю

43    °

43    о

^    о

io>    О

ю

OJ    OJ ^1

W

Н

II

о

к>

сг>

<э

W

Н

II

JO

"ю

т

W

Н

II

JO

"ю сг>

ю

OJ

^1

-р*.

^1

I

о

ю

ю

OJ

^1

-р*.

^1

I

о

ю

00

^1

I

о

ON

00

^1

I

о

о\

-р*.

LtJ

о

о

о

о

LtJ

о

ю

О

ю

В Л 220 кВ "НПС-38 -Лесозаводск"

о    ^

о    Я

43    и

<Т>    11

<ъ    ю

Н    g 2

43    g Н

^    g П f? о

oj    оЗ~ 1x0

Счетчик ТН

о

о

OJ

>

00

о

ю

ф

0

1

TI

-р*.

8

>

оо

0 ю ф О

1

TI

-р*.

8

>

00

0 ю ф О

1

TI

-р*.

8

>

>

>

>

>

>

О td

ю

О td

и

td

td

О

О

О

о

о

>

ю

-р*.

ю

ю

^1

^1

00

ю

ю

^1

^1

^1

о

о

о

VO

VO

OJ

00

2200000

2200000

2200000

On

Мощность и энергия

активная

Мощность и энергия

_реактивная_

'"d

Мощность и энергия активная Мощность и энергия

Мощность и энергия активная Мощность и энергия

реактивная

реактивная

>

п

S

со

X

В3

>

п

S

со

X

В3

>

п

к

со

X

р

о

рэ

п

К

СИ

X

р

_а_

о>

р

о>

р

s

со

X

р

_а_

s

со

X

р

_а_

VO

Я

43

о

о

и

%

а>

X

X

<т>

н

РЭ

04

и

X

■с

Е

ю

Ввод №1 ЗРУ-10 кВ

РУСН-2-10 кВ ВВ - 10 ТСН-2

РУСН-1-10 кВ ВВ - 10 ТСН-1

Счетчик

ТН

ТТ

ТН

ТТ

"1

о

о

43

<т>

<т>

о

н

43

я W

2 н ►§ * а>

<т> о н

43

"I

о

о

43

<т>

<т>

о

н

43

"1

О

О

43

<Т>

<Т>

О

н

43

"I

о

о

43

8 Я

43 II

н

х

о W о Н

° п

О II

о

о о

I? .9

\о ^ А °

On о °

<1 OJ

ю

о

о

о

ю*

ю

On

VO

I

о

00

LtJ

VO

ON

I

о

^1

LtJ

VO

On

I

о

^1

OJ to

OJ to

00

^1

I

о

ON

о

о

о

о

н

п

о

"ю сг>

о

Счетчик

"1

о

о

43

л нн

8 S3 w

4 ^ н

^ н п

ю* ^ О

w §

^ § 00 OJ

VO

ТТ

W

о

^ л о

i®* II "ю oj ^ сл

00

Ltl LTl ^1

I

О

On

Счетчик

"1

о

о

43

<Т>

<Т>

О

н

43

io* ^ о w §

^ § 00 U)

VO

"1

о

0 43

Л нн

1    а

о « о Н

° п

О II

о

ТН

>

00

о

ю

ф

0

1

TI

-р*.

8

>

00

0 ю ф О

1

Tf

8

>

оо

0 ю ф О

1

TI

-р*.

8

>

>

>

>

>

>

td

td

td

td

td

td

О

о

О

о

О

о

со

Я

0

1

о

(J

в

со

Я

0

1

о

(J

в

со

Я

0

1

о

(J

в

со

Я

0

1

о

(J

в

со

Я

0

1

о

(J

в

со

Я

0

1

о

(J

в

со

Я

0

1

О

(J

в

со

Я

0

1

О

(J

в

н

0

1

О

(J

в

н

0

1

О

(J

в

со

Я

0

1

О

(J

в

н

0

1

О

(J

в

н

0

1

О

(J

в

н

0

1

о

(J

в

н

0

1

о

(J

в

ю

ю

00

ю

ю

ю

^1

00

о

00

00

On

10000

10000

о\

200000

Мощность и энергия активная Мощность и энергия

Мощность и энергия активная Мощность и энергия

Мощность и энергия активная Мощность и энергия

реактивная

реактивная

>

п

S

со

X

В3

>

п

S

со

X

В3

>

п

s

со

X

р

о>

РЭ

П

s

со

X

о>

рэ

П

S

со

X

_а_

VO

_а_

о

рэ

п

К

СИ

X

р

_а_

реактивная

Я

43

О

О

и

%

<т>

X

X

а>

н

рэ

04

и

X

■с

Е

ю

Ю

ТН

ТТ

ТН

ТТ

ТН

ТТ

"1

о

о

43

<Т>

<Т>

О

н

43

"I

о

о

43

<т>

<т>

о

43

ю*

LtJ

VO

Ov

"I

о

о

43

<Т>

<Т>

О

43

ю*

LtJ

"1

о

о

43

8 я

43 II

"1

о

0 43

8 я

1    S

43 ||

"1

о

о

43

8 * Is

43 ||

н

X

н X

о о о о

^LP

о

о

н

8о

О

Р сл

8о

О

Р сл

ю*

Ю

Ov

VO

I

о

00

ю*

Ю

Ov

VO

■

О

оо

ю*

Ю

Ov

VO

■

О

оо

UJ —»

их ^ bJ

VO

о о

00

^1

I

о

ON

VO

Ov

■

О

^1

о

о

° ' <1 OJ

° ' <1 LtJ

н

II

о

"ю сг>

о

Выход 10 кВ от Т2

Счетчик

Выход 10 кВ от Т1

Счетчик

Ввод №2 ЗРУ-10 кВ

о    W

о    Н

^ о    II

^ ^    о

Ux ^ Ь~>

Счетчик

"I

о

о

43

<Т>

<Т>

О

н

43

00

^1

I

о

Ov

>

00

о

ю

ф

0

1

TI

-р*.

8

>

00

0 ю ф О

1

Tf

8

>

оо

0 ю ф О

1

TI

-р*.

8

>

>

>

>

>

>

и

И

и

И

и

И

О

О

О

О

О

О

со

к

0

1

О

(J

В

со

к

0

1

О

(J

В

со

к

0

1

О

(J

В

со

к

0

1

О

(J

В

со

к

0

1

О

(J

В

со

к

0

1

О

(J

В

со

к

0

1

О

(J

В

со

к

0

1

О

(J

В

со

к

0

1

О

(J

В

ю

ю

^1

00

ю

ю

^1

00

-р*.

ю

ю

^1

00

OJ

00

200000

200000

200000

Ov

Мощность и энергия активная Мощность и энергия _реактивная_

Мощность и энергия активная Мощность и энергия _реактивная_

Мощность и энергия активная Мощность и энергия _реактивная_

>

п

К

со

X

р

>

п

к

со

X

Р

>

п

S

со

X

Р

о

РЭ

Я

н

К

со

X

о

рэ

Я

Н

К

со

X

о

рэ

Я

Н

К

со

X

00

р

_2а_

р

_2а_

р

_а_

VO

Ю

о

<т>

►I

0

1    5=1

Й S

н 2 о н а ^

,__ Ю*

LtJ О

Примечания:

1.    В Таблице 2 в графе 10 приведены пределы погрешности ИИК при доверительной вероятности Р=0,95, cos9=0,5 ^тф=0,87), токе ТТ, равном 2 % от 1ном и температуре окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от 15 °С до 30 °С .;

2.    Нормальные условия:

-    параметры питающей сети: напряжение - (220±4,4) В; частота - (50 ± 0,5) Гц;

-    параметры сети: диапазон напряжения - (0,98 - 1,02)ин; диапазон силы тока - (1,0 - 1,2)1н; диапазон коэффициента мощности cosj (sinj) - 0,87(0,5); частота - (50 ± 0,5) Гц;

-    температура окружающего воздуха: ТТ - от минус 40 °С до 50 °С;ТН- от минус 40 °С до 50 °С; счетчиков: (23±2) °С ; УСПД - от 15 °С до 25 °С;

-    относительная влажность воздуха - (70±5) %;

-    атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа)

3.    Рабочие условия эксплуатации: для ТТ и ТН:

-    параметры сети: диапазон первичного напряжения (0,9 - 1,1)Цн1; диапазон силы первичного тока (0,01(0,02) - 1,2)1н1; коэффициент мощности соБф (БШф) 0,5 - 1,0(0,6 - 0,87); частота (50 ± 0,5) Гц;

-    температура окружающего воздуха от минус 40°С до 50°С (для ТТ, ТН, установленных на ИИК №1-10); температура окружающего воздуха от минус 15°С до 30°С (для ТТ, ТН, установленных на ИИК №11-15)

-    относительная влажность воздуха (70±5) %;

-    атмосферное давление (100±4) кПа.

Для электросчетчиков:

-    параметры сети: диапазон вторичного напряжения (0,9 - 1,1)Цн2; диапазон силы вторичного тока (0,01 - 1,2)1н2; диапазон коэффициента мощности соБф (БШф) 0,5-1,0 (0,6 - 0,87); частота (50 ± 0,5) Гц;

-    магнитная индукция внешнего происхождения 0,5 мТл;

-    температура окружающего воздуха от 15°С до 30°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

4.    Измерительные каналы включают измерительные трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики электрической энергии по ГОСТ 52323-2005 в режиме измерения активной электрической энергии и в режиме измерения реактивной электрической энергии;

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. Замена оформляется актом в установленном порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ ПС 220кВ НПС № 38 как его неотъемлемая часть.

Надежность применяемых в системе компонентов:

-    счетчик - среднее время наработки на отказ: для счетчиков типа Альфа А1800 - не менее 120000 часов; среднее время восстановления работоспособности 168 часов;

-    УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т = 100000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 24 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;

-    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:

-    электросчётчика;

-    промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

-    испытательной коробки;

-    УСПД;

-    защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрирование:

-    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) ПС 220 кВ НПС № 38 типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.

Комплектность АИИС КУЭ ПС 220 кВ НПС № 38 представлена в таблице 3. Таблица 3. Комплектность АИИС КУЭ ПС 220 кВ НПС № 38

Поверка

осуществляется по документу МП 50827-12 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ НПС № 38. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в марте 2012года.

Перечень основных средств поверки:

-    Трансформаторы тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;

-    Трансформаторы напряжения в соответствии с ГОСТ 8.216-88 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки» и/или МИ 2845-2003 «ГСИ. Измерительные трансформаторы напряжения 6/V3... 35 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации», МИ 2925-2005 «ГСИ. Измерительные трансформаторы напряжения 35...330/V3 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации с помощью эталонного делителя»;

- Средства измерений МИ 3195-2009. «Государственная система обеспечения единства измерений мощность нагрузки трансформаторов напряжения без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;

-    Средства измерений МИ 3196-2009. «Государственная система обеспечения единства измерений вторичная нагрузка трансформаторов тока без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;

-    Счетчик Альфа А1800 - в соответствии с документом МП-2203-0042-2006 «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 19 мая 2006 г.;

-    УСПД RTU-300 - в соответствии с документом «Устройства сбора и передачи данных серии RTU-327. Методика поверки. ДЯИМ.466215.007.МП», утвержденным ГЦИ СИ ВНИИМС в 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 системы 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 Г.0.0020.0026-Велесстрой/ГТП-38.211-АКУ.ИЭ «Строительство одноцепных ВЛ 220 кВ Приморская ГРЭС - НПС-38 и ВЛ 220 кВ Лесозаводск

- НПС-38 с ПС НПС-38. Строительство ПС 220 кВ НПС № 38. Инструкция эксплуатации КТС»..

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ПС 220 кВ НПС № 38

ГОСТ 22261-94

«Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

«Трансформаторы напряжения. Общие технические условия». «Трансформаторы тока. Общие технические условия».

ГОСТ 1983-2001 ГОСТ 7746-2001 ГОСТ Р 52323-2005

«Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5 S».

«Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания».

ГОСТ 34.601-90

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

положения».

Г.0.0020.0026-Велесстрой/ГТП-38.211-АКУ.ИЭ «Строительство одноцепных ВЛ 220 кВ Приморская ГРЭС - НПС-38 и ВЛ 220 кВ Лесозаводск - НПС-38 с ПС НПС-38. Строительство ПС 220 кВ НПС № 38. Инструкция эксплуатации КТС».

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.