Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговых подстанций ОАО "Российские Железные Дороги" в границах ОАО "Комиэнерго". Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговых подстанций ОАО "Российские Железные Дороги" в границах ОАО "Комиэнерго"

Основные
Тип
Год регистрации 2011
Дата протокола Приказ 4354 от 05.08.11 п.17
Класс СИ 34.01.04
Номер сертификата 43490
Срок действия сертификата . .
Страна-производитель  Россия 
Технические условия на выпуск ГОСТ 22261-94, ГОСТ 7746-2001, ГОСТ 1983-2001
Тип сертификата (C - серия/E - партия) Е

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговых подстанций ОАО «Российские Железные Дороги» в границах ОАО «Комиэнерго» (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, для осуществления эффективного автоматизированного коммерческого учета и контроля потребления электроэнергии и мощности по всем расчетным точкам учета, а также регистрации параметров электропотребления, формирования отчетных документов и передачи информации в центры сбора и обработки информации ОАО «АТС», филиал ОАО «СО ЕЭС» Коми РДУ, ОАО «ФСК ЕЭС», смежным субъектам (ОАО «МРСК Северо-Запада» «Комиэнерго») в рамках согласованного регламента.

Полученные данные и результаты измерений могут использоваться для коммерческих расчетов и оперативного управления энергопотреблением.

Описание

АИИС КУЭ построена на основе ИВК «АльфаЦентр» (Госреестр № 44595-10) и представляет собой трехуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

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

1-ый    уровень - измерительные каналы (ИК), включают в себя 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.

2-ой    уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВК) включающий устройство сбора и передачи данных (УСПД) RTU-327 Госреестр № 41907-09, технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы.

3-ий    уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) «Альфа-Центр» Госрестр № 20481-00, включает в себя сервер баз данных (СБД), устройство синхронизации системного времени (УССВ), автоматизированное рабочее место (АРМ ИВК), а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.

АРМ ИВК представляет собой персональный компьютер, на котором установлена клиентская часть ПО "Энергия Альфа 2". ИВК "ЭНЕРГИЯ-АЛЬФ А", подключённый к ЛВС предприятия и считывающий данные об энергопотреблении с сервера по сети Ethernet. Для этого в настройках коммуникационных параметров ПО "Энергия Альфа 2". ИВК "ЭНЕР-ГИЯ-АЛЬФА" указывается IP-адрес сервера.

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 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 (коррекция времени);

-    передача журналов событий счетчиков.

Принцип действия:

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи 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 без учета коэффициентов трансформации, которые усредняются за 0,02 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков при помощи технических средств приема-передачи данных поступает на входы УСПД уровня ИВК регионального Центра энергоучета, где производится обработка измерительной информации (умножение на коэффициенты трансформации), сбор и хранение результатов измерений. Далее информация поступает на ИВК Центра сбора данных АИИС КУЭ.

В системе автоматически поддерживается единое время во всех ее компонентах, в частности в счётчиках, где происходит датирование измерений, с точностью не хуже ±5 секунд/сутки. Синхронизация времени производится с помощью GPS-приемника, принимающего сигналы глобальной системы позиционирования. В качестве приёмника сигналов GPS о точном астрономическом времени используются устройства синхронизации системного времени (УССВ), подключаемые к УСПД. От УССВ синхронизируются внутренние часы УСПД, а от них - внутренние часы счетчиков, подключенных к УСПД. Уставка, при достижении которой происходит коррекция часов УСПД, Альфа-Центра в составе ИВК верхнего уровня и счетчиков, составляет 1 с. Синхронизация внутренних часов счетчика с верхним уровнем АИИС КУЭ происходит при каждом обращении (каждый сеанс связи). ПО позволяет назначить время суток, в которое можно производить коррекцию времени. Рекомендуется для этой операции назначить время с 00:00 до 03:00 часов. Погрешность системного времени не превышает ± 5 с.

Журналы событий счетчика электроэнергии и УСПД отражают время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах, корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.

Программное обеспечение

В состав ПО АИИС КУЭ входит: Комплекс измерительно-вычислительный для учета электрической энергии "Альфа-Центр" Госреестр № 20481-00, включающий в себя программное обеспечение "Альфа-Центр АРМ", "Альфа-Центр СУБД "Oracle", "Альфа-Центр Коммуникатор". ИВК "Альфа-Центр" решает задачи коммерческого многотарифного учета расхода и прихода электроэнергии в течение заданного интервала времени, измерения средних мощностей на заданных интервалах времени, мониторинга нагрузок заданных объектов.

Уровень ИВК Центра сбора данных содержит Комплекс измерительновычислительный для учета электроэнергии "ЭНЕРГИЯ-АЛЬФ А", включающий в себя программное обеспечение ПК "Энергия Альфа 2". ИВК "ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА" решает задачи автоматического накопления, обработки, хранения и отображения измерительной информации.

Таблица 1. - Сведения о программном обеспечении.

Наименование

ПО

Идентификационное наименование ПО

Номер версии (идентификационный номер) ПО

Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода)

Алгоритм цифрового идентификатора ПО

"Альфа

Центр"

"Альфа-Центр АРМ"

4

a65bae8d715093 If 811cfbc6e4c7189d

MD5

"Альфа

Центр"

"Альфа-Центр СУБД "Oracle"

9

bb640e93f359bab

15a02979e24d5ed

48

MD5

"Альфа

Центр"

"Альфа-Центр Коммуникатор"

3

3ef7fb23cfl60f56

6021bfl9264ca8d

6

MD5

"ЭНЕРГИЯ-

АЛЬФА"

ПК "Энергия Альфа 2"

2.0.0.2

17e63d59939159e fi 04b 8ff63121 df6 0

MD5

ПО ИВК «Альфа Центр» не влияет на метрологические характеристики АИИС КУЭ тяговых подстанций ОАО «РЖД» в границах ОАО «Комиэнерго».

Уровень защиты программного обеспечения АИИС КУЭ тяговых подстанций ОАО «РЖД» в границах ОАО «Комиэнерго» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Состав измерительных каналов АИИС КУЭ тяговых подстанций ОАО «РЖД» в границах ОАО «Комиэнерго» приведен в Таблице 2.

Границы допускаемой относительной погрешности измерения активной и реактивной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ приведены в Таблицах 3 и 4.

№ п/п

Диспетчерское наименование точки учёта

Состав измерительного канала

Вид электроэнергии

Трансформатор тока

Трансформатор напряжения

Счётчик статический трёхфазный переменного тока активной/реактивной энергии

1

2

3

4

5

6

ТП "Елецкая"

1

Т-1-35 кВ точка измерения № 1

STSM-38 класс точности 0,2S Ктт=50/1 Зав. № 09/49132; 09/49128; 09/49198 Госреестр № 37491-08

НАМИ-35 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=35000/100 Зав. № 13 Госреестр № 19813-09

EA05RAL-B-4 класс точности 0,5 S/1,0 Зав. №01102680 Госреестр № 16666-07

активная

реактивная

2

Т-2-35 кВ точка измерения №2

STSM-38 класс точности 0,2S Ктт=50/1 Зав. №09/49131; 09/49130; 09/49133 Госреестр № 37491-08

НАМИ-35 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=35000/100 Зав. № 15 Госреестр № 19813-09

EA05RAL-B-4 класс точности 0,5 S/1,0 Зав. № 01126851 Госреестр № 16666-07

активная

реактивная

ТП "Железнодорожная"

3

ВЛ-37 35 кВ точка измерения №3

STPP-38 класс точности 0,2S Ктт=300/1 Зав. № 09/48973; 09/48974; 09/48975 Госреестр № 37491-08

НАМИ-35 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=35000/100 Зав. № 3 Госреестр № 19813-09

EA05RAL-B-4 класс точности 0,5S/1,0 Зав. №01102656 Госреестр № 16666-07

активная

реактивная

4

ВЛ-38 35 кВ точка измерения №4

STPP-38 класс точности 0,2S Ктт=300/1 Зав. № 09/48977/2; 09/48972; 09/48976 Госреестр № 37491-08

НАМИ-35 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=35000/100 Зав. № 6 Госреестр № 19813-09

EA05RAL-B-4 класс точности 0,5S/1,0 Зав. №01102692 Госреестр № 16666-07

активная

реактивная

ТП "Косью"

5

Т-1-35 кВ точка измерения №5

STPP-38 класс точности 0,2S Ктт=50/1 Зав. № 09/48980; 09/48983; 09/48979 Госреестр № 37491-08

НАМИ-35 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=35000/100 Зав. № 24 Госреестр № 19813-09

EA05RAL-B-4 класс точности 0,5 S/1,0 Зав. №01102679 Госреестр № 16666-07

активная

реактивная

6

Т-2-35 кВ точка измерения №6

STPP-38 класс точности 0,2S Ктт=50/1 Зав. № 09/49238; 09/48978; 09/49239 Госреестр № 37491-08

НАМИ-35 УХЛ1 класс точности 0,2 Ктн=35000/100 Зав. № 19 Госреестр № 19813-09

EA05RAL-B-4 класс точности 0,5 S/1,0 Зав. № 01102531 Госреестр № 16666-07

активная

реактивная

Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК (активная энергия)

Метрологические характеристики ИК

Доверительные границы относительной погрешности результата измерений активной электрической энергии

при доверительной вероятности Р=0,95:

Номер ИК

диапазон тока

Основная погрешность ИК,

±%

Погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, ±%

cos ф = 1,0

cos ф = 0,87

cos ф = 0,8

cos ф = 1,0

cos ф = 0,87

cos ф = 0,8

1

2

3

4

5

6

7

8

0,01(0,02)Ihi<Ii<0,05Ihi

1,4

1,5

1,5

1,9

1,9

2,0

1-6

0,05Ihi < Ii < 0,2Ihi

0,8

0,9

1,0

1,4

1,5

1,6

(TT 0,2S; ТН 0,2; Сч 0,5S)

0,2Ihi < Ii < Ihi

0,7

0,8

0,8

1,4

1,4

1,5

Ihi < Ii < 1,2Ihi

0,7

0,8

0,8

1,4

1,4

1,5

Номер ИК

Доверительные границы относительной погрешности результата измерений реактивной энергии в рабочих условиях эксплуатации при доверительной вероятности

Р=0,95, ± %

диапазон тока

cos cp = 0,87(sin cp = 0,5)

cos cp = 0,8 (sin cp = 0,6)

1

2

3

4

0,02Ihi < Ii < 0,05Ihi

4,9

4,3

1-6

0,05Ihi < Ii < 0,2Ihi

2,9

2,6

(ТТ 0,2S; ТН 0,2; Сч 1,0)

0,2Ihi < Ii < Ihi

2,0

1,9

Ihi < Ii < 1,2Ihi

1,9

1,8

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 от 0,98■ Uhom до 1,02■ Uhom;

•    сила тока от Ином до 1,2-Ihom, cos<p=0,9 инд;

•    температура окружающей среды: (20 ± 5) °С.

4.    Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

•    напряжение питающей сети от 0,9 Uhom до 1,1 Uhom;

•    сила тока от 0,011ном до 1,21ном для ИИК 1-6

•    температура окружающей среды:

-    для счетчиков электроэнергии от плюс 0 % ’ Оо плюс 35 ЧС;

-    для трансформаторов тока по ГОСТ 7746;

-    для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983.

5.    Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ Р 52323 в режиме измерения активной электроэнергии, по ГОСТ Р 52425 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. Допускается замена УСПД на однотипный утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном на ТП ОАО "РЖД" в границах ОАО "Комиэнерго" порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть. Порядок оформления замены измерительных компонентов, а также других изменений, вносимых в АИИС КУЭ в процессе их эксплуатации после утверждения типа в качестве единичного экземпляра, осуществляется согласно Приложению Б МИ 2999-2006.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

• счетчики электроэнергии ЕвроАльфа - среднее время наработки на отказ не менее 80 ООО часов

• УСПД RTU-327 - среднее время наработки на отказ не менее 40000 часов.

Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

•    для счетчика Тв < 2 часа;

•    для УСПД Тв < 2 часа;

•    для сервера Тв < 1 час;

•    для компьютера АРМ Тв < 1 час;

•    для модема Тв < 1 час.

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

•    клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют устройства для пломбирования;

•    панели подключения к электрическим интерфейсам счетчиков защищены механическими пломбами;

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

•    организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала;

•    защита результатов измерений при передаче.

Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий

•    фактов параметрирования счетчика;

•    фактов пропадания напряжения;

•    фактов коррекции времени.

Возможность коррекции времени в:

•    счетчиках (функция автоматизирована);

•    УСПД (функция автоматизирована);

•    сервере (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

•    счетчик электроэнергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях при отключении питания - не менее 5 лет при 25 °С;

•    УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии потребленной за месяц по каждому каналу - не менее 45 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

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

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

•    счетчики электроэнергии ЕвроАльфа - среднее время наработки на отказ не менее 80 ООО часов.

•    УСПД - среднее время наработки на отказ не менее 40000 часов, среднее время восстановления работоспособности 1 час;

Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

•    для счетчика Тв < 2 часа;

•    для сервера Тв < 1 час;

•    для компьютера АРМ Тв < 1 час;

•    для модема Тв < 1 час.

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

•    клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют возможность пломбирования;

•    на счетчики предусмотрена возможность пломбирование крышки зажимов и откидывающейся прозрачной крышки на лицевой панели счетчика;

•    наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, серверах, 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

•    фактов параметрирования счетчика;

•    фактов пропадания напряжения;

•    фактов коррекции времени.

Возможность коррекции времени в:

•    счетчиках (функция автоматизирована);

•    серверах, АРМ (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

•    счетчик электроэнергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях при отключении питания - не менее 5 лет при 25 °С;

•    ИВК - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее

3 5 суток; при отключении питания - не менее 3 лет.

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ типографским

способом.

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ приведена в таблице 5 Таблица 5_

Наименование

Тип

Кол-во,

шт.

Трансформатор тока

STSM-38

6

STPP-38

12

Трансформатор напряжения

НАМИ-35 УХЛ1

6

Устройство сбора и передачи данных (УСПД)

RTU-327

1

Счётчик электрической энергии

"ЕвроАльфа"

6

Методика поверки

МП-981/446-2010

1

Формуляр

АУВП.411711.330.ЭД.Ф

1

Поверка

осуществляется по документу МП-981/446-2010 "ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговых подстанций ОАО "РЖД" в границах ОАО "Комиэнерго". Измерительные каналы. Методика поверки", утвержденному ФГУ «Ростест-Москва» в апреле 2011 г.

Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:

-    ТТ-по ГОСТ 8.217-2003;

-    ТН - по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;

-    Счетчик "ЕвроАЛЬФА" - в соответствии с документом «ГСИ. Счетчики электрической энергии многофункциональные ЕвроАльфа. Методика поверки»;

-    УСПД RTU-300 - по документу "Комплексы программно-аппаратных средств для учета электроэнергии на основе УСПД серии RTU-300. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ВНИИМС в 2003 г.;

-    Радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS). (Госреестр № 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 от минус 40 до плюс 50°С, цена деления 1°С.

Сведения о методах измерений

«Методика (методы) измерений количества электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговых подстанций "РЖД" в границах ОАО "Комиэнерго" аттестована ФГУ «Ростест-Москва». Свидетельство об аттестации методики измерений № 689/446-01.00229-2011 от 11.04.2011

Нормативные документы

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.

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

5    ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.

6    ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.

7    ГОСТ Р 52323-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.

8    ГОСТ Р 52425-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.

Рекомендации к применению

Развернуть полное описание