Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) (АИИС КУЭ) ОАО «Сибур-Волжский» (далее по тексту - АИ-ИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, для осуществления эффективного автоматизированного коммерческого учета и контроля потребления электроэнергии и мощности потребляемой с ОРЭ по всем расчетным точкам учета, а также регистрации параметров электропотребления, формирования отчетных документов и передачи информации в ОАО «АТС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.
Полученные данные и результаты измерений могут использоваться для коммерческих расчетов и оперативного управления энергопотреблением.
Описание
АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» представляет собой многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
Измерительно-информационные комплексы (ИИК) 1-7 АИИС КУЭ состоят из трех уровней:
• 1-ый уровень - измерительные каналы (ИК), включают в себя измерительные трансформаторы напряжения (TH), 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 (ИВКЭ) включающий устройство сбора и передачи данных (УСПД), устройство синхронизации системного времени (УССВ), включающее в себя приемник GPS-сигналов, подключенный к УСПД, технические средства приема-передачи данных, каналы связи, для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы. ИВКЭ состоит из специализированных промконтроллеров, обеспечивающих интерфейсы доступа к ИИК и технических средств приёма-передачи данных (каналообразующей аппаратуры);
• 3-ий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включает в себя сервер баз данных (СБД), автоматизированное рабочее место (АРМ ИВК), а так же совокуп-
лист № 2
Всего листов 8 ность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.
В точках учёта энергии установлены высокоточные средства учёта - электронные счётчики, подключенные к сетям высокого напряжения через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Для расчета электрической энергии, потребляемой за определенный период времени, необходимо интегрировать во времени мгновенные значения мощности.
Сигналы, пропорциональные напряжению и току в сети, снимаются с вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения и поступают на вход преобразователя счетчика. Измерительная система преобразователя перемножает входные сигналы, получая мгновенную потребляемую мощность. Этот сигнал поступает на вход микроконтроллера счетчика, преобразующего его в Вт ч и, по мере накопления сигналов, изменяющего показания счетчика. Микроконтроллер считывает и сохраняет последнее сохраненное значение. По мере накопления каждого Втч, микроконтроллер увеличивает показания счетчика.
На уровне ИВК АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» осуществляется автоматический сбор данных с ИВКЭ (УСПД ), ведётся статистика по связи и протоколы событий в системе.
В АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» на 2-ом уровне измерительно-информационныго комплекса дополнительно передается информация в УСПД ( RTU-325 Зав. № 1586 № СИ в Госреестре 37288-08) из состава АИИС КУЭ ОАО «Волжский азотно-кислородный завод» внесенной в Государственный реестр средств измерений. Регистрационный номер № 33160-06. Данный УСПД получает информацию от 5 (пяти ) ниже перечисленным измерительным каналом АИИС КУЭ ОАО «Сибур Волжский» : ГПП-2 Фидер 6 кВ №1, ГПП-2 Фидер 6 кВ №4, ГПП-2 Фидер 6 кВ №53, ГПП-2 Фидер 6 кВ №80, ГПП-2 Фидер 6 кВ №84.
ИВК АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» :
• выполняет опрос значений результатов измерений, хранящихся в базе данных ИВКЭ;
• выполняет опрос состояний средств измерений, хранящихся в базе данных ИВКЭ, включая:
• журналы событий ИВКЭ;
• данные о состоянии средств измерений со всех ИИК, обслуживаемых данным ИВКЭ;
• осуществляет информационный обмен с заинтересованными организациями в рамках согласованного регламента «по запросу» о состоянии объектов измерений, включая состояния выключателей, разъединителей, трансформаторов энергоустановки.
В результате сбора информации о результатах измерений, составе, структуре объекта измерений в ИВК АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» проводится структуризация информации, формирование разделов баз данных по результатам измерений, состоянию средств измерений и состоянию объектов измерений. На основе анализа собранных данных определяются необходимые учетные (интегральные) показатели измеренных параметров посредством соответствующей обработки полученных данных.
В ИВК АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» обеспечена возможность информационного взаимодействия с автоматизированной информационной справочной системой ОАО «Сибур-Волжский».
Для ведения электронного архива коммерческих и контрольных данных в ИВК АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» используются системы управления реляционными базами данных с поддержкой языка SQL (Database Language SQL).
Взаимодействие между ИВК АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» и заинтересованными организациями в рамках согласованного регламента осуществляется по основному и резервному каналу связи. Основной канал связи организован по электронной почте пересылкой xml-макетов.
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
• 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);
лист № 3
Всего листов 8
• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор данных о состоянии средств измерений во всех ИИК;
• хранение результатов измерений и данных о состоянии средств измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;
• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор служебных параметров (изменения параметров базы данных, пропадание напряжения, коррекция даты и системного времени);
• 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);
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. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учета соотнесены с текущим московским временем. Результаты измерений передаются в целых числах кВт-ч.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков посредством линий связи поступает в ИВКЭ (УСПД), где производится обработка измерительной информации (умножение на коэффициенты трансформации), сбор, хранение и передача результатов измерений на верхний уровень АИИС КУЭ.
Коммуникационный сервер при помощи программного обеспечения (ПО), один раз в сутки, опрашивает ИВКЭ (УСПД) и считывает с него 30 минутный профиль мощности для каждого канала учета за сутки. Считанные значения записываются в базу данных. Сервер БД производит вычисление получасовых значений электроэнергии на основании считанного профиля мощности. В автоматическом режиме раз в сутки сервер БД считывает из базы данных получасовые значения электроэнергии, формирует и отправляет по выделенному каналу связи отчеты в формате XML в ОАО «АТС», ОАО «Сибур-Волжский» и другие заинтересованные организации.
Программные средства содержат: базовое (системное) ПО (Windows ХР Pro SP2,), включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации, сервисные программы, ПО систем управления базами данных (СУБД SQL) и прикладное ПО «Энергосфера», ПО «АльфаЦентр» производства ООО «ЭльстерМетроника» г. Москва.
АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает автоматическую синхронизацию времени с точностью не хуже ±5 с/сутки. Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. В СОЕВ входят все средства измерений времени (таймеры счетчиков, УСПД, СБД). В качестве базового прибора СОЕВ используется УССВ на базе приёмника GPS-сигналов. УССВ установлен на 3-ем уровне - информационно-вычислительного комплекса (ИВК).
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Состав измерительных каналов АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» показан в таблице 1
Таблицы 1 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский»
| № И К | Диспетчерское наименование точки учета | Состав измерительного канала | Вид элек-тро-энер-гии |
| Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счетчик статический трехфазный переменного тока актив-ной/реактивной энергии | Устройства сбора и передачи данных (УСПД) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| ОАО «Сибур-Волжский» |
| 1 | ПС Волокно ГПП-2 Ввод 1 ВЛ-110 кВ | ТБМО-НОУХЛ1 Кл.т. 0,2S Ктт=200/1 Зав. № 2487 Зав. № 2483 Зав. № 2548 Госреестр № 23256-02 | НАМИ-110 УХЛ1 Кл.т. 0,2 Ктн=110000/100 Зав. № 1857 Зав. № 1610 Зав. № 1480 Госреестр № 24218-03 | EA02RAL-P3B-4 Кл.т. 0,2S/0,5 Зав. №01134311 Госреестр № 16666-07 | УСПД RTU-325 Е-1-512-МЗ-B8-G Зав. № 001585 Госреестр № 19495-03 | Активная Реактивная |
| 2 | ПС Волокно Ввод 2 ВЛ-110 кВ | ТБМО-1ЮУХЛ1 Кл.т. 0,2S Ктт=200/1 Зав. № 2570 Зав. № 2558 Зав. № 2562 Госреестр № 23256-02 | НАМИ-110 УХЛ1 Кл.т. 0,2 Ктн=110000/100 Зав. № 1589 Зав. № 1542 Зав. № 1871 Госреестр № 24218-03 | EA02RAL-P3B-4 Кл.т. 0,2S/0,5 Зав. №01134313 Госреестр № 16666-07 | Активная Реактивная |
| 3 | ГПП-2 РУ-бкВ Фидер 1 | ТЛП-10-3 УЗ Кл.т. 0,2S Ктт=1000/1 Зав. № 10223 Зав. № 10411 Госреестр № 30709-05 | НОЛ.08-6 УТ2 Кл.т. 0,2 Ктн=6000/100 Зав. № 9480 Зав. № 10537 Госреестр № 3345-72 | EA02RAL-P3B-3 Кл.т. 0.2S/0.5 Зав. №01134338 Госреестр №№ 16666-07 | Активная Реактивная |
| 4 | ГПП-2 РУ-бкВ Фидер 4 | ТЛП-10-3 УЗ Кл.т. 0,2S Ктт=1000/1 Зав. № 10220 Зав. № 10221 Госреестр № 30709-05 | НОЛ.08-6 УТ2 Кл.т. 0,2 Ктн=6000/100 Зав. № 11013 Зав. № 11211 Госреестр № 3345-72 | EAO5RAL-P3B-3 Кл.т. 0,2S/0,5 Зав. №01134341 Госреестр № 16666-07 | Активная Реактивная |
| 5 | ГПП-2 РУ-бкВ Фидер 53 | ТЛП-10-3 УЗ Кл.т. 0,2S Ктт=1000/1 Зав. № 10217 Зав. № 10222 Госреестр № 30709-05 | НОЛ.08-6 УТ2 Кл.т. 0,2 Ктн=6000/100 Зав. № 11014 Зав. № 17085 Госреестр № 3345-72 | EAO5RAL-P3B-3 Кл.т. 0,2S/0,5 Зав. №01134339 Госреестр № 16666-07 | Активная Реактивная |
| 6 | ГПП-2 РУ-бкВ Фидер 80 | ТЛП-10-3 УЗ Кл.т. 0,2S Ктг=500/1 Зав. № 10224 Зав. № 10225 Госреестр № 30709-05 | НОЛ.08-6 УТ2 Кл.т. 0,2 Ктн=6000/100 Зав. № 11224 Зав. №25612 Госреестр № 3345-72 | EA05RAL-P3B-3 Кл.т. 0,2S/0,5 Зав. №01134342 Госреестр № 16666-07 | Активная Реактивная |
| 7 | ГПП-2 РУ-бкВ Фидер 84 | ТЛП-10-3 УЗ Кл.т. 0,2S Ктт=1000/1 Зав. №10216 Зав. № 10218 Госреестр № 30709-05 | НОЛ.08-6 УТ2 Кл.т. 0,2 Ктн=6000/100 Зав. № 11224 Зав. №25612 Госреестр № 3345-72 | EA05RAL-P3B-3 Кл.т. 0,2S/0,5 Зав. №01134340 Госреестр № 16666-07 | Активная Реактивная |
Таблица 2 - Метрологические характеристики измерительных каналов АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский»
| Границы допускаемых погрешностей измерения активной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» |
| Номер канала | COS(p | , V х? z (N X J? to СЧ Й-4 | 85 •/., I нзм< 120 % | 820%, J 20%^ 1изм< I 100 % | 8100%, I|00 1изм< I 120 % |
| 1-7 ТТ 0,2S; TH 0,2; Сч 0,2S | 1,0 | ±1,2 | ±0,8 | ±0,8 | ±0,8 |
| 0,9 | ±1,2 | ±0,9 | ±0,8 | ±0,8 |
| 0,8 | ±1,3 | ±1,0 | ±0,9 | ±0,9 |
| 0,7 | ±1,5 | ±1,1 | ±0,9 | ±0,9 |
| 0,5 | ±2,0 | ±1,4 | ±1,2 | ±1,2 |
| Границы допускаемых погрешностей измерения реактивной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» |
| Номер канала | coscp | 81(2)%, 11(2)^ 1 изм< Ь% | 85 %, I5 %- I изм< I 20% | 820 %, I 20 %~ I H3M< I 100 % | 8100 %, 1100%^1изм<1 120 % |
| 1-7 ТТ 0,2S; TH 0,2; Сч 0,5 | 0,9 | ±3,6 | ±2,1 | ±1,5 | ±1,4 |
| 0,8 | ±2,6 | ±1,6 | ±1,1 | ±1,1 |
| 0,7 | ±2,3 | ±1,4 | ±1,1 | ±1,0 |
| 0,5 | ±1,9 | ±1,3 | ±1,0 | ±1,0 |
1. Погрешность измерений 31(2)%р и 8j(2)%q для cosq>=l,0 нормируется от 1/%, а погрешность измерений $i(2)%p и 8j(2)%q для cos<p<l,0 нормируется от h%--
2. Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин.).
3. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.
4. Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ :
• напряжение питающей сети: напряжение (0,98...1,02)Uhom, ток (1 + 1,2)1ном, cos (р= 0,9 инд;
• температура окружающей среды (20±5) XJ.
5. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» :
• напряжение питающей сети (0,9...1,1)-Uhom, ток (0,01 ...1,2)-1ном;
• температура окружающей среды:
для счетчиков электроэнергии ЕвроАльфа от минус 40 °C до плюс 70 °C
ИВКЭ ( УСПД) RTU-325 от минус 40 °C до плюс 85 °C;
трансформаторы тока по ГОСТ 7746;
трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983.
6. 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.
7. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные (см. п. 6 Примечания) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Допускается замена компонентов сис-
лист №6
Всего листов 8 темы на однотипные утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Показатели надежности комплектующих устройств компонентов АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» :
• для для счетчиков электроэнергии ЕвроАльфа - среднее время наработки на отказ не менее 50000 часов;
• для ИВКЭ (УСПД) RTU-325 - среднее время наработки на отказ не менее 100000 часов,
• резервирование питания в АИИС не менее 50000 часов осуществляется при помощи устройств бесперебойного электропитания (UPS), обеспечивающих стабилизированное бесперебойное питание элементов АИИС при скачкообразном изменении или пропадании напряжения (бестоковая пауза, не вызывающая сбоев в работе сервера - 30 мин).
Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:
• для счетчика Тв < 1часа;
• для сервера Тв < 1 час;
• для модема Тв < 1 час;
• для ИВКЭ (УСПД) RTU-300 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 счечиков защищены механическими пломбами;
• наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, УССВ, 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);
• ИВКЭ (УСПД) (функция автоматизирована);
• сервере (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
• счетчик электроэнергии- до 5 лет при температуре 25 °C;
• УСПД - при отключении питания - не менее 3 лет;
• ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.
МЕСТО И СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗНАКА УТВЕРЖДЕНИЯ ТИПА
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» типографским способом.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ ОАО «Сибур-Волжский» определяется проектной документацией на систему. 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 «Сибур-Волжский». Методика поверки». МП-821/446-2010 утвержденным ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в августе 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;
• счетчики ЕвроАЛЬФА - по документу «Многофункциональный микропроцессорный счетчик электрической энергии типа ЕвроАЛЬФА (ЕА). Методика поверки»;
• ИВКЭ УСПД RTU-325 - по документу « Устройства сбора и передача данных RTU-325 и RTU-325L. Методика поверки»;
• 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.
Интервал между поверками - 4 года.
СВЕДЕНИЯ О МЕТОДИКАХ (МЕТОДАХ) ИЗМЕРЕНИЙ
Измерения производятся в соответствии с документом «Методика выполнения измерений электрической энергии и мощности с использованием автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Сибур-Волжский» ОАО "СИБУР холдинг"» № 209/446-2006. Методика зарегистрирована в Федеральным реестре методик измерений под номером ФР. 1.34.2007.03358.
Нормативные документы
1 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
2 ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
3 ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.
4 ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.
5 ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
6 ГОСТ 26035-83 Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия.
7 ГОСТ 30206-94. Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2S и 0,5S).
