Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии пускового комплекса в составе гидроагрегатов № 1 и № 2 ОАО "Усть-Среднеканская ГЭС

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии пускового комплекса в составе гидроагрегатов № 1 и № 2 ОАО «Усть-Среднеканская ГЭС» (далее АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, измерения времени в шкале времени UTC(SU).

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС КУЭ выполняет следующие функции:

-    выполнение измерений 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии, характеризующих оборот товарной продукции;

-    периодический (1 раз в сутки) и /или по запросу автоматический сбор привязанных к времени в шкале UTC(SU) результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

-    хранение данных об измеренных величинах в базе данных в течение 4 лет;

-    обеспечение резервирования баз данных на внешних носителях информации;

-    разграничение доступа к базам данных для разных групп пользователей и фиксация в отдельном электронном файле всех действий пользователей с базами данных;

-    подготовка данных в ХМЬ формате для их передачи по электронной почте внешним организациям;

-    предоставление контрольного доступа к результатам измерений, данным о состоянии объектов и средств измерений по запросу со стороны внешних систем;

-    обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне;

-    диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

-    конфигурирование и настройку параметров АИИС КУЭ;

-    ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).

АИИС КУЭ имеет трехуровневую структуру:

-    первый уровень - информационно-измерительные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);

-    второй уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ);

-    третий уровень - измерительно-вычислительный комплекс.

ИИК ТИ включают в себя: трансформаторы тока (ТТ) со вторичными цепями; трансформаторы напряжения (ТН) со вторичными цепями; счётчики электроэнергии.

ТТ и ТН, входящие в состав ИИК ТИ, выполняют функции масштабного преобразования тока и напряжения.

Мгновенные значения аналоговых сигналов тока и напряжения преобразуются счетчиками электрической энергии АИИС КУЭ в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности, среднеквадратических значений тока и напряжения.

Вычисление активной мощности осуществляется путем интегрирования на временном интервале 20 мс мгновенных значений мощности.

Вычисление реактивной мощности осуществляется по среднеквадратическим значениям тока и напряжения, и активной мощности.

Вычисленные значения активной и реактивной мощности двух направлений преобразуются счетчиком в последовательности импульсов, частота следования импульсов в которых пропорциональна электрической мощности соответствующего вида и направления. Импульсы накапливаются в регистрах счетчика на интервале 30 минут, по окончании которого число импульсов сохраняется в энергонезависимой памяти с привязкой к времени в шкале UTC(SU).

Функции ИВКЭ реализованы в устройствах сбора и передачи данных (УСПД) «RTU-325L» (Г. р. № 37288-08), обеспечивающих сбор результатов измерений со счетчиков электрической энергии, приведение результатов измерений к именованным величинам с учетом коэффициентов трансформации, хранение результатов измерений, передачу результатов измерений на уровень ИВК, синхронизацию часов счетчиков электрической энергии. В состав АИИС КУЭ входят три ИВКЭ: ШК1 (обеспечивает сбор результатов измерений с ИИК ТИ № 1, 2, 23, 24), ШК2 (обеспечивает сбор результатов измерений с ИИК ТИ № 3, 4) и ШК3 (обеспечивает сбор результатов измерений с ИИК ТИ № от 5 до 22).

Функции ИВК выполняет комплекс измерительной вычислительный «АльфаЦЕНТР» (Г. р. № 44595-10), состоящий из сервера баз данных, связующих и вспомогательных компонентов. ИВК осуществляет сбор результатов измерений, хранящихся в памяти УСПД, сохранение результатов измерений в базе данных, формирование выходных файлов в формате XML, передачу результатов измерений во внешние системы, в том числе в ИАСУ КУ ОАО «АТС», ОАО «Колымаэнерго», ДП ОАО «Магаданэнерго».

Измерение времени в шкале времени UTC(SU) в АИИС осуществляется с использованием сервера времени «Метроном-600», обеспечивающего прием и обработку сигналов систем ГЛОНАСС и GPS. ИВК автоматически синхронизует шкалу времени встроенных часов сервера баз данных со шкалой времени часов сервера времени по протоколу NTP. УСПД в составе ИВКЭ осуществляют автоматическую синхронизацию часов счетчиков один раз в сутки, в качестве источника точного времени используется сервер баз данных ИВК.

Информационные каналы связи в АИИС КУЭ построены следующим образом:

-    между уровнями ИИК ТИ и ИВКЭ канал связи построен с использованием шины последовательного интерфейса;

-    между уровнями ИВКЭ и ИВК связь обеспечивается по сети передачи данных Ethernet по протоколу TCP/IP, в качестве связующих компонентов используются коммутаторы MOXA EDS-408A-MM-ST;

-    между уровнем ИВК и внешними системами с использованием глобальной сети передачи данных (основной канал передачи данных) и аппаратуры спутниковой связи (резервный канал передачи данных).

ИИК ТИ, ИВКЭ, ИВК и информационные каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК). Перечень ИК и измерительных компонентов, входящих в их состав приведен в таблице 1.

В АИИС КУЭ допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками, не худшими, чем у перечисленных в таблице 1. Замена оформляется в порядке, установленном МИ 2999-2011.

Программное обеспечение

АИИС КУЭ работает под управлением программного обеспечения «АльфаЦЕНТР», установленного на сервере баз данных ИВК.

Программное обеспечение выполняет функции информационного обмена с УСПД, в том числе сбора данных, передачи команд синхронизации часов, передачи результатов измерений в систему управления базами данных Oracle, представления результатов измерений, предотвращения несанкционированного доступа к результатам измерений и их изменения.

Программное обеспечение состоит из коммуникационного сервера, модуля доступа к базам данных, расчетного сервера, модуля шифрования данных.

Идентификационные признаки метрологически значимого программного обеспечения АИИС КУЭ приведены в таблице 2.

Программное обеспечение имеет уровень защиты «С» от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010.

Составляющая погрешности из-за влияния программного обеспечения не превышает единицы младшего разряда результата измерений.

Технические характеристики

Количество измерительных каналов (ИК).............................................................................24

Границы допускаемой основной относительной погрешности ИК при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной электрической

энергии ................................................................................................. приведены в таблице 3

Границы допускаемой относительной погрешности ИК при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной и реактивной электрической

энергии в рабочих условиях применения ........................................... приведены в таблице 4

Предел допускаемого значения поправки часов счетчиков электрической энергии относительно шкалы времени UTC(SU) не более, с............................................................± 5

Период измерений активной и реактивной средней электрической мощности и

приращений электрической энергии, минут.........................................................................30

Период сбора данных со счетчиков электрической энергии, минут....................................30

Формирование XML-файла для передачи внешним системам.......................автоматическое

Таблица 3 - Границы допускаемой основной относительной погрешности ИК при измерении активной (OwoA) электроэнергии.

Таблица 4 - Границы допускаемой относительной погрешности ИК при измерении активной (OwA) и реактивной (OwP) электроэнергии в рабочих условиях применения.

Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет................................4

Ведение журналов событий ИВК, ИВКЭ и ИИК ТИ...................................... автоматическое

Рабочие условия применения компонентов АИИС КУЭ: температура окружающего воздуха:

для измерительных трансформаторов ИК, ° С............................................от минус 45 до 40;

для счетчиков, связующих компонентов, °С............................................................ от 0 до 40;

для оборудования ИВК, °С..................................................................................... от 10 до 35;

частота сети, Гц................................................................................................. от 49,5 до 50,5;

напряжение сети питания (относительного номинального значения UmM), % .. от 90 до 110. Допускаемые значения информативных параметров:

ток в ИК № от 1 до 22, % от 1ном.............................................................................. от 2 до 120;

ток в ИК № 23, 24, % от 1ном.................................................................................... от 5 до 120;

напряжение, % от UmM........................................................................................... от 90 до 110;

коэффициент мощности, cos j........................................................... 0,5 инд. - 1,0 - 0,8 емк.

коэффициент реактивной мощности, sin j..........................................0,5 инд. - 1,0 - 0,5 емк.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист формуляра РЭМ.022-ДВ/11.02.01ФО «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии пускового комплекса в составе гидроагрегатов № 1 и № 2 ОАО «Усть-Среднеканская ГЭС». Формуляр».

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ приведена в таблице 5.

Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

осуществляется по документу РЭМ.022-ДВ/11.02.01Д1 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии пускового комплекса в составе гидроагрегатов № 1 и № 2 ОАО «Усть-Среднеканская ГЭС». Методика поверки», утвержденному ФГУП «СНИИМ» в августе 2013 г.

Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП2-2У (Г. р. № 16373-08), мультиметр АРРА-109 (Г. р. № 20085-11), вольтамперфазометр «Парма ВАФ-А» (Г. р. № 22029-10), измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел» (Г. р. № 23070-05), тайм-сервер ФГУП «ВНИИФТРИ» (поправка системных часов не более ± 10 мкс).

Поверка измерительных компонентов АИИС КУЭ проводится в соответствии со следующими нормативными и техническими документами по поверке:

-    измерительные трансформаторы тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003;

-    измерительные трансформаторы напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011;

-    счетчики электрической энергии Альфа А1800 - в соответствии с методикой поверки ДЯИМ.411152.018МП, утвержденной ФГУП «ВНИИМС» в 2011 г.;

-    счетчики электрической энергии СЭТ-4ТМ.02М и СЭТ-4ТМ.03М - в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.145РЭ1, утвержденной ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в декабре 2007 г.;

-    устройство сбора и передачи данных RTU-325L - в соответствии с методикой поверки ДЯИМ.466.453.005МП, утвержденной ФГУП «ВНИИМС» в 2008 г.;

-    комплекс измерительно вычислительный для учета электрической энергии «АльфаЦЕНТР» - в соответствии с методикой поверки ДЯИМ.466453.007МП, утвержденной ФГУП «ВНИИМС».

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии пускового комплекса в составе гидроагрегатов № 1 и № 2 ОАО «Усть-Среднеканская ГЭС». Свидетельство об аттестации методики измерений №176-01.00249-2013 от «14» августа 2013 г.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии пускового комплекса в составе гидроагрегатов № 1 и № 2 ОАО «Усть-Среднеканская ГЭС»

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

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

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

4.    ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-22:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.

5.    ГОСТ Р 52425-2005 (МЭК 62053-23:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.

6.    ТУ 4228-011-29056091-11. Счетчики электрической энергии многофункциональные Альфа А1800. Технические условия.

7.    ИЛГШ.411152.145ТУ. Счетчики многофункциональные СЭТ-4ТМ.03М, СЭТ-4ТМ.02М. Технические условия.

8. РЭМ.022-ДВ/11.02.01 Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии пускового комплекса в составе гидроагрегатов № 1 и № 2 ОАО «Усть-Среднеканская ГЭС». Технический проект.

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли и товарообменных операций.