Назначение
Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии Широковской ГЭС-7 филиала ОАО “ТГК-9” предназначена для измерения и автоматизированного коммерческого учета электрической энергии и мощности, а также для автоматического сбора, передачи, обработки, хранения и отображения полученной информации.
Область применения АИИС КУЭ - автоматизация измерения и коммерческого учета электрической энергии и мощности на предприятии Широковская ГЭС-7 филиал ОАО “ТГК-9” с целью обеспечения проведения финансовых расчетов на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ).
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии;
- периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений активной и реактивной электрической энергии с заданной дискретностью учета (30 минут);
- хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;
- передача в организации-участники ОРЭ результатов измерений;
- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений со стороны сервера организаций-участников ОРЭ;
- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей, аппаратных ключей);
- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;
- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;
- ведение системы обеспечения единого времени (СОЕВ) в АИИС КУЭ (коррекция времени).
АИИС КУЭ построена на базе комплекса программно-технического измерительного (ПТК) ЭКОМ, номер по Госреестру 19542-05, и включает в себя следующие серийно выпускаемые средства измерений:
трансформаторы тока измерительные по ГОСТ 7746: ТПОФ, номер по Госреестру 518-50; ТФНД-110М, номер по Госреестру 2793-71; ТПШФ, номер по Госреестру 519-50; ТИОЛ 10, номер по Госреестру 1261-02; ТШП-0,66, номер по Госреестру 29779-05;
трансформаторы напряжения измерительные по ГОСТ 1983: НОМ-10, номер по Госреестру 363-49, НОМ-1066, номер по Госреестру 2611-70; НОМ-Ю-66, номер по Госреестру 4947-98; НКФ-110, номер по Госреестру 26452-04;
счетчики электрической энергии многофункциональные СЭТ-4ТМ.03, номер по Госреестру 27524-04;
- устройство сбора и передачи данных (УСПД) ЭКОМ-3000, номер по Госреестру 17049-04.
АИИС КУЭ является иерархической трехуровневой интегрированной системой, в состав которой входят:
1-й уровень - девять измерительно-информационных комплексов (ИИК) точек учета электроэнергии, включающих в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5; 0,5S по ГОСТ 7746, измерительные трансформаторы напряжения (TH) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983, счетчики активной и реактивной электроэнергии типа СЭТ-4ТМ.03 класса точности 0,2S пи измерении активной энергии и класса точности 0,5 при измерении реактивной энергии.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановок (ИВКЭ), в состав которого входит УСПД ЭКОМ-3000, оснащенное устройством синхронизации времени, каналообразующая аппаратура.
3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), в состав которого входят два компьютера-сервера в промышленном исполнении (основной и резервный), оснащенных специализированными программными комплексами (ПК) «Энергосфера», каналообразующая аппаратура, технические средства для организации локальной вычислительной сети.
Первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы счетчиков электрической энергии. Измерительная часть счетчика построена по принципу цифровой обработки входных аналоговых сигналов и осуществляет измерение с заданной периодичностью мгновенных значений входных сигналов, вычисление на основе полученных значений средних за период сети активной и полной мощности, а также реактивной мощности.
Счетчик формирует данные об энергии и средних мощностях за последовательные 30-ти минутные интервалы времени во внутренних регистрах, представленные в числах полупериодов телеметрии, а также обеспечивает долговременное хранение и передачу данных на жидко-кристаллический индикатор и периферийные устройства.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков по линиям связи интерфейса RS-485 непрерывно поступает на входы УСПД ЭКОМ-3000, где осуществляется хранение измерительной информации, ее накопление и передача по запросу накопленных данных по локальной вычислительной сети на верхний уровень системы. В качестве резервного канала связи между УСПД и компьютером-сервером используется GSM-сеть связи.
На верхнем-третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и TH, формирование и хранение поступающей информации, оформление отчетных документов.
АНИС КУЭ обеспечивает надежность функционирования, обусловленную резервированием информации (наличие резервного компьютера-сервера, резервной базы данных).
Функционирование СОЕВ.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени. Синхронизация системного времени с астрономическим обеспечивается с помощью встроенного в УСПД ЭКОМ-ЗООО устройства синхронизации времени, выполненного на основе GPS-приемника сигналов точного времени от спутников глобальной системы позиционирования. Время УСПД синхронизировано с временем приемника. Пределы допускаемой абсолютной погрешности отсчета текущего астрономического времени УСПД на интервале одни сутки ± 1 секунда. УСПД осуществляет коррекцию времени компьютера-сервера и счетчиков. Сличение времени компьютера-сервера с временем УСПД осуществляется каждые 60 минут, и корректировка времени выполняется при расхождении времени компьютера-сервера и УСПД ± 2 с. Сличение времени счетчиков СЭТ-4ТМ.03 с временем УСПД один раз в сутки, корректировка времени счетчиков при расхождении ± 4 с.
Журналы событий счетчиков электрической энергии и УСПД ЭКОМ-ЗООО отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройства в момент непосредственно предшествующий корректировке.
В состав АИИС КУЭ входят измерительные каналы (ИК), предназначенные для измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности как прямого, так и обратного направления.
Перечень ИК с указанием номера, наименования и основных технических характеристик средств измерений приведен в таблице 1.
Таблица 1 -Перечень измерительных каналов АИИС КУЭ, предназначенных для коммерческого учета электрической энергии
| Номер ИК | Наименование ИК | Технические характеристики средств измерений |
| УСПД | Счетчик электрическо й энергии | ТТ | TH |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | ШГЭС-7 РУ 10 кВ ГГ-1 | Отдача А | УСПД ЭКОМ-ЗООО Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0104061189 | ТПОФ, 1500/5 кл.т. 0,5 Зав.№ 49229, 51541,49250 | НОМ-10, 10000/100 кл.т. 0,5 Зав.№ 3057, 3104 |
| 2 | Прием А |
| 3 | Отдача Р |
| 4 | ШГЭС-7 РУ 10 кВ ГГ-2 | Отдача А | УСПД ЭКОМ-ЗООО Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0104061235 | ТПОФ, 1500/5 кл.т. 0,5 Зав.№ 49827, 51540,51527 | НОМ-10-66, 10000/100 кл.т. 0,5 Зав.№ 28, 23 |
| 5 | Прием А |
| 6 | Отдача Р |
Продолжение таблицы}
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 7 | ШГЭС-7 ОРУ-ИО кВ Трансформаторная группа | Прием А | УСПД ЭКОМ-3000 Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0104061222 | ТФНД-ИОМ, 400/5 кл.т. 0,5 Зав.№ 17863, 17905, 17864 | НКФ-110, 110000/100 кл.т. 0,5 Зав.№ 2752, 2754, 2750 |
| 8 | Отдача А |
| 9 | Прием Р |
| 10 | Отдача Р |
| 11 | ШГЭС-7 РУ-10 кВ ЯЧ.1 Трансформаторная группа | Прием А | УСПД ЭКОМ-3000 Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0104061214 | ТПШФ-10, 2000/5 кл.т. 0,5 Зав.№ 60908, 60761,51828 | НОМ-10-66, 10000/100 кл.т. 0,5 Зав.№ 31, 25 |
| 12 | Отдача А |
| 13 | Прием Р |
| 14 | Отдача Р |
| 15 | ШГЭС-7 РУ-10 кВ Трансформатор ТВГ1 | Прием А | УСПД ЭКОМ-3000 Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0104061202 | ТПОЛ 10, 200/5 кл.т. 0,5S Зав.№ 2924, 2923 | НОМ-1066, 10000/100 кл.т. 0,5 Зав.№ 9877, 1174, 9904 |
| 16 | Прием Р |
| 17 | ШГЭС-7 РУ-10 кВ Трансформатор ТВГ2 | Прием А | УСПД ЭКОМ-3000 Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0109065086 | ТПОЛ 10, 200/5 кл.т. 0,5S Зав.№ 2926, 2067 | НОМ-1066, 10000/100 кл.т. 0,5 Зав.№ 4333, 1421 |
| 18 | Прием Р |
| 19 | ШГЭС-7 РУ-10 кВ Т рансформатор ТСН №1 0,4 кВ | Прием А | УСПД ЭКОМ-3000 Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0103071187 | ТШП-0,66, 600/5 кл.т. 0,5S Зав.№ 27406, 27397, 27410 | — |
| 20 | Прием Р |
| 21 | ШГЭС-7 РУ-10 кВ Трансформатор ТСН №2 0,4 кВ | Прием А | УСПД ЭКОМ-3000 Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0103072232 | ТШП-0,66, 600/5 кл.т. 0,5S Зав.№ 27402, 27409, 27412 | — |
| 22 | Прием Р |
| 23 | ШГЭС-7 РУ-10 кВ Трансформатор ТСН №3 0,4 кВ | Прием А | УСПД ЭКОМ-3000 Зав.№ 07061347 | СЭТ-4ТМ.03 кл.т. 0,2S/0,5 Зав.№ 0103071231 | ТШП-0,66, 600/5 кл.т. 0,5 S Зав.№ 27408, 27414, 27411 | — |
| 24 | Прием Р |
Примечания:
1 Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1.
2 Допускается замена УСПД на однотипный утвержденного типа.
3 Замена оформляется актом в установленном в Широковская ГЭС-7 филиал ОАО “ТГК-9” порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Класс точности измерительного трансформатора напряжения, определяющий в соответствии с ГОСТ 1983 значения пределов допускаемой относительной погрешности напряжения Зи и угловой погрешности 0и трансформатора | 0,5 |
| Класс точности измерительного трансформатора тока, определяющий в соответствии с ГОСТ 7746 значения пределов допускаемой относительной токовой погрешности д/ и угловой погрешности di трансформатора | 0,5S; 0,5 |
| Класс точности счетчиков электрической энергии СЭТ-4ТМ.03: при измерении активной электрической энергии при измерении реактивной электрической энергии | 0,2S 0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности передачи и обработки данных, % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления приращения энергии, % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления средней мощности, % | ±0,01 |
| Пределы относительной погрешности*) измерительного канала при измерении электрической энергии и мощности, %, при доверительной вероятности 0,95: -для ИК 1,2,4,5,7,8,11,12,15,17 активной энергии активной мощности - для ИК 3,6,9,10,13,14,16,18 реактивной энергии реактивной мощности -для ИК 19,21,23 активной энергии активной мощности - для ИК 20,22,24 реактивной энергии реактивной мощности | ±0,9 ±1,0 ±1,0 ±1,1 ±0,7 ±0,8 ±0,9 ±1,0 |
| Предел допускаемой абсолютной погрешности отсчета текущего времени, с | ±5 |
| Количество измерительных каналов | 24 |
| * Представленное значение получено расчетным путем на основании значений составляющих погрешности ИК в предположениях: токи и напряжения на входе счетчика ИК равны номинальным, условия эксплуатации - нормальные, фазовый угол между измеряемыми током и напряжением равен 0 или л/2 при измерении активной или реактивной энергии соответственно. В случае отклонения условий измерений от указанных, предел погрешности для каждого ИК может быть рассчитан согласно соотношениям, приведенным в методике поверки |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| Условия эксплуатации: - диапазон рабочих температур, °C: счетчики СЭТ-4ТМ.03 - УСПД ЭКОМ-ЗООО компьютер-сервер АИИС КУЭ - относительная влажность воздуха, %: счетчики СЭТ-4ТМ.03 - УСПД ЭКОМ-ЗООО компьютер-сервер АИИС КУЭ | от минус 40 до 60 от минус 10 до 50 согласно ЭД до 90 при 30°С 90 при 30°С согласно ЭД |
| Электропитание оборудования АИИС КУЭ от стандартной сети переменного тока: напряжение, В частота, Гц Питание оборудования ИВКЭ и ИВК через источники бесперебойного питания | 220 50 |
| Средний срок службы, лет: счетчики СЭТ-4ТМ.03 - УСПД ЭКОМ-ЗООО компьютер-сервер АИИС КУЭ | 30 30 согласно ЭД |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ определяется эксплуатационной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.
Поверка
Поверка производится в соответствии с документом “ ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии Широковской ГЭС-7 филиала ОАО “ТГК-9”. Методика поверки МП 60-263-2007», утвержденным ФГУП «УНИИМ» в ноябре 2007 г.
Перечень основных средств поверки:
- измерительных трансформаторов напряжения по ГОСТ 8.216;
- измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217;
- счетчиков СЭТ-4ТМ.03 по документу «Счетчик электрической энергии многофункциональный СЭТ-4ТМ.03. Руководство по эксплуатации. Методика поверки ИЛГШ.411152.124 РЭ1»;
- УСПД ЭКОМ-ЗООО по документу «ГСИ. Программно-технический измерительный комплекс “ЭКОМ”. Методика поверки МП 26-262-99»;
- переносный компьютер типа “NoteBook” с ПО «Конфигуратор СЭТ4.ТМ», оптическая считывающая головка;
- секундомер СОСпр, диапазоны 0-60 с, 0-60 мин, класс точности 2, ТУ 25-1894.003-90;
- радиоприемник УКВ-диапазона для приема сигналов службы точного времени;
- термометр по ГОСТ 28498, диапазон измерений от минус 40 до 60 °C. Межповерочный интервал - четыре года.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ГОСТ Р 52425-2005 “Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии”.
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”.
ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
ГОСТ Р 8.596-2002 “ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения”.
Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии Широковской ГЭС-7 филиала ОАО ”ТГК-9” (АИИС КУЭ ШГЭС-7) Техническое задание 414.1.01.ЭТ.ТЗ.
Заключение
Тип системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии Широковской ГЭС-7 филиала ОАО “ТГК-9” утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации.
