Назначение
Системы автоматизированные измерения и учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» (АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ»), предназначены для комплексного измерения количества отпущенной, распределенной и потребленной электрической энергии (мощности), тепловой энергии, расхода и количества холодной и горячей воды в точках учета, а также для автоматического и автоматизированного сбора, накопления, анализа, обработки и передачи информации о потреблении энергоресурсов в центр сбора и обработки данных.
Системы могут применяться в жилом секторе потребления: в жилых кварталах, в многоквартирных и индивидуальных домах, на небольших предприятиях с малым энергопотреблением, административных и жилых зданиях и приравненных к ним предприятиях для коммерческих целей. В отдельных случаях системы могут быть применены и на объектах более крупного масштаба.
Описание
АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» строятся по принципу многоуровневых систем с распределенной функцией измерения и учёта, централизованной функцией сбора, накопления, обработки и отображения данных потребления энергоресурсов с возможностью масштабирования по уровням.
Алгоритм измерений АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» и информационное взаимодействие между уровнями организовано следующим образом:
Измерительно-информационный комплекс (ИИК). 1-й уровень
Счётчики электрической энергии, состоящие из первичных измерительных преобразователей напряжения и тока, быстродействующего АЦП, процессора обработки сигналов (обрабатывающего цифровые сигналы для интегрирования измеренных величин) подключаются непосредственно/через трансформаторы тока к электрической сети. Счетчики электрической энергии измеряют количество потребленной электроэнергии, сохраняют результаты измерений в энергонезависимой памяти и через встроенный PLC-модем передают измеренные данные в концентраторы данных в автоматическом режиме. Счётчики электрической энергии предусматривают подключение к ним приборов учёта холодной и горячей воды, а также теплосчётчиков по M-Bus (цифровому) интерфейсу.
Счетчики холодной и горячей воды осуществляют измерение объема протекающей воды в подающем трубопроводе. Счетчики холодной и горячей воды с цифровым интерфейсом M-Bus подключаются к соответствующему интерфейсу счётчиков электрической энергии.
Теплосчетчики (тепловычеслители) осуществляют измерение объема теплоносителя и его температуры в подающем и обратном трубопроводе системы теплоснабжения и вычисляют тепловую энергию и объем по значениям параметров теплоносителя. Теплосчетчики (тепловычеслители) цифровым интерфейсом M-Bus подключаются к соответствующему интерфейсу счётчиков электрической энергии.
Информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ). 2-й уровень
Результаты измерений из счетчиков электрической энергии, а также подключенных к ним по цифровому интерфейсу M-Bus приборов учета, передаются по PLC каналу от счётчиков электрической энергии в концентраторы данных, которые архивирует полученную информацию и выдают её в заданном объёме по запросу ЦСОД (ИВК). Передача данных на уровень ИВК (в зависимости от проектного решения) может осуществляться как по GSM (GPRS) каналу связи, так и по Ethernet с помощью связующих компонентов, устанавливаемых с концентраторами данных.
Подключение концентраторов данных с помощью преобразователей интерфейсов даёт возможность сбора данных в рамках локально-вычислительной сети (ЛВС) потребителя АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ». Подключение концентраторов данных с помощью технологии GPRS позволяет обеспечить сбор данных с распределённых точек учёта через сеть Интернет и имеет значительно более высокую скорость передачи данных по сравнению с GSM. В этом случае применяются защищённые каналы связи (зашифрованные туннели). Кроме того, с целью защиты информации, концентраторы данных также осуществляют процедуру шифрования передаваемых данных при работе в публичных сетях.
Информационно-вычислительный комплекс (ИВК). 3-й уровень
В состав ИВК входит центр сбора и обработки данных (ЦСОД) который осуществляет сбор, накопление, обработку, хранение и отображение информации о потреблении энергоресурсов.
ЦСОД АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» включает в себя:
1) Сервер(а) сбора данных, с предустановленным программным обеспечением Network Energy Services (ПО NES);
2) Сервер(а) приложений, с предустановленным программным обеспечением «ПО АИИС КУЭР RDM»;
3) Сервер(а) баз(ы) данных с СУБД Microsoft SQL Server 2000/2005 и/или СУБД Oracle 9i/10g;
4) Источники) бесперебойного питания для непрерывной (надёжной) работы ЦСОД;
5) Маршрутизатор(ы) и коммутатор(ы) для организации ЛВС, выхода в Интернет и построения туннелей с целью сбора данных с распределённых концентраторов через GPRS.
На сервере (ах) ЦСОД установлено ПО NES, СУБД Microsoft SQL Server 2000/2005/2008 (Oracle 9i/10g) для хранения информации о топологии сети, настроек конфигурации опроса и временного хранения данных и событий.
АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» обеспечивает выполнение следующих функций:
1) автоматическое измерение в точках учёта и поставки соответственно потреблённой и отпущенной активной и реактивной электрической энергии по нескольким (до четырёх) тарифам, холодной и горячей воды, тепловой энергии;
2) автоматический сбор в ЦСОД с периодом от одного раза в сутки до одного раза в месяц следующих данных:
измеренное значение суммарной активной электрической энергии на 00:00:00 часов каждых суток или первого числа месяца, кВтхч;
измеренное значение суммарной реактивной электрической энергии на 00:00:00 часов каждых суток или первого числа месяца, квар*ч (при необходимости);
измеренное значение суммарной активной электрической энергии на 00:00:00 часов каждых суток или первого числа месяца по каждому действующему тарифу, кВтхч;
измеренных значений отпущенной и потреблённой величины объёма холодной и горячей воды (м3), теплоносителя (м3), температуры в подающем и обратном трубопроводах (°C) на 00:00:00 часов каждые сутки или первого числа месяца;
всех зарегистрированных счётчиком на 00:00:00 часов каждых суток или первого числа месяца событий за сутки или месяц;
3) сбор по запросу в полном объёме или выборочно по каждой точке учёта следующих данных: измеренное значение текущей активной мощности, кВт;
измеренное значение текущей реактивной мощности, квар;
измеренное значение текущего напряжения по каждой фазе, В;
измеренное значение текущего тока по каждой фазе, А;
измеренных значений отпущенной и потреблённой величины объёма холодной и горячей воды (м3), теплоносителя (м3), температуры в подающем и обратном трубопроводах (°C);
всех или по выбору признаков текущего состояния и зарегистрированных счётчиком электрической энергии (мощности) событий.
4) автоматический сбор с заданной периодичностью и по запросу привязанных к единому календарному времени данных, характеризующих критические изменения параметров в точках учёта, в том числе выход уровня напряжения на любой фазе за установленные границы, а также сбор по запросу данных о состоянии и изменении значений этих параметров;
5) автоматический сбор с заданной периодичностью и по запросу данных о состоянии технических средств автоматизации и данных регистрации событий изменения этих состояний;
6) автоматическая по факту возникновения события передача в ЦСОД аварийных сигналов от счётчиков электрической энергии (мощности):
- открытие клеммной крышки счётчика;
- изменение направления потребления энергии на обратное;
- инверсия фазы счётчика;
7) хранение данных об измеренных величинах и зарегистрированных событиях в базе данных ЦСОД в течении не менее 3,5 лет;
8) обеспечение технической возможности производить дистанционное выполнение конфигурирования и параметрирования счётчиков электрической энергии (мощности) и концентраторов данных;
9) обеспечение технической возможности в передаче с уровня ЦСОД в концентратор данных и далее в счётчик электрической энергии (мощности) команд включения/отключения нагрузки и значений уставок ограничения мощности потребления;
10) обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне;
11) проведение диагностики состояния и мониторинга функционирования технических и программных средств АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ»;
12) обеспечение единства времени во всех измерительных и иных технических средствах системы, имеющих встроенные часы, посредством синхронизации часов технических средств системы с единым временем UTC с учётом поясного часового сдвига и перехода на зимнее/летнее время;
13) обеспечение отображения поясного времени на табло счётчиков электрической энергии (мощности);
14) обеспечение возможности ручного ввода автономно-считанной информации в базу данных при отсутствии или временном отключении каналов связи.
В АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» реализована система обеспечения единого времени (СОЕВ), и все средства измерений АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ», имеющие встроенные часы, синхронизируются с единым временем UTC. В качестве источника синхронизации системного времени используется тайм-сервер Государственной службы времени и частоты Российской Федерации (ГСВЧ РФ), с которого обращения с образцовым временем периодически принимаются через Интернет, и производится синхронизация программных часов с точностью не хуже ±5 с/сутки.
Технические характеристики
1. Номинальное значение силы тока
5 А 100 А
50 Гц ±5% 0,5инд...1 230/400 В ± 10%
15...250
0,6... 1000
от +5 °C до +50 °C от +15 °C до +150 °C
4,0 МПа
2. Максимальное значение силы тока
3. Номинальная частота
4. Коэффициент мощности
5. Напряжение в канале измерений электроэнергии, переменного тока
6. Условный диаметр трубопровода для воды, мм
7. Измеряемый расход воды, м3/ч
8. Измеряемая температура холодной воды
9. Измеряемая температура горячей воды
10. Максимальное рабочее давление теплоносителя
11. Рабочие условия эксплуатации
11.1. Для оборудования ЦСОД:
| - температура окружающего воздуха: | от+ 10°С до + 40°С |
| - относительная влажность: | до 95% без капельной влаги |
| - атмосферное давление: | от 84 до 106,7 кПа |
| - напряжение питания - агрессивные примеси в помещении: | от 187 до 242В отсутствуют |
| - запыленность воздуха: | не более 2 мг/м3 |
| - напряженность внешних магнитных полей: | не более 400 А/м |
11.2 Для счетчиков и первичных измерительных преобразователей - в соответствии с их паспортными характеристиками.
Основные информационные и метрологические характеристики системы представлены в табл. 1-4.
Таблица 1. Погрешность измерительного канала, состоящего из счетчика непосредственного включения, при доверительной вероятности 0,95.
| coscp (sinq>) | Значение тока | Основная погрешность ИИК, ± % | Погрешность ИИК в рабочих условиях эксплуатации, ± % |
| акт. | реакт. | акт. | реакт. |
| 1 | 0,057НО1/ | 1,7 | - | 3,9 | - |
| 0,2До.„ | 1,1 | - | 3,7 | - |
| ^НОМ | 1,1 | - | 3,7 | - |
| 0,8 (0,6) | 0,057иам | 1,7 | 2,8 | 4,3 | 9,1 |
| 0,27нам | 1,1 | 2,2 | 4,1 | 9,0 |
| %ном | 1,1 | 2,2 | 4,1 | 9,0 |
| 0,5 (0,9) | 0,057то,„ | 1,7 | 2,8 | 4,8 | 8,0 |
| 0,2/наи | 1,1 | 2,2 | 4,6 | 7,8 |
| /иол/ | 1,1 | 2,2 | 4,6 | 7,8 |
Примечание: Счетчик электрической энергии, активная энергия кл. т. 1,0 по ГОСТ Р 52322-2005, реактивная энергия кл. т. 2,0 по ГОСТ Р 52425-2005
Таблица 2. Относительная погрешность канала измерения электрической энергии, состоящего из счетчика трансформаторного включения и трансформатора тока, при доверительной вероятности 0,95
| cosq> (sintp) | Значение тока | Основная погрешность ИИК, ± % | Погрешность ИИК в рабочих условиях эксплуатации, ± % |
| активная составляющая | реактивная составляющая | активная составляющая | реактивная составляющая |
| 1 | 0,05/наи | 2,0 | - | 4,1 | - |
| 0,27Я(М( | 1,4 | - | 3,8 | - |
| IfiOM | 1,2 | - | 3,8 | - |
| 0,8 (0,6) | 0,057наи | 3,0 | 4,9 | 5,0 | 10,0 |
| 0,27нам | 1,7 | 3,0 | 4,3 | 9,2 |
| 1,4 | 2,6 | 4,2 | 9,1 |
| 0,5 (0,9) | | 5,5 | 3,3 | 7,1 | 8,2 |
| 0,21ном | 2,8 | 2,5 | 5,3 | 7,9 |
| 1ном | 2,1 | 2,3 | 5,0 | 7,8 |
Примечание: Счетчик электрической энергии, активная энергия кл. т. 1,0 по ГОСТ Р 52322-2005, реактивная энергия кл. т. 2,0 по ГОСТ Р 52425-2005
Трансформатор тока измерительный кл. т. 0,5 по ГОСТ 7746-2001
Таблица 3. Пределы относительной погрешности измерений количества тепловой энергии
| Тип теплосчётчика | Разность температур | Пределы допустимой погрешности измерений тепловой энергии, % |
| MULTICAL UF | от 3 до 10°С | ±6 |
| от 10 до 20 С | ±5 |
| выше 20 С | ±4 |
Таблица 4. Пределы относительной погрешности измерений количества воды
| Тип счётчика | Пределы относительной погрешности, % |
| для счетчиков холодной воды | для счетчиков горячей воды |
| Счётчик холодной и горячей воды крыльчатый Istameter m | ±5, при Qmin < Qt ±2, при Qt < Qmax | ±5, при Qmin < Qt ±2, при Qt < Qmax |
| Счётчик холодной и горячей воды крыльчатый М-М мод. 742, 743 | ±5, при Qmin < Q < Qt ±2, при Qt < Q < Qmax | ±5, при Qmin < Q < Qt ±3, при Qt < Q < Qmax |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации системы типографским способом и на составные части системы.
Комплектность
В комплект системы в зависимости от ее конкретного исполнения входят составные части в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5. Комплектность системы
| N®n/n | Наименование технического средства | Ссылка на технический документ или номер по Госреестру СИ |
| Измерительно-информационный комплекс |
| 1 | Трансформатор тока измерительный ТОП-0,66 | 15174-06 |
| 2 | Трансформатор тока измерительный ТШП-0,66 | 15173-06 |
| 3 | Трансформатор тока измерительный Т-0,66 | 22656-07 |
| 4 | Трансформатор тока измерительный Т-0,66-1-УЗ | 29078-05 |
| 5 | Трансформатор тока измерительный ТТИ | 28139-07 |
| 6 | Трансформатор тока измерительный ТР | 26098-03 |
| 7 | Трансформатор тока измерительный ТМ | 25558-03 |
| 8 | Счётчик электрической энергии однофазные KNUM-1021 | 37892-08, 37892-09 |
| 9 | Счётчик электрической энергии многофазные KNUM-1023 | 37882-08, 37882-09 |
| 10 | Счётчик электрической энергии многофазные KNUM-2023 | 37883-08, 37883-09 |
| Наименование технического средства | Ссылка на технический документ или номер по Госреестру СИ |
| 11 | Счётчик объема воды Istameter m | 15068-05 |
| 12 | Счётчик объема воды М-М 742/743 | 17104-05 |
| 13 | Теплосчётчик MULTICAL UF | 14503-06 |
| 14 | Тепловычислитель MULTICAL 601 | 31554-06 |
| Информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) |
| 15 | Концентратор данных DC-1000/SL 78704-001К | Эксплуатационная документация |
| 16 | Концентратор данных DC-1000/SL 78704-00IV | Эксплуатационная документация |
| Каналообразующая аппаратура |
| 17 | GSM (GPRS) модем ЕТМ 9300-1 | Эксплуатационная документация |
| 18 | GSM (GPRS) модем Siemens MC-35i | Эксплуатационная документация |
| 19 | Преобразователь интерфейсов серии NPort | Эксплуатационная документация |
| 20 | Маршрутизатор Cisco (1841, 2821, 2811, 3845, 3825, 7204) | Эксплуатационная документация |
| 21 | Коммутатор Зсот Baseline, Cisco Catalyst, HP ProCurve | Эксплуатационная документация |
| Центр сбора и обработки данных (ЦСОД) |
| 22 | Сервер сбора данных HP DL360 G5/G6* | Эксплуатационная документация |
| 23 | Сервер базы данных HP DL360 G5/G6* | Эксплуатационная документация |
| 24 | Сервер приложений HP DL360 G5/G6* | Эксплуатационная документация |
| 25 | Источник бесперебойного питания HP (R1500, R3000, R5500) | Эксплуатационная документация |
| Система обеспечения единого времени (СОЕВ) |
| 26 | Тайм-сервер ГСВЧ РФ | Свидетельство о включении в состав передающих средств эталонных сигналов частоты и времени ГСВЧ РФ группы тайм-серверов ФГУП «ВНИИФТРИ» № 0000041 |
| Эксплуатационная документация |
| 27 | Руководство по эксплуатации | АУВП.411711.АБП.001 РЭ |
| 28 | Методика поверки | |
| 29 | Формуляр | АУВП.411711.АБП.001 ФО |
| 30 | Руководство по эксплуатации ПО АСКУЭР БП | |
* допускается применять аналогичные сервера сбора данных
Поверка
Поверку АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» проводят в соответствии с документом «Методика поверки. Система автоматизированная измерения и учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в марте 2010 года.
Поверка входящих в систему средств измерений, проводится по их методикам поверки.
Основные средства поверки:
1. Персональный компьютер с операционной системой Windows-2000, ХР с последовательным портом RS-232.
2. Программное обеспечение: NES (Networked Energy Services), ПО АИИС КУЭР RDM, ПО «METERTOOL».
3. Оптический преобразователь F9U-P-U04M-2 Zero-Power или УСО-2.
Межповерочный интервал - 4 года.
НОРМАТИВНЫЕ И ТЕХНИЧЕКИЕ ДОКУМЕНТЫ
ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
ГОСТ 52322-2005 (МЭК 62053-21:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2.
ГОСТ Р 52425-2005 (МЭК 62053-23:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.
ГОСТ Р 8.596 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ Р 51649-2000 Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения.
ГОСТ Р 50601-93 Счетчики питьевой воды крыльчатые. Общие технические условия.
ГОСТ Р 50193.1-92 Измерение расхода воды в закрытых каналах. Счетчики холодной питьевой воды. Технические требования.
ТУ 4222-009-14134359-09 Системы автоматизированные коммерческого учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей (АСКУЭР БП).
Заключение
Тип систем автоматизированных измерения и учета электроэнергии и энергоресурсов бытовых потребителей «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ» (АСКУЭР БП «ЭНЕРГОАУДИТКОНТРОЛЬ») утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
Имеются сертификаты соответствия:
Концентратор данных DC-1000/SL 78704-001V
Концентратор данных DC-1000/SL 78704-001К
GSM (GPRS) модем ЕТМ 9300-1
ПО АЛИС КУЭ RDM
Преобразователь интерфейсов серии NPort
Маршрутизатор Cisco (1841, 2821, 2811, 3845, 3825, 7204)
Коммутатор Зсот Baseline, Cisco Catalyst, HP ProCurve
№ РОСС CN.Afl46.B 10602, № РОСС US.AM46.B60078
№ РОСС CN.AR46.B 10603, № РОСС US.AH46.B60077
№ РОСС 8Е.АЯ46.В59245 №06.0001.0198
№ РОСС TW.MJI02.B00805
№ РОСС US.ME61.B03648
№ РОСС US.ME61.B04329
