Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ Витим (далее — АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электрической энергии и мощности, потребленной (переданной) за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами, сбора, обработки, хранения, формирования отчетных документов и передачи полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень — измерительно-информационные комплексы (далее — ИИК), включающие в себя измерительные трансформаторы тока (далее — ТТ), измерительные трансформаторы напряжения (далее — ТН) и счетчик активной и реактивной электрической энергии (далее -счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.
2-й уровень — информационно-вычислительный комплекс электроустановки (далее -ИВКЭ), включающий в себя устройства сбора и передачи данных (далее — УСПД), устройство синхронизации системного времени (далее — УССВ) и каналообразующую аппаратуру.
3-й уровень — информационно-вычислительный комплекс (далее — ИВК), включающий сервер сбора и обработки информации с программным обеспечением (ПО) «АльфаЦЕНТР», каналообразующую аппаратуру, автоматизированные рабочие места (далее — АРМ), технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации.
Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.
Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
В качестве УСПД используется RTU-325S, УСПД автоматически проводит сбор результатов измерений и информации о состоянии средств измерений со счетчиков электрической энергии (один раз в 30 минут) по проводным линиям связи.
Сервер по проводным линиям связи автоматически опрашивает УСПД, по окончании опроса сервер производит обработку измерительной информации (умножение на коэффициенты трансформации), формирование в архивы, хранение и передачу полученных данных. По запросу измерительная информация поступает на АРМ, где выполняется оформление справочных и отчетных документов, управление энергопотреблением объекта.
АИИС КУЭ осуществляет обмен полученной информацией с АИИС КУЭ утвержденных типов организаций-участников оптового рынка электроэнергии и мощности (далее — ОРЭМ), получаемой по средствам межсерверного обмена с использованием выделенного канала связи по протоколу TCP/IP или в виде XML-макетов в соответствии с регламентами ОРЭМ.
Формирование и передача макетов в программно-аппаратный комплекс АО «АТС» и смежным участникам ОРЭМ осуществляется ежедневно оператором через сеть Интернет с уровня ИВК по протоколу TCP/IP с учетом полученных данных по точкам измерений, входящим в настоящую систему и в АИИС КУЭ утвержденных типов смежных субъектов с использованием электронно-цифровой подписи (ЭЦП) субъекта ОРЭМ.
АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (далее — СОЕВ), которая включает в себя часы счетчиков, часы УСПД, часы сервера и УССВ. УССВ обеспечивают передачу шкалы времени, синхронизированной по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем с национальной шкалой координированного времени РФ UTC(SU).
В качестве источника точного времени используется УССВ типа СВ, подключенный к УСПД.
ИВКЭ выполняет функцию источника точного времени для ИВК и счетчиков.
Сравнение показаний часов сервера с часами УСПД осуществляется один раз в 30 минут. Коррекция часов сервера производится при расхождении времени в сервере и УСПД на величину более, чем ±1 с.
Сравнение показаний часов счетчиков с часами УСПД осуществляется один раз в 30 минут. Коррекция часов счетчиков производится при расхождении времени в счетчиках и УСПД на величину более, чем ±1 с.
Цикличность сравнения времени корректируемого и корректирующего компонентов, а также величина порога синхронизации времени являются программируемыми параметрами.
Факт корректировки времени отражается в журналах событий счётчиков, УСПД и сервера с указанием времени (включая секунды) корректируемого и корректирующего компонентов в момент, предшествующий коррекции и величины коррекции.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Нанесение заводского номера на средство измерений не предусмотрено. Средству измерений присвоен заводской номер 001. Заводской номер указывается в формуляре АИИС КУЭ типографским способом. Место, способ и форма нанесения заводских номеров измерительных компонентов, входящих в состав АИИС КУЭ, приведены в формуляре на АИИС КУЭ.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется ПО «АльфаЦЕНТР». ПО «АльфаЦЕНТР» позволяет собирать и обрабатывать данные, поступающие со счетчиков и УСПД.
Метрологически значимой частью специализированного программного пакета АИИС является библиотека ac_metrology.dll. Данная библиотека выполняет функции синхронизации, математической обработки информации, поступающей от приборов учета, и является неотъемлемой частью АИИС.
Идентификационные данные метрологически значимой части приведены в таблице 1.
Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
| Идентификационное наименование ПО |
ac_metrology.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже 12.1 |
| Цифровой идентификатор ПО |
3e736b7f380863f44cc8e6f7bd211c54 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
MD5 |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 — Состав АИИС КУЭ
| № ИИК |
Наименование ИИК |
Состав ИИК АИИС КУЭ |
УСПД |
УССВ/ Сервер |
| Трансформатор тока |
Трансформатор напряжения |
Счётчик электрическо й энергии |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
| 1 |
ПС 220 кВ Сухой Лог, ОРУ 220 кВ, КВЛ 220 кВ Сухой Лог — Витим №1 |
LMGB
кл.т 0,2S Ктт = 1000/1 рег. № 83049-21 |
JSQXF кл.т 0,2 Ктн = (220000/\3)/(100/\3) рег. № 83317-21 |
СТЭМ-300.265SU кл.т 0,2S/0,5 рег. № 7177118 |
RTU-325S рег. № 8806923 |
СВ рег. № 74100-19 / Сервер, совместимы й с платформой х86-х64 |
| 2 |
ПС 220 кВ Сухой Лог, ОРУ 220 кВ, КВЛ 220 кВ Сухой Лог — Витим №2 |
LMGB
кл.т 0,2S Ктт = 1000/1 рег. № 83049-21 |
JSQXF кл.т 0,2 Ктн = (220000/\3)/(100/\3) рег. № 83317-21 |
СТЭМ-300.265SU кл.т 0,2S/0,5 рег. № 7177118 |
| Примечания
1. Допускается замена ТТ, ТН, счетчиков, УСПД, УССВ на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2, при условии, что предприятие-владелец АИИС КУЭ не претендует на улучшение указанных в таблице 3, метрологических характеристик. Допускается замена сервера без изменения используемого ПО (при условии сохранения цифрового идентификатора ПО). Замена оформляется техническим актом в установленном собственником АИИС КУЭ порядке. Технический акт хранится совместно с описанием типа АИИС КУЭ, как его неотъемлемая часть.
2. Виды измеряемой электроэнергии для всех ИИК, перечисленных в таблице 2, — активная, реактивная. |
Таблица 3 — Метрологические характеристики
| Номер ИИК |
cosф |
Границы интервала допускаемой относительной погрешности ИИК при измерении активной электрической энергии в нормальных условиях (±6), %, при доверительной вероятности, равной 0,95 |
| 51(2)%, |
55 %, |
520 %, |
5100 %, |
| I1(2)% < I изм< I 5 % |
I5 %<I изм^ 20 % |
I20 %<Iизм<I100% |
I100 %<Iизм<I120% |
| 1-2
(Счетчик 0,2S; ТТ 0,2S; ТН 0,2) |
1,0 |
1,0 |
0,6 |
0,5 |
0,5 |
| 0,8 |
1,1 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
| 0,5 |
1,8 |
1,3 |
0,9 |
0,9 |
| Номер ИИК |
cosф |
Границы интервала допускаемой относительной погрешности ИИК при измерении реактивной электрической энергии в нормальных условиях (±6), %, при доверительной вероятности, равной 0,95 |
| 52%, |
55 %, |
520 %, |
5100 %, |
| I2% < I изм< I 5 % |
I5 %<I изм^ 20 % |
I20 %<Iизм<I100% |
I100 %<Iизм<I120% |
| 1-2 (Счетчик 0,5; ТТ 0,2S; ТН 0,2) |
0,8 |
1,8 |
1,4 |
1,0 |
1,0 |
| 0,5 |
1,5 |
0,9 |
0,8 |
0,8 |
| Номер ИИК |
cosф |
Границы интервала допускаемой относительной погрешности ИИК при измерении активной электрической энергии в рабочих условиях (±6), %, при доверительной вероятности, равной 0,95 |
| 51(2)%, |
55 %, |
520 %, |
5100 %, |
| I1(2)% < I изм< I 5 % |
I5 %<I изм^ 20 % |
I20 %<Iизм<I100% |
I100 %<Iизм<I120% |
| 1-2
(Счетчик 0,2S; ТТ 0,2S; ТН 0,2) |
1,0 |
1,2 |
0,8 |
0,7 |
0,7 |
| 0,8 |
1,3 |
1,0 |
0,9 |
0,9 |
| 0,5 |
1,9 |
1,4 |
1,1 |
1,1 |
| Номер ИИК |
cosф |
Границы интервала допускаемой относительной погрешности ИИК при измерении реактивной электрической энергии в рабочих условиях (±6), %, при доверительной вероятности, равной 0,95 |
| 52%, |
55 %, |
520 %, |
5100 %, |
| I2% < I изм< I 5 % |
I5 %<I изм^ 20 % |
I20 %<Iизм<I100% |
I100 %<Iизм<I120% |
| 1-2 (Счетчик 0,5; ТТ 0,2S; ТН 0,2) |
0,8 |
2,2 |
1,9 |
1,6 |
1,6 |
| 0,5 |
1,9 |
1,5 |
1,4 |
1,4 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности смещения шкалы времени компонентов АИИС КУЭ, входящих в состав СОЕВ, относительно шкалы времени UTC(SU), (±А), с
Примечания
1 Границы интервала допускаемой относительной погрешности 51(2)%p для cos9=1,0 нормируются от Ii%, границы интервала допускаемой относительной погрешности 51(2)%p и 52%q для cos9<1,0 нормируются от I2%.
2 Метрологические характеристики ИИК даны для измерений электроэнергии и средней мощности (получасовой).
Таблица 4 — Основные технические характеристики
| Наименование характеристики |
Значение |
| 1 |
2 |
| Количество измерительных каналов |
2 |
| Нормальные условия: параметры сети:
— напряжение, % от Uhom
— ток, % От Ihom
— коэффициент мощности
— частота, Гц температура окружающей среды, °C:
— для счетчиков электроэнергии |
от 99 до 101
от 1(2) до 120
0,87
от 49,85 до 50,15
от +21 до +25 |
| Рабочие условия:
параметры сети:
— напряжение, % От Uhom
— ток, % От Ihom
— коэффициент мощности, не менее
— частота, Гц
диапазон рабочих температур окружающей среды, °C:
— для ТТ и ТН
— для счетчиков
— для УСПД, УССВ, сервера |
от 90 до 110
от 1(2) до 120 0,5
от 49,6 до 50,4
от -40 до +70 от +10 до +30 от +18 до +24 |
| Надежность применяемых в АИИС КУЭ компонентов: счетчики электроэнергии СТЭМ-300.265SU
— средняя наработка до отказа, ч, не менее
— среднее время восстановления работоспособности, ч, не более
УСПД RTU-325S:
— средняя наработка до отказа, ч, не менее
— среднее время восстановления работоспособности (при использовании комплекта ЗИП), ч, не более
УССВ СВ:
— средняя наработка до отказа, ч, не менее
— среднее время восстановления работоспособности (при использовании комплекта ЗИП), ч, не более
Сервер АИИС КУЭ:
— средняя наработка до отказа, ч, не менее
— среднее время восстановления работоспособности, ч, не более |
220000 2
140000
0,5
150000
0,5
100000 1 |
| Глубина хранения информации счетчики электроэнергии:
— тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях, сут, не менее
— при отключенном питании, лет, не менее |
45 5 |
| УСПД:
— суточные данные о тридцатиминутных приращениях электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии, потребленной за месяц, сут, не менее
— сохранность данных при отключенном питании, лет, не менее
Сервер АИИС КУЭ:
— результаты измерений, состояние объектов и средств измерений, лет, не менее |
45
10
3,5 |
Надежность системных решений:
— резервирование питания УСПД и сервера с помощью источников бесперебойного питания;
— в журналах событий счетчиков и УСПД фиксируются факты:
— параметрирования;
— пропадания напряжения;
— коррекция шкалы времени;
— в журналах событий сервера фиксируются факты:
— параметрирования;
— пропадания напряжения;
— коррекция шкалы времени в счетчиках, УСПД и сервере;
— пропадание и восстановление связи со счетчиком.
Защищенность применяемых компонентов:
— наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:
— счетчиков электроэнергии;
— промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения и тока;
— испытательной коробки;
— УСПД.
— наличие защиты на программном уровне:
— пароль на счетчиках электроэнергии;
— пароль на УСПД;
— пароли на сервере, предусматривающие разграничение прав доступа к измерительным данным для различных групп пользователей.
Возможность коррекции шкалы времени:
— в счетчиках электроэнергии (функция автоматизирована);
— УСПД (функция автоматизирована);
— в сервере (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
— о результатах измерений (функция автоматизирована);
— о состоянии средств измерений (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист формуляра АИИС КУЭ типографским способом.
Комплектность
| Таблица 5 — Комплектность средства изме |
рений |
| Наименование |
Обозначение |
Количество шт./экз. |
| 1 |
2 |
3 |
| Трансформаторы тока |
LMGB |
6 |
| Трансформаторы напряжения |
JSQXF |
2 |
| Счетчики электрической энергии трехфазные статические |
СТЭМ-300.265SU |
2 |
| Устройства сбора и передачи данных |
RTU-325S |
1 |
| Устройства синхронизации времени |
СВ |
1 |
| Сервер |
_ |
1 |
| Формуляр |
МТЛ.035.001.1.01 ФО |
1 |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ Витим, аттестованном ООО «Энертест», г. Химки, уникальный номер записи об аккредитации в реестре аккредитованных лиц RA.RU.314746.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем.
Основные положения»