Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ПС 110 кВ Опорная-3, Опорная-4)
- ОАО "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат" (ЕВРАЗ ЗСМК), г.Новокузнецк
- ГОСРЕЕСТР СИ РФ:95807-25
Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ПС 110 кВ Опорная-3, Опорная-4) (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электрической энергии и мощности, потребленной (переданной) за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами, сбора, хранения, обработки и передачи полученной информации, а также измерений времени и интервалов времени.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, трехуровневую автоматизированную информационно-измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.
Измерительные каналы (далее - ИК) АИИС КУЭ состоят из следующих уровней:
Первый уровень - измерительно-информационные комплексы (далее - ИИК), включающие в себя измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ), трансформаторы напряжения (далее - ТН) многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее - счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.
Второй уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя устройства сбора и передачи данных (УСПД) и каналообразующую аппаратуру;
Третий уровень - информационно-вычислительный комплекс (далее - ИВК), включающий в себя сервер АИИС КУЭ, автоматизированные рабочие места (далее - АРМ), устройство синхронизации системного времени (далее - УССВ), каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, программное обеспечение (далее - ПО).
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 усредненные значения активной мощности и среднеквадратические значения напряжения и тока за период 0,02 с. По вычисленным среднеквадратическим значениям тока и напряжения производится вычисление полной мощности за период. 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 мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков поступает на УСПД, где осуществляется дальнейшая обработка измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных на третий уровень системы.
На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности вычисление электрической энергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление, оформление отчетных документов, отображение информации, передача данных в организации - участники оптового рынка электрической энергии и мощности, в том числе в АО «АТС», АО «СО ЕЭС» и смежным субъектам, через каналы связи в виде XML-файлов установленных форматов в соответствии с Приложением 11.1.1 к Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра субъектов оптового рынка электрической энергии и мощности с использованием электронной подписи субъекта рынка. Передача результатов измерений, состояния средств измерений по группам точек поставки производится с уровня ИВК настоящей системы.
Сервер АИИС КУЭ имеет возможность принимать в автоматизированном режиме измерительную информацию в виде XML-файлов установленных форматов в соответствии с Приложением 11.1.1 к Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра субъектов оптового рынка электрической энергии и мощности от других АИИС КУЭ утвержденного типа.
АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (далее - СОЕВ). СОЕВ предусматривает поддержание шкалы координированного времени Российской Федерации UTC(SU) на всех уровнях системы (ИИК, ИВКЭ и ИВК). АИИС КУЭ оснащена УССВ, синхронизирующим собственную шкалу времени с национальной шкалой координированного времени Российской Федерации UTC(SU) по сигналам навигационной системы ГЛОНАСС.
Сравнение шкалы времени сервера АИИС КУЭ со шкалой времени УССВ осуществляется во время сеанса связи с УССВ (не реже 1 раза в 1 сутки). При наличии любого расхождения производится синхронизация шкалы времени сервера со шкалой времени УССВ.
Сравнение шкалы времени УСПД со шкалой времени УССВ осуществляется во время сеанса связи с УССВ (не реже 1 раза в 1 сутки). При наличии любого расхождения производится синхронизация шкалы времени УСПД.
Сравнение шкалы времени счетчиков со шкалой времени УСПД осуществляется во время сеанса связи со счетчиками (не реже 1 раза в 1 сутки). При расхождении шкалы времени счетчика от шкалы времени УСПД на ±2 с и более, производится синхронизация шкалы времени счетчика, но не чаще одного раза в сутки.
Передача данных осуществляется по каналам связи со скоростью не менее 9600 бит/с, следовательно время задержки составляет менее 0,2 с.
Факты коррекции времени с обязательной фиксацией времени (дата, часы, минуты, секунды) до и после коррекции или величины коррекции времени, на которую были скорректированы указанные устройства, отражаются в журналах событий счетчиков, УСПД и сервера АИИС КУЭ.
АИИС КУЭ присвоен заводской номер 001. Заводской номер АИИС КУЭ наносится на этикетку, расположенную на корпусе сервера АИИС КУЭ, типографским способом. Дополнительно заводской номер указывается в формуляре. Нанесение знака поверки на АИИС КУЭ не предусмотрено.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется ПК «Энергосфера». Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений предусматривает ведение журналов фиксации ошибок, фиксации изменений параметров, защиты прав пользователей и входа с помощью пароля, защиты передачи данных с помощью контрольных сумм, что соответствует уровню - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Метрологически значимая часть ПО приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ПК «Энергосфера» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 8.1 |
| Наименование программного модуля ПО | pso metr.dll |
| Цифровой идентификатор ПО | 6C13139810A85B44F78E7E5C9A3EDB93 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | MD5 |
Технические характеристики
Состав ИК и их основные метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 2-6.
Таблица 2 - Состав ИК АИИС КУЭ
| Номер ИК | Наименование ИК | ТТ | TH | Счетчик | УСПД/УССВ/ Сервер | Вид электрической энергии и мощности |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | ПС 110 кВ Опорная-3, ОРУ-ПО кВ, ВЛ-110 кВ ЗСМК-ОП-З-1 | ТВ-СВЭЛ 300/5 Кл. т. 0,2S Per. №67627-17 | НАМИ 110000:^3/100:^3 Кл. т. 0,2 Per. № 60353-15 | СЭТ-4ТМ.03М Кл. т. 0,2S/0,5 Per. № 36697-17 | УСПД: ЭКОМ-3000 Per. № 17049-19 УССВ: ИСС Per. № 71235-18 Сервер АИИС КУЭ: Промышленный компьютер | активная реактивная |
| 2 | ПС 110 кВ Опорная-3, ОРУ-ПО кВ, ВЛ-ПО кВ ЗСМК-ОП-З-2 | тгм 300/5 Кл. т. 0,2S Per. № 59982-15 | НАМИ 110000:^3/100:^3 Кл. т. 0,2 Per. № 60353-15 | СЭТ-4ТМ.03М Кл. т. 0,28/0,5 Per. №36697-17 | активная реактивная | |
| 3 | ПС 110 кВ Опорная-4, ОРУ-110 кВ, Ввод 110 кВ Т-3 | ТОГФ 600/5 Кл. т. 0,5S Per. №61432-15 | НКФ-110-57 110000:^3/100:^3 Кл. т. 0,5 Per. № 14205-05 | СЭТ-4ТМ.03 Кл. т. 0,2S/0,5 Per. № 27524-04 | УСПД: ЭКОМ-3000 Per. № 17049-09 УССВ: ИСС Per. № 71235-18 Сервер АИИС КУЭ: Промышленный компьютер | активная реактивная |
| 4 | ПС 110 кВ Опорная-4, ОРУ-110 кВ, Ввод 110 кВ Т-4 | ТОГФ 600/5 Кл. т. 0,5S Per. №61432-15 | НКФ-110-57 110000:^3/100:^3 Кл. т. 0,5 Per. № 14205-05 | СЭТ-4ТМ.03 Кл. т. 0,2S/0,5 Per. № 27524-04 | активная реактивная |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 5 | ПС 110 кВ Опорная-4, ОРУ-110 кВ, КВЛ 110 кВ Западно-Сибирская ТЭЦ - Опорная-4 | ТОГФ 600/5 Кл. т. 0,2S Per. № 82676-21 | НКФ-110-57 110000:^3/100:^3 Кл. т. 0,5 Per. № 14205-05 | СЭТ-4ТМ.03М Кл. т. 0,2S/0,5 Per. № 36697-17 | УСПД: ЭКОМ-3000 Per. № 17049-09 УССВ: ИСС Per. № 71235-18 Сервер АЛИС КУЭ: Промышленный компьютер | активная реактивная |
| Примечания: 1 Допускается замена ТТ, TH и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2, при условии, что Предприятие-владелец АПИС КУЭ не претендует на улучшение указанных в таблицах 3 и 4 метрологических характеристик. 2 Допускается замена УС СВ и УСПД на аналогичные утвержденного типа. 3 Допускается замена сервера АПИС КУЭ без изменения используемого ПО (при условии сохранения цифрового идентификатора ПО). 4 Допускается замена ПО на аналогичное, с версией не ниже указанной в описании типа средств измерений 5 Замена оформляется техническим актом в установленном на Предприятии-владельце АПИС КУЭ порядке, вносят изменения в эксплуатационные документы. Технический акт хранится совместно с эксплуатационными документами на АПИС КУЭ как их неотъемлемая часть. | ||||||
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК (активная энергия и мощность)
| Номер ИК и классы точности компонентов (средств измерений), входящих в состав уровня ИИК | Диапазон тока | Метрологические характеристики ИК | |||||
| Границы интервала относительной основной погрешности измерений, соответствую щие вероятности Р=0,95 (±6), % | Границы интервала относительной погрешности измерений в рабочих условиях эксплуатации, соответствую щие вероятности Р=0,95 (±6), % | ||||||
| cos ф = 1 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 1 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | ||
| 1; 2 (ТТ 0,2S; ТН 0,2; счетчик 0,2S) | 1н1<11<1,21н1 | 0,5 | 0,6 | 0,9 | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| 0,21н1<11<1н1 | 0,5 | 0,6 | 0,9 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 0,6 | 0,8 | 1,2 | 0,8 | 1,0 | 1,4 | |
| 0,011н1<11<0,051н1 | 1,0 | 1,3 | 2,0 | 1,2 | 1,5 | 2,2 | |
| 3; 4 (ТТ 0,5S; ТН 0,5; счетчик 0,2S) | 1н1<11<1,21н1 | 0,9 | 1,2 | 2,2 | 1,0 | 1,4 | 2,3 |
| 0,21н1<11<1н1 | 0,9 | 1,2 | 2,2 | 1,0 | 1,4 | 2,3 | |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 1,1 | 1,6 | 2,9 | 1,2 | 1,8 | 3,0 | |
| 0,011н1<11<0,051н1 | 1,8 | 2,9 | 5,4 | 2,0 | 3,0 | 5,5 | |
| 5 (ТТ 0,2S; ТН 0,5; счетчик 0,2S) | 1н1<11<1,21н1 | 0,7 | 0,9 | 1,4 | 0,9 | 1,2 | 1,6 |
| 0,21н1<11<1н1 | 0,7 | 0,9 | 1,4 | 0,9 | 1,2 | 1,6 | |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 0,8 | 1,0 | 1,6 | 1,0 | 1,2 | 1,8 | |
| 0,011н1<11<0,051н1 | 1,1 | 1,5 | 2,3 | 1,3 | 1,6 | 2,4 | |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерений электрической энергии и средней мощности (получасовой).
2. Погрешность в рабочих условиях указана для cos ф = 1,0; 0,8; 0,5 и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчика электрической энергии от + 5 до + 35 °С.
3. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности Р= 0,95.
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК (реактивная энергия и мощность)
| Номер ИК и классы точности компонентов (средств измерений), входящих в состав уровня ИИК | Диапазон тока | Метрологические характеристики ИК | |||
| Границы интервала относительной основной погрешности измерений, соответствую щие вероятности Р=0,95 (±6), % | Границы интервала относительной погрешности измерений в рабочих условиях эксплуатации, соответствующие вероятности Р=0,95 (±6), % | ||||
| cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | ||
| 1; 2 (ТТ 0,2S; ТН 0,2; счетчик 0,5) | 1н1<11<1,21н1 | 1,0 | 0,8 | 1,8 | 1,8 |
| 0,21н1<11<1н1 | 1,0 | 0,8 | 1,8 | 1,8 | |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 1,1 | 0,9 | 1,9 | 1,8 | |
| 0,021н1<11<0,051н1 | 2,0 | 1,5 | 2,5 | 2,2 | |
| 3; 4 (ТТ 0,5S; ТН 0,5; счетчик 0,5) | 1н1<11<1,21н1 | 1,8 | 1,2 | 2,0 | 1,4 |
| 0,21н1<11<1н1 | 1,8 | 1,2 | 2,0 | 1,4 | |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 2,5 | 1,6 | 2,8 | 1,9 | |
| 0,021н1<11<0,051н1 | 4,6 | 2,7 | 5,0 | 3,2 | |
| 5 (ТТ 0,2S; ТН 0,5; счетчик 0,5) | 1н1<11<1,21н1 | 1,3 | 1,0 | 2,0 | 1,9 |
| 0,21н1<11<1н1 | 1,3 | 1,0 | 2,0 | 1,9 | |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 1,4 | 1,1 | 2,1 | 1,9 | |
| 0,021н1<11<0,051н1 | 2,1 | 1,6 | 2,7 | 2,3 | |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерений электрической энергии и средней мощности (получасовой).
2. Погрешность в рабочих условиях указана для cos ф = 0,8; 0,5 и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчика электрической энергии от + 5 до + 35 °С.
3. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности Р= 0,95.
Таблица 5 - Метрологические характеристики СОЕВ
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемых смещений шкалы времени СОЕВ относительно национальной шкалы времени UTC(SU), с | ±5 |
Таблица 6 - Основные технические характеристики ИК
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество измерительных каналов | 5 |
| Нормальные условия: параметры сети: - напряжение, % от Uhom - ток, % От Ihom - частота, Г ц - коэффициент мощности cos9 температура окружающей среды, °С | от 99 до101 от 1 до 120 от 49,85 до 50,15 от 0,5 инд. до 0,8 емк. от +21 до +25 |
| Условия эксплуатации: параметры сети: - напряжение, % От Uhom - ток, % От Ihom - частота, Г ц - коэффициент мощности cos9 температура окружающей среды для ТТ и ТН, °С температура окружающей среды в месте расположения счетчиков,°С магнитная индукция внешнего происхождения, мТл, не более | от 90 до 110 от 1 до 120 от 49,5 до 50,5 от 0,5 инд. до 0,8 емк. от -45 до +40 от +5 до +35 0,5 |
| Надежность применяемых в АИИС КУЭ компонентов: Счетчики: - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, сут, не более УСПД - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, не более Сервер АИИС КУЭ: - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, не более УССВ: - среднее время наработки на отказ, ч, не менее - среднее время восстановления работоспособности, ч, не более | 90000 3 75000 2 100000 1 125000 0,5 |
| Глубина хранения информации Счетчики: - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях, сутки, не менее - при отключении питания, лет, не менее УСПД: - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу, сут, не менее Сервер АИИС КУЭ: - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений, лет, не менее | 113 10 45 3,5 |
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера с помощью источника бесперебойного питания.
В журналах событий фиксируются факты:
- журнал счетчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения (в т. ч. и пофазного);
- коррекции времени в счетчике;
- журнал УСПД:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в УСПД;
- журнал сервера:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчиках, УСПД и сервере;
- пропадание и восстановление связи со счетчиком.
Защищенность применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- счетчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения и тока;
- испытательной коробки;
- УСПД;
- сервера (серверного шкафа);
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:
- счетчика;
- УСПД;
- сервера.
Возможность коррекции времени:
- в счетчиках (функция автоматизирована);
- в 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 на систему автоматизированную информационноизмерительную коммерческого учёта электрической энергии (АИИС КУЭ) АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ПС 110 кВ Опорная-3, Опорная-4) типографским способом.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 7.
Таблица 7 - Комплектность АИИС КУЭ
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| 1 | 2 | 3 |
| Трансформатор тока | ТВ-СВЭЛ | 3 |
| Трансформатор тока | ТГМ | 3 |
| Трансформатор тока | ТОГФ | 9 |
| Трансформатор тока | НАМИ | 6 |
| Трансформатор тока | НКФ-110-57 | 6 |
| Счетчик электрической энергии многофункциональный | СЭТ-4ТМ.03М | 3 |
| Счетчик электрической энергии многофункциональный | СЭТ-4ТМ.03 | 2 |
| Устройства сбора и передачи данных | ЭКОМ-3000 | 2 |
| Устройство синхронизации времени | ИСС | 1 |
| Сервер АИИС КУЭ | Промышленный компьютер | 1 |
| Программное обеспечение | ПК «Энергосфера» | 1 |
| Формуляр | - | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Методика измерений количества электрической энергии (мощности) с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ПС 110 кВ Опорная-3, Опорная-4), аттестованной ООО «АСЭ», уникальный номер записи в реестре аккредитованных лиц № RA.RU.314933.
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».