Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) ПС 330 кВ "Кисловодск" (Ильенко)

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учёта электрической энергии (АИИС КУЭ) ПС 330 кВ «Кисловодск» (Ильенко) (далее по тексту -АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, автоматизированного сбора, обработки, хранения, передачи и отображения результатов измерений, формирования отчётных документов и передачи информации в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Описание

АИИС КУЭ, построенная на основе ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (Госреестр № 45048-10), представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

Измерительно-информационные каналы (ИИК) АИИС КУЭ состоят из трех уровней:

1-й    уровень - измерительно-информационные комплексы точек учёта (ИИК ТУ), включающие измерительные трансформаторы напряжения (ТН) классов точности 0,2 и 0,5, измерительные трансформаторы тока (ТТ) классов точности 0,2S и 0,5S, многофункциональные счётчики активной и реактивной электрической энергии (далее по тексту - счетчики) классов точности 0,2S и 0,5S по активной энергии, 0,5 и 1,0 по реактивной энергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.

2-й    уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) включающий устройство сбора и передачи данных (УСПД) ЯТи-325Т-Е2 (Госреестр № 44626-10), устройство синхронизации времени, технические средства приема-передачи данных, каналы связи, для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы.

3-й    уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (Госреестр № 45048-10), состоящий из коммуникационного сервера опроса (КС) и сервера базы данных (СБД) центра сбора и обработки данных (ЦСОД) ОАО «ФСК ЕЭС», сервера ЦСОД филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Юга, устройства синхронизации времени, автоматизированных рабочих мест (АРМ) пользователей, аппаратуры приема-передачи данных и технических средств для организации локальной вычислительной сети (ЛВС), разграничения прав доступа к информации.

Связь АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Кисловодск» (Ильенко) с ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Мет-роскоп» реализуется с помощью единой технологической сети связи электроэнергетики (ЕТССЭ), организованной на базе волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) и системы спутниковой связи.

ИВК обеспечивает выполнение следующих функций:

-    сбор информации от ИВКЭ (результаты измерений, журнал событий);

-    обработку данных и их архивирование;

-    хранение информации в базах данных серверов ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» не менее 3,5 лет;

-    доступ к информации и ее передачу в организации - участники ОРЭМ.

Принцип действия:

Первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счётчика электрической энергии. Первичный ток в счётчиках измеряется с помощью измерительных трансформаторов тока, имеющих малую линейную и угловую погрешность в широком диапазоне измерений. В цепи трансформаторов тока установлены шунтирующие резисторы, сигналы с которых поступают на вход измерительной микросхемы. Измеряемое напряжение каждой фазы через высоколинейные резистивные делители подается непосредственно на измерительную микросхему. Измерительная микросхема осуществляет выборки входных сигналов токов и напряжений по каждой фазе, используя встроенные аналого-цифровые преобразователи, и выполняет различные вычисления для получения всех необходимых величин. С выходов измерительной микросхемы на микроконтроллер поступают интегрированные по времени сигналы активной и реактивной энергии. Микроконтроллер осуществляет дальнейшую обработку полученной информации и накопление данных в энергонезависимой памяти, а также микроконтроллер осуществляет управление отображением информации на ЖКИ, выводом данных по энергии на выходные импульсные устройства и обменом по цифровому интерфейсу. Измерение максимальной мощности счётчик осуществляет по заданным видам энергии. Усреднение мощности происходит на интервалах, длительность которых задается програмно и может составлять 1, 2, 3, 5, 10, 15, 30, 60 минут.

Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учёта соотнесены с единым календарным временем. Результаты измерений электроэнергии (W, кВт-ч) передаются в целых числах.

УСПД автоматически проводит сбор результатов измерений и состояние средств измерений со счётчика электрической энергии (один раз в 30 минут) по проводным линиям связи (интерфейс RS-485).

Коммуникационный сервер опроса ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» автоматически опрашивает УСПД ИВКЭ. Опрос УСПД выполняется с помощью ЕТССЭ, организованной на базе ВОЛС (основной канал связи). При отказе основного канала связи опрос УСПД выполняется по резервному каналу связи, организованному на базе спутникового терминала Gilat SkyEdge Pro.

По окончании опроса коммуникационный сервер опроса ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» автоматически передает полученные данные в базу данных (БД) СБД ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп». В СБД ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» информация о результатах измерений потребленной электрической энергии автоматически формируется в архивы и сохраняется на глубину не менее 3,5 лет по каждому параметру. Сформированные архивные файлы автоматически сохраняются на «жестком» диске. Между ЦСОД ОАО «ФСК ЕЭС» и ЦСОД филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Юга происходит автоматическая репликация данных по сетям ЕТССЭ.

Один раз в сутки коммуникационный сервер ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» автоматически формирует файл отчёта с результатами измерений, в формате ХМЕ, и автоматически передает его в интегрированную автоматизированную систему управления коммерческим учётом (ИАСУ КУ) ОАО «АТС», в ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Каналы связи не вносят дополнительных погрешностей в измеренные значения энергии и мощности, которые передаются от счётчиков в ИВК, поскольку используется цифровой метод передачи данных.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. В СОЕВ входят часы устройства синхронизации времени, счётчиков, УСПД, сервера.

В качестве базового прибора СОЕВ на уровне ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» используется устройство синхронизации времени УССВ-35 HVS, а на уровне ИВКЭ - устройство синхронизации времени НКУ МС-225 (на базе УССВ-2) производства ООО «Эльстер Метрони-ка».

Сравнение показаний часов СБД ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» и УССВ-35 HVS происходит с цикличностью один раз в час. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов СБД ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» и УССВ-35 HVS на величину более чем ±500 мс.

Сравнение показаний часов коммуникационного сервера ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» и СБД ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» происходит с цикличностью один раз в час. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов коммуникационного сервера ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» и СБД ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» на величину более чем ±1 с.

Сравнение показаний часов УСПД и УССВ-2, установленного в релейном зале ПС 330 кВ «Кисловодск» (Ильенко), происходит с цикличностью один раз в час. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов УСПД и УССВ-2 на величину более чем ±1 с.

Сравнение показаний часов счётчиков и УСПД происходит при каждом обращении к счётчику, но не реже одного раза в 30 минут, синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов счетчика и УСПД на величину более чем ±2 с.

Программное обеспечение

Идентификационные данные специализированного программного обеспечения (СПО), установленного в ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС «Метроскоп» указанны в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

СПО ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) не влияет на метрологические характеристики АИИС КУЭ.

Уровень защиты программного обеспечения АИИС КУЭ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Состав ИИК АИИС КУЭ приведен в Таблице 2.

Метрологические и технические характеристики ИИК АИИС КУЭ приведены в Таблице 3.

ю

о

Ю

со

о

к

рз

к

s

о

д

о

со

рз

0

01    ни

Сг1 нС О» К « о> н рз

н

ю

-р*.

я

ю

я

я

я

&

СО РЗ

i? ^ OJ bJ Г, ^

У! 8 £ Si % 3 *

I

со

рз

^ _ “и

Ю> "1 OJ OJ £>

-8ааИ 3

CO P3 •“ «

CO

рз

Cd

Н

0

1

0 (J

в

1

о

*<

ю

Н

0

1

0 (J

в

1

о

*<

ю

H

0

1

0 (J

в

1

о

*<

to

H

0

1

0 (J

в

1

о

*<

to

i? Ч

t-    -г    -

о 13 оо ^    w

S g ON    -    -LtJ о

i? Ч Q p p vo SI Я о о P3

я

II    н ю О о ю о сл

io* "1 -8 go Й 8

LtJ

On

Ю

w    .

On    !z; w (O

On VO    OJ II

£ ^    QN

LtJ

On

Ю

W

H

JO

in

-8

go й 8

ю* LtJ

w    w    -

q-,    On    оJ п

>-Л    9°    ^ On

^    ^    W о

oj    w

н

о

о о    о й

^ so    so •

£    £ ч*

о о    о ^

00 00    ю ^

\Q 00    Ul

VO ~ fc?

СЛ О

±4

ю

н

Н

go й 8 ±4

ю

Os On Я W О 1Л w W °° О go i ^

?) On -

^ о ^ uw^pce

Ю

VO

LtJ

LtJ

LtJ

I

LtJ

о

о

LtJ

ю

Ю

Ю

OJ

LtJ

On

Ю

ю

"1

о

о

43

о

о

о

н

43

ю* ^ -8 О? о ^ 8 ±4

W

н

о

п    00

ЙН    О Со

LT, '    ф

М D    f

О J.O

о

о

о

о

о

о

сл

я ^

н

к

о

о

LtJ

>

00

о

Ul

>

>

>

00

о

Lt\

Z

о

TI

S

« 2 -

п 00 8°

TI

-р*.

8

i? ^ -8 О? о ^ 8 --ё

W

н

JO

сг>

W

н

о

W н

S-S

сг>

if "1 -8 О? о

3 8

"I о

^ о О? о ^ 8 ±4

ю*

ю*

- 8 О? о ^ 8

о

w Ю рз оо со Ю • ° ^ ' л ю*

о

w Ю рз 00 ' ' ю о

о

л

О:

н

л

S

я

00

о

5

6 I

4^

со

со

рз

м

($

U>

Ю    рз

00    “    ^    .

ю    •    Hi    м

о V    и    О

0^0

ю

00

ю

о

OJ

^1

ю J^O

6 ^ -ко

ю*

‘4

УСПД RTU-325T-E2 Зав.№ 008553 Госреестр№ 44626-10

(J

On

Всего листов 11

Q    <jj

о    о Со

43    я

^    н

К    43

К    о

к

ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) Госреестр № 45048-10

to

^1

to

On

to

to

to

to

№ ИИК

к

рэ

К

2

о

д

о

со

рэ

0

01    ни

СГ1 нС а> К « о> н рэ

to

VO

я

о\

Я

00

я

о

Я

со

РЭ

со

CO

рэ

со hh oj ■

^ d tO 1®^

H

0

fcl

1

0

(J

в

1

о

*<

to

H

0

1

0

(J

в

1

о

*<

to

H

0

1

0

(J

в

1

о

*<

to

H

0

fcl

1

0

(J

в

1

о

*<

to

H

0

1

0 (J

в

1

о

*<

to

«

Ю* Ч - 8 go Й 8 ±4

to

Ю* 4 - 8 go Й 8 ±4

to

"I u>

О ON

Ю*

«

H

о

- §■ go Й 8

^ О

gn Й 8

2 О

go Й 8

U> IO (Vi "-J UJ II 00 СЛ СЛ

U>

о

II “

H

H

k) Ю w

-1^ 04

On Я ^ о ^

0    о M On

1

LtJ

►ё

U>

LtJ

LtJ

LtJ

U>

Ul

to

to

ю* "I OJ OJ .    ^

о ON P) ^    1    W

Ы W Ю    !_j

с    —°

^    о    <~ri

^    о    и

I

Ю

U>

U>

^ ^ ю II (^/i VO UJ II

oOpjo,.

1 _!_ ю    о '-'i

^    О (/)

L/l    \

I    Ul

U>

g-l wu>l:5 ^2 g К i? 3

CO

рэ

CO

w

CO

P2

со    hh

U> £ _    ^

On S; Г?    H ^

^    II H

o\ ^ w    II _

w ^ ^    ON Я '

^ K1    о M

w £

I

u>

-    ^

OJ    Ю*

с; On    w II

V1    м ON ° 1 ^ In) O W

w    ^ о (Л J * i ^

LtJ

CO

p

Cd

U>

СЛ

H

К

>

00

о

Ul

>

00

о

Lt\

>

00

о

Lt\

>

00

о

Ul

TI

-р*.

8

TI

-р*.

8

3 2 -

i-5 Cd ui ^ м ^

.£§£

oiO

i? ^ - § О? о

3 8 ±4

W

Н

JO

'Л

сл

W

Н

JO

■л

сл

w

н

JO

Сл

w

н

JO

Сл

"I o

^ о О? о

3 8 ±4

"I о ^ <■> О? о

3 8 ±4

ю* ^ - § О? о ^ 8 ±4

о

w

Ю    р

00    D3

ю    •

о    !>

4^    \с* U)

о

w

Ю    р

00    D3

Ю    •

°    ^;

L/i    io* U)

О

л

O:

H

Л

s

я

8

I

О

8

- § О? о ^ 8

со

рэ

СО

со

РЭ

со

СО

Р

рэ

i?

LtJ

U)

ip 0^0

•4

к/О

0^0

УСПД RTU-325T-E2 Зав.№ 008553 Госреестр№ 44626-10

(J

On

Всего листов 11

Q    <jj

о    о Со

43    я

^    н

S    43

к    о

к

ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) Госреестр № 45048-10

Ход часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ±5 с/сут.

Примечания:

1.    Погрешность измерений 81(2)%P и 81(2)%q для cos j = 1,0 нормируется от I1%, а погрешность измерений S1(2)%P и 81(2)%q для cosj<1,0 нормируется от I2%.

2.    Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электрической энергии и средней мощности (30 мин.).

3.    В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.

4.    Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

-    напряжение от 0,98ином до 1,02ином;

-    сила тока от 1Шм до 1,2 1ном, cosj=0,9 инд;

-    температура окружающей среды: от плюс 15 до плюс 25 °С.

5.    Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

-    напряжение питающей сети 0,9ином до 1,1 ином;

-    сила тока от 0,01 1ном до 1,2 1ном для ИИК № 7 - 27, от 0,05 1ном до 1,2 1ном для ИИК № 28 -31;

температура окружающей среды:

-    для счетчиков электроэнергии от плюс 5 °С до плюс 30 °С;

-    для трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001;

-    для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983-2001.

Лист № 9 Всего листов 11

6.    Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счётчики электроэнергии в режиме измерения активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005, в режиме измерения реактивной электроэнергии по ГОСТ 52425-2005;

7.    Допускается замена измерительных трансформаторов и счётчиков электроэнергии на аналогичные (см. п. 6 Примечания) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Допускается замена компонентов системы на однотипные утверждённого типа. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

-    счётчики электроэнергии Альфа А1800 - среднее время наработки на отказ не менее 120 000 часов;

-    УСПД RTU-325Т - среднее время наработки на отказ не менее 55000 часов;

-    сервер - среднее время наработки на отказ не менее 256 554 часов.

Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

-    для счетчика Тв < 2 часа;

-    для УСПД Тв < 2 часа;

-    для сервера Тв < 1 час;

-    для компьютера АРМ Тв < 1 час;

-    для модема Тв < 1 час.

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

-    клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют устройства для пломбирования;

-    панели подключения к электрическим интерфейсам счетчиков защищены механическими пломбами;

-    наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счётчиках, УСПД, УССВ, сервере, АРМ;

-    организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала;

-    защита результатов измерений при передаче.

Наличие фиксации в журнале событий счётчика следующих событий

-    фактов параметрирования счётчика;

-    фактов пропадания напряжения;

-    фактов коррекции времени.

Возможность коррекции времени в:

-    счетчиках (функция автоматизирована);

-    УСПД (функция автоматизирована);

-    сервере (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

-    счётчик электроэнергии Альфа А1800 тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 172 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;

-    УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии потребленной за месяц по каждому каналу - не менее 45 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

-    хранение информации в базах данных серверов ОАО «Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы» (ОАО «ФСК ЕЭС») не менее 3,5 лет;

Комплектность АИИС КУЭ приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

осуществляется по документу БЕКВ.4222331.087.МП «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учёта электрической энергии ПС 330 кВ «Кисловодск» (Ильенко). Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ставропольский ЦСМ» 21.04.2015 г.

Основные средства поверки:

-    трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;

-    трансформаторов напряжения - по ГОСТ 8.216-2011;

-    счётчиков Альфа А1800 - в соответствии с документом «Счётчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки ДЯИМ.411152.018 МП», утверждённым ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2011 г.;

Лист № 11 Всего листов 11

-    УСПД RTU-325Т - по методике поверки ДЯИМ.466215.005 МП», утверждённой ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2010 г.;

-    радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS). (Госреестр № 27008-04);

-    переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы со счётчиками системы, ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;

-    термометр по ГОСТ 28498-90, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50°С, ЦД 1°С.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе:

- «Методика (метод) измерений количества электрической энергии с использованием автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электрической энергии (АИИС КУЭ) ПС 330 кВ «Кисловодск» (Ильенко). Свидетельство об аттестации методики (метода) измерений № 049/01.00190-12.2014 от 01.12.2014 г.

Нормативные документы, устанавливающие требования к АИИС КУЭ ПС 330 кВ «Кисловодск» (Ильенко)

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

2    ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

3    ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.