Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири) (далее - АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири)) предназначена для измерений, коммерческого и технического учета электрической энергии и мощности, а также автоматизированного сбора, накопления, обработки, хранения и отображения информации об энергоснабжении. В частности, АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири), предназначена для использования в составе многоуровневых автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии и мощности (АИИС КУЭ) на оптовом рынке электрической энергии (мощности).
Область применения: в ОАО «Мобильные ГТЭС» и граничащих с ним по цепям электроснабжения энергосистемах, промышленных и других энергопотребляющих (энергопоставляющих) предприятиях.
Описание
АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири), представляет собой трехуровневую информационноизмерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
Нижний (1-й уровень) уровень состоит из установленных на объектах контроля электронных счетчиков активной и реактивной электроэнергии с цифровым интерфейсом RS485, измерительных трансформаторов тока и напряжения, вторичных измерительных цепей и технических средств приема-передачи данных, образующих 4 измерительных канала (далее по тексту - «ИК») системы.
Второй уровень включает в себя информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), в который входит УСПД типа RTU-325, обеспечивающий интерфейс доступа к ИИК, технические средства приёма-передачи данных (каналообразующей аппаратуры).
Третий уровень включает в себя информационно-вычислительный комплекс (ИВК). ИВК представляет собой центральное устройство сбора (сервер), коммутационные средства, рабочие станции (АРМ) и специальное программное обеспечение. ИВК предназначен для автоматизированного сбора и хранения результатов измерений, диагностики состояния средств измерений, подготовки и отправки отчетов в ОАО «АТС».
Система обеспечивает измерение следующих основных параметров энергопотребления:
1) активной (реактивной) энергии за определенные интервалы времени по каналам учета, группам каналов учета и объекту в целом, с учетом временных (тарифных) зон, включая прием и отдачу энергии;
2) средних значений активной (реактивной) мощности за определенные интервалы времени по каналам учета, группам каналов учета и объекту в целом;
3) календарного времени и интервалов времени.
Кроме параметров энергопотребления (измерительной информации) в счетчиках и УСПД может храниться служебная информация: параметры качества электроэнергии в точке учета, регистрация различных событий, данные о корректировках параметров, данные о работоспособности устройств, перерывы питания и другая информация. Эта информация может по запросу пользователя передаваться на АРМ.
В АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызыл-ская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири), измерения и передача данных на верхний уровень происходят следующим образом. Аналоговые сигналы переменного тока с выходов измерительных трансформаторов (для счетчиков трансформаторного включения) поступают на входы счетчиков электроэнергии, которые преобразуют значения входных сигналов в цифровой код. Счетчики Альфа А1800 и Альфа производят измерения мгновенных и действующих (среднеквадратических) значений напряжения (U) и тока (I) и рассчитывают активную мощность (Р=и-Гсозф) и полную мощность (S=U-I). Реактивная мощность (Q) рассчитывается в счетчике по алгоритму Q=(S2-P2)0,5. Средние значения активной мощности рассчитываются путем интегрирования текущих значений Р на 30-минутных интервалах времени. По запросу или в автоматическом режиме измерительная информация направляется в устройство сбора и передачи данных (УСПД). В УСПД происходят косвенные измерения электрической энергии при помощи программного обеспечения, установленного на УСПД, далее информация поступает на ИВК (сервер), где происходит накопление и отображение собранной информации. Полный перечень информации, передаваемой на ИВК, определяется техническими характеристиками многофункциональных электросчетчиков, УСПД и уровнем доступа АРМа к базе данных. Для передачи данных, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента АИИС КУЭ к другому, используются проводные линии связи, GSM-сеть связи (основной канал). В качестве резервного канала связи также применяется спутниковая сеть связи.
АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызыл-ская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири), имеет 2 независимых устройства синхронизации времени УССВ. Коррекция системного времени ИВК (сервер) производится не реже одного раза в сутки по временным импульсам от устройства синхронизации системного времени (УССВ) на основе GPS-приемника, подключенного ИВК (сервер). Коррекция системного времени УСПД производится не реже одного раза в час по временным импульсам от устройства синхронизации системного времени (УССВ) на основе GPS-приемника, подключенного УСПД.
Для защиты метрологических характеристик системы от несанкционированных изменений (корректировок) предусмотрена аппаратная блокировка, пломбирование средств измерений и учета, кроссовых и клеммных коробок, а также многоуровневый доступ к текущим данным и параметрам настройки системы (электронные ключи, индивидуальные пароли, коды оператора и программные средства для защиты файлов и баз данных).
Основные функции и эксплуатационные характеристики АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири), соответствуют критериям качества АИИС КУЭ, определенным согласно техническим требованиям НП «Совета рынка» и ОАО «АТС» к АИИС КУЭ. Система выполняет непрерывные автоматизированные измерения следующих величин: приращений активной электрической энергии, измерений календарного времени, интервалов времени и коррекцию хода часов компонентов системы, а также сбор результатов и построение графиков получасовых нагрузок, необходимых для организации рационального контроля и учета энергопотребления. Параметры надежности средств измерений АИИС КУЭ трансформаторов напряжения и тока, счетчиков электроэнергии и УСПД соответствуют техническим требованиям к АИИС ' 2
КУЭ субъекта ОРЭ. Для непосредственного подключения к отдельным счетчикам или к УСПД (в случае, например, повреждения линии связи) предусматривается использование переносного компьютера типа NoteBook с последующей передачей данных на компьютер высшего уровня.
В системе обеспечена возможность автономного съема информации со счетчиков. Глубина хранения информации в системе не менее 35 суток. При прерывании питания все данные и параметры хранятся в энергонезависимой памяти. Предусмотрен самостоятельный старт УСПД после возобновления питания.
Для защиты информации и измерительных каналов АИИС КУЭ от несанкционированного вмешательства предусмотрена механическая и программная защита. Все кабели, приходящие на счетчик от измерительных трансформаторов и сигнальные кабели от счетчика, кроссируются в пломбируемом отсеке счетчика.
Все основные технические компоненты, используемые АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири), являются средствами измерений и зарегистрированы в Государственном реестре средства измерений. Устройства связи, модемы различных типов, пульты оператора, средства вычислительной техники (персональные компьютеры) отнесены к вспомогательным техническим компонентам и выполняют только функции передачи и отображения данных, получаемых от основных технических компонентов.
Технические характеристики
Таблица 1
| параметр | значение |
| Пределы допускаемых значений относительной погрешности АИИС КУЭ при измерении электрической энергии. | Вычисляются по методике поверки в зависимости от состава ИК. Значения пределов допускаемых погрешностей приведены в таблице 2 |
| Параметры питающей сети переменного тока: Напряжение, В частота, Гц | 220± 22 50 ±1 |
| Температурный диапазон окружающей среды для: - счетчиков электрической энергии, °C - трансформаторов тока и напряжения, °C | 0...+30 -40...+40 |
| Индукция внешнего магнитного поля в местах установки счетчиков, не более, мТл | 0,5 |
| Мощность, потребляемая вторичной нагрузкой, подключаемой к ТТ и TH, % от номинального значения | 25-100 |
| Потери напряжения в линии от TH к счетчику, не более, % | 0,25 |
| Первичные номинальные напряжения, кВ | ПО; 10; 0,4 |
| Первичные номинальные токи, кА | 0,4; 0,3; 0,1; 0,08 |
| Номинальное вторичное напряжение, В | 100 |
| Номинальный вторичный ток, А | 5 |
| Количество точек измерения, шт. | 4 |
| Интервал задания границ тарифных зон, минут | 30 |
| Абсолютная погрешность при измерении текущего времени в системе и ее компонентах, не более, секунд | +5 |
| Средний срок службы системы, лет | 15 |
Таблица 2
Пределы допускаемых относительных погрешностей при измерении электрической энергии, %
| № ИК | Состав ИК | COS ф (sin ф) | 8 1(2) %1 11(2) %<1<15% | 3 5%1 | 3 20%1 Ьоуо^Июо’/о | 5 юо%1 Гюоуо^Мпо’/о |
| 1 | ТТ класс точности 0,2 TH класс точности 0,2 Счетчик класс точности 0,2S (активная энергия) | 1 | Не нормируется | ±0,86 | ±0,61 | ±0,56 |
| 0,8 (емк.) | Не нормируется | ±1,3 | ±0,83 | ±0,69 |
| 0,5 (инд.) | Не нормируется | ±1,7 | ±1,1 | ±0,85 |
| ТТ класс точности 0,2 TH класс точности 0,2 Счетчик класс точности 0,5 (реактивная энергия) | 0,8 (0,6) | Не нормируется | ±1,7 | ±1,1 | ±0,89 |
| 0,5 (0,87) | Не нормируется | ±1,4 | ±1,0 | ±0,8 |
| 2,3 | ТТ класс точности 0,5 TH отсутствует Счетчик класс точности 0,5S (активная энергия) | 1 | Не нормируется | ±1,9 | ±1,2 | ±1,1 |
| 0,8 (емк.) | Не нормируется | ±2,8 | ±1,7 | ±1,4 |
| 0,5 (инд.) | Не нормируется | ±4,1 | ±2,3 | ±1,7 |
| ТТ класс точности 0,5 TH отсутствует Счетчик класс точности 1,0 (реактивная энергия) | 0,8 (0,6) | Не нормируется | ±3,2 | ±1,8 | ±1,2 |
| 0,5 (0,87) | Не нормируется | ±2,2 | ±1,3 | ±0,94 |
| 4 | ТТ класс точности 0,5S TH класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,2S (активная энергия) | 1 | ±1,8 | ±1,0 | ±0,82 | ±0,82 |
| 0,8 (емк.) | ±2,3 | ±1,4 | ±1,1 | ±1,1 |
| 0,5 (инд.) | ±3,9 | ±2,2 | ±1,6 | ±1,6 |
| ТТ класс точности 0,5 S TH класс точности 0,5 Счетчик класс точности 0,5 (реактивная энергия) | 0,8 (0,6) | ±3,7 | ±1,9 | ±1,5 | ±1,5 |
| 0,5 (0,87) | ±2,8 | ±1,4 | ±1,1 | ±1,1 |
Примечание: В процессе эксплуатации системы возможны замены отдельных измерительных компонентов без переоформления свидетельства об утверждении типа АИИС КУЭ: стандартизованных компонентов - измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные утвержденных типов, класс точности которых должен быть не хуже класса точности первоначально указанных в таблице, а также УСПД - на однотипный утвержденного типа. Замена оформляется актом, согласно требованиям ст. 4.2 МИ 29992006. Акт хранится совместно с описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Для разных сочетаний классов точности измерительных трансформаторов и счетчиков электрической энергии пределы допускаемых относительных погрешностей при измерении энергии и мощности в рабочих условиях эксплуатации рассчитываются согласно алгоритмам, приведенным в методике поверки АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири).
Пределы допускаемой относительной погрешности по средней получасовой мощности и энергии для любого измерительного канала системы на интервалах усреднения получасовой мощности, на которых не производится корректировка времени, рассчитываются по следующей формуле:
на основании считанных по цифровому интерфейсу показаний счетчика о средней по
лучасовой мощности, хранящейся в счетчике в виде профиля нагрузки в импульсах: , где
/ \2
£ЕеЮ0% ч 1000РГ„ ,
8р - пределы допускаемой относительной погрешности при измерении средней получасовой мощности и энергии, в процентах;
8Э -пределы допускаемой относительной погрешности системы из табл.2 при измерении электроэнергии, в процентах;
К - масштабный коэффициент, равный общему коэффициенту трансформации
трансформаторов тока и напряжения;
Ке - внутренняя константа счетчика (величина эквивалентная 1 импульсу, выраженному в Вт’ч);
Тер - интервал усреднения мощности, выраженный в часах;
Р - величина измеренной средней мощности с помощью системы на данном интервале усреднения, выраженная в кВт.
Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности по средней мощности для любого измерительного канала системы на интервалах усреднения мощности, на которых производится корректировка времени, рассчитываются по следующей формуле:
8ВКОВВ =——--100%, где
ркорр- 36007
СР
& - величина произведенной корректировки значения текущего времени в счетчиках (в
секундах); Тер - величина интервала усреднения мощности (в часах).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации системы типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки приведен в таблице 3,4 и 5.
Таблица 3
| Канал учета | Средство измерений | Наименование измеряемой величины |
| Номер ИК | Наименование объекта учета (по документации энергообъекта) | Номер по схеме (по документации энергообъекта), вид СИ | Обозначение, тип, стандарт, технические условия либо метрологические характеристики, № Госреестра |
| 1 | ГТЭС «Кызыл-ская» Вывод 1 ЮкВ мобильной подстанции | ТТ | ЗхТАТ Класс точности 0,2 1,Л2 =300/5 №№6100566; 6100570; 6100571 ГР № 29838-05 | Ток, 5 А (номинальный вторичный) |
| | TH | 3xEMF-145 Класс точности 0,2 Ui/U2 =110000/100 №№ 1HSE 8730568; 1HSE 8730569; 1HSE 8730570 ГР №32003-06 | Напряжение, 100 В (номинальное вторичное) |
| Счетчик | А1802RAL-P4GB-DW-4; Класс точности 0,2S/0,5 №06918383 ГР №31857-06 | Ном. ток 5А, энергия активная/ реактивная |
| 2 | ГТЭС «Кызыл-ская» ТСН-1 | ТТ | 3xASK 63.4 Класс точности 0,5 lA =400/5 №№07С 91201584; 07С91201588; 07С91201590 ГР 31089-06 | Ток, 5 А (номинальный вторичный) |
| TH | Нет | 380 В |
| Счетчик | A2R-4-AL-C29-T+ Класс точности 0,5S/l №01154311 ГР №14555-02 | Ном. ток 5А, энергия активная/ реактивная |
| 3 | ГТЭС «Кызыл-ская» ТСН-2 | ТТ | 3xASK31.5 Класс точности 0,5 Ii/I2 =80/5 №№06К 91006700; 06К91006696; 06К91006697 ГР №31089-06 | Ток, 5 А (номинальный вторичный) |
| TH | Нет | 380 В |
| Счетчик | A2R-4-AL-C29-T+ Класс точности 0,5 S/1 №01154308 ГР №14555-02 | Ном. ток 5А, энергия активная/ реактивная |
| 4 | ГТЭС «Кызыл-ская» КТПН | ТТ | ЗхТОЛ-10-I Класс точности 0,5S Ii/I2 =100/5 №№ 16688; 10769; 16689 ГР 15128-07 | Ток, 5 А (номинальный вторичный) |
| TH | НТМИ-10-66-У4 Класс точности 0,5 Ui/U2 =10000/100 № 1153 ГР №831-69 | Напряжение, 100 В (номинальное вторичное) |
| Счетчик | А1802RAL-P4-GB-DW-4 класс точности 0,2S/0,5 №01201706 ГР №31857-06 | Ном. ток 5А, энергия активная/ реактивная |
Таблица 4
| Наименование средств измерений | Количество приборов в АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири) | Номер в Госреестре средств измерений |
| Измерительные трансформаторы тока ГОСТ 7746 ТАТ; ASK; ТОЛ-10-1 | Согласно схеме объекта учета | №29838-05; №3108906; № 15128-07 |
| Измерительные трансформаторы напряжения ГОСТ 1983 EMF 145; НТМИ-10-66-У4 | Согласно схеме объекта учета | №32003-06; №831-69 |
| Электронные счётчики производства ООО "Эльстер Метроника": Альфа А1800, Альфа | По количеству точек измерений | №31857-06; №14555-02 |
| Комплексы аппаратнопрограммных средств для учета электроэнергии на основе УСПД RTU-300 | 1 шт. | №19495-03 |
Таблица 5
| Наименование программного обеспечения, вспомогательного оборудования и документации | Необходимое количество для АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири) |
| ИВК HP Proliant DL160G5 XeonE 5405/ОЗУ-ЮВ/ НЖМД- 2x250Gb Сотовый модем ТС35Т Источник бесперебойного питания (ИБП) Smart- UPS 1000RM Спутниковый терминал Устройство синхронизации времени VCCB-16HVS | 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. |
| Инженерный пульт на базе Notebook | 1 шт. . |
| Сотовый модем ТС35Т | 1 шт. |
| Источник бесперебойного питания (ИБП) Smart-UPS 1000RM | 1 шт. |
| Устройство синхронизации времени VCCB-16HVS | 1 шт. |
| Спутниковый терминал | 1 шт. |
| Преобразователь интерфейса Ethemet/RS-485 на 4 канала Nport5430i | 1 шт. |
| Формуляр на систему | 1(один) экземпляр |
| Методика поверки | 1(один) экземпляр |
| Руководство по эксплуатации | 1(один) экземпляр |
| Программный пакет АС-РЕ «Альфа-Центр». Версия 10. | Состав программных модулей определяется заказом потребителя |
| Программное обеспечение электросчетчиков |
| Программное обеспечение УСПД RTU-325 |
Поверка
Поверка АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири), проводится по документу «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири). Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2009 г.
Перечень основных средств поверки:
- средства поверки измерительных трансформаторов напряжения по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;
- средства поверки измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003;
- средства поверки многофункциональных микропроцессорных счетчиков электрической энергии типа Альфа А1800 в соответствии с методикой поверки, утвержденной ВНИ-ИМв2006 г.;
- средства поверки многофункциональных микропроцессорных счетчиков электрической энергии типа Альфа в соответствии с методикой поверки, утвержденной ВНИИМ в 2002 г.;
Межповерочный интервал - 4 года.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ГОСТ 8.596-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
ГОСТ 30206-94 (МЭК 687-92) Межгосударственный стандарт «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (класс точности 0,2 S и 0,5 S)».
ГОСТ 26035-83 «Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия».
ГОСТ Р 52323-05 (МЭК 62053-22:2003) Национальный стандарт Российской федерации. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования.
Часть 22. Статистические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.
ГОСТ 7746 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
ГОСТ 1983 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
Заключение
Тип системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии и мощности АИИС КУЭ мобильной ГТЭС, размещенной на площадке ПС 220/110/35/10 кВ «Кызылская» ОАО «ФСК ЕЭС» (МЭС Сибири), утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
