Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) НВО АЭС-2 филиала ОАО "Концерн Росэнергоатом" "Нововоронежская атомная станция"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) НВО АЭС-2 филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Нововоронежская атомная станция» (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, формирования отчетных документов и передачи информации в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. Измерительно-информационные каналы (ИИК) АИИС КУЭ состоят из:

Первый уровень - измерительно-информационные комплексы точек измерений (ИИК ТИ), включающие измерительные трансформаторы напряжения (ТН), измерительные трансформаторы тока (ТТ), многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее по тексту - счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных;

Второй уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), который включает в себя сервер баз данных Нововоронежской атомной станции (далее по тексту

- сервер станции), автоматизированные рабочие места операторов АИИС КУЭ, технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижнего уровня, ее обработку и хранение, передачу на верхний уровень;

Третий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), который включает в себя сервер ОАО «Концерн Росэнергоатом», автоматизированные рабочие места операторов АИИС КУЭ, технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.

Принцип действия:

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по измерительным цепям поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются соответствующие мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.

Сервер станции автоматически в заданные интервалы времени (30 мин.) производит считывание из счетчиков данных коммерческого учета электроэнергии и записей журнала событий. Сервер станции производит приведение результатов измерений к реальным значениям с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН. После поступления в сервер станции считанной информации данные обрабатываются и записываются в энергонезависимую память (заносятся в базу данных).

Сервер ОАО «Концерн Росэнергоатом» автоматически в заданные интервалы времени (30 мин) производит считывание из сервера станции данных коммерческого учета электроэнергии и записей журнала событий. Считанные данные подвергаются дальнейшей обработке и записываются в энергонезависимую память сервера ОАО «Концерн Росэнергоатом» (заносятся в базу данных).

Обмен информацией счетчиков и сервера станции происходит по проводным и оптическим линиям ЛВС Нововоронежской атомной станции с использованием протоколов RS-485 и Ethernet. Обмен информацией между сервером станции и сервером ОАО «Концерн Росэнергоатом» происходит по корпоративной сети передачи данных ОАО «Концерн Росэнергоатом» с использованием протокола Ethernet. При выходе из строя линий связи АИИС КУЭ считывание данных из счетчиков производится в автономном режиме с использованием инженерного пульта (ноутбука) через встроенный оптический порт счетчиков.

Передача информации ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента осуществляется с уровня ИВК по электронной почте с помощью сети Internet в виде файла формата XML. Результаты измерений электроэнергии (W, кВт-ч, Q, квар-ч) передаются в целых числах. При необходимости файл подписывается электронной цифровой подписью.

Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учета соотнесены с единым календарным временем. Единое календарное время в АИИС КУЭ обеспечивается системой обеспечения единого времени (СОЕВ), в которую входят часы устройства синхронизации времени (УСВ), сервера станции, счетчиков.

В качестве УСВ используется устройство синхронизации частоты и времени Метроном 300 (Госреестр СИ № 56465-14). УСВ осуществляет прием сигналов точного времени системы GPS или ГЛОНАСС, их обработку, преобразование и дальнейшую передачу в сервер станции для контроля и корректировки показаний встроенных часов компонентов АИИС КУЭ.

Сравнение показаний часов сервера станции и УСВ происходит непрерывно, синхронизация часов сервера станции и УСВ осуществляется при расхождении показаний часов сервера станции и УСВ на величину более чем ± 2 с.

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

Программное обеспечение

В состав программного обеспечения (ПО) АИИС КУЭ входит: ПО счетчиков электроэнергии, ПО серверов АИИС КУЭ, ПО СОЕВ. Программные средства серверов АИИС КУЭ содержат: базовое (системное) ПО, включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации, сервисные программы, ПО систем управления базами данных (СУБД) и прикладное ПО - программный комплекс (ПК) «АльфаЦЕНТР» (свидетельство о метрологической аттестации от 31.05.2012 № АПО-001-12, выдано ФГУП «ВНИИМС»).

Идентификационные данные метрологически значимой части ПО АИИС КУЭ представлены в Таблице 1.

ПО АИИС КУЭ не влияет на их метрологические характеристики.

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

Технические характеристики

Состав ИИК АИИС КУЭ приведен в Таблице 2.

Метрологические характеристики АИИС КУЭ приведены в Таблице 3 и Таблице 4.

Таблица 2 - Состав ИИК АИИС КУЭ

н

э

до

к & PQ 5

е

л э

Э

К

К

Трансформатор

тока

Трансформатор

напряжения

ергии

Наименование

ИИК,

Счетчик

1

2

3

4

5

6

7

8

ТВ-ЭК исп. М1, М2, М3 (мод. ТВ-ЭК 27М2С У3 АЭС) КТ 0,2S 20000/1 Зав. №№14-11287; 14-11286; 14-11288 Госреестр № 56255-14

VEN 36-17 КТ 0,2 24000/V3/100/V3 Зав. №№ 14/10928042; 14/10928040; 14/10928041 Госреестр № 58809-14

Альфа А1800 (мод. А1802RALXQ-P4GB-DW-4) КТ 0,2S/0,5 Зав. № 01263150 Госреестр № 31857-11

ан

н

в

и

т

о

та

о

г

р

е

н

э

с

о

Р

н

р

е

ц

н

о

К«

О

А

О

р

е

в

р

е

С

Генератор 1-1 (10МКА-1)

1

к

А

и

и

ц

н

а

т

с

р

е

в

р

е

С

ТВ-ЭК исп. М1, М2, М3 (мод. ТВ-ЭК 27М2С У3 АЭС) КТ 0,2S 20000/1 Зав.№№ 14-11284; 14-11289; 14-11285 Госреестр № 56255-14

Альфа А1800 (мод. А1802RALXQ-P4GB-DW-4) КТ 0,2S/0,5 Зав. № 01263145 Госреестр № 31857-11

VEN 36-17 КТ 0,2 24000/V3/100/V3 Зав. №№ 14/10928043; 14/10928048; 14/10928044 Госреестр № 58809-14

я S

ан

н

в

и

т

Генератор 1-2 (10МКА-2)

к

А

я

43

о

о

и

%

а>

д

д

<т>

н

РЗ

04

и

д

.а

Е

to

>н К

о    2 °

g    я м

Д    so о I—'

2    ^ м (м

£    6 о ° i?P3 и ~ *

ю

ю

О    tog

д    о    Д

СП    Д    fjy

й    °    о

С    я    о

О    о

я    Й    я

S    '    w

и to

й 2 а> Д

s я

S В £

to

о

о

ю

"1

й ° UJ ►О

^ а> to сг>

Ltl О I н

^ тз w *

\о*

V %

1 0

<1 ct>

-(^ о О -о

ю*

LtJ

"I

<i о

-(^ о О -о

ю*

00

"I

1 0 <1 OI

-(^ о 1 н

О -3 bJ

о

о

о

о

о

о

о

«

н

' о "to

Ltl

о

о

о ^

о W С Н ^

.°о

5 ы ^

о

LtJ

OJ

СО 1^1

Р3 о о о о

СО ^

ё о

|«й Н ^ ы о ^

|И! ^ to ^ So СЛ LtJ о

о

о

о

о

о

OJ

о

о

OJ

а i%

а i% to

н

и

ni

о 4 ^ £

S °

--J

^ о> ^ о> Ui о ' Н Е* \о*

сп

о W    с

Н    ^

w о    ^

to    ^

о    сл о

оЗ~

сл

W

н

о    ^

^ ю    ^

с~>    ^

§    о

иГ

о

OJ

to

VO

to

OJ

ч >

^ 00 О о И

*о

> 00 о ю < р j io

>

00

о

ю

>

Й

ег

►&

РЗ

>

00

о

о

>

и

сг

►&

Р2

>

00

о

о

>

и

сг

►&

рз

>

00

о

о

"I £ о

co-g

о ^ 43 ю*

"1 - § CO'S

^1 о Ц! ^ i?

"1 ^ о

co-g

^1 о ^ 43

W

Н о К) ^ сг>

Я

'ui

W

со н Р о •“ 1о ^ сл

^ о

« н

о "ю ^ сг>

я

'ui

о

w Ю рз 0\ со

5

6

S

со

РЗ

со

ч

АО

td

о

<т>

*1

о

Й

д

о

н

о

со

On

U

д

о

н

Активная

Реактивная

Активная

Реактивная

Сервер ОАО «Концерн Росэнергоатом»

Активная

Реактивная

Сервер станции

Таблица 3 - Метрологические характеристики АИИС КУЭ при измерении реактивной электроэнергии_

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

Примечания:

1.    Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин.).

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

3.    Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

-    напряжение переменного тока от 0,98^ном до 1,02 ^ном;

-    сила переменного тока от !ном до 1,2Тном, cosj=0,9 инд;

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

4.    Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

-    напряжение переменного тока от 0,9^ном до 1,1 ^ном;

-    сила переменного тока 0,0Пном до 1,2Тном.

Температура окружающей среды:

-    для счетчиков электроэнергии от плюс 5 до плюс 35 °С;

-    для трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001;

-    для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983-2001.

5.    Трансформаторы тока изготовлены по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики в режиме измерения активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005, счетчики в режиме измерения реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52425-2005.

6.    Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков электроэнергии и УСВ на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. 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: среднее время наработки на отказ:

-    счетчики Альфа А1800 - не менее 120000 часов;

среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

-    для счетчика Тв — 2 часа;

-    для сервера Тв — 1 час;

-    для компьютера АРМ Тв — 1 час;

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

-    клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют возможность пломбирования;

-    на счетчиках предусмотрена возможность пломбирование крышки зажимов и откидывающейся прозрачной крышки на лицевой панели счетчика;

-    наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, сервере, АРМ;

-    организация доступа к информации ИВКЭ и ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и разграничение прав доступа;

-    защита результатов измерений при передаче информации (возможность использования цифровой подписи).

Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий:

-    попытки несанкционированного доступа;

-    факты параметрирования счетчика;

-    факты пропадания напряжения, отклонения тока и напряжения в измерительных цепях от заданных пределов;

-    факты коррекции времени;

-    перерывы питания.

Возможность коррекции времени в:

-    счетчиках (функция автоматизирована);

-    сервере, АРМ (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации (тридцатиминутный график нагрузки активной и реактивной энергии в двух направлениях):

-    счетчик Альфа А1800 - не менее 74 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

-    ИВКЭ, ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом. Комплектность средства измерений

Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

осуществляется по документу РТ-МП-2424-500-2015 «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) НВО АЭС-2 филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Нововоронежская атомная станция». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Ростест-Москва» в октябре 2015 г.

Основные средства поверки:

-    трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;

-    трансформаторов напряжения - по ГОСТ 8.216-2011;

-    счетчиков Альфа А1800 (Госреестр СИ № 31857-11) - по документу «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки ДЯИМ.411152.018 МП», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в 2012 г.

-    УСВ Метроном 300 - по документу М003-13-СИ МП «Устройства синхронизации частоты и времени Метроном серии 300, 600, 900, 1000, 3000. Методика поверки», утвержденному ФГУП ЦНИИС в 2013 г.

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

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

Термометр по ГОСТ 28498-90, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50°С, цена деления 1°С.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе: «Методика (метод) измерений количества электрической энергии и мощности с использованием АИИС КУЭ НВО АЭС-2 филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Нововоронежская атомная станция». НВЦП. 422200.090.МИ». Аттестована ФБУ «Ростест-Москва.

Нормативные документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) НВО АЭС-2 филиала ОАО «Концерн Росэнергоатом» «Нововоронежская атомная станция»

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.