Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности АИИС КУЭ ООО «Синтез ОКА» (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, переданной и потребленной за установленные интервалы времени, а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения и отображения информации.
Областью применения данной АИИС КУЭ является коммерческий учёт электрической энергии на ООО «Синтез ОКА».
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, двухуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения, которая состоит из 5 измерительно-информационных каналов (далее - ИИК) и измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) АИИС КУЭ.
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;
- автоматизированный сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин.);
- хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;
- передача в организации - участники оптового рынка электроэнергии (ОРЭ) результатов измерений (1 раз в сутки) и/или по запросу;
- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии средств измерений со стороны сервера организаций - участников оптового рын
ка электроэнергии;
- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);
- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;
- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;
- ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - информационно-измерительные комплексы (ИИК), включающие измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5 и 0,5s по ГОСТ 7746, измерительные трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983 и счетчики активной и реактивной электроэнергии типа Альфа А1800 класса точности 0,5S по ГОСТ Р 52323 (в части активной электроэнергии) и 1,0 по ГОСТ 26035 (в части реактивной электроэнергии), установленных на объектах ООО «Синтез ОКА».
2-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) АИИС КУЭ с функциями ИВКЭ, включающий в себя устройство сбора и передачи данных (УСПД), аппаратуру передачи данных внутренних и внешних каналов связи, автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов и специализированное программное обеспечение (ПО) «Альфа ЦЕНТР», устройство синхронизации системного времени (УССВ).
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.
Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Для передачи информации с цифровых выходов счетчиков (ИИК) в УСПД (уровень ИВК) используется канал связи, организованный по интерфейсу RS-485 с последующим преобразованием в формат канала оптоволоконной линии связи (ВОЛС) (счетчик - медиаконвертер - канал ВОЛС - медиаконвертер - УСПД).
АИИС КУЭ предусматривает возможность непосредственного подключения к отдельным электросчетчикам при помощи переносного инженерного пульта и ПО «Альфа ЦЕНТР» с последующей загрузкой данных в УСПД.
Данные с УСПД передаются на АРМы по интерфейсу RS - 232 с последующим преобразованием в формат сети Ethernet (УСПД - Ethernet-сервер - ЛВС - АРМ).
В УСПД осуществляется вычисление значений электроэнергии с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление, передача накопленных данных на АРМ и обработка (вычисление электропотребления за заданные периоды для заданных групп измерительных каналов). Данные по результатам измерений с УСПД передаются заинтересованным субъектам по каналам телефонной и сотовой связи (стандарт GSM).
Для выдачи данных об энергопотреблении в ОАО «АТС», ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» предусмотрено использование основного и резервного каналов связи:
- основной канал: коммутируемая телефонная связь;
- резервный канал: сотовая связь стандартов GSM.
Система формирует отчеты в формате XML для передачи заинтересованным организациям.
Отчеты об энергопотреблении передаются в ОАО «АТС» в XML формате и подтверждаются электронной цифровой подписью. Для формирования XML - файла отчета используется программное обеспечение «Альфа ЦЕНТР». Периодичность выдачи информации и объем передаваемых данных описан временным регламентом ОАО «АТС».
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени, созданной на основе устройства синхронизации системного времени УССВ-35 HVS, , который ежесекундно без обработки передает в УСПД сигналы точного времени с точностью до целых секунд. Таким образом, точность хода часов в УСПД составляет 1 сек. При каждом сеансе связи и не реже чем 1 раз в 30 мин. осуществляется сличение времени между счетчиком и УСПД. Коррекция осуществляется при обнаружении рассогласования более чем на ± 2 с.
Журналы событий счетчика электроэнергии отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах, корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.
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 таблицах 3 и 4. |
| Параметры питающей сети переменного тока: Напряжение, В частота, Гц | 220± 22 50 ± 1 |
| Температурный диапазон окружающей среды: - счетчиков электрической энергии, °С - трансформаторов тока и напряжения, °С | +10...+35 -30...+35 |
| Индукция внешнего магнитного поля в местах установки счетчиков, не более, мТл | 0,5 |
| Мощность, потребляемая вторичной нагрузкой, подключаемой к ТТ и ТН, % от номинального значения | 25-100 |
| Потери напряжения в линии от ТН к счетчику, не более, % | 0,25 |
| Первичные номинальные напряжения, кВ | 6; 0,22 |
| Первичные номинальные токи, кА | 1,5; 0,6; 0,2 |
| Номинальное вторичное напряжение, В | 100 |
| Номинальный вторичный ток, А | 5 |
| Количество точек учета, шт. | 5 |
| 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, не менее, лет | 10 |
Таблица 2
| Канал измерений | Средство измерений | Ктт •Ктн •Ксч | Наименование измеряемой величины |
| Номер ИК, код точки измерений | Наименование объекта учета, диспетчерское наименование присоединения | Вид СИ, класс точности, коэффициент трансформации, № Госреестра СИ или свидетельства о поверке | Обозначение, тип | Заводской номер |
| ООО «Синтез ОКА» | УСПД | № 19495-03 | RTU-327 | № 004149 | | Энергия активная, WP Энергия реактивная, Wq Календарное время |
| 1 | Фидер №17Ц Игумновская ТЭЦ ОАО «ТГК-6» | ТТ | КТ 0,5S Ктт=1500/5 № 1261-02 | А | ТПОЛ-10 | № 8949 | 18 000 | Ток первичный, Ii |
| В | - | | Напряжение первичное, U1 |
| С | ТПОЛ-10 | № 8950 | Ток вторичный, I2 Напряжение вторичное, U2 Энергия активная, WP Энергия реактивная, Wq Календарное время |
| ТН | КТ 0,5 Ктн=6000/100 № 2611-70 | А В С | НТМИ-6-66 | № 1946 |
| Счетчик | КТ 0,5S/1 Ксч=1 № 31857-06 Kh=5000 имп/кВтч(кварч) | A1805RL-P4G-DW-3 | № 01183388 |
| Канал измерений | Средство измерений | Ктт •Ктн •Ксч | Наименование измеряемой величины |
| Номер ИК, код точки измерений | Наименование объекта учета, диспетчерское наименование присоединения | Вид СИ, класс точности, коэффициент трансформации, № Госреестра СИ или свидетельства о поверке | Обозначение, тип | Заводской номер |
| 2 | Фидер №3Ц ОАО «Синтез» | ТТ | КТ 0,5 s Ктт=600/5 № 1261-02 | А | ТПОЛ-10 | № 7863 | 7 200 | Ток первичный, I1 |
| В | | | Напряжение первичное, U1 |
| С | ТПОЛ-10 | № 7864 | Ток вторичный, I2 Напряжение вторичное, U2 Энергия активная, WP Энергия реактивная, Wq Календарное время |
| ТН | КТ 0,5 Ктн=6000/100 № 2611-70 | А В С | НТМИ-6-66 | № 9021 |
| Счетчик | КТ 0,5S/1 Ксч=1 № 31857-06 Kh=5000 имп/кВт^ч(квар^ч) | A1805RL-P4G-DW-3 | № 01183389 |
| 3 | ТСН | ТТ | КТ 0,5 Ктт=200/5 № 15174-01 | А | ТШП-0,66 | № 8140126 | 40 | Ток первичный, Ii |
| В | ТШП-0,66 | № 8140125 | Напряжение первичное, U1 |
| С | ТШП-0,66 | № 8140111 | Ток вторичный, I2 Напряжение вторичное, U2 Энергия активная, WP Энергия реактивная, Wq Календарное время |
| ТН | - | | - | - |
| - | - |
| - | - |
| Счетчик | КТ 0,5S/1 Ксч=1 № 31857-06 Kh=5000 имп/кВт^ч(квар^ч) | A1805RL-P4G-DW-4 | № 01183390 |
| Канал измерений | Средство измерений | Ктт •Ктн •Ксч | Наименование измеряемой величины |
| Номер ИК, код точки измерений | Наименование объекта учета, диспетчерское наименование присоединения | Вид СИ, класс точности, коэффициент трансформации, № Госреестра СИ или свидетельства о поверке | Обозначение, тип | Заводской номер |
| 4 | Фидер 9 ООО Торговый центр «Тосол-Синтез» | ТТ | КТ 0,5S Ктт=200/5 № 7069-02 | А | ТОЛ-10-1-2-10 | № 17599 | 2 400 | Ток первичный, I1 |
| В | - | - | Напряжение первичное, U1 |
| С | ТОЛ-10-1-2-10 | № 17602 | Ток вторичный, I2 Напряжение вторичное, U2 Энергия активная, WP Энергия реактивная, Wq Календарное время |
| ТН | КТ 0,5 Ктн=6000/100 № 3345-04 | А | НОЛ.08 | № 237 |
| В | - | - |
| С | НОЛ.08 | № 244 |
| Счетчик | КТ 0,5S/1 Ксч=1 № 31857-06 Kh=5000 имп/кВт^ч(квар^ч) | A1805RAL-P4G-DW-3 | № 01183391 |
| 5 | Фидер 10 ООО Торговый центр «Тосол-Синтез» | ТТ | КТ 0,5S Ктт=200/5 № 7069-02 | А | ТОЛ-10-1-2-10 | № 17600 | 2 400 | Ток первичный, Ii |
| В | - | - | Напряжение первичное, U1 |
| С | ТОЛ-10-1-2-10 | № 17601 | Ток вторичный, I2 Напряжение вторичное, U2 Энергия активная, WP Энергия реактивная, Wq Календарное время |
| ТН | КТ 0,5 Ктн=6000/100 № 20186-05 | А В С | НАМИ-10-95 | № 4551 |
| Счетчик | КТ 0,5S/1 Ксч=1 № 31857-06 Kh=5000 имп/кВт^ч(квар^ч) | A1805RAL-P4G-DW-3 | № 01183392 |
Примечание: В процессе эксплуатации системы возможны замены отдельных измерительных компонентов без переоформления сертификата 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 2999-2006. Акт хранится совместно с описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Таблица 3. Пределы допускаемых относительных погрешностей при измерении активной электрической энергии, %.
| № ИИК | cos ф | 5 1(2) %I I1(2) %<I—15% | 5 5%I L5%<I—Ы% | 5 20%I I20%<I—1100% | 5 100%i I100%<I—1120% |
| 1 | 1 | ±2,5 | ±1,7 | ±1,6 | ±1,6 |
| 0,8 | ±3,4 | ±2,4 | ±2,0 | ±2,0 |
| 0,5 | ±5,7 | ±3,4 | ±2,7 | ±2,7 |
| 2 | 1 | ±2,5 | ±1,7 | ±1,6 | ±1,6 |
| 0,8 | ±3,4 | ±2,4 | ±2,0 | ±2,0 |
| 0,5 | ±5,7 | ±3,4 | ±2,7 | ±2,7 |
| 3 | 1 | - | ±2,3 | ±1,6 | ±1,5 |
| 0,8 | - | ±3,3 | ±2,1 | ±1,8 |
| 0,5 | - | ±5,5 | ±3,1 | ±2,4 |
| 4 | 1 | ±2,5 | ±1,7 | ±1,6 | ±1,6 |
| 0,8 | ±3,4 | ±2,4 | ±2,0 | ±2,0 |
| 0,5 | ±5,7 | ±3,4 | ±2,7 | ±2,7 |
| 5 | 1 | ±2,5 | ±1,7 | ±1,6 | ±1,6 |
| 0,8 | ±3,4 | ±2,4 | ±2,0 | ±2,0 |
| 0,5 | ±5,7 | ±3,4 | ±2,7 | ±2,7 |
Таблица 4. Пределы допускаемых относительных погрешностей при измерении реактивной электрической энергии, %.
| № ИИК | sin ф | 5 2 %I I2 %<I—I5% | 5 5%I I5%<I—I20% | 5 20%I I20%<I—I100% | 5 100%i I100%<I—I120% |
| 1 | 0,87 | ±4,5 | ±2,8 | ±2,1 | ±2,1 |
| 0,6 | ±6,4 | ±3,7 | ±2,6 | ±2,5 |
| 2 | 0,87 | ±4,5 | ±2,8 | ±2,1 | ±2,1 |
| 0,6 | ±6,4 | ±3,7 | ±2,6 | ±2,5 |
| 3 | 0,87 | - | ±3,4 | ±2,2 | ±2,0 |
| 0,6 | - | ±5,1 | ±2,9 | ±2,3 |
| 4 | 0,87 | ±4,5 | ±2,8 | ±2,1 | ±2,1 |
| 0,6 | ±6,4 | ±3,7 | ±2,6 | ±2,5 |
| 5 | 0,87 | ±4,5 | ±2,8 | ±2,1 | ±2,1 |
| 0,6 | ±6,4 | ±3,7 | ±2,6 | ±2,5 |
Примечание: Погрешность нормируется для тока I от 2% до 5% номинального значения при cosф<1.
Надежность применяемых в системе компонентов:
• электросчетчик - среднее время наработки на отказ не менее Т=120000 ч., среднее время восстановления работоспособности 1в=24 ч.;
• УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т=40000 ч., среднее время восстановления работоспособности 1в=24 ч.;
Надежность системных решений:
• резервирование электрического питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания;
• резервирование внешних каналов передачи данных осуществляется посредством использования основного и резервного каналов связи:
- основной канал: коммутируемая телефонная связь. Скорость передачи данных составляет не менее 38400 бит/с.;
- резервный канал: сотовая связь стандартов GSM. Скорость передачи данных составляет не менее 9600 бит/с.
Регистрация событий:
• журнал событий счетчика:
- включение и отключение питания счетчика (две записи);
- дата и время перепрограммирования;
- дата и время сброса максимальной мощности;
- дата и время очистки журнала событий;
- дата и время включения и отключения режима ТЕСТ;
- дата и время изменения тарифного расписания;
- отключение и включение напряжения пофазно.
Количество событий задается программно и может составлять от 0 до 255. Выбор «0» означает отказ от ведения журнала событий.
Защищенность применяемых компонентов:
• механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчетчиков;
- промежуточных клеммников вторичных цепей;
- испытательных коробок;
- УСПД;
• защита информации на программном уровне:
- результатов измерений при передаче информации( возможность использования цифровой подписи);
- установка пароля на счетчик;
- установка пароля на УСПД;
- установка пароля на АРМ.
Глубина хранения информации:
• электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 60 суток; хранение профиля нагрузки при отключении питания - не менее 5 лет;
• УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому ИИК и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее 45 суток; при отключении питания - не менее 3 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии и мощности АИИС КУЭ ООО «Синтез ОКА».
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ определяется проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений. Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ
| Наименование | Количество, шт |
| Трансформатор тока 0,5s/10P 15/15 ВА ТПОЛ-10 600/5 | 2 |
| Трансформатор тока 0,5s/10P 15/15 ВА ТПОЛ-10 1500/5 | 2 |
| Трансформатор тока 0,5s/10P 15/15 ВА ТОЛ-10-1-2-10 200/5 | 4 |
| Трансформатор тока 0,5 5 ВА ТШП-0,66 200/5 | 3 |
| Трансформатор напряжения 0,5 НОЛ.08 6000/100 | 2 |
| Трансформатор напряжения 0,5 НАМИ-10-95 6000/100 | 1 |
| Трансформатор напряжения 0,5 НТМИ-6-66 6000/100 | 2 |
| Микропроцессорный счетчик Альфа А 1800 A1805RL-P4G-DW-3 | 2 |
| Микропроцессорный счетчик Альфа А 1800 A1805RAL-P4G-DW-3 | 2 |
| Микропроцессорный счетчик Альфа А 1800 A1805RL-P4G-DW-4 | 1 |
| Устройство синхронизации системного времени (УССВ-35У^) | 1 |
| Рабочая станция АРМ | 1 |
| Шкаф коммутационный 1 (медиаконвертер TCF-142-S,устройства защиты от импульсных помех в перв. сетях электропитания PVIII 2AC230/10 - 2 шт., защита интерфейса RS-485 DI-16V - 2 шт, источник бесперебойного питания Back-UPS CS 350 ВА, блок питания TMS 15112С, оптический кросс ШКО-Н-М1^М^Т-8) | 1 |
| Шкаф коммутационный 2 (УСПД RTU-327-E1-R2M2-M08, устройства защиты от импульсных помех в перв. сетях электропитания PVIII 2AC230/10 - 2 шт, защита телефонной линии TL42, источник бесперебойного питания Smart-UPS 1000VA USB&Serial RM 2U 230V, блок питания DV-2190ACUP (для URV1), блок питания DR-30-12, CBL-M37M9x4-30(Op14D), медиаконвертер TCF-142-S - 2 шт, Ethernet-сервер NPort 5110, УССВ-35 HVS, оптический кросс KPH-8-FC(ST)) | 1 |
| Шкаф оптический (медиаконвертер TCF-142-S - 2 шт, устройства защиты от импульсных помех в перв. сетях электропитания PVIII 2AC230/10 - 2 шт, защита интерфейса RS-485 DI-16V - 4 шт, источник бесперебойного питания Back-UPS CS 350 ВА, блок питания AC/DC (12V,0,84 A)DRA10-12, оптический кросс ШКО-Н-MA-SM-ST-16) | 1 |
| Переносной инженерный пульт на базе Notebook в комплекте с оптическим преобразователем AE1 | 1 комплект |
| ПО Альфа-Центр АС РЕ 10 | 1 |
| ПО Альфа-Центр АС РЕ 2 | 1 |
| ПО Альфа-Центр АС XML | 1 |
| ПО Альфа-Центр АС М | 1 |
| ПО Альфа-Центр АС Т | 1 |
| ПО Альфа-Центр АС Диспетчер заданий | 1 |
| Медиаконвертер RS-485/F0 | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 экземпляр |
| Методика поверки | 1 экземпляр |
Поверка
Поверка АПИС КУЭ ООО «Синтез ОКА» проводится по документу «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности АПИС КУЭ ООО «Синтез ОКА». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2008 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 УС11Д K1U-327-E1-R2N2-M08 в соответствии с методикой поверки ДИЯМ.466453.005 МП утвержденной 2003 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 Р 52323-2005 (МЭК 62053-22:2003) "Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S;
ГОСТ 26035-83 «Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия».
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 ООО «Синтез ОКА» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
