Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, выработанной и потребленной за установленные интервалы времени, отдельными технологическими объектами Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, г. Санкт-Петербург, сбора, обработки, хранения полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчетов.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональною, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;
- периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический 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;
- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений со стороны сервера;
- 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 - трансформаторы тока (ТТ) класса точности и 0,5S по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения (TH) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983 и счётчики активной и реактивной электроэнергии «ЕвроАЛЬФА» EA05RAL-B-4W класса точности 0,5 S по ГОСТ Р 52323-2005 для активной электроэнергии и класса точности 1,0 по ГОСТ Р 52425-2005 для реактивной энергии.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, сервер баз данных (БД) АИИС КУЭ, многоканальное устройство связи (МУС) Е200-1, автоматизированные рабочие места персонала и программное обеспечение (ПО) на базе ИВК «Спрут».
В качестве первичных преобразователей напряжения и тока в ИК использованы измерительные трансформаторы напряжения (TH) типа НАМИТ-10-2 (Госреестр РФ № 18178-99), кл. точности 0,5 и измерительные трансформаторы тока (ТТ) ТИЛ-10-М (Госреестр РФ № 22192-07), кл. точности 0,5S.
Измерения электрической энергии выполняется путем интегрирования по времени мощности контролируемого присоединения (объекта учета) при помощи многофункциональных микропроцессорных счетчиков электрической энергии типа «ЕвроАЛЬФА» EA05RAL-B-4W (Госреестр РФ № 16666-07), кл. точности 0,5S по ГОСТ Р 52323-2005 для активной электроэнергии и класса точности 1,0 по ГОСТ Р 52425-2005 для реактивной энергии.
Измерения активной мощности (Р) счетчиком типа ЕвроАЛЬФА выполняется путем перемножения мгновенных значений сигналов напряжения (и) и тока (i) и интегрирования полученных значений мгновенной мощности (р) по периоду основной частоты сигналов.
Счетчик ЕвроАЛЬФА производит измерения действующих (среднеквадратических) значений напряжения (U) и тока (I) и рассчитывает полную мощность S = Uxl. Реактивная мощность (Q) рассчитывается в счетчике по алгоритму Q = (S2 - Р2)0,5.
Средние значения активной и реактивной мощностей рассчитываются путем интегрирования текущих значений Р и Q на 30-минутных интервалах времени.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям поступает на верхний уровень системы (сервер БД).
На верхнем уровне выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и TH, формирование и хранение поступающей информации, оформление отчетных документов.
Передача данных от приборов учета электрической энергии на СБД Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров производится по интерфейсу RS-485. В качестве основного канала передачи информации в ОАО «Петербургская сбытовая компания» используется телефонный канал ГТС. Информация передается с электрических счетчиков энергии с использованием каналообразующих средств ИВК «Спрут» (Госреестр РФ № 18897-05) и модема U.S. Robotics Courier. Для организации резервного канала применяется сотовый модем Siemens МС 35i, работающий в сотовой сети оператора «Мегафон».
Для защиты информационных и измерительных каналов АИИС КУЭ от несанкционированных вмешательств, предусмотрена механическая и программная защита. Все кабели, приходящие на счетчик от измерительных трансформаторов и сигнальные кабели от счетчика, кроссируются в пломбируемом отсеке счетчика.
Коррекция хода системных часов (астрономическое время, часы Сервера и внутренние часы счетчика) АИИС КУЭ Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров производится от системных часов сервера верхнего уровня ОАО «Петербургская сбытовая компания» в ходе опроса счетчиков. Коррекция выполняется автоматически, если расхождение часов сервера верхнего уровня ОАО «Петербургская сбытовая компания» и часов АИИС КУЭ Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров превосходит 2 с. Факт каждой коррекции регистрируется в Журнале событий Сервера БД АИИС КУЭ Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров. Погрешность системного времени не превышает ±5 с.
Технические характеристики
Состав измерительных каналов приведен в табл. 1.
Таблица 1
| Наименование объекта | Состав измерительного канала | Вид электроэнергии |
| ТТ | TH | Счетчик |
| РП 6275 яч. 8. | ТПЛ-Ю-М 200/5 Кл. т. 0,5S зав.№ 1846 зав.№ 1425 зав.№ 2049 Госреестр РФ №22192-07 | НАМИТ-10-2, 6000/100 В; зав.№ 2089 класс точности 0,5; Госреестр РФ № 18178-99 | «ЕвроАЛЬФА» EA05RAL-B-4W; к.т. A 0,5S R 1,0 зав.№ 01169404 Госреестр РФ № 16666-07 | Активная и реактивная |
| РП 6275 яч. 13. | ТПЛ-Ю-М 200/5 Кл. т. 0,5S зав.№ 1849 зав.№ 1786 зав.№ 1914 Госреестр РФ №22192-07 | НАМИТ-10-2, 6000/100 В; зав.№ 2094 класс точности 0,5; Госреестр РФ № 18178-99 | «ЕвроАЛЬФА» EA05RAL-B-4W; к.т. A 0,5S R 1,0 зав.№ 01169405 Госреестр РФ № 16666-07 |
Примечания:
1 . Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформатор напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ Р 52323-05 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ Р 52425-2005 в режиме измерения реактивной электроэнергии.
2 . Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 1. Замена оформляется актом в установленном на Санкт-Петербургском государственном технологическом университете растительных полимеров порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Пределы допускаемых относительных погрешностей измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности для реальных (рабочих) условий эксплуатации АИИС КУЭ Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров приведены в табл. 2.
Таблица 2
| Наименование присоединения | Значение coscp | 1%<I/IH <5% | 5% <!/!„< 20% | 20% <1ЛН <100% | 100% < 1ЛН <120% |
| Активная электрическая энергия |
| 1 | РП 6275 яч. 8 РП 6275 яч. 13 | 1,0 | не норм. | ±1,65 | ±1,53 | ±1,53 |
| 2 | РП 6275 яч. 8 РП 6275 яч. 13 | 0,8 | не норм. | ±2,26 | ±1,82 | ±1,82 |
| 3 | РП 6275 яч. 8 РП 6275 яч. 13 | 0,5 | не норм. | ±3,37 | ±2,60 | ±2,60 |
| Реактивная элект | эическая энергия |
| 1 | РП 6275 яч. 8 РП 6275 яч. 13 | 0,8 | не норм. | ±4,18 | ±3,68 | ±3,68 |
| 2 | РП 6275 яч. 8 РП 6275 яч. 13 | 0,5 | не норм. | ±3,39 | ±3,28 | ±3,27 |
Примечание: В качестве характеристик допускаемой основной погрешности указаны доверительные границы погрешности результата измерений при доверительной вероятности 0,95.
Рабочие условия:
- параметры сети: напряжение (0,9-5-l,l)UHOM; ток (0,05±l,2)IHoM; coscp от 0,8 инд. до 1,0 инд.;
- допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов и счетчиков от 10 до 30°С.
Надежность применяемых в системе компонентов:
- электросчётчик - среднее время наработки на отказ не менее Т = 80000 ч. Средний срок службы 30 лет;
- ТТ и TH - средний срок службы 25 лет.
Надежность системных решений:
■ резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники рынка электроэнергии по электронной почте;
■ регистрация событий:
- в журнале событий счётчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике.
Защищённость применяемых компонентов:
■ механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчётчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- сервера;
■ защита информации на программном уровне:
- результатов измерений (при передаче, возможность использования цифровой подписи);
- установка пароля на счетчик;
- установка пароля на сервер.
Глубина хранения информации:
■ электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток, сохранение информации при отключении питания - не менее 10 лет;
■ ИВК - хранение результатов измерений и информации состояний средств измерений за весь срок эксплуатации системы.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ определяется проектной документацией на систему.
Комплект поставки приведен в табл. 3.
Таблица 3
| Наименование | Кол-во |
| Трансформатор напряжения НАМИТ-10-2 6000/100 В | 2 |
| Трансформатор тока ТПЛ-10-М, 200/5 А | 6 |
| Счетчик электрической энергии «ЕвроАЛЬФА» EA05RAL-B-4W | 2 |
| Измерительно-вычислительный комплекс «Спрут» | 1 |
| Модем для коммутируемой телефонной линии U.S. Robotics Courier | 1 |
| Сотовый модем Siemens МС 35i | 1 |
| Комплект эксплуатационных документов | 1 |
| Методика выполнения измерений | 1 |
| Методика поверки | 1 |
| Паспорт | 1 |
Поверка
Поверка проводится в соответствии с документом «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров. Методика поверки», согласованной с ФГУ «Тест-С.-Петербург» в октябре 2008 г.
Основное оборудование, необходимое для поверки:
- средства поверки измерительных трансформаторов напряжения по ГОСТ 8.216-88;
- средства поверки измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003;
- средства поверки счетчиков электрической энергии в соответствии с документом «ГСП. Счетчики электрической энергии многофункциональные ЕвроАльфа. Методика поверки», согласованной с ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в сентябре 2007 г.;
- переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы со счетчиками системы;
- радиоприемник УКВ диапазона, принимающий сигналы службы точного времени.
Межповерочный интервал - 4 года.
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».
ГОСТ 7746-01 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
ГОСТ 1983-01 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
ГОСТ Р 52425-2005 «Статические счетчики реактивной энергии».
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».
Техническая документация на систему коммерческого учета электрической энергии и мощности автоматизированную АИИС КУЭ Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров.
Заключение
Тип системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии и мощности (АИИС КУЭ) Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации.
