Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности ГУП "Петербургский метрополитен" 2-я очередь
Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности ГУП «Петербургский метрополитен» 2-я очередь (далее -АИИС КУЭ), расположенная по адресу: г. Санкт-Петербург, ГУП «Петербургский метрополитен» ст. метро «Адмиралтейская», СТП V-10, предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами ГУП «Петербургский метрополитен», сбора, обработки, хранения и отображения полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
- автоматическое измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии и средних на 30-минутных интервалах значений активной и реактивной мощности;
- периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому времени измеренных данных о приращениях электрической энергии и значениях электрической энергии с нарастающим итогом с дискретностью учета 30 мин и данных о состоянии средств измерений;
- хранение результатов измерений в стандартной базе данных в течение не менее 3,5 лет;
- обеспечение ежесуточного резервирования базы данных на внешних носителях информации;
- разграничение доступа к базам данных для разных групп пользователей и фиксация в отдельном электронном файле всех действий пользователей с базами данных;
- передача результатов измерений, данных о состоянии средств измерений в различных форматах организациям-участникам оптового и розничного рынка электрической энергии (далее внешним организациям);
- предоставление контрольного санкционированного доступа к результатам измерений, данным о состоянии средств измерений со стороны внешних организаций;
- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка пломб, паролей и т.п.);
- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;
- конфигурирование и настройку параметров АИИС КУЭ;
- ведение времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - информационно-измерительный комплекс точек измерения, включающий:
- измерительные трансформаторы тока (ТТ), напряжения (ТН);
- вторичные измерительные цепи;
- многофункциональные электронные счетчики электрической энергии.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), включающий:
- устройство сбора и передачи данных (УСПД);
- технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура).
3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий:
- Сервер сбора данных (сервер СД);
- технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура);
- программное обеспечение ПО «АльфаЦЕНТР».
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. Счетчик производит измерение действующих (среднеквадратических) значений напряжения (U) и тока и (I) рассчитывает полную мощность S = U-I.
Измерение активной мощности счетчиком выполняется путем перемножения мгновенных значений сигналов напряжения (U) и тока (I) и интегрирования полученных значений мгновенной мощности(Р) по периоду основной частоты сигналов.
Реактивная мощность (Q) рассчитывается в счетчике по алгоритму Q = (S2 - P2)0,5.
Средние значения активной и реактивной мощностей рассчитываются путем интегрирования текущих значений P и Q на 30-минутных интервалах времени.
УСПД осуществляет сбор и обработку результатов измерений, в том числе расчет расхода активной и реактивной электрической энергии и мощности, хранение полученной информации в энергонезависимой памяти. По запросу с сервера СД с периодичностью один раз в полчаса УСПД по предусмотренным каналам связи осуществляет передачу накопленной информации в базу данных. Вышеописанные процедуры выполняются автоматически, время и частота опроса настраиваются вручную и могут быть изменены в процессе эксплуатации.
Сервер СД осуществляет дальнейшую обработку поступающей информации, долгосрочное хранение данных, отображение накопленной информации, оформление справочных и отчетных документов.
Передача результатов измерений и данных о состоянии средств измерений внешним организациям осуществляется сервером СД по основному каналу сети интернет и по резервному каналу связи телефонной сети общего пользования.
АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ), включающую в себя сервер СД ГУП «Петербургский метрополитен», осуществляющий синхронизацию часов УСПД по эталонным сигналам точного времени, полученным от спутников глобальной системы позиционирования GPS типа Ви-353 USB.
Часы сервера ГУП «Петербургский метрополитен» синхронизированы с часами приемника, сличение ежесекундное, погрешность синхронизации не более ±0,1 с. Сличение часов УСПД с часами сервера ГУП «Петербургский метрополитен» происходит при каждом получасовом опросе, корректировка часов УСПД происходит при расхождении с часами сервера ГУП «Петербургский метрополитен» более, чем на ±2 с. Сличение часов счетчиков с часами УСПД происходит при каждом получасовом опросе, корректировка часов счетчиков происходит при расхождении с часами УСПД более, чем на ±2 с.
Факт каждой коррекции регистрируется в Журнале событий счетчиков, УСПД и сервера СД. Погрешность часов компонентов системы (счетчиков, УСПД, сервера СД) не превышает ±5 с.
Журналы событий счетчиков электрической энергии и УСПД отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции показаний часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.
Состав измерительных каналов приведен в табл. 1.
Таблица 1
| № ИК | Наименование присоединения | Состав измерительных каналов | ||||
| ТТ | ТН | Счетчик электрической энергии | УСПД | Оборудование ИВК (3-й уровень) | ||
| 150 | CTn-V10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 2, фидер 45-М205/М1205 | ТЛО-10; 300/5; 0,2S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 25433-08; Заводской номер: 7563 7577 7570 | НАМИТ-10-2 10000/100 0,2 Госреестр СИ № 16687-07 Заводской номер: 0848 | Альфа А1800, A1802RAL-P4GB-DW-4; 1ном (Тмакс) = 5 (10) А; Uhom =100 В; класс точности: по активной энергии - 0,2S; по реактивной - 0,5; ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ 26035-83; Госреестр СИ № 31857-06; Заводской номер 01199809 | RTU- 325- H-E2-M3-B8-G, Госреестр СИ № 19495-03; Заводской номер 002411 | Каналообразующая аппаратура, Сервер СД, ПО Альфа ЦЕНТР |
| 151 | СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 4, фидер 45-М204/М1204 | ТЛО-10; 300/5; 0,2S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 25433-08; Заводской номер: 7567 7556 7565 | Альфа А1800, A1802RAL-P4GB-DW-4; Ihom (Тмакс) = 5 (10) А; Uhom =100 В; класс точности: по активной энергии - 0,2S; по реактивной - 0,5; ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ 26035-83; Госреестр СИ № 31857-06 Заводской номер: 01199810 | |||
Примечание:
Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электрической энергии на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 1. Допускается замена УСПД на однотипное утвержденного типа. Замена оформляется актом. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ, как его неотъемлемая часть.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется программное обеспечение (ПО) «АльфаЦЕНТР».
ПО «АльфаЦЕНТР» внесено в Государственный реестр средств измерений РФ в составе комплексов измерительно-вычислительных для учета электрической энергии «Альфа ЦЕНТР» под № 44595-10.
Уровень защиты ПО «АльфаЦЕНТР» от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 - C.
Идентификационные данные ПО «АльфаЦЕНТР» приведены в табл. 2.
Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Наименование программного модуля (идентификационное наименование программного обеспечения) | Наименование файла | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ПО «Альфа ЦЕНТР» АС SE у | программа-планировщик опроса и передачи данных | Amrserver.exe | 3.33.0.0 | DA3EDBBBF127FEA41 0B4BBFEFB42E5A9 | MD5 |
| драйвер ручного опроса счетчиков и УСПД | Атгс.ехе | 3.33.2.0 | 12C661C6A94D08DD3B 459BEB67A83E01 | ||
| драйвер автоматического опроса счетчиков и УСПД | Amra.exe | 3.33.2.0 | D1BE2765FC9E9684CB 1D8EF2696DEFB7 | ||
| драйвер работы с СД | Cdbora2.dll | 3.32.0.0 | 407E72BFEAA9AF40F9 0DBB424B3BB335 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ПО «Альфа ЦЕНТР» AC_SE_y | библиотека шифрования пароля счетчиков | encryptdll.dll | 2.0.0.0 | 0939CE05295FBCBBBA 400EEAE8D0572C | MD5 |
| библиотека сообщений планировщика опросов | alphamess.dll | нет данных | B8C331ABB5E34444170 EEE9317D635CD |
Технические характеристики
| Количество ИК коммерческого учета | 2 |
| Номинальное напряжение на вводах системы, кВ | 10 |
| Нормальные условия эксплуатации: | |
| - напряжение | (0,98 - 1,02) ином |
| - ток | (1 - 1,2) 1ном |
| - коэффициент мощности, еозф | 0,9 |
| - температура окружающей среды, °С | 20 ± 5 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| - напряжение, В | (0,9 - 1,1) ином |
| - ток, А | (0,01 - 1,2) 1ном |
| - коэффициент мощности, еозф | 0,5 < еозф < 1 |
| - температура окружающей среды, °С | от 15 до 35 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности часов компонентов системы, с ±5
Пределы допускаемых относительных погрешностей ИК (измерение активной и реактивной электрической энергии и мощности), %, для рабочих условий эксплуатации АИИС КУЭ приведены в табл. 3.
Таблица 3
| № ИК | Наименование присоединения | Значение еозф | 1%1ном < I < 5%1ном | 5%1ном < I < 20%1ном | 20%1ном < I < 100%1ном | 100%1ном < I < 120%1ном |
| Активная энергия | ||||||
| 150 151 | СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 2, фидер 45-М205/М1205 СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 4, фидер 45-М204/М1204 | 1,0 | ±1,2 | ±0,8 | ±0,8 | ±0,8 |
| 150 151 | СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 2, фидер 45-М205/М1205 СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 4, фидер 45-М204/М1204 | 0,8 | ±1,4 | ±1,1 | ±0,9 | ±0,9 |
| 150 151 | СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 2, фидер 45-М205/М1205 СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 4, фидер 45-М204/М1204 | 0,5 | ±2,2 | ±1,4 | ±1,2 | ±1,2 |
Продолжение таблицы 3
| № ИК | Наименование присоединения | Значение cos<p | 1%1ном < I < 5%1ном | 5%1ном < I < 20%1ном | 20%1„м < I < 100%1ном | 100%1ном < I < 120%1„м |
| Реактивная энергия | ||||||
| 150 151 | СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 2, фидер 45-М205/М1205 СТП^Ю (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 4, фидер 45-М204/М1204 | 0,8 | ±4,3 | ±1,7 | ±1,2 | ±1,2 |
| 150 151 | СТП^Ю (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 2, фидер 45-М205/М1205 СТП-У10 (10кВ) ст. «Адмиралтейская» Секция 1, ячейка 4, фидер 45-М204/М1204 | 0,5 | ±3,1 | ±1,4 | ±1,1 | ±1,0 |
Надежность применяемых в системе компонентов:
- счетчики электрической энергии - среднее время наработки на отказ, не менее 120000 ч, средний срок службы 30 лет;
- трансформатор тока - среднее время наработки на отказ для ТОЛ-10, не менее 400000 ч;
- трансформатор напряжения - среднее время наработки на отказ для НАМИТ-10-2 УХЛ2, не менее 400000 ч;
- УСПД - среднее время наработки на отказ, не менее 100000 ч, средний срок службы 30 лет;
- модем для коммутируемых линий, не менее 17520 ч;
- сервер СД - среднее время наработки на отказ, не менее 100000 ч.
Надежность системных решений:
- резервирование питания компонентов АИИС КУЭ с помощью устройства АВР;
- резервирование каналов связи: для передачи информации внешним организациям организованы два независимых канала связи.
Регистрация в журналах событий компонентов системы времени и даты:
- счетчиками электрической энергии:
o попыток несанкционированного доступа;
o связи со счетчиком, приведших к каким-либо изменениям данных;
o коррекции текущих значений времени и даты;
o отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях;
o перерывов питания;
o самодиагностики (с записью результатов);
- УСПД:
o попыток несанкционированного доступа;
o связи с УСПД, приведшие к каким-либо изменениям данных;
o перезапуска УСПД;
o коррекции текущих значений времени и даты;
o перерывов питания;
o самодиагностики (с записью результатов).
Защищённость применяемых компонентов:
Механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- счетчиков электрической энергии;
- клемм вторичных обмоток трансформаторов тока;
- промежуточных клеммников вторичных цепей тока и напряжения;
- испытательных клеммных коробок;
- УСПД.
Защита информации на программном уровне:
- установка паролей на счетчиках электрической энергии;
- установка пароля на УСПД;
- установка пароля на сервер СД;
- возможность использования цифровой подписи при передачи данных.
Глубина хранения информации:
- счетчик электрической энергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток; сохранность данных в памяти при отключении питания - 30 лет;
- УСПД - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях по каждому ИК не менее 35 суток, сохранность данных в памяти при отключении питания -не менее 5 лет;
- Сервер СД - хранение результатов измерений и информации о состояний средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии и мощности ГУП «Петербургский метрополитен» 2-я очередь.
Комплектность
| Наименование | Обозначение (марка и/или тип оборудования, версия ПО) | Кол-во |
| Трансформатор тока | ТЛО-10 | 6 |
| Трансформатор напряжения | НАМИТ-10-2 УХЛ2 | 1 |
| Счетчик электрической энергии | A18O2RAL-P4GB-DW-4 | 2 |
| УСПД | RTU-325H-E2-512-M3-T2-Q | 1 |
| Модем для коммутируемых линий | Модем Zyxel OMNI 56K | 1 |
| Сервер СД | Сервер 1U 19” компьютер с чипсет i7320, Dual Xenon, с 2 процессорами Intel XENON 3.0 GHz 2MB FCBGA, 512 MB DDR400 PC3200 ECC REG, Seagate 120Gb SATA-2, FDD Slim, DVD±RW Slim, AIC RMC1D2-XPSS 400W SATA | 1 |
| Программное обеспечение «АльфаЦЕНТР» | АС SE y | 1 |
| Инструкция по формированию и ведению базы данных | 59081614.АУ.001.И4 | 1 |
| Инструкция по эксплуатации | 59081614.АУ.001.ИЭ | 1 |
| Руководство пользователя | 59081614.АУ.001.И3 | 1 |
| Технологическая инструкция | 59081614.АУ.001.И2 | 1 |
| Методика измерений | 59081614.АУ.001.МИ | 1 |
| Паспорт-формуляр | 59081614.АУ.001.ПС | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МИ 3000-2006 «ГСИ. Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки».
Сведения о методах измерений
Измерения производятся в соответствии с документом 59081614.АУ.001 МИ «Методика измерений количества электрической энергии и мощности с использованием автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электрической энергии ГУП «Петербургский метрополитен» 2-я очередь». Свидетельство об аттестации № 01.00292.432.00233-2012 от 01.08.2012.
Нормативные документы
1. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
2. ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
3. МИ 3000-2006 «ГСИ. Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки».
Рекомендации к применению
- осуществление торговли и товарообменных операций.