Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности ГУП "Петербургский метрополитен" 3-я очередь
Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности ГУП «Петербургский метрополитен» 3-я очередь (далее АИИС КУЭ), расположенная по адресу: СПб, ГУП «Петербургский метрополитен» ст.метро «Международная», СТП V4-(10 кВ), ст.метро «Бухарестская», СТП V5-(10 кВ), предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, потребленной 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 (P) 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 сутки 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 через подключенный приемник сигналов точного времени типа BU-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.
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
| Но мер ИК | Наименование присоединения | Состав измерительных каналов | ||||
| ТТ | ТН | Счетчик электрической энергии | УСПД | Оборудование ИВК (3-й уровень) | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 152 | CTn-V4 (10 кВ) ст. «Международная» Секция 1, ячейка 2, фидер 87-220/320 | ТЛО-10; 300/5; 0,2S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 25433-08; Зав. №: 34722, 34754, 34720. | НАМИТ-10-2 10000/100 0,2; Госреестр СИ № 16687-07 Зав. № 1886110000001 | Альфа А1800, A1802RAL-P4GB-DW-4; 1ном (1макс) = 5 (10) А; ином =100 В; КТ: по активной энергии - 0,2S; по реактивной - 0,5,; ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ Р 52425-2005; Госреестр СИ № 31857-11; Зав. № 01236385 | КТи-325Н-Е2-512-М3-В8-12-р-^ Госреестр СИ РФ: № 44626-10; Зав. № 002411 | |
| 153 | em-v4 (10 кВ) ст. «Международная» Секция 1, ячейка 4, фидер 87-222/322 | ТЛО-10; 300/5; 0,2S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 25433-08; Зав. №: 34740, 34751, 34747. | НАМИТ-10-2 10000/100 0,2; Госреестр СИ № 16687-07 Зав. № 1886110000001 | Альфа А1800, A1802RAL-P4GB-DW-4; 1ном (1макс) = 5 (10) А; ином =100 В; КТ: по активной энергии - 0,2S; по реактивной - 0,5,; ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ Р 52425-2005; Госреестр СИ № 31857-11; Зав. № 01236386 | Канало-образую щая аппаратура, сервер СД, GPS приемник, BU-353 USB, ПО «Альфа-ЦЕНТР» | |
| 154 | CTn-V5 (10 кВ) ст. «Бухарестская» Секция 1, ячейка 2, фидер 145-404/1404 | ТЛО-10; 300/5; 0,2S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 25433-08; Зав. №: 32618, 32632, 32622. | НАМИТ-10-2 10000/100 0,2; Госреестр СИ № 16687-07 Зав. № 1886110000004 | Альфа А1800, A1802RAL-P4GB- DW-4; 1ном (1макс) = 5 (10) А; ином =100 В; КТ: по активной энергии - 0,2S; по реактивной - 0,5,; ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ Р 52425-2005; Госреестр СИ № 31857-11; Зав. № 01236383 | ||
Продолжение таблицы 1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 155 | CTn-V5 (10 кВ) ст. «Бухарестская» Секция 1, ячейка 4, фидер 145-413/1413 | ТЛО-10; 300/5; 0,2S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 25433-08; Зав. №: 32621, 32630, 32619. | НАМИТ-10-2 10000/100 0,2; Госреестр СИ № 16687-07 Зав. № 1886110000004 | Альфа А1800, A1802RAL-P4GB-DW-4; 1ном (1макс) = 5 (10) А; Uhom =100 В; КТ: по активной энергии - 0,2S; по реактивной - 0,5,; ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ Р 52425-2005; Госреестр СИ № 31857-11; Зав. № 01236384 | КТи-325Н-Е2-512-М3-В842^-^ Госреестр СИ РФ: № 44626-10; Зав. № 002411 | Канало-образую щая аппаратура, сервер СД, GPS приемник, BU-353 USB, ПО «Альфа-ЦЕНТР» |
Примечания
1. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электрической энергии на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 1.
2. 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» имеет свидетельство о метрологической аттестации № АПО-001-12 от 31 мая 2012 г., выданное ФГУП «ВНИИМС».
Уровень защиты ПО «АльфаЦЕНТР» соответствует уровню «С» в соответствии с разд. 2.6 МИ 3286-2010.
Идентификационные данные ПО «АльфаЦЕНТР» приведены в табл. 2.
Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ПО «Альфа ЦЕНТР» | 12.01 | 3E736B7F380863F44CC 8E6F7BD211C54 | MD5 |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики АИИС КУЭ приведены в табл. 3.
Таблица 3
| Количество измерительных каналов (ИК) коммерческого учета | 4 |
| Номинальное напряжение на вводах системы, кВ | 10 |
| Отклонение напряжения от номинального, % | ±10 |
| Номинальные значения первичных токов ТТ измерительных каналов, А | 300 |
| Диапазон изменения тока в % от номинального значения тока | от 2 до 120 |
| Коэффициент мощности, cos ф | 0,5 - 1 |
| Диапазон рабочих температур для компонентов системы, °С: - трансформаторов тока, УСПД, счетчиков | от 15 до 35 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности часов всех компонентов системы, с | ±5 |
| Средняя наработка на отказ счетчиков Альфа A1802RAL-P4GB-DW-4, ч, не менее | 120000 |
Пределы допускаемых относительных погрешностей ИК (измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности), %, для рабочих условий эксплуатации АИИС КУЭ приведены в табл. 4.
Таблица 4
| Номер ИК | Значение COSф | 2 % 1ном <1 < 5 % 1ном | 5 % 1ном <1 <20 % 1ном | 20 % U <1 <100 % U | 100 % U <1 <120 % U |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Активная энергия | |||||
| 152 | 1,0 | ±1,1 | ±0,8 | ±0,8 | ±0,8 |
| 153 | |||||
| 154 | |||||
| 155 | |||||
| 152 | 0,8 | ±1,3 | ±1,1 | ±0,9 | ±0,9 |
| 153 | |||||
| 154 | |||||
| 155 | |||||
| 152 | 0,5 | ±1,8 | ±1,4 | ±1,2 | ±1,2 |
| 153 | |||||
| 154 | |||||
| 155 | |||||
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Реактивная энергия | |||||
| 152 | 0,8 | ±2,2 | ±2,0 | ±1,8 | ±1,8 |
| 153 | |||||
| 154 | |||||
| 155 | |||||
| 152 | 0,5 | ±2,0 | ±1,8 | ±1,7 | ±1,7 |
| 153 | |||||
| 154 | |||||
| 155 | |||||
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 ТЛ0-10 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 55000 ч., средний срок службы 25 лет;
- GSM модем - среднее время наработки на отказ не менее 2198760 ч.;
- 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:
- попыток несанкционированного доступа;
- связи со счетчиком, приведших к каким-либо изменениям данных;
- коррекции текущих значений времени и даты;
- отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях;
- перерывов питания;
- самодиагностики (с записью результатов).
■ УСПД:
- попыток несанкционированного доступа;
- связи с УСПД, приведшие к каким-либо изменениям данных;
- перезапуска УСПД;
- коррекции текущих значений времени и даты;
- перерывов питания;
- 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 - 30-минутный 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 состоянии средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии и мощности ГУП «Петербургский метрополитен» 3-я очередь.
Комплектность
| Наименование | Обозначение (марка и/или тип оборудования, версия ПО) | Кол-во |
| Трансформатор тока | ТЛО-10 | 12 |
| Трансформатор напряжения | НАМИТ-10-2 УХЛ2 | 2 |
| Счетчик электрической энергии | A18O2RAL-P4GB-DW-4 | 4 |
| УСПД | RTU 325-H-E2-512-V13-b8-i2-Q-G | 1 |
| GPS приемник | BU-353 USB | 1 |
| Телефонный модем | Zyxel OMNI 56K | 2 |
| Сервер СД | ПЭВМ (IBM совместимый) | 1 |
| Программное обеспечение «АльфаЦЕНТР» | AC_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.002.МИ | 1 |
| Паспорт-формуляр | 59081614.АУ.003.ПС | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МИ 3000-2006 «ГСИ. Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки».
Перечень эталонов, применяемых при поверке:
- средства поверки и вспомогательные устройства, в соответствии с методиками поверки, указанными в описаниях типа на измерительные компоненты АИИС КУЭ, а также приведенные в табл. 2 МИ 3000-2006.
Сведения о методах измерений
Измерения производятся в соответствии с документом 59081614.АУ.002 МИ «Методика измерений количества электрической энергии и мощности с использованием автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электрической энергии ГУП «Петербургский метрополитен», 3-я очередь. Свидетельство об аттестации № 01.00292.432.00265-2013 от 18.03.2013.
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.