Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности ТК "Питер"
Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности ТК «Питер» (далее АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами ТК «Питер», сбора, обработки, хранения полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии;
- периодический (1 раз в 30 мин, 1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электрической энергии 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 средств измерений со стороны организаций-участников розничного рынка электрической энергии;
- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);
- диагностика функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;
- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;
- ведение единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1 -й уровень - трансформаторы тока (ТТ) типа ТШП-0,66 У3, 1000/5, Госреестр СИ № 15173-06, класс точности 0,5S по ГОСТ 7746-2001 и счётчики электрической энергии трехфазные многофункциональные «ЕвроАЛЬФА» EAO5RAL-B-4 (Госреестр СИ № 16666-97), класс точности 0,5S по ГОСТ 30206-94 для активной электрической энергии и класс точности 1,0 по ГОСТ 26035-83 для реактивной электрической энергии, установленные на объектах, указанных в табл. 1 (6 точек измерений);
2 -й уровень - уровень информационно-вычислительного комплекса электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя УСПД типа RTU 325L-E2-512-M2-B2 (Госреестр СИ № 37288-08), приемник сигналов точного времени УССВ-16HVS.
3 -й уровень - информационно-вычислительный комплекс центра сбора и обработки данных АИИС КУЭ на базе информационно-вычислительного комплекса ИВК «Альфа-Центр» (Госреестр СИ № 20481-00), включающий сервер базы данных АИИС КУЭ, совмещенный с автоматизированным рабочим местом (АРМ), каналообразующую аппаратуру и программное обеспечение Альфа-Центр.
В качестве первичных преобразователей тока в ИК использованы измерительные трансформаторы тока типа ТШП-0,66 У3.
Первичные фазные токи трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы счетчиков электрической энергии типа ЕвроАЛЬФА EA05RAL-B-4.
Счетчики измеряют действующие (среднеквадратические) значения напряжения (U) и тока (I) и рассчитывают полную мощность S = U-I.
Измерения активной мощности (Р) счетчиками выполняется путём 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 частности, расчет расхода активной и реактивной электрической энергии и мощности, хранение полученной информации и передачу накопленных данных на верхний уровень системы. Передача данных осуществляется по телефонной сети общего пользования (ТФОП) или каналу передачи данных стандарта GSM на сервер БД службы эксплуатации энергосистемы ТК «Питер» и в центр сбора и обработки данных гарантирующего поставщика.
На верхнем - третьем уровне системы выполняется последующее формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), включающей в себя приемник сигналов точного времени УССВ-16HVS, подключенный к УСПД и осуществляющий синхронизацию часов УСПД по сигналам точного времени, полученным от спутников глобальной системы позиционирования (GPS).
УСПД осуществляет коррекцию часов счетчиков и АРМ ТК «Питер», коррекция часов выполняется автоматически при расхождении часов счетчиков и АРМ с часами УСПД более, чем на ±2 с. Факт каждой коррекции регистрируется в Журнале событий счетчиков, УСПД и АРМ АИИС КУЭ. Погрешность часов компонентов системы (счетчиков, УСПД, АРМ) не превышает ±5 с.
Журналы событий счетчиков электрической энергии и УСПД отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции 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 объекта | Состав измерительного канала | Вид электрической энергии | ||
| Трансформатор тока | Счетчик | УСПД | |||
| 1 | ГРЩ1, ввод 1 | ТШП-0,66 У3; 1000/5; класс точности 0,5S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 15173-06; зав.№ 9039337, зав.№ 9039352, зав.№ 9039348 | ЕвроАЛЬФА EAO5RAL-B-4; 1ном (1макс) = 5 (10) А; Uhom = 3х220/380 В; класс точности: по активной энергии - 0,5S ГОСТ 30206-94; по реактивной - 1,0 ГОСТ 26035-83; Госреестр СИ № 16666-97; зав.№ 01 137 270 | RTU 325L-E2-512-M2-B2; (ДЯИМ.466453.005 ТУ) Госреестр СИ № 37288-08; зав.№ 005750 | Активная и реактивная |
Продолжение таблицы 1
| № ИК | Наименование объекта | Состав измерительного канала | Вид электрической энергии | ||
| Трансформатор тока | Счетчик | УСПД | |||
| 2 | ГРЩ1, ввод 2 | ТШП-0,66 У3; 1000/5; класс точности 0,5S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 15173-06; зав.№ 9044892, зав.№ 9045332, зав.№ 9045336 | ЕвроАЛЬФА EAO5RAL-B-4; 1ном (Тмакс) = 5 (10) А; ином = 3х220/380 В; класс точности: по активной энергии - 0,5S ГОСТ 30206-94; по реактивной - 1,0 ГОСТ 26035-83; Госреестр СИ № 16666-97; зав.№ 01 137 271 | RTU 325L-E2-512-M2-B2; (ДЯИМ.466453.005 ТУ) Госреестр СИ № 37288-08; зав.№ 005750 | Активная и реактивная |
| 3 | ГРЩ2, ввод 1 | ТШП-0,66 У3; 1000/5; класс точности 0,5S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 15173-06; зав.№ 9037634, зав.№ 9037624, зав.№ 9037617 | ЕвроАЛЬФА EAO5RAL-B-4; 1ном (1макс) = 5 (10) А; Uhom = 3х220/380 В; класс точности: по активной энергии - 0,5S ГОСТ 30206-94; по реактивной - 1,0 ГОСТ 26035-83; Госреестр СИ № 16666-97; зав.№ 01 137 272 | ||
| 4 | ГРЩ2, ввод 2 | ТШП-0,66 У3; 1000/5; класс точности 0,5S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 15173-06; зав.№ 9042736, зав.№ 9042741, зав.№ 9041359 | ЕвроАЛЬФА EAO5RAL-B-4; Ihom Смокс) = 5 (10) А; ином = 3х220/380 В; класс точности: по активной энергии - 0,5S ГОСТ 30206-94; по реактивной - 1,0 ГОСТ 26035-83; Госреестр СИ № 16666-97; зав.№ 01 137 273 | ||
| 5 | ГРЩ3, ввод 1 | ТШП-0,66 У3; 1000/5; класс точности 0,5S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 15173-06; зав.№ 9037631, зав.№ 9037632, зав.№ 9037625 | ЕвроАЛЬФА EAO5RAL-B-4; Ihom Смокс) = 5 (10) А; Uhom = 3х220/380 В; класс точности: по активной энергии - 0,5S ГОСТ 30206-94; по реактивной - 1,0 ГОСТ 26035-83; Госреестр СИ № 16666-97; зав.№ 01 137 274 | ||
| 6 | ГРЩ3, ввод 2 | ТШП-0,66 У3; 1000/5; класс точности 0,5S; ГОСТ 7746-2001; Госреестр СИ № 15173-06; зав.№ 9037630, зав.№ 9037635, зав.№ 9037622 | ЕвроАЛЬФА EAO5RAL-B-4; Ihom Смакс) = 5 (10) А; Uhom = 3х220/380 В; класс точности: по активной энергии - 0,5S ГОСТ 30206-94; по реактивной - 1,0 ГОСТ 26035-83; Госреестр СИ № 16666-97; зав.№ 01 137 275 | ||
Примечание:
Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков и УСПД на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 1. Замена оформляется актом. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Программное обеспечение
ПО «Альфа Центр» осуществляет автоматический параллельный опрос счетчиков электрической энергии с использованием различных типов каналов связи и коммуникационного оборудования, расчет электрической энергии с учетом временных зон, нахождение максимумов мощности для каждой временной (тарифной) зоны, представление данных для анализа в табличном и графическом виде.
Идентификационные данные ПО представлены 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 идентификато -ра программного обеспечения |
| ПО «Альфа ЦЕНТР» РЕ | программа-планировщик опроса и передачи данных (стандартный каталог для всех модулей C:\alphacenter\exe) | Amrserver.exe | 3.5.1.0 | 10d127fafe1e5763 0800d6f5cc9baa8d | MD5 |
| драйвер ручного опроса счетчиков и УСПД | Атгс.ехе | 3.6.0.0 | bcc94320a6ff484d 504ae27fe34ef57c | ||
| драйвер автоматического опроса счетчиков и УСПД | Amra.exe | 3.6.0.0 | ede85a6231756508 086dacba9924fcae | ||
| драйвер работы с БД | Cdbora2.dll | 3.5.0.0 | 47900072cfb6e73c e3fce169bc80f695 | ||
| библиотека шифрования пароля счетчиков | encryptdll.dll | 2.0.0.0 | 0939ce05295fbcbb ba400eeae8d0572c | ||
| библиотека сообщений планировщика опросов | alphamess.dll | нет данных | b8c331abb5e34444 170eee9317d635cd |
• ПО внесено в Госреестр СИ РФ в составе комплекса измерительно-вычислительного для учета электрической энергии ИВК «Альфа-Центр», № 20481-00;
• Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности ИВК «Альфа-Центр», получаемой за счет математической обработки измерительной информации, составляет ±1 единицу младшего разряда измеренного (учтенного) значения;
• Пределы допускаемых относительных погрешностей по активной и реактивной электрической энергии не зависят от способов передачи измерительной информации и способов организации измерительных каналов ИВК «Альфа-Центр»;
• Программное обеспечение имеет уровень защиты «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики АИИС КУЭ приведены в табл. 3 и 4.
Таблица 3
| Количество измерительных каналов (ИК) коммерческого учета | 6 |
| Номинальное напряжение на вводах системы, кВ | 0,4 |
| Отклонение напряжения от номинального, % | ±20 |
| Номинальные значения первичных токов ТТ измерительных каналов, А | 1000 |
| Диапазон изменения тока в % от номинального значения тока | от 1 до 120 |
| Коэффициент мощности, cos ф | 0,5 - 1 |
| Диапазон рабочих температур для компонентов системы, °С: - трансформаторов тока, - счетчиков электрической энергии, - УСПД | от 0 до 30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности часов всех компонентов системы, с | ±5 |
| Средняя наработка на отказ счетчиков, ч, не менее | 50 000 |
Пределы относительных погрешностей (приписанные характеристики погрешности) измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, %, для рабочих условий эксплуатации АИИС КУЭ ТК «Питер» приведены в табл. 4.
Таблица 4
| № ИК | Наименование присоединения | Значение cos<p | 1%1ном < I < 5%1ном | 5%1ном < I < 20%1ном | 20%1ном < I < 100%1ном | 100%1ном < I < 120%1ном |
| Активная энергия | ||||||
| 1 2 3 4 5 6 | ГРЩ1, ввод 1 ГРЩ1, ввод 2 ГРЩ2, ввод 1 ГРЩ2, ввод 2 ГРЩ3, ввод 1 ГРЩ3, ввод 2 | 1,0 | ±2,4 | ±1,7 | ±1,5 | ±1,5 |
| 1 2 3 4 5 6 | ГРЩ1, ввод 1 ГРЩ1, ввод 2 ГРЩ2, ввод 1 ГРЩ2, ввод 2 ГРЩ3, ввод 1 ГРЩ3, ввод 2 | 0,8 | ±3,3 | ±2,3 | ±1,8 | ±1,8 |
| 1 2 3 4 5 6 | ГРЩ1, ввод 1 ГРЩ1, ввод 2 ГРЩ2, ввод 1 ГРЩ2, ввод 2 ГРЩ3, ввод 1 ГРЩ3, ввод 2 | 0,5 | ±5,6 | ±3,3 | ±2,5 | ±2,5 |
| Реактивная энергия | ||||||
| 1 2 3 4 5 6 | ГРЩ1, ввод 1 ГРЩ1, ввод 2 ГРЩ2, ввод 1 ГРЩ2, ввод 2 ГРЩ3, ввод 1 ГРЩ3, ввод 2 | 0,8 | ±9,5 | ±3,8 | ±2,5 | ±2,4 |
Продолжение таблицы 4
| № ИК | Наименование присоединения | Значение cosip | 1%Р,ом < I < 5%!ном | 5%Iном < I < 20%Iном | 20%Iном < I < 100%]«ом | 100%Iном < I < 120%Iном |
| Реактивная энергия | ||||||
| 1 2 3 4 5 6 | ГРЩ1, ввод 1 ГРЩ1, ввод 2 ГРЩ2, ввод 1 ГРЩ2, ввод 2 ГРЩ3, ввод 1 ГРЩ3, ввод 2 | 0,5 | ±6,8 | ±2,9 | ±2,2 | ±2,1 |
Примечание: В качестве характеристик погрешности указаны пределы относительной погрешности измерений (приписанные характеристики погрешности) при доверительной вероятности 0,95.
Надежность применяемых в системе компонентов:
- счётчик - среднее время наработки на отказ не менее Т = 50 000 ч, средний срок службы 30 лет;
- УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т = 100 000 ч, средний срок службы 30 лет;
- трансформаторы тока - средний срок службы 30 лет.
Надежность системных решений:
■ резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники рынка электрической энергии по коммутируемой телефонной линии сети стандарта GSM;
■ регистрация событий:
- в журнале событий счётчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике;
- журнал УСПД:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в УСПД.
Защищённость применяемых компонентов:
■ механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчётчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной колодки;
- УСПД;
- АРМ;
■ защита информации на программном уровне:
- установка пароля на счетчик;
- установка пароля на УСПД;
- установка пароля АРМ.
Глубина хранения информации:
■ счетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток;
■ УСПД - сохранение информации при отключении питания - 3 года;
■ АРМ - хранение результатов измерений и информации состояний средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электрической энергии и мощности ТК «Питер».
Комплектность
| Наименование | Кол-во |
| Трансформатор тока типа ТШП-0,66 У3 | 18 |
| Счётчик электрической энергии многофункциональный типа ЕвроАЛЬФА EA05RAL-B-4 | 6 |
| Устройство сбора и передачи данных типа RTU325L-E2-512-M2-B2 | 1 |
| Устройство синхронизации системного времени УССВ-16HVS | 1 |
| Преобразователь интерфейса МОХА ТСС-100/1001 | 1 |
| Модем Zyxel U-336E Plus | 2 |
| Сотовый модем Cinterion MC 35i | 1 |
| Методика измерений 4222-002.ПТР-52156036 МИ | 1 |
| Методика поверки 432-060-2011 МП | 1 |
| Паспорт 4222-002.ПТР-52156036 ПС | 1 |
| ИВК «Альфа-Центр» | 1 |
Поверка
осуществляется по документу 432-060-2011 МП «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности ТК «Питер». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Тест-С.-Петербург» 14.12.2011 г.
Перечень эталонов, применяемых при поверке:
- средства поверки трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- средства поверки УСПД по документу ДЯИМ.466.453.005МП «Устройства сбора и передачи данных RTU 325 и RTU 325L. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУП «ВНИИМС» в 2008 г.;
- средства поверки счетчиков электрической энергии по документу «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные «ЕвроАЛЬФА». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»;
- модуль коррекции времени МКВ-02Ц.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе 4222-002.ПТР-52156036 МИ «Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии и мощности -АИИС КУЭ ТК «Питер». Свидетельство об аттестации МИ 01.00292.432.00188-2011 от 19.08.2011.
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. 432-060-2011 МП «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии и мощности ТК «Питер». Методика поверки».
Рекомендации к применению
- осуществление торговли и товарообменных операций.