Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС 35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» - МЭС Северо-Запада (далее - АИИС КУЭ ПС «Валаам») предназначена для измерений активной и реактивной электрической энергии и мощности, времени.
Описание
АИИС КУЭ ПС «Валаам» представляет собой двухуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией выполнения измерений активной и реактивной электрической энергии и мощности, времени.
АИИС КУЭ ПС «Валаам» решает следующие задачи:
- автоматические измерения 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии и средних на 30-минутных интервалах значений активной и реактивной электрической мощности;
- периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор результатов измерений и данных о состоянии средств измерений в УСПД ИВКЭ АИИС КУЭ ПС «Валаам», синхронизированных с координированным временем UTC;
- хранение результатов измерений в базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации и от несанкционированного доступа;
- по запросу получение из УСПД ИВКЭ АИИС КУЭ ПС «Валаам» результатов измерений и данных о состоянии средств измерений в автоматизированное рабочие место (АРМ);
- 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 ПС «Валаам»;
- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ ПС «Валаам»;
- ведение времени в АИИС КУЭ ПС «Валаам» (коррекция времени).
Структурная схема АИИС КУЭ ПС «Валаам» приведена на рис. 1.
АИИС КУЭ ПС «Валаам» включает в себя следующие уровни.
Первый уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК) включают в себя измерительные трансформаторы напряжения и тока, счётчики активной и реактивной электрической энергии по каждому присоединению (измерительному каналу).
Второй уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) включает в себя устройство сбора и передачи данных (УСПД) ЭКОМ-3000 (№17049-09 в Государственном реестре средств измерений) с устройством синхронизации системного времени; автоматизированное рабочее место (АРМ) пользователя; технические средства организации каналов связи.
Рис. 1 Структурная схема АИИС КУЭ ПС «Валаам»
Между УСПД и счетчиками ИИК используются каналы связи типа RS-485. Между компонентами ИВКЭ используются каналы связи типа TCP/IP Ethernet, которые реализованы с использованием коммутатора Cisco ME 3400. Основной канал связи УСПД с абонентами верхнего уровня реализован через локальную сеть филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» Карельское предприятие магистральных электрических сетей (КПМЭС). Имеется два резервных канала связи: первый резервный канал связи на АРМ «ФСК «ЕЭС» (Москва) реализован через малую земную станцию спутниковой связи SkyEdge PRO; второй резервный канал связи непосредственно между УСПД и сервером КПМЭС организован с помощью модема PGS-01 через сеть сотовой связи.
Система обеспечения единого времени (СОЕВ) формируется на всех уровнях АИИС КУЭ ПС «Валаам» и выполняет законченную функцию измерений времени и интервалов времени. В качестве задатчика точного времени используется GPS-приемник GPS MODULE, который обеспечивает поддержание времени часов УСПД с заданной погрешностью. Синхронизация времени счетчиков осуществляется УСПД по тем же каналам связи, что и обмен данными при расхождении времени счетчика и УСПД более 2-х секунд.
Аналоговые сигналы от первичных преобразователей электрической энергии (трансформаторов тока и напряжения) поступают на счетчики электрической энергии. Счетчики электрической энергии являются измерительными приборами, построенными на принципе цифровой обработки входных аналоговых сигналов. Управление процессом измерений в счетчиках электрической энергии осуществляется микроконтроллером, который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной в его внутреннюю память.
Результаты преобразований приращений электрической энергии, присутствующей на входе счетчика, по цифровым каналам связи со счетчиков электрической энергии по запросу передаются в форме профиля мощности в УСПД, который формирует архив.
На уровне ИИК и ИВКЭ для защиты информации от несанкционированного доступа применяются следующие меры:
- пломбирование клеммных сборок электрических цепей трансформаторов тока и напряжения;
- пломбирование клеммных сборок счетчиков электрической энергии;
- пломбирование клеммных сборок линии передачи информации по интерфейсу RS-485;
- пломбирование корпуса УСПД после его поверки;
- пломбирование клеммных сборок УСПД после выполнения монтажных работ;
- программная защита в УСПД в виде системы паролей, запрещающая изменение настроек конфигурации УСПД;
- ведение внутреннего журнала событий УСПД с регистрацией всех событий с изменением настроечных параметров УСПД.
Данные измерений из УСПД по запросу передаются на серверы заинтересованных субъектов (сервер КПМЭС, сервер АРМ ОАО «ФСК «ЕЭС»).
В составе АИИС КУЭ ПС «Валаам» обеспечена сохранность информации при авариях. Под авариями следует понимать потери питания и отказы (потери работоспособности) технических и программно-технических средств.
Программное обеспечение
Программное обеспечение АИИС КУЭ ПС «Валаам» состоит из следующих частей:
1) программное обеспечение AIMS PRO/AIMS7000 DINO+ для обслуживания счетчиков электрической энергии SL7000 - уровень ИИК;
2) программное обеспечение в составе устройства сбора и передачи данных «ЭКОМ-3000» - уровень ИВКЭ;
3) программное обеспечение АРМ:
- системное программное обеспечение Windows ХР;
- прикладное программное обеспечение программный комплекс «Энергосфера», производства ООО «Прософт-Системы» г. Екатеринбург.
Идентификационные данные метрологически значимых частей программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные
| Наименование программы | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Сервер Опроса | PSO.exe | 6.3.27.1036 | 43E43B0878D9329DECA31D 8511510E01 | MD5 |
Влияние программного обеспечения на суммарную относительную погрешность измерений ИК отсутствует.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню С по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Состав ИИК и их основные метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Канал измерений | Состав измерительного канала | Погрешность, % |
| Номер ИК | Наименование присоединения | Вид | Класс точности, коэффициент трансформации, № в Госреестре СИ | Фаза | Обозначение | Вид электрической энергии |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, яч. 21, РК-1-6 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=200/5 15128-07 | A | ТОЛ-10-I | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | -J "Т — гч “Г П — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ■ ■■■■■■■ — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-I |
| C | ТОЛ-10-I |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (1) |
| B | ЗНОЛ.06, (1) |
| C | ЗНОЛ.06, (1) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 2 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, яч. 19, Л-49-61 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=200/5 15128-07 | A | ТОЛ-10-I | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | тГ тГ — -t гч — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ■ ■••■■•а — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-I |
| C | ТОЛ-10-I |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (1) |
| B | ЗНОЛ.06, (1) |
| C | ЗНОЛ.06, (1) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 3 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, яч. 7, ВС-6 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=1000/5 36307-07 | A | ТОЛ-10-1М | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | -J "Т — -f гч “Г П — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ОООООаОаОаОи аааааааа — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-1М |
| C | ТОЛ-10-1М |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (1) |
| B | ЗНОЛ.06, (1) |
| C | ЗНОЛ.06, (1) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 4 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, яч. 5, ВТ-1-6 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=1000/5 36307-07 | A | ТОЛ-10-1М | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | тГ тГ — -t гч -j гп — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ОООООаОаОаОи аааааааа — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-1М |
| C | ТОЛ-10-1М |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (1) |
| B | ЗНОЛ.06, (1) |
| C | ЗНОЛ.06, (1) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 5 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, яч. 22, РК-2-6 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=200/5 15128-07 | A | ТОЛ-10-I | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | -J "Т — -f гч “Г П — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ОООООаОаОаОи аааааааа — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-I |
| C | ТОЛ-10-I |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (2) |
| B | ЗНОЛ.06, (2) |
| C | ЗНОЛ.06, (2) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 6 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, яч. 20, Л-49-62 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=200/5 15128-07 | A | ТОЛ-10-I | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | -J "Т — гч “Г П — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ■ ■■■■■■■ — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-I |
| C | ТОЛ-10-I |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (2) |
| B | ЗНОЛ.06, (2) |
| C | ЗНОЛ.06, (2) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 7 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, яч. 6, ВТ-2-6 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=1000/5 36307-07 | A | ТОЛ-10-1М | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | -J "Т — -f гч -Г П — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ■ ■••■■•а — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-1М |
| C | ТОЛ-10-1М |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (2) |
| B | ЗНОЛ.06, (2) |
| C | ЗНОЛ.06, (2) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 8 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, ТСН-1, яч. 1 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=20/5 15128-07 | A | ТОЛ-10-I | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | тГ тГ — -t гч -j гп — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ОООООаОаОаОи аааааааа — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-I |
| C | ТОЛ-10-I |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (1) |
| B | ЗНОЛ.06, (1) |
| C | ЗНОЛ.06, (1) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 9 | ПС 35 кВ «Валаам» РУМБ-6 кВ, ТСН-2, яч. 2 | ТТ | КлТ=0,58 Ктт=20/5 15128-07 | A | ТОЛ-10-I | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | -J "Т — -f гч “Г П — — c i c i c i c i ~г ~г -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ОООООаОаОаОи аааааааа — (N — (N — (N — (N |
| B | ТОЛ-10-I |
| C | ТОЛ-10-I |
| ТН | КлТ=0,5 Ктн=6000/100 3344-08 | A | ЗНОЛ.06, (2) |
| B | ЗНОЛ.06, (2) |
| C | ЗНОЛ.06, (2) |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 10 | ПС 35 кВ «Валаам» ТСН-1-0,4кВ | ТТ | КлТ=0,5 Ктт=200/5 28139-07 | A | ТТИ-30 | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | t C I Г' И О - C l C I CI - CI >Л -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ОООООаОаОаОи аааааааа — (N — (N — (N — (N |
| B | ТТИ-30 |
| C | ТТИ-30 |
| ТН | _ | A B C | _ |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
| 11 | ПС 35 кВ «Валаам» ТСН-2-0,4кВ | ТТ | КлТ=0,5 Ктт=200/5 28139-07 | A | ТТИ-30 | - активная прямая; - активная обратная; - реактивная прямая; - реактивная обратная | -t C l И О - C l C I CI - CI -н-н-н-н-н-н-н-н II II II II II II II II ОООООаОаОаОи аааааааа — (N — (N — (N — (N |
| B | ТТИ-30 |
| C | ТТИ-30 |
| ТН | _ | A B C | _ |
| Счет чик | КлТ=0,58/1,0 21478-09 | 8L761ECB8 |
В таблице 2 в графе 8 приведены границы допускаемой относительной погрешности при доверительной вероятности, равной 0,95, при следующих условиях:
З1.а.о - границы допускаемой основной погрешности измерений активной электрической энергии при I = 0,1-!ном для cosф = 0,8;
З2.а.о - границы допускаемой основной погрешности измерений активной электрической энергии при I = 1ном для cosф = 0,8;
51,р.о - границы допускаемой основной погрешности измерений реактивной электрической энергии при I = 0,1-!ном для simp = 0,6;
З2.р.о - границы допускаемой основной погрешности измерений реактивной электрической энергии при I = 1ном для simp = 0,6;
гии
гии
гии
гии
51,а.р — границы допускаемой погрешности измерений активной электрической энер-в рабочих условиях применения при I = 0,1-!ном для cosф = 0,8;
52.а.р - границы допускаемой погрешности измерений активной электрической энер-в рабочих условиях применения при I = 1ном для cosф = 0,8;
61.р.р - границы допускаемой погрешности измерений реактивной электрической энер-при в рабочих условиях применения I = 0,1-1ном для sinф = 0,6;
З2.р.р - границы допускаемой погрешности измерений реактивной электрической энер-в рабочих условиях применения при I = 1ном для sinф = 0,6;
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений времени ± 5 с.
Нормальные условия применения:
от 21 до 25;
от 30 до 80;
от 84 до 106;
от 215,6 до 224,4;
от 49,85 до 50,15;
0,05.
от 198 до 242
от 49 до 51
от минус 10 до 40
от 10 до 40 от 0 до 0,5 3123 ч 15 лет
- температура окружающего воздуха, °С
- относительная влажность воздуха, %
- атмосферное давление, кПа (от 630 до 795 мм рт. ст.)
- напряжение питающей сети переменного тока, В
- частота питающей сети переменного тока, Гц
- индукция внешнего магнитного поля, мТл не более Рабочие условия применения:
- напряжение питающей сети переменного тока, В
- частота питающей сети, Гц
- температура (ТТ, ТН и счетчиков), °С:
- температура (для УСПД, АРМ, каналообразующего
и вспомогательного оборудования), °С
- индукция внешнего магнитного поля (для счётчиков), мТл Среднее время наработки на отказ
Средний срок службы
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится с помощью принтера на титульные листы (место нанесения - вверху, справа) эксплуатационной документации АИИС КУЭ ПС «Валаам».
Комплектность
В комплект АИИС КУЭ ПС «Валаам» входят технические средства и документация,
представленные в таблицах 3 и 4 соответственно. Таблица 3 - Технические средства
| № | Наименование | Обозначение | Кол-во |
| 1 | Трансформатор тока | ТОЛ-10-I | 27 |
| 2 | Трансформатор тока | ТТИ-30 | 6 |
| 3 | Трансформатор напряжения | ЗНОЛ.06 | 6 |
| 4 | Счётчик электрической энергии | SL761ECBS | 11 |
| 5 | Устройство сбора и передачи данных | ЭКОМ-3000 | 1 |
| 6 | Устройство синхронизации системного времени | GPC MODULE | 1 |
| 7 | Малая земная станция спутниковой связи | SkyEdge PRO | 1 |
| 8 | GSM-модем | PGC-01 | 1 |
| 9 | АРМ | | 1 |
| 10 | Источник бесперебойного питания | Smart-UPS 2200 VA | 1 |
Таблица 4 - Документация
| № | Наименование | Кол-во |
| 1 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Технорабочий проект. 94614696-АУЭ-004. | 1 |
| 2 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Инструкция по эксплуатации. 94614696-АУЭ-004.ИЭ. | 1 |
| 3 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Руководство пользователя. 94614696-АУЭ-004.И3. | 1 |
| 4 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Технологическая инструкция. 94614696-АУЭ-004.И2. | 1 |
| 5 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Инструкция по формированию и ведению базы данных. 94614696-АУЭ-004.И4. | 1 |
| 6 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Перечень (массив) входных данных. 94614696-АУЭ-004.П3. | 1 |
| 7 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Перечень выходных данных. 94614696-АУЭ-004.В8. | |
| 8 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Паспорт-формуляр. 94614696-АУЭ-004. ФО. | 1 |
| 9 | Документация по программному обеспечению ПК «Энергосфера» | 1 |
| 10 | Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» -МЭС Северо-Запада. Методика поверки. | 1 |
Поверка
осуществляется по методике поверки МП 48303-11 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК «ЕЭС» - МЭС Северо-Запада. Методика поверки», утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Пензенский ЦСМ» 8 ноября 2011 г.
Рекомендуемые средства поверки и требуемые характеристики:
- мультиметр «Ресурс-ПЭ». Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига между напряжениями ± 0,1 °. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения: ± 0,2 % (в диапазоне измерений от 15 до 300 В); ± 2,0 % (в диапазоне измерений от 15 до 150 мВ). Пределы допускаемой относительной погрешности измерений тока: ± 1,0 % (в диапазоне измерений от 0,05 до 0,25 А); ± 0,3 % (в диапазоне измерений от 0,25 до 7,5 А). Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты ± 0,02 Гц;
- радиочасы РЧ-011. Пределы допускаемой погрешности синхронизации времени со шкалой UTC (SU) ± 0,1 с.
Сведения о методах измерений
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электрической энергии ПС35 кВ «Валаам» филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Северо-Запада. Методика измерений электрической энергии с использованием АИИС КУЭ ПС «Валаам». Свидетельство об аттестации № 01.00230/24-2011 от 8.11.2011 г.
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
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.
