Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами, сбора, хранения и обработки полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
АИИС КУЭ энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС решает следующие задачи:
- автоматическое выполнение измерений 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии, мощности на 30-минутных интервалах;
- периодический (1 раз в 30 минут, час, сутки) и /или по запросу автоматический сбор
п ривязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии с дискретностью учета (30 мин) и данных о состоянии средств измерений;
- автоматическое сохранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;
- передача результатов измерений на сервер АИИС КУЭ и автоматизированные рабочие места (АРМы);
- предоставление по запросу доступа к результатам измерений, данным о состоянии объектов и средств измерений со стороны сервера организаций-участников оптового рынка электроэнергии;
- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка пломб, паролей и т.п.);
- диагностику и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;
- конфигурирование и настройку параметров АИИС КУЭ;
- автоматическое ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), включающие измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,2S по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,2 по ГОСТ 1983-2001; счетчики электроэнергии Альфа A1800 класса точности 0,2S по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерения активной электроэнергии и класса точности 0,5 по ГОСТ Р 52425-2005 в режиме измерения реактивной электроэнергии, установленные на объектах, указанных в таблице 2, и соединяющие их измерительные цепи;
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя устройство сбора и передачи данных (УСПД) на базе ЭКОМ-3000, каналообразующую аппаратуру и технические средства обеспечения электропитания;
3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя сервер АИИС КУЭ, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), программное обеспечение (ПО) «Энергосфера», коммуникационное оборудование, технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура) и технические средства обеспечения электропитания.
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. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.
Измерительная информация на выходе счетчика без учета коэффициента трансформации:
- активная и реактивная электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с активной и реактивной мощности, соответственно, вычисляемая для интервалов времени 30 мин;
- средняя на интервале времени 30 мин активная (реактивная) электрическая мощность.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков по линиям связи поступает на входы УСПД, где осуществляется преобразование унифицированных сигналов в значения измеряемых величин, получение данных, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по линиям связи на третий уровень системы (сервер БД).
На верхнем - третьем уровне системы выполняется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов. ИВК обеспечивает автоматизированный сбор и долгосрочное хранение результатов измерений, информации о состоянии средств измерений, расчет потерь электроэнергии от точки измерений до точки поставки, вычисление дополнительных параметров, подготовку справочных и отчетных документов. Передача информации в организации-участники оптового рынка электроэнергии осуществляется от сервера БД, через сеть интернет в виде сообщений электронной почты.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), включающей в себя источник сигналов эталонного времени на базе GPS-приемника, входящего в состав УСПД «ЭКОМ-3000», сервера БД и счетчиков. Время УСПД синхронизировано с временем приемника, сличение ежесекундное, погрешность синхронизации не более ±0,2 с. Сличение времени сервера БД с временем УСПД, осуществляется каждый час и корректировка времени сервера БД осуществляется при расхождении с временем УСПД ±3 с. Сличение времени УСПД с временем счетчиков Альфа А1800 выполняется с периодичностью 3 минуты, корректировка времени счетчиков происходит при расхождении со временем УСПД ± 2 с. Погрешность СОЕВ не превышает ±5 с.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС, используется комплекс программно-технический измерительный (ПТК) «ЭКОМ», Госреестр № 19542-05, представляющий собой совокупность технических устройств (аппаратной части ПТК) и программного комплекса (ПК) «Энергосфера» в состав которого входит специализированное ПО, идентификационные данные которого указаны в таблице 1. ПК «Энергосфера» обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных, передаваемых из УСПД ИВКЭ в ИВК по интерфейсу Ethernet, является кодирование данных, обеспечиваемое программными средствами ПК «Энергосфера».
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - высокий (в соответствии с Р 50.2.077-2014). Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ -нет.
Таблица1. - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| «ПК Энергосфера» |
| Идентификационное наименование ПО | pso_metr.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.1.1.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | cbeb6f6ca69318bed976e08a2bb7814b |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | MD5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС
| Наименование объектов и номера точек измерений | Состав измерительных каналов | Вид электро энергии | Метрологические характеристики ИК |
| ТТ | ТН | Счетчик | УСПД/ Сервер | Основная погрешность, % | Погрешность I рабочих условиях % |
| 3.1 | ВЛ-220кВ Челябинская ГРЭС-Цинковая (КВЛ 220 Шагол 2) | AMT 245/1 Кл. т. 0,2S 750/1 | SU 245/S Кл . т. 0,2 220000/^3/ 100/\3 | А1802RALQ-P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 | ЭКОМ-3000 / HP Proliant DL380pGen8 Server, ПО «Энергосфера» | Активная Реактивная | ±0,5 ±1,2 | ±1,3 ±2,6 |
| 1.2 | ВЛ-220кВ Челябинская ГРЭС-Шагол 1 (КВЛ 220 Шагол 1) | AMT 245/1 Кл. т. 0,2S 750/1 | SU 245/S Кл . т. 0,2 220000/^3/ 100/\3 | А1802RALQ-P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 |
Окончание таблицы 2
| Наименование объектов и номера точек измерений | Состав измерительных каналов | Вид электро энергии | Метрологические характеристики ИК |
| ТТ | ТН | Счетчик | УСПД/ Сервер | Основная погрешность, % | Погрешность I рабочих условиях % |
| 2.3 | ВЛ-220кВ Челябинская -Новометаллургическая 1 (КВЛ 220 Новомет. 1) | AMT 245/1 Кл. т. 0,2S 750/1 | SU 245/S Кл . т. 0,2 220000/^3/ 100/V 3 | А1802RALQ-P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 | ЭКОМ-3000 / HP Proliant DL380pGen8 Server, ПО «Энергосфера» | Активная Реактивная | ±0,5 ±1,2 | ±1,3 ±2,6 |
| 2.4 | ВЛ-220кВ Челябинская -Новометаллургическая 2 (КВЛ 220 Новомет. 2) | AMT 245/1 Кл. т. 0,2S 750/1 | SU 245/S Кл . т. 0,2 220000/^3/ 100/V 3 | А1802RALQ-P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 |
Примечание
1) Характеристики погрешности измерительных каналов (ИК) даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая);
2) В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;
3) Нормальные условия:
- параметры сети: напряжение (0,98 - 1,02) UHOM; ток (1,0 - 1,2) 1НОМ, cos9 = 0,9 инд.;
- температура окружающей среды (20 ± 5) °С.
4) Рабочие условия:
- параметры сети: напряжение (0,9 - 1,1) UHOM; (0,02 - 1,2)-!НОМ; cos9 от 0,5 инд до 0,8 емк ;
- допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40 до + 70 °С, для счетчиков от минус 40 до + 65 °С; для УСПД от минус 10 до плюс 50 °С; для сервера от + 15 до + 35 °С;
5) Погрешность в рабочих условиях указана для тока 0,02-!НОМ; cos9 = 0,8 инд, температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от плюс 15 до плюс 25 °С;
6) Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики электроэнергии Альфа A1800 по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ Р 52425-2005 в режиме измерения реактивной электроэнергии;
7) Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на Челябинской ГРЭС порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть;
8) В составе измерительных каналов, перечисленных в таблице 2, применяются измерительные компоненты утвержденных типов.
Надежность применяемых в системе компонентов:
- электросчетчики Альфа A1800 - среднее время наработки на отказ не менее Т=120000 ч,
счетчики Альфа А1800 относятся к невосстанавливаемым на месте эксплуатации изделиям, время восстановления учета электроэнергии зависит от наличия резервного счетчика на складе и времени его подключения. При наличии резервного счетчика время, необходимое на замену элемента (демонтаж, монтаж, параметризация) - 24 ч;
- УСПД ЭКОМ-3000 параметры надежности: среднее время наработки на отказ не менее Т = 75000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 24 ч;
- сервер HP Proliant коэффициент готовности - 0,999, среднее время восстановления работоспособности не более tв =1 ч, среднее время наработки на отказ не менее Т = 160165 ч.
Надежность системных решений:
- резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания и устройства АВР;
- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники оптового рынка электроэнергии организацию с помощью электронной почты и сотовой связи.
В журналах событий фиксируются факты:
- журнал счётчика:
параметрирования;
пропадания напряжения;
коррекции времени в счетчике;
- журнал УСПД:
параметрирования;
пропадания напряжения;
коррекции времени в счетчике и УСПД;
пропадание и восстановление связи со счетчиком;
выключение и включение УСПД.
Защищённость применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование: электросчётчика;
испытательной коробки;
УСПД;
сервера;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании: электросчетчика, УСПД, сервера.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- УСПД (функция автоматизирована);
- ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о состоянии средств измерений (функция автоматизирована);
- о результатах измерений (функция автоматизирована).
Цикличность:
- измерений 30 мин (функция автоматизирована);
- один раз в сутки (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
- электросчетчики Альфа A1800 - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 1200 суток; при отключении питания - не менее 3,5 лет;
- УСПД - суточные данные о потреблении электроэнергии по каждому каналу учета за сутки - не менее 60 суток; сохранение информации при отключении питания - не менее 10 лет;
- сервер БД - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 3,5 лет (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационноизмерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС.
Комплектность
Комплектность системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС указана в таблице 3.
Таблица 3 - Комплектность системы автоматизированной информационноизмерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС
| Наименования объектов и номера точек измерений | Состав измерительных каналов |
| ТТ | ТН | Счетчик | УСПД/ Сервер |
| 3.1 | ВЛ-220кВ Челябинская ГРЭС-Цинковая (КВЛ 220 Шагол 2) | AMT 245/1 Кл. т. 0,2S 750/1 (3 шт.) | SU 245/S Кл. т. 0,2 220000/^3/ 100/^3 (3шт.) | A1802RALQ-P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 (1шт.) | ЭКОМ-3000 (1 шт.)/ HP Proliant DL380pGen8 ПО «Энергосфера» (1 шт.) |
| 1.2 | ВЛ-220кВ Челябинская ГРЭС-Шагол 1 (КВЛ 220 Шагол 1) | AMT 245/1 Кл. т. 0,2S 750/1 (3 шт.) | SU 245/S Кл. т. 0,2 220000/^3/ 100/^3 (3шт.) | A1802RALQ-P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 (1шт.) |
| 2.3 | ВЛ-220кВ Челябинская -Новометаллургическая 1 (КВЛ 220 Новомет. 1) | AMT 245/1 Кл. т. 0,2S 750/1 (3 шт.) | SU 245/S Кл. т. 0,2 220000/^3/ 100/^3 (3шт.) | A1802RALQ-P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 (1шт.) |
| 2.4 | ВЛ-220кВ Челябинская -Новометаллургическая 2 (КВЛ 220 Новомет. 2) | AMT 245/1 Кл. т. 0,2S 750/1 (3 шт.) | SU 245/S Кл. т. 0,2 220000/^3/ 100/^3 (3шт.) | A1802RALQ-P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 (1шт.) |
В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений, а также методика поверки «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС. Измерительные каналы. Методика поверки» 55181848.422222.204.МП».
Поверка
осуществляется по документу 55181848.422222.204.МП «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС. Измерительные каналы. Методика поверки»», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в августе 2014 года.
Средства поверки:
- трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;
- трансформаторов напряжения - по МИ 2925-2005, МИ 2845-2003 и/или по ГОСТ 8.216-2011;
- счетчиков Альфа A1800 - по документу «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки». ДЯИМ.411152.018, утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2011 г;
- УСПД ЭКОМ-3000- по документу «Устройство сбора и передачи данных «ЭКОМ-3000». Методика поверки. ПБКМ.421459.03 МП».
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведен в формуляре на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) энергоблоков ПГУ-247,5 ст. № 1, 2, 3 ОАО «Фортум» Ордена Ленина Челябинской ГРЭС, № 55181848.422222.204ФО.
Нормативные документы
ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие
технические условия».
ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизи
рованные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания».
ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные
положения».
Рекомендации к применению
