Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО "Красноярскэнергосбыт" - в отношении "малых точек поставки" на оптовом рынке электрической энергии и мощности (ОРЭМ)

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО "Красноярскэнергосбыт" - в отношении "малых точек поставки" на ОРЭМ предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, потребленной за установленные интервалы времени, сбора, обработки, хранения и передачи полученной информации.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

• измерение количества электрической энергии, позволяющее определить величины учётных показателей, используемых в финансовых расчётах на оптовом рынке электроэнергии;

• автоматизация расчётов сальдо-перетоков со смежными субъектами;

• возможность контроля заданного режима поставки электрической энергии (мощности);

• снижение неучтённых потерь электроэнергии;

• повышение эффективности использования энергетических ресурсов, на базе получаемой обобщённой информации о поставках электрической энергии (мощности).

• измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

• периодический (1 раз в сутки) и /или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии 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;

• передача в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

• предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных 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 паролей и т.п.);

• диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

• конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ; ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную двухуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

Всего листов 16 1-ый уровень - измерительные трансформаторы тока и напряжения и счетчики активной и реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи и средства передачи данных, образующие 24 измерительных канала (ИК) системы по количеству точек учета электроэнергии;

Данный уровень осуществляет полный цикл автоматического сбора привязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии в точках присоединений с заданной дискретностью измерений (30 минут), обработки, хранения и передачу информации в ЦСОД - верхний уровень АИИС КУЭ.

2-ой уровень - измерительно-вычислительный комплекс Центра сбора и обработки данных (ЦСОД) АИИС КУЭ (далее - ИВК) - обеспечивает автоматический сбор и хранение измеренных данных с ИК нижнего уровня в базе данных АИИС КУЭ, осуществляет передачу данных о выработке и потреблении электроэнергии в виде отчётов и договорной документации в ОАО "АТС", СО-ЦДУ-ЕЭС (файл ХМЬ-формата_ и смежные организации ОРЭ.

Серверы опроса ЦСОД производят автоматический сбор привязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии с заданной дискретностью измерений 30 минут.

Автоматический сбор данных со счетчиков, проверку достоверности и целостности данных, обработку данных, а также передачу, предоставление данных в установленном формате и выдачу отчетных форм обеспечивает программный комплекс "Пирамида 2000".

В соответствии с регламентами ОАО "АТС", один раз в сутки программный комплекс "Пирамида 2000" формирует и отсылает в ОАО "АТС" файл XML-формата, содержащий информацию о потреблении электроэнергии с заданной дискретностью измерений (30 минут). Передача данных о выработке и потреблении электроэнергии в филиал ОАО "СО ЕЭС" Красноярское РДУ, субъектам ОРЭМ производится в XML-формате один раз в сутки.

Для обеспечения работоспособности ЦСОД АИИС КУЭ ОАО "Красноярскэнергосбыт" в отношении "малых точек поставки" на ОРЭМ формируется оперативно-эксплуатационный персонал ЦСОД.

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются соответствующие мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности без учета коэффициентов трансформации, которые усредняются за период 0,02 с. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков при помощи технических средств приема-передачи данных поступает на входы контроллера «Сикон ТС-65» (модем IRZ), где производится сбор и передача результатов измерений. Далее информация поступает на ИВК Центра сбора данных АИИС КУЭ.

Система обеспечение единого времени (СОЕВ) предназначена для синхронизации системного времени АИИС КУЭ ОАО "Красноярскэнергосбыт" в отношении "малых точек поставки" на ОРЭМ с единым календарным временем.

Синхронизация времени по приборам учета подстанции "Майна-Сизая" осуществляется от АИИС КУЭ ОАО "Хакасэнерго" и данные от приборов учета идут с привязкой к красноярскому времени. По остальным точкам время московское.

В качестве первичного источника эталонного времени в ЦСЛД применено устройство УСВ-2, исполнения ВЛСТ.237.00.000 - 19-ти дюймовый вариант исполнения вычислительного блока.

Устройство обеспечивает измерение текущих значений времени и даты с коррекцией по сигналам навигационных систем ГЛОНАСС, GPS NAVSTAR. В качестве приёмника метки UTP используются выносной антенный пост (Антенна ГЛОНАСС/GPS с кабелем типа РК-50-7-11). Установка Антенного поста производится в прямой зоне радио видимости спутников системы ГЛОНАСС, GPS NAVSTAR.

Синхронизация времени осуществляется на всех устройствах АИИС КУЭ ОАО "Красноярскэнергосбыт" в отношении "малых точек поставки" на ОРЭМ, имеющих встроенные часы.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). Для синхронизации времени в системе в состав ИВК входит устройство синхронизации системного времени (УССВ) типа 35LVS (35HVS). Устройство синхронизации системного времени УССВ обеспечивает автоматическую синхронизацию времени сервера, при превышении порога ± 1с происходит коррекция времени сервера. Часы синхронизируются при каждом сеансе связи, коррекция при превышении ± 1с. Часы счетчика синхронизируются от часов сервера с периодичностью 1 раз в 30 минут, коррекция часов счетчиков при превышении порога более чем на ±2 с. Взаимодействие между уровнями АИИС осуществляется по протоколу NTP по оптоволоконной связи, задержками в линиях связи пренебрегаем ввиду малости значений. Точность хода часов счетчика согласно описанию типа ± 0,5 с, с учетом температурной составляющей ± 1,5 с. Погрешность системного времени АИИС КУЭ не превышает ± 5 с.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) ЦСОД подразделяется на:

1. Системное программное обеспечение;

2. Специальное (прикладное) программное обеспечение.

Системное ПО представляет собой совокупность системных программных средств, обеспечивающих работоспособность оборудования и поддержку специального прикладного программного обеспечения и информационной среды для функционирования задач пользователей.

Специальное ПО представляет собой совокупность прикладных программных средств, обеспечивающих непосредственное выполнение функций и задач ЦСОД ОАО «Красноярскэнергосбыт». Ядром программного обеспечения АИИС КУЭ ОАО «Красноярскэнергосбыт» в отношении «малых точек поставки» на ОРЭМ является программный комплекс «Пирамида 2000». ПК Включает в себя пакет следующих программ:

- «Пирамида 2000. Сервер»;

- «Пирамида 2000. АРМ»;

- «Пирамида 2000. Отказоустойчивый кластер».

Пакет программ «Пирамида 2000. Сервер» предназначен для:

• организации сбора данных о потреблении и выработке электрической энергии, параметров качества электрической энергии, состояний средств измерений — журналов событий (регистраторов) средств измерений;

• организации надёжного долговременного хранения собранных данных с помощью мониторинга состояния базы данных;

• обработки собранной информации: достоверизации, расчёта групп, потерь, лимитов и небалансов;

• предоставления данных прикладному программному обеспечению автоматизированных рабочих мест (АРМ);

• визуализации собранных и рассчитанных данных посредством веб-интерфейса;

• взаимодействия с внешними системами с использованием средств и протоколов обмена данными: XML (80020, 80030 и т.д.), АСКП, МЭК 60870-5-101, МЭК 60870-5-104, OPC DA.

Пакет программ «Пирамида 2000. АРМ» служит для организации в рамках АИИС автоматизированных рабочих мест (АРМ). Каждое рабочее место представляет собой персональный компьютер, связанный с сервером сбора и сервером баз данных локальной сетью предприятия (intranet) или высокоскоростными каналами связи internet.

Отказоустойчивый кластер предназначен для повышения надёжности централизованного сбора, обработки и хранения информации о выработке и потреблении электрической энергии и мощности на Центральном Пункте АИИС. Двухмашинный комплекс так же позволяет проводить регламентные работы с ПО и оборудованием системы без остановки ее работы.

ПО «Пирамида 2000» строится на базе центров сбора и обработки данных, которые объединяются в иерархические многоуровневые комплексы и служат для объединения технических и программных средств, позволяющих собирать данные с коммерческого учета со счетчиков.

Таблица 1. - Сведения о программном обеспечении.

• Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления «Пирамида», включающий в себя ПО, внесен в Госреестр СИ РФ под № 21906-11;

• Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, получаемой за счет математической обработки измерительной информации, составляет 1 единицу младшего разряда измеренного (учтенного) значения;

• Пределы допускаемых относительных погрешностей по активной и реактивной электроэнергии не зависят от способов передачи измерительной информации и способов организации измерительных каналов;

• Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений -уровень «С» в соответствии с МИ 3286-2010

Технические характеристики

Состав измерительных каналов АИИС КУЭ приведен в таблице 2.

Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ

Таблица 3. - Метрологические характеристики ИК (активная энергия)

Лист № 11

Всего листов 16

Таблица 4. - Метрологические характеристики ИК (реактивная энергия)__________

Продолжение таблицы 4

Примечания:

1. Характеристики погрешности ИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовой);

2. Нормальные условия эксплуатации :

Параметры сети:

• диапазон напряжения - (0,99 ^ 1,01)Uh;

• диапазон силы тока - (0,01 + 1,2)1н;

• диапазон коэффициента мощности cos9 (sm9) - 0,8 + 1,0(0,5 + 0,6);

• частота - (50 ± 0,15) Гц;

• магнитная индукция внешнего происхождения, не более 0,05 мТл.

• Температура окружающего воздуха:

- для ТТ и ТН - от минус 40 °С до 50 °С;

- для счетчиков - от 18 °С до 25 °С;

- для ИВК - от 10 °С до 30 °С.

3. Рабочие условия эксплуатации:

Для ТТ и ТН:

• параметры сети: диапазон первичного напряжения - (0,9 ^ 1,1)Uki; диапазон силы первичного тока - (0,01 + 1,2)1н1; коэффициент мощности cos9(sin9) - 0,5 + 1,0(0,6 + 0,87); частота - (50 ± 0,4) Гц;

• температура окружающего воздуха - от минус 30 °С до 35 °С.

Для электросчетчиков:

• параметры сети: диапазон вторичного напряжения - (0,9 ^ l,l)Uii2; диапазон силы вторичного тока - (0,01 + 1,2)1н2; коэффициент мощности cos9(sin9) - 0,8 + 1,0(0,6); частота - (50 ± 0,4) Гц;

• температура окружающего воздуха - от 10 °С до 30 °С;

• магнитная индукция внешнего происхождения, не более - 0,5 мТл.

4. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики электроэнергии в режиме измерения активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ Р 52322-2005, в режиме измерения реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52425-2005.

5. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные (см. п. 5 Примечаний) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

• в качестве показателей надежности измерительных трансформаторов тока и напряжения, в соответствии с ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001, определены средний срок службы и средняя наработка на отказ;

• счетчик СЭТ-4ТМ.03М - среднее время наработки на отказ не менее 140000 часов, среднее время восстановления работоспособности 2 часов;

• счетчик EPQS - среднее время наработки на отказ не менее 70000 часов, среднее время восстановления работоспособности 2 часов;

• счетчик ПСЧ-4ТМ.05М, ПСЧ-3ТМ.05М - среднее время наработки на отказ не менее 140000 часов, среднее время восстановления работоспособности 2 часов;

Надежность системных решений:

• резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться с помощью электронной почты и сотовой связи;

Защищенность применяемых компонентов:

• наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:

• S счетчика;

• S промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

• S испытательной коробки;

• наличие защиты на программном уровне:

•S пароль на счетчике;

J пароли на сервере, предусматривающие разграничение прав доступа к измерительным данным для различных групп пользователей.

Возможность коррекции времени в:

• счетчиках (функция автоматизирована);

Глубина хранения информации:

• электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях при отключении питания - не менее 30 лет;

• ИВК - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 3 лет.

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации на АИИС КУЭ ОАО "Красноярскэнергосбыт" - в отношении "малых точек поставки" на ОРЭМ типографским способом.

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ определяется проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.

Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

осуществляется по документу "ГСИ. Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО "Красноярскэнергосбыт" -в отношении "малых точек поставки" на ОРЭМ. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в июле 2011 г.

Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:

• Трансформаторы тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 "ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки";

• Трансформаторы напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-88 "ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки" и/или МИ 2925-2005 "Измерительные трансформаторы напряжения 35...330/V3 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации с помощью эталонного делителя";

• СЭТ-4ТМ.03.М - в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.145 РЭ1, являющейся приложением к руководству по эксплуатации ИЛГШ.411152.145 РЭ, согласованной ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в 2007 году.

• EPQS - по документу РМ 1039597-26:2002 "Счетчики электрической энергии многофункциональные EPQS".

• ПСЧ-4ТМ.05М - в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.146 РЭ1, являющейся приложением к руководству по эксплуатации ИЛГШ.411152.146 РЭ, согласованной ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в 2007 году.

Лист № 15

Всего листов 16

• ПСЧ-3ТМ.05М - в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.138 РЭ1, являющейся приложением к руководству по эксплуатации ИЛГШ.411152.138 РЭ, согласованной ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в 2007 году.

• "Системы информационно-измерительные контроля и учета энергопотребления "Пирамида" Методика поверки" ВЛСТ 150.00.000 И1, утвержденным ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в 2010г.

• радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS)), номер в Государственном реестре средств измерений № 27008-04;

• переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы с счетчиками системы и с ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01.

Сведения о методах измерений

Метод измерений изложен в документе «Инструкция по эксплуатации системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО "Красноярскэнергосбыт" - в отношении "малых точек поставки" на ОРЭМ».

Нормативные документы

1. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

2. ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.

3. ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

4. ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия

5. ГОСТ 1983-2001. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.

6. ГОСТ Р 52322-2005 (МЭК 62053-22:2003). Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2.

7. ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-21:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S.

8. ГОСТ Р 52425-2005 (МЭК 62053-23:2003) Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии классов точности 0,2S и 0,5S..

9. «Инструкция по эксплуатации системы автоматизированной информационноизмерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО "Красноярскэнергосбыт" - в отношении "малых точек поставки" на ОРЭМ».

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли и товарообменных операций.