Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Техно-В» (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, формирования отчетных документов и передачи информации в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. Измерительно-информационные каналы (ИИК) АИИС КУЭ состоят из трёх уровней:
1-ый уровень - измерительные трансформаторы напряжения (ТН), измерительные трансформаторы тока (ТТ), многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее по тексту - счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных;
2-ой уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), который включает в себя устройство сбора и обработки данных (УСПД), технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижнего уровня, ее обработку и хранение, передачу на верхний уровень;
3-ий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), который включает в себя сервер сбора, обработки и хранения данных ОАО «Техно-В» (далее по тексту - сервер АИИС КУЭ), автоматизированные рабочие места операторов АИИС КУЭ, технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.
В качестве сервера АИИС КУЭ используется промышленный компьютер Advantech SYS IPC-6 16, зав. номер 104-25/9354, производства компании «Advantech» с установленным программным обеспечением (ПО) «Программный комплекс «АльфаЦЕНТР» (далее по тексту - ПК «АльфаЦЕНТР») производства ООО «Эльстер Метроника».
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;
- периодический (1 раз в 30 мин) 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 результатов участникам ОРЭМ, прием информации о результатах измерений и состоянии средств измерений от смежных субъектов ОРЭМ;
- 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 настройка параметров АИИС КУЭ;
- ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени);
- передача журналов событий счетчиков и УСПД;
Принцип действия:
Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по измерительным цепям 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. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
УСПД автоматически, в заданные интервалы времени, производит опрос, считывание, накопление, хранение измерительной информации счетчиков и приведение результатов измерений к реальным значениям с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН. Считанные данные результатов измерений, приведенные к реальным значениям, и журналы событий счетчиков заносятся в энергонезависимую память УСПД.
Сервер АИИС КУЭ автоматически, в заданные интервалы времени, производит считывание из УСПД данных коммерческого учета электроэнергии и записей журналов событий счетчиков и УСПД. После поступления в сервер АИИС КУЭ считанной информации с помощью внутренних сервисов ПК «АльфаЦЕНТР» данные обрабатываются и записываются в энергонезависимую память сервера АИИС КУЭ (заносятся в базу данных).
Обмен информацией между счетчиками и УСПД осуществляется по следующим каналам связи: для ИИК №№ 1 - 4 канал связи организован посредством АТС предприятия и DSL-модемов, для ИИК №№ 5 - 8 канал связи организован по проводной линии с использованием интерфейса RS-485. Обмен информацией между УСПД и сервером АИИС КУЭ осуществляется через автоматическую телефонную станцию (АТС) предприятия и DSL-модемов, в качестве резервного канала используется сотовая сеть с применением технологии CSD. При выходе из строя линий связи АИИС КУЭ считывание данных из счетчиков возможно проводить в ручном режиме с использованием инженерного пульта (ноутбука) через встроенный оптический порт.
Возможен прием информации о результатах измерений ИИК АИИС КУЭ Волгодонской ТЭЦ-2 ООО «ЛУКОЙЛ-Ростовэнерго» (номер в Госреестре 47293-11), приведенных в таблице 3. Информация по электронной почте, в виде файла формата XML поступает на сервер АИИС КУЭ ОАО «Техно-В».
Передача информации коммерческому оператору оптового рынка электрической энергии и мощности (ОАО «АТС»), в региональное подразделение ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям осуществляется с сервера АИИС КУЭ по электронной почте с помощью сети Internet в виде файла формата XML. При необходимости, он подписывается электронной цифровой подписью.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. В СОЕВ входят часы УССВ, счетчиков, УСПД, сервера АИИС КУЭ. УССВ реализовано на базе GPS-приемника модели GPS 16 HVS производства компании «Garmin», который формирует импульсы временной синхронизации и точное значение времени. УССВ подключено к серверу АИИС КУЭ.
Сравнение показаний часов сервера АИИС КУЭ и УССВ происходит непрерывно. Синхронизация осуществляется при расхождении часов сервера АИИС КУЭ и УССВ на величину более чем ± 2 с.
Сравнение показаний часов УСПД и сервера АИИС КУЭ происходит при каждом обращении к УСПД, но не реже одного раза в 30 минут. Синхронизация осуществляется при расхождении часов сервера УСПД и сервера АИИС КУЭ на величину более чем ± 2 с.
Сравнение показаний часов счетчиков и УСПД происходит при каждом обращении к счетчику, но не реже одного раза в 30 минут, синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов счетчика и УСПД на величину более чем ± 2 с.
Программное обеспечение
В состав программного обеспечения (далее по тексту - ПО) АИИС КУЭ входит: базовое (системное) ПО, включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации, сервисные программы, программные средства СБД АИИС КУЭ - ПО систем управления базами данных (СУБД Oracle), и прикладное ПО - ПК «АльфаЦЕНТР», программные средства счетчиков электроэнергии - встроенное ПО счетчиков электроэнергии, встроенное ПО УСПД, ПО СОЕВ.
Состав прикладного программного обеспечения АИИС КУЭ приведён в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ПО на сервере АИИС КУЭ | АльфаЦЕНТР Клиент Ifrun60.exe | 4.08.02.01 | 3929232592 | CRC |
| АльфаЦЕНТР Коммуникатор Trtu.exe | 3.18.12 | 742483537 | CRC |
| АльфаЦЕНТР Утилиты ACUtils.exe | 2.4.11.124 | 2790223796 | CRC |
| ПО на АРМ | АльфаЦЕНТР Клиент Ifrun60.exe | 4.08.02.01 | 3929232592 | CRC |
ПО АИИС КУЭ не влияет на метрологические характеристики АИИС КУЭ.
Уровень защиты программного обеспечения АИИС КУЭ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню С по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Состав ИИК АИИС КУЭ приведен в Таблице 2.
Метрологические характеристики АИИС КУЭ приведены в Таблице 4 и Таблице 5.
Таблица 2
| № ИИК | Наименование ИИК (присоединения), код точки измерений | Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счетчик электрической энергии | УСПД | Сервер | Вид электроэнергии |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | ГПП-1 Ввод Т-1 (2СШ) 612070031213301 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав №№ 14028; -; 19928 Госреестр № 1261-02 | НТМИ-10-66У3 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 5443 Госреестр № 831-69 | EA05RAL-B-3 КТ 0,5S/1 Зав. № 01154389 Г осреестр № 16666-97 | RTU-325, зав. номер 001359 Госреестр № 19495-03 | Advantech SYS IPC-6 16, зав. номер 104-25/9354 | Активная Реактивная |
| 2 | ГПП-1 Ввод Т-1 (1СШ) 612070031213101 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав №№ 14031; -; 14032 Госреестр № 1261-02 | НТМИ-10-66У3 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 4538 Госреестр № 831-69 | EA05RAL-B-3 КТ 0,5S/1 Зав. № 01154388 Г осреестр № 16666-97 | Активная Реактивная |
| 3 | ГПП-1 Ввод Т-2 (4СШ) 312070031213401 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав №№ 14033; -; 14030 Госреестр № 1261-02 | НТМИ-10-66У3 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 3131 Госреестр № 831-69 | EA05RAL-B-3 КТ 0,5S/1 Зав. № 01154390 Г осреестр № 16666-97 | Активная Реактивная |
| 4 | ГПП-1 Ввод Т-2 (3СШ) 612070031213201 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав №№ 19851; -; 14025 Госреестр № 1261-02 | НТМИ-10-66У3 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 4504 Госреестр № 831-69 | EA05RAL-B-3 КТ 0,5S/1 Зав. № 01154387 Г осреестр № 16666-97 | Активная Реактивная |
| 5 | ГПП-2 Ввод Т-1 (3СШ) 612050015213301 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав №№ 19856; -; 14029 Госреестр № 1261-02 | НТМИ-10-66У3 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 5834 Госреестр № 831-69 | EA05RAL-B-3 КТ 0,5S/1 Зав. № 01154385 Г осреестр № 16666-97 | Активная Реактивная |
| 6 | ГПП-2 Ввод Т-1 (1СШ) 612050015213101 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав №№ 19854; -; 19855 Госреестр № 1261-02 | НТМИ-10-66У3 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 5823 Госреестр № 831-69 | EA05RAL-B-3 КТ 0,5S/1 Зав. № 01154386 Г осреестр № 16666-97 | Активная Реактивная |
| 7 | ГПП-2 Ввод Т-2 (4СШ) 612050015213401 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав №№ 19853; -; 19852 Госреестр № 1261-02 | НТМИ-10-66У3 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 2817 Госреестр № 831-69 | EA05RAL-B-3 КТ 0,5S/1 Зав. № 01154391 Г осреестр № 16666-97 | Активная Реактивная |
| 8 | ГПП-2 Ввод Т-2 (2СШ) 612050015213201 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав №№ 14027; -; 19857 Госреестр № 1261-02 | НТМИ-10-66У3 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 561 Госреестр № 831-69 | EA05RAL-B-3 КТ 0,5S/1 Зав. № 01154384 Г осреестр № 16666-97 | 0 |
Таблица 3
| № точки измерений | Наименование точек измерений, включенных в АИИС КУЭ Волгодонской ТЭЦ-2 ООО «ЛУКОЙЛ-Ростовэнерго» (Госреестр № 47293-11) |
| 5 | ВЛ-220 кВ ГПП-2-1 |
| 8 | ВЛ-220 кВ ГПП-2-2 |
| 11 | ОМВ-220 кВ |
| 12 | ВЛ-110 кВ ГПП-1-1 |
| 14 | ВЛ-110 кВ ГПП-1-2 |
| 19 | ОВ-110 кВ |
Таблица 4
| Номер ИИК | Коэф. мощности cos p | Пределы допускаемых относительных погрешностей ИИК при измерении активной электроэнергии и мощности в рабочих условиях эксплуатации 8, % |
| I1(2)%—1изм<15% | I5%—1изм<120% | I20%—1изм<1100% | 1100%—1изм—1120% |
| 1 - 8 ТТ - 0,5S; ТН - 0,5; Счетчик - 0,5S | 1,0 | ± 2,4 | ± 1,7 | ± 1,6 | ± 1,6 |
| 0,9 | ± 2,6 | ± 1,9 | ± 1,7 | ± 1,7 |
| 0,8 | ± 3,0 | ± 2,2 | ± 1,9 | ± 1,9 |
| 0,7 | ± 3,5 | ± 2,5 | ± 2,1 | ± 2,1 |
| 0,6 | ± 4,2 | ± 2,9 | ± 2,3 | ± 2,3 |
| 0,5 | ± 5,1 | ± 3,4 | ± 2,7 | ± 2,7 |
Таблица 5
| Номер ИИК | Коэф. мощности cos<p/sin<p | Пределы допускаемых относительных п< активной электроэнергии и мощности в | згрешностей ИИК при измерении рерабочих условиях эксплуатации 8, % |
| I1(2)%—1изм<15% | I5%—1изм<120% | I20%—1изм<1100% | 1100%—1изм—1120% |
| 1 - 8 ТТ - 0,5S; ТН - 0,5; Счетчик - 1 | 0,9/0,44 | ± 8,1 | ± 4,8 | ± 3,3 | ± 3,1 |
| 0,8/0,6 | ± 6,1 | ± 3,7 | ± 2,6 | ± 2,5 |
| 0,7/0,71 | ± 5,2 | ± 3,3 | ± 2,4 | ± 2,3 |
| 0,6/0,8 | ± 4,7 | ± 3,0 | ± 2,2 | ± 2,2 |
| 0,5/0,87 | ± 4,4 | ± 2,9 | ± 2,2 | ± 2,1 |
Ход часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ± 5 с/сут.
Примечания:
1. Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин).
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.
3. Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:
• напряжение переменного тока от 0,98^Uhom до 1,02^Uhom;
• сила переменного тока от 1ном до 1,2-Ihom, cos(p=0,9 инд;
• температура окружающей среды: 20 °С.
4. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:
• напряжение переменного тока от 0,9^Uhom до 1,1-Uhom;
• сила переменного тока 0,0Г1ном до 1,2-Ihom;
• температура окружающей среды:
- для счетчиков электроэнергии от плюс 15 до плюс 35 °С;
- для трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001;
- для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983-2001.
5. Трансформаторы тока изготовлены по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики по ГОСТ 30206-94 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035-83 в режиме измерения реактивной электроэнергии.
6. Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков электроэнергии, УСПД на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:
среднее время наработки на отказ:
• счетчики ЕвроАЛЬФА ЕА05 - не менее 50000 часов;
• УСПД RTU-325 - не менее 40000 часов;
среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:
• для счетчика Тв < 2 часа;
• для УСПД Тв < 2 часов;
• для сервера Тв < 1 час;
• для компьютера АРМ Тв < 1 час;
• для модема Тв < 1 час.
Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:
• клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют возможность пломбирования;
• на счетчиках предусмотрена возможность пломбирование крышки зажимов и откидывающейся прозрачной крышки на лицевой панели счетчика;
• наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, серверах, АРМ;
• организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и разграничение прав доступа;
• защита результатов измерений при передаче информации (возможность использования цифровой подписи).
Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий
• фактов параметрирования счетчика;
• фактов пропадания напряжения;
• фактов коррекции времени.
Возможность коррекции времени в:
• счетчиках (функция автоматизирована);
• сервере АИИС КУЭ, УСПД (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
• счетчик электроэнергии ЕвроАЛЬФА ЕА05 (тридцатиминутный график нагрузки активной и реактивной энергии в двух направлениях) - не менее 74 суток; при отключении питания - не менее 5 лет
• УСПД RTU-325 - расход электроэнергии по каждому каналу (коммерческий график нагрузки) - 18 месяцев; при отключении питания - не менее 3 лет;
• ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений -за весь срок эксплуатации системы.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 Комплектность АИИС КУЭ
| Наименование | Тип | Количество, шт. |
| Трансформатор тока | ТПОЛ-10 | 16 |
| Трансформатор напряжения | НТМИ-10-66У3 | 8 |
| Счетчик | EA05RAL-B-3 | 8 |
| УСПД | RTU-325 | 1 |
| УССВ | GPS 16 HVS | 1 |
| Сервер АИИС КУЭ | Advantech SYS IPC-6 16 | 1 |
| АРМ | HP dx7300 | 1 |
| Источник бесперебойного питания | АРС SMART UPS 2200 VA RM 2U | 1 |
| Источник бесперебойного питания | KIN-1000AP-RM | 1 |
| Блок питания | АП 6121М | 8 |
| Блок питания | AC Adaptor 12B | 5 |
| Блок питания | DRA 10-12 | 2 |
| Преобразователь интерфейсов RS-485/Ethernet | MOXA NPort 5130 | 1 |
| DSL-модем | ZyXEL Prestige 791R EE | 6 |
| GSM-модем | Siemens MC-35iT | 2 |
| Модем ТфСОП | ZyXEL U-336 Plus | 1 |
| Ethernet-коммутатор | D-Link DES-1016D/E 16p | 1 |
| Ethernet-коммутатор | MOXA EDS-205 5p | 1 |
| Межсетевой экран | ZyXEL ZyWall 35UTM EE | 1 |
| Модуль грозозащиты телефонных линий | VDK-02.01 | 8 |
| Специализированное программное обеспечение | ПК «АльфаЦЕНТР» | 1 |
| Паспорт-формуляр | ГДАР.411711.063 ПФ | 1 |
| Методика поверки | МП 1592/550-2013 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 1592/550-2013 «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Техно-В». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» в июне 2013 г.
Основные средства поверки:
- трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;
- трансформаторов напряжения - по ГОСТ 8.216-2011;
- счетчиков ЕвроАЛЬФА - по документу «ГСИ. Счетчики электрической энергии многофункциональные ЕвроАЛЬФА. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в 2007 г.;
- УСПД RTU-325 - по методике поверки «Комлексы аппаратно-программных средств для учета электроэнергии на основе УСПД серии RTU-300», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2003 г.;
Радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS) (Госреестр № 27008-04);
Переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы со счетчиками системы, ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;
Лист № 8
Всего листов 8
Термометр по ГОСТ 28498-90, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50°С, цена деления 1°С.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе: «Автоматизированная информационноизмерительная система коммерческого учета электроэнергии ОАО «Техно-В». Методика измерений. ГДАР.411711.063.1.МВИ». Аттестована ЗАО НПП «ЭнергопромСервис». Свидетельство об аттестации методики измерений № 057/01.00238-2008/063.1-2013 от 30 мая 2013 г.
Нормативные документы
1 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
2 ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
3 ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
4 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
5 ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.
6 ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.
7 ГОСТ Р 52323-2005 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 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.
