Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «Союзэнерготрейд» (ОАО «Северсталь-метиз») (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, для осуществления автоматизированного коммерческого учета и контроля потребления электроэнергии и мощности с оптового рынка электроэнергии (далее по тексту - ОРЭМ) в ОАО «Северсталь-метиз» по расчетным точкам учета, сбора, хранения и обработки полученной информации. Отчетная информация о результатах измерений передается коммерческому оператору ОРЭМ, в региональное подразделение системного оператора, смежным субъектам ОРЭМ в рамках согласованного регламента.
Полученные данные и результаты измерений могут использоваться для коммерческих расчетов и оперативного управления энергопотреблением.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. АИИС КУЭ состоит из двух уровней:
1-ый уровень - информационно-измерительные комплексы (ИИК), которые включают в себя 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 (ИВК), который включает в себя сервер сбора, обработки и хранения данных ОАО «Северсталь-метиз» (далее по тексту -сервер предприятия), устройство синхронизации системного времени (УССВ), сервер сбора, обработки и хранения данных ООО «Союзэнерготрейд» (далее по тексту - сервер ООО «Союзэнерготрейд»), автоматизированные рабочие места операторов, 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.
В качестве сервера предприятия используется промышленный компьютер IBM xSeries 206 (зав. номер KDXD992), сервера ООО «Союзэнерготрейд» - промышленный компьютер HP Proliant DL180G6 E5504 (зав. номер CZ2038DR92). На сервере предприятия установлено программное обеспечение «АльфаЦЕНТР» (далее по тексту - ПО «АльфаЦЕНТР») производства ООО «Эльстер Метроника»; на сервере ООО «Союзэнерготрейд» - Программный комплекс «Энергосфера» (далее по тексту - ПК «Энергосфера») производства ООО «Прософт-Системы».
лист № 2
Всего листов 8 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 измерений в организации-участники ОРЭМ;
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);
передача журналов событий счетчиков.
Принцип действия:
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. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Сервер предприятия в соответствии с параметрами конфигурации один раз в 30 мин по линиям связи интерфейса RS-485 и выделенным каналам телефонной связи считывает данные счетчиков. Считанные данные результатов измерений приводятся к реальным значениям с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН и заносятся в базу данных. Также в базу данных заносятся журналы событий счетчиков. Сервер ООО «Союзэнерготрейд» автоматически в заданные интервалы времени (30 мин) производит считывание данных с сервера предприятия. Доступ к информации, хранящейся в базе данных серверов, осуществляется с АРМ оператора АИИС КУЭ.
Посредством АРМ операторов ООО «Союзэнерготрейд» осуществляется обработка и передача информации по электронной почте коммерческому оператору ОРЭМ. В автоматическом режиме с сервера ООО «Союзэнерготрейд» осуществляется передача информации в региональное подразделение системного оператора и смежным субъектам ОРЭМ.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), которая автоматически поддерживает единое календарное время. В СОЕВ входят таймеры счетчиков, сервера предприятия, сервера ООО «Союзэнерготрейд» и УССВ. В качестве УССВ используется устройство yCCB-35HVS производства ООО «Эльстер Метроника», реализованное на базе GPS-приемника модели GPS 35 HVS производства компании «Garmin», который формирует импульсы временной синхронизации и точное значение времени. Контроль времени сервера предприятия осуществляется посредством УССВ, коррекция времени сервера предприятия осуществляется при расхождении времени сервера с точным временем на величину более ± 1 с. Контроль времени в счетчиках происходит от сервера предприятия при каждом сеансе связи. Коррекция времени счетчиков производится один раз в сутки при расхождении со временем сервера предприятия на величину более ± 1 с. Время сервера ООО «Союзэнерготрейд» синхронизируется устройством синхронизации времени УСВ-2 (Госреестр № 41681-10).
Погрешность часов компонентов системы не превышает ±5 с.
Программное обеспечение
В состав программного обеспечения АИИС КУЭ (далее по тексту - ПО) входит: базовое (системное) ПО, включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации, сервисные программы, программные средства СБД АИИС КУЭ - ПО систем управления базами данных (СУБД SQL), и прикладное - ПО ПК «Энергосфера», программные средства счетчиков электроэнергии - встроенное ПО счетчиков электроэнергии, ПО СОЕВ.
Состав 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 ОАО «Северсталь-метиз» АльфаЦЕНТР SE | АльфаЦЕНТР Клиент Ifrun60.exe | 11.07.01 | 3929232592 | CRC32 |
| АльфаЦЕНТР Коммуникатор Trtu.exe | 3.29.4 | 3091084280 | CRC32 |
| АльфаЦЕНТР Утилиты ACUtils.exe | 2.5.11.144 | 2061470709 | CRC32 |
| АльфаЦЕНТР Диспетчер заданий ACTaskManager.exe | 2.11.1 | 1675253772 | CRC32 |
| АльфаЦЕНТР. GPS Time Reader GPSReader.exe | 2.11.2 | 3902888538 | CRC32 |
| ПО на сервере ООО «Союзэнерго-трейд» ПК «Энергосфера» | ПК «Энергосфера». Консоль администратора AdCenter.exe | 6.6.54.928 | 3123308674 | CRC32 |
| ПК «Энергосфера». Редактор расчетных схем AdmTool.exe | 6.4.153.5546 | 3701037297 | CRC32 |
| ПК «Энергосфера». АРМ Энергосфера ControlAge.exe | 6.4.110.1423 | 884357997 | CRC32 |
| ПК «Энергосфера». Экспорт-Импорт expimp.exe | 6.4.98.2457 | 866953713 | CRC32 |
| ПК «Энергосфера». Алармер AlarmSvc.exe | 6.4.34.426 | 3359569281 | CRC32 |
| ПК «Энергосфера». Ручной ввод HandInput.exe | 6.4.28.303 | 2305121992 | CRC32 |
| ПК «Энергосфера». Тоннелепрокладчик TunnelEcom.exe | 6.4.1.63 | 3679448979 | CRC32 |
| ПК «Энергосфера». Сервер опроса PSO.exe | 6.4.55.1635 | 1130998805 | CRC32 |
ПО «АльфаЦЕНТР» и ПК «Энергосфера» не влияют 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 измерительных каналов АИИС КУЭ приведен в Таблице 2.
Границы допускаемой относительной погрешности измерения активной и реактивной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ приведены в Таблице 3, Таблице 4.
Таблица 2
| № ИК | Наименование ИИК (диспетчерского присоединения, код точки измерения) | Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счетчик электрической энергии | Сервер предприятия | Вид элек-троэнер гии |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1. | ПС 110/10 кВ "ГПП-4", ввод Т-1 352070011107101 | TG 145 КТ 0,2S 500/5 Зав. №№ 01979; 01978; 01980 Госреестр№ 1565196 | СРВ 123 КТ 0,2 (1100C0/V3)/(100/V3) Зав. №№ 8679467; 8679475; 8679480 Г осреестр № 15853-96 | ЕвроАЛЬФА EA05RL-P3B-4 КТ 0,5S/1 Зав. № 01106030 Госреестр № 16666-97 | IBM xSeries 206 Зав. № KDXD992 | Активная Реактивная |
| 2. | ПС 110/10 кВ "ГПП-4", ввод Т-2 352070011107201 | TG 145 КТ 0,2S 500/5 Зав. №№ 01976; 01977; 01975 Госреестр № 1565196 | СРВ 123 КТ 0,2 (110000/V3)/(100/V3) Зав. №№ 8679473; 8679470; 8679476 Г осреестр № 15853-96 | ЕвроАЛЬФА EA05RL-P3B-4 КТ 0,5S/1 Зав. № 01106033 Госреестр № 16666-97 | IBM xSeries 206 Зав. № KDXD992 | Активная Реактивная |
| 3. | ПС 110/10 кВ "ГПП-4", ЗРУ-10 кВ, 1сш 10 кВ, яч.2 ЗАО "Череповецкий ЗМК" 352070011213101 | ТПЛ-10-М КТ 0,5S 300/5 Зав. №№ 3053; 3206; 3054 Госреестр № 2219203 | НАМИ-10-95 УХЛ2 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 1184 Г осреестр № 20186-00 | ЕвроАЛЬФА EA05RL-P3B-4 КТ 0,5S/1 Зав. № 01106029 Госреестр № 16666-97 | IBM xSeries 206 Зав. № KDXD992 | Активная Реактивная |
| 4. | ПС 110/10 кВ "ГПП-4", ЗРУ-10 кВ, 2сш 10 кВ, яч.23 ЗАО "Череповецкий ЗМК" 352070011213201 | ТПЛ-10-М КТ 0,5S 300/5 Зав. №№ 3013; 2588; 3074 Госреестр № 2219203 | НАМИ-10-95 УХЛ2 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 1218 Г осреестр № 20186-00 | ЕвроАЛЬФА EA05RL-P3B-4 КТ 0,5S/1 Зав. № 01106032 Госреестр № 16666-97 | IBM xSeries 206 Зав. № KDXD992 | Активная Реактивная |
| 5. | ПС 110/10 кВ "ГПП-4", ЗРУ-10 кВ, 3сш 10 кВ, яч.33 "Город-33" 352070011213301 | ТПЛ-10-М КТ 0,5S 400/5 Зав. №№ 3260; 2844; 2840 Госреестр № 2219203 | НАМИ-10-95 УХЛ2 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 1221 Г осреестр № 20186-00 | ЕвроАЛЬФА EA05RL-P3B-4 КТ 0,5S/1 Зав. № 01106034 Госреестр № 16666-97 | IBM xSeries 206 Зав. № KDXD992 | Активная Реактивная |
| 6. | ПС 110/10 "ГПП-4", ЗРУ-10 кВ, 4сш 10 кВ, яч.45 "Город-45" 352070011213401 | ТПОЛ-10 КТ 0,5S 600/5 Зав. №№ 5785; 5708; 5786 Госреестр№ 1261-02 | НАМИ-10-95 УХЛ2 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 1219 Г осреестр № 20186-00 | ЕвроАЛЬФА EA05RL-P3B-4 КТ 0,5S/1 Зав. № 01106035 Госреестр № 16666-97 | IBM xSeries 206 Зав. № KDXD992 | Активная Реактивная |
| 7. | ПС 110/10 "ГПП-4", ЗРУ-10 кВ, 4сш 10 кв, яч.46 "Город-46" 352070011213402 | ТПЛ-10-М КТ 0,5S 400/5 Зав. №№ 2814; 3259; 3287 Г осреестр № 2219203 | НАМИ-10-95 УХЛ2 КТ 0,5 10000/100 Зав. № 1219 Г осреестр № 20186-00 | ЕвроАЛЬФА EA05RL-P3B-4 КТ 0,5S/1 Зав. № 01106036 Госреестр № 16666-97 | IBM xSeries 206 Зав. № KDXD992 | Активная Реактивная |
Таблица 3
| Номер ИК | Коэф. мощности cos ф | Границы допускаемых относительных погрешностей измерений активной электроэнергии и мощности 5, % |
| I1(2)%—1изм<15% | I5%—1изм<120% | I20%—1изм<1100% | I100%—1изм—I120% |
| 1, 2 ТТ - 0,2S; ТН - 0,2; Сч - 0,5S | 1,0 | ± 1,9 | ± 1,4 | ± 1,4 | ± 1,4 |
| 0,9 | ± 1,9 | ± 1,5 | ± 1,5 | ± 1,5 |
| 0,8 | ± 2,0 | ± 1,7 | ± 1,5 | ± 1,5 |
| 0,7 | ± 2,1 | ± 1,8 | ± 1,6 | ± 1,6 |
| 0,6 | ± 2,3 | ± 2,0 | ± 1,7 | ± 1,7 |
| 0,5 | ± 2,5 | ± 2,1 | ± 1,8 | ± 1,8 |
| 3-7 ТТ - 0,5S; ТН - 0,5; Сч - 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 4
| Номер ИК | Коэф. мощности cosф/sinф | Г раницы допускаемых относительных погрешностей измерений реактивной электроэнергии и мощности 5, % |
| I1(2)%—1изм<15% | I5%—1изм<120% | I20%—1изм<1100% | I100%—1изм—I120% |
| 1, 2 ТТ - 0,2S; ТН - 0,2; Сч - 1 | 0,9/0,44 | ± 6,2 | ± 3,6 | ± 2,3 | ± 2,1 |
| 0,8/0,6 | ± 5,0 | ± 3,0 | ± 2,1 | ± 2,0 |
| 0,7/0,71 | ± 4,4 | ± 2,8 | ± 2,0 | ± 1,9 |
| 0,6/0,8 | ± 4,1 | ± 2,7 | ± 2,0 | ± 1,9 |
| 0,5/0,87 | ± 3,9 | ± 2,6 | ± 1,9 | ± 1,9 |
| 3-7 ТТ - 0,5S; ТН - 0,5; Сч - 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 |
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 0,98Uhom до 1,02-Uhom;
• переменный ток от 1ном до 1,2-Ihom, cosq=0,9 инд;
• температура окружающей среды: 20 °С.
4. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:
• напряжение переменного тока от 0,9Uhom до 1,1-Uhom;
• сила тока от 0,01-Ihom 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 и счетчиков электроэнергии на аналогичные (см. п. 5 Примечания) 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: счетчик электроэнергии - не менее 50000 часов;
Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:
• для счетчика 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);
• серверах, АРМ (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
• счетчик электроэнергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях -
не менее 146 суток; при отключении питания - не менее 5 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
Комплектность АИИС КУЭ приведена в таблице 5
Таблица 5
| № п/п | Наименование | Тип | Количество, шт. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1. | Трансформатор тока | TG 145 | 6 |
| 2. | Трансформатор тока | ТПЛ-10-М | 12 |
| 3. | Трансформатор тока | ТПОЛ 10 | 3 |
| 4. | Трансформатор напряжения | СРВ 123 | 6 |
| 5. | Трансформатор напряжения | НАМИ-10-95 УХЛ2 | 4 |
| 6. | Электросчетчик | ЕвроАЛЬФА EA05RL-P3B-4 | 7 |
| 7. | GSM/GPRS-модем | Simens MC-35 | 2 |
| 8. | Модем | Zyxel U-336S | 3 |
| 9. | Преобразователь RS485/RS232 | MOXA TRANSID A53 | 2 |
| 10. | Расширитель интерфейса RS-232 USB | MOXA NPort 1240 | 1 |
| 11. | Коммутатор | D-link DGS-1004T | 1 |
| 12. | Устройство синхронизации системного времени | УССВ-35HVS | 1 |
| 13. | Устройством синхронизации времени | УСВ-2 | 1 |
| 14. | Сервер предприятия | IBM xSeries 206 | 1 |
| 15. | Сервер ООО «Союзэнерготрейд» | HP Proliant DL180G6 E5504 | 1 |
| 16. | Специализированное программное обеспечение | ПК «Энергосфера» | 1 |
| 17. | Паспорт-формуляр | ГДАР.411711.136.ПФ | 1 |
| 18. | Методика поверки | МП 1233/446-2012 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 1233/446-2012 «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «Союзэнер-готрейд» (ОАО «Северсталь-метиз»). Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Рос-тест-Москва» в январе 2012 г.
Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:
- ТТ - по ГОСТ 8.217-2003;
- ТН - по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;
- счетчики - по методике поверки, утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в 2003г.;
- 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;
- Термометр по ГОСТ 28498-90, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50 °С, цена деления 1°С.
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в документе: «Методика измерений количества электрической энергии с использованием автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии ООО «Союзэнерготрейд» (ОАО «Северсталь-метиз»). Свидетельство об аттестации методики измерений № 034/01.00238-2008/136-2011 от 16.12.2011 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.
5 ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.
6 ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.
