Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «УК «Индустриальный парк Камские Поляны» (далее -АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электроэнергии и мощности, сбора, обработки, хранения, формирования отчетных документов и передачи полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную , многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), которые включают в себя измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерений активной электроэнергии и по ГОСТ Р 52425-2005 в режиме измерений реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС КУЭ приведены в таблицах 2 - 4.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя сервер БД АИИС КУЭ, каналообразующую аппаратуру, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), программное обеспечение (далее - ПО) «Пирамида 2000».
Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из двух уровней АИИС КУЭ.
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.
Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчика по линиям связи поступает на входы сервера баз данных, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, формирование и хранение поступающей информации, оформление отчетных документов, отображение информации на мониторах АРМ и передача данных в организации-участники оптового рынка электрической энергии и мощности через каналы связи.
АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ предусматривает поддержание единого календарного времени на всех уровнях системы (счетчиков и ИВК). АИИС КУЭ оснащена устройствами синхронизации времени на основе УСВ-3, синхронизи-
рующих собственное время по сигналам времени, получаемым от GPS/GLONASS -приемника, входящего в состав УСВ-3. Ход часов УСВ-3 не более ±0,1 с. УСВ-3 подключено к ИВК «ИКМ-Пирамида». ИВК «ИКМ-Пирамида» периодически сравнивает свое системное время со временем в УСВ-3. Сличение часов ИВК «ИКМ-Пирамида» осуществляется не реже чем 1 раз в час, коррекция часов осуществляется независимо от наличия расхождений. Сравнение показаний часов счетчиков и ИВК «ИКМ-Пирамида» производится во время сеанса связи со счетчиками (1 раз в 30 минут). Корректировка осуществляется при расхождении часов счетчиков и ИВК «ИКМ-Пирамида» ± 1 с, но не чаще 1 раза в сутки.
Передача данных осуществляется по каналам связи со скоростью не менее 9600 бит/с, следовательно, время задержки составляет меньше 0,2 с.
Погрешность часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ± 5 с.
Журналы событий счетчика электроэнергии и сервера БД отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент, непосредственно предшествующий корректировке.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ ООО «УК «Индустриальный парк Камские Поляны» используется ПО «Пирамида 2000», в состав которого входят программы, указанные в таблице 1. ПО обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое ПО «Пирамида 2000».
Таблица 1 - Метрологические значимые модули ПО
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификацио нный номер) программного обеспечения | Цифровой идентиф икатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Модуль вычисления значений энергии и мощности по группам точек учета | CalcClients.dll | 3 | e55712d0b1b21906 5d63da949114dae4 | MD5 |
| Модуль расчета небаланса энергии/мощности | CalcLeakage.dll | 3 | b1959ff70be1eb17c 83f7b0f6d4a132f | MD5 |
| Модуль вычисления значений энергии потерь в линиях и трансформаторах | CalcLosses.dll | 3 | d79874d10fc2b156 a0fdc27e1ca480ac | MD5 |
| Общий модуль, содержащий функции, используемые при вычислениях различных значений и проверке точности вычислений | Metrology.dll | 3 | 52e28d7b608799bb 3ccea41b548d2c83 | MD5 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых в бинарном протоколе | ParseBin.dll | 3 | 6f557f885b737261 328cd77805bd1ba7 | MD5 |
Окончание таблицы 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификаци онный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколам семейства МЭК | ParseIEC.dll | 3 | 48e73a9283d1e66494 521f63d00b0d9f | MD5 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколу Modbus | ParseModbus.dll | 3 | c391d64271acf4055b b2a4d3fe1f8f48 | MD5 |
| Модуль обработки значений физических величин, передаваемых по протоколу Пирамида | ParsePiramida.dll | 3 | ecf532935ca1a3fd32 15049af1fd979f | MD5 |
| Модуль формирования расчетных схем и контроля целостности данных нормативносправочной информации | SynchroNSI.dll | 3 | 530d9b0126f7cdc23e cd814c4eb7ca09 | MD5 |
| Модуль расчета величины рассинхронизации и значений коррекции времени | VerifyTime.dll | 3 | 1ea5429b261fb0e288 4f5b356a1d1e75 | MD5 |
Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблицах 3 и 4, нормированы с учетом ПО.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Состав измерительных каналов и их метрологические характеристики приведены в таблицах 2-4
Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ
| Номер ИК | Наименование объекта | Состав измерительного канала | Вид электроэнергии |
| ТТ | ТН | Счётчик | Сервер |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 3 | ТП-1 (10/0,4кВ) Ввод № 1 | ТНШЛ-0,66 Кл. т. 0,5S 5000/5 Зав. № 665 Зав. № 623 Зав. № 660 Госреестр № 47957-11 | - | ПСЧ-4ТМ.05МК.04 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 1109125284 Госреестр № 46634-11 | Intel 1U R1304BTLSHBNRJ | Активная Реактивная |
| 4 | ТП-1 (10/0,4кВ) Ввод № 2 | ТНШЛ-0,66 Кл. т. 0,5S 5000/5 Зав. № 662 Зав. № 619 Зав. № 628 Госреестр № 47957-11 | - | ПСЧ-4ТМ.05МК.04.01 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 1112121588 Госреестр № 46634-11 | Intel 1U R1304BTLSHBNRJ | Активная Реактивная |
| 5 | ТП-2 (10/0,4кВ) Ввод № 1 | ТНШЛ-0,66 Кл. т. 0,5S 5000/5 Зав. № 663 Зав. № 661 Зав. № 667 Госреестр № 47957-11 | - | ПСЧ-4ТМ.05МК.04 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 1102130148 Госреестр № 46634-11 | Intel 1U R1304BTLSHBNRJ | Активная Реактивная |
Окончание таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 6 | ТП-2 (10/0,4кВ) Ввод № 2 | ТНШЛ-0,66 Кл. т. 0,5S 5000/5 Зав. № 622 Зав. № 629 Зав. № 631 Госреестр № 47957-11 | - | ПСЧ-4ТМ.05МК.04 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 1109124399 Госреестр № 46634-11 | Intel 1U R1304BTLSHBNRJ | Активная Реактивная |
| 9 | ТП-4 (10/0,4кВ) Ввод № 1 | ТНШЛ-0,66 Кл. т. 0,5S 5000/5 Зав. № 630 Зав. № 664 Зав. № 666 Госреестр № 47957-11 | - | ПСЧ-4ТМ.05МК.04 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 1109124513 Госреестр № 46634-11 | Intel 1U R1304BTLSHBNRJ | Активная Реактивная |
| 10 | ТП-4 (10/0,4кВ) Ввод № 2 | ТНШЛ-0,66 Кл. т. 0,5S 5000/5 Зав. № 618 Зав. № 620 Зав. № 624 Госреестр № 47957-11 | - | ПСЧ-4ТМ.05МК.04 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 1102130134 Госреестр № 46634-11 | Intel 1U R1304BTLSHBNRJ | Активная Реактивная |
Таблица 3 - Метрологические характеристики измерительных каналов (активная энергия)
| Номер ИК | Диапазон тока | Метрологические характеристики ИК |
| Основная погрешность, ( + $ ), % | Погрешность в рабочих условиях, ( + $ ), % |
| cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1-6 (ТТ 0,5; ТН -; Сч 0,5S) | Ih1<I1<1,2Ih1 | 1,0 | 1,2 | 1,9 | 1,6 | 1,8 | 2,4 |
| 0,2Ih1<I1<Ih1 | 1,0 | 1,2 | 1,9 | 1,6 | 1,8 | 2,4 |
| 0,051н1<11<0,21н1 | 1,3 | 1,6 | 2,9 | 1,9 | 2,1 | 3,2 |
| 0,01(0,02)1н1<11<0,21н1 | 2,2 | 2,7 | 4,8 | 2,6 | 3,0 | 5,0 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики измерительных каналов (реактивная энергия)
| Номер ИК | Диапазон тока | Метрологические характеристики ИК |
| Основная погрешность, ( + $ ), % | Погрешность в рабочих условиях, ( + $ ), % |
| cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 | cos ф = 0,9 | cos ф = 0,8 | cos ф = 0,5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1-6 (ТТ 0,5; ТН -; Сч 1,0) | Ih1<I1<1,2Ih1 | 2,4 | 1,8 | 1,4 | 4,0 | 3,7 | 3,4 |
| 0,2Ih1<I1<Ih1 | 2,4 | 1,8 | 1,4 | 4,0 | 3,7 | 3,4 |
| 0,05Ih1<I1<0,2Ih1 | 3,5 | 2,6 | 1,8 | 4,8 | 4,1 | 3,4 |
| 0,01(0,02)Ihi<Ii<0,2Ihi | 5,7 | 4,1 | 2,7 | 6,5 | 5,1 | 4,1 |
Примечания:
1. Характеристики погрешности ИК даны для измерений электроэнергии и средней мощности (получасовой).
2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.
3. Нормальные условия эксплуатации:
- параметры сети:
- диапазон напряжения (0,9 - 1,1) ином;
- диапазон силы тока (0,01 - 1,2) 1ном,
- частота (50+0,2) Гц;
- коэффициент мощности cos9 = 0,9 инд.;
- температура окружающей среды:
- ТТ и ТН от минус 45 °C до плюс 40 °C;
- счетчиков от плюс 21 до плюс 25 °C;
- сервера БД от плюс 10 °C до плюс 30 °C;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более 0,05 мТл.
4. Рабочие условия эксплуатации:
- для ТТ и ТН:
- параметры сети:
- диапазон первичного напряжения (0,9 ^ 1,1) Uh1;
- диапазон силы первичного тока - (0,01 ^ 1,2) 1н1;
- коэффициент мощности cos9(sin9) 0,5 + 1,0 (0,87 + 0,5);
- частота - (50 ± 0,2) Гц;
- температура окружающего воздуха от минус 45 °C до плюс 40 °C. - для счетчиков электроэнергии:
- параметры сети:
- диапазон вторичного напряжения (0,9 ^ 1,1) ин2;
- диапазон силы вторичного тока (0,01 ^ 1,2) 1н2;
- коэффициент мощности cos9(sin9) - 0,5 + 1,0 (0,87 + 0,5);
- частота - (50 ± 0,4) Гц;
- температура окружающего воздуха от плюс 15 °C до плюс 35 °C;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более 0,5 мТл.
5. Погрешность в рабочих условиях указана для cos9 = 0,9; 0,8; 0,5 инд и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от плюс 15 °C до плюс 35 °С.
6. Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном в ООО «УК «Индустриальный парк Камские Поляны» порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:
- электросчётчик ПСЧ-4ТМ.05МК - среднее время наработки на отказ не менее Т = 165 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;
- сервер БД - среднее время наработки на отказ не менее Т = 138 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 0,25 ч.
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера с помощью источника бесперебойного питания;
- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники оптового рынка электроэнергии с помощью электронной почты и сотовой связи.
В журналах событий фиксируются факты:
- журнал счётчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике;
- журнал сервера БД:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции времени в счетчике;
- пропадание и восстановление связи со счетчиком;
Защищённость применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- электросчётчика;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- сервера БД;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:
- электросчетчика;
- сервера БД.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о результатах измерений (функция автоматизирована);
- о состоянии средств измерений.
Цикличность:
- измерений 3 мин, 30 мин (функция автоматизирована);
- сбора 3 мин, 30 мин (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;
- сервер БД - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - за 3,5 года
(функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «УК «Индустриальный парк Камские Поляны».
Комплектность
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
| Наименование | Тип | № Госреестра | Количество, шт. |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Трансформатор тока | ТНШЛ-0,66 | 47957-11 | 18 |
| Счётчик электрической энергии трехфазный многофункциональный | ПСЧ-4ТМ.05МК | 46634-11 | 6 |
| Методика поверки | _ | _ | 1 |
| Формуляр | _ | _ | 1 |
| Руководство по эксплуатации | _ | _ | 1 |
Поверка
осуществляется по документу САИМ.411711.073.МП «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ООО «УК «Индустриальный парк Камские Поляны». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в мае 2014 г.
Перечень основных средств поверки:
- трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- Счетчики ПСЧ-4ТМ.05МК - по методике поверки ИЛГШ.411152.167РЭ1, являющейся приложением к руководству по эксплуатации ИЛГШ.411152.167РЭ, согласованной с руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в 2011 г.;
- ИВК «ИКМ-Пирамида» - по документу «Комплексы информационно-вычислительные «ИКМ-Пирамида». Методика поверки. ВЛСТ 230.00.000 И1», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в 2010 г.;
- УСВ-3 - по документу «Устройство синхронизации времени УСВ-3. Методика поверки ВЛСТ 240.00.000МП», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» в августе 2012 г.;
- 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;
- термогигрометр CENTER (мод.314): диапазон измерений температуры от -20 до + 60 °С, дискретность 0,1 °С; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100%, дискретность 0,1%.
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в документе «Методика измерений количества электрической энергии (мощности) с использованием автоматизированной информационноизмерительной системы коммерческого учета электрической энергии и мощности ООО «УК «Индустриальный парк Камские Поляны», аттестованной ФГУП «ВНИИМС», аттестат об аккредитации № 01.00225-2011 от 29.06.2011 г.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия.
МИ 3000-2006 Рекомендация. ГСИ. Системы автоматизированные информационноизмерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки.
Рекомендации к применению
- при осуществлении торговли и товарообменных операций.
