Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) подстанций ОАО "РЖД" в границах Оренбургской области

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) подстанций ОАО «РЖД» в границах Оренбургской области (далее по тексту - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения, формирования отчетных документов и передачи полученной информации заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

Измерительные каналы (ИК) состоят из трех уровней АИИС КУЭ:

1-й    уровень - включает в себя измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН), измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ), многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее - счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных;

2-й    уровень - информационно-вычислительный комплекс регионального Центра энергоучета (далее - ИВКЭ), реализован на базе устройства сбора и передачи данных RTU-327 (далее - УСПД), выполняющего функции сбора, хранения результатов измерений и передачи их на уровень ИВК, и содержит программное обеспечение (далее - ПО) «АльфаЦЕНТР»;

3-й    уровень - информационно-вычислительный комплекс (далее - ИВК) включает в себя Центр сбора данных ОАО «РЖД» на базе ПО «ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА», сервер ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» на базе «АльфаЦЕНТР», УССВ-16НУБ, УССВ-35НУБ, каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, автоматизированные рабочие места персонала (далее - АРМ).

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 минут.

Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учета соотнесены с единым календарным временем. Результаты измерений электроэнергии (W, кВт-ч) передаются в целых числах.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков при помощи технических средств приема-передачи данных поступает на входы УСПД RTU-327, где осуществляется вычисление электрической энергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, формирование и хранение поступающей информации. Далее по каналу связи, организованному на базе волоконно-оптической линии связи, данные передаются в Центр сбора данных ОАО «РЖД», где происходит оформление отчетных документов. Передача информации об энергопотреблении на сервер ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» производится автоматически, путем межсерверного обмена.

Сервер ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» осуществляет передачу полученных данных в виде xml-отчетов в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и другим заинтересованным организациям ОРЭМ.

Передача информации от сервера ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» в ПАК ОАО «АТС» за подписью ЭЦП субъекта ОРЭ и другим смежным субъектам ОРЭ осуществляется по каналу связи сети Internet в виде xml-файлов в соответствии с приложением 11.1.1 «Формат и регламент предоставления результатов измерений, состояния средств и объектов измерений в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и смежным субъектам» к Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра субъектов оптового рынка электрической энергии и мощности.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), которая охватывает все три уровня системы. СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает автоматическую синхронизацию времени. Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. В СОЕВ входят часы УССВ-16НУБ, УССВ-35НУБ, УСПД, счетчиков, Центра сбора данных ОАО «РЖД» и сервера ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ».

Сравнение показаний часов сервера ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» и УССВ-16НУБ происходит с цикличностью один раз в час. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний на величину более чем ±1 с.

Сравнение показаний часов Центра сбора данных ОАО «РЖД» и УССВ-35НУБ происходит с цикличностью один раз в час. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний на величину более чем ±1 с.

Сравнение показаний часов УСПД RTU-327 и Центра сбора данных ОАО «РЖД» происходит при каждом сеансе связи УСПД - сервер. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний на величину более чем ±1 с.

Сравнение показаний часов счетчиков и УСПД RTU-327 происходит с цикличностью один раз в 30 минут. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний на величину более чем ±1 с.

СОЕВ обеспечивает корректировку времени ИК АИИС КУЭ с точностью не хуже

±5,0 с.

Журналы событий счетчиков электроэнергии, УСПД RTU-327 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 используется ПО «АльфаТ ЦЕНТР», ПО «ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА», в состав которого входят программы, указанные в таблицах 1 - 3.

ПО предназначено для автоматического сбора, обработки и хранения данных, отображения полученной информации в удобном для анализа и отчётности виде, взаимодействия со смежными системами.

ПО обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое ПО «АльфаЦЕНТР», ПО «ЭНЕРГИЯ-АЛЬФА».

Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблице 4, нормированы с учетом ПО.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 4 - Состав ИК АИИС КУЭ

Продолжение таблицы 4

Ю

t=l

ю

t=l

о >

нЛ о\

^ ti ►Ш ^

ъ 43 й

£3 к

St I

> о\ _ tl о v;

' Й я

-8 ё

с—i О 2

Я >1 Яс

И- ы | Р

е

я я и * я я

Н Я

я о

й а

» й я р р о

I—* о    Cl? О

2^    й -й

я „    2 h

a t    в о

о в

я -Е

Р ti

3 ft Н тз

о

я

Ю

ю

о

я

Ю

о

я

Ю

У* Ьо

00 ё £«

^ ^ 3 S

ю ^ - д

о ^

•^j L/i О

о

L/1

00

ё

со

Р £ g

^ ^ н и

|!д.р

со

!? % to О oj н2 to 43

гй

9s О

Ч

СП

00 ^ ё

Ul

to <-л (Л о

On

Н

СП

i?    ч

К)    о

1Л    о 43

5j

ill

^    о

^ т

to О oj н2 kj ^3

}j. а>

9s о

^ "I

То* о К> О OJ ^ Os О OJ О I О Os Н 00 "О

н

а

t=i

а

t=i

II

OJ

о

о

Л .н

о о 5 ъ«

L/1

00

00

00

-Р^

Os

^ ? 00 S

х> п -•

1—■ ft '—J 00 О ь-

сЪ^ ■*

OJ

t=l

i? Ч

|—1 ft

00    о

1    н о^З

OJ

£s

м W

i? TI ^

W

_ ^

ft io'

OJ

ю

я

н

я

?я

я -я

2 о

а\ .о

On 0° ft >1 О

Я    |J>

о Н- Н    «

°ооЗ

"Г О • ,._    Н

н- о ^ '    1

U) о    |—

Ю \    о

о

On ° On 0° ft >1 О

О

On ,g 00

ft

О

W

—    „    Н    2

^ О    Ь-    Н    м

^ °    2    о    а

^1    О    _    Н

to    о    ^    ■

<-л    Р    ^

ti :г

ft io'

ПС "Сарай-Гир-тяга1

Я

о Н ^ W н

Ю    • 1Л

to    ^ (У2

о    |7 \

■4^    J—

о

я

о Н ^ W н

£ ё я

ю

4^ io'

я

о

ь-    со

ь-    Р

4^    а

Ю    •

о    ^ ся

to    io> =С.

Й

н

Jo

\л

я

и

со н

ё я

^ СП Го* \ JO

'l/l

Я

О и

^    со н

to    ё Я

00    • to

00    ^ СП

f . 4    1^ • *ч^

i? |—I I— О

On 43 ON й

Т О

VO Jj 43

i? Ч ь- О

^ i2 On 43 ON g

Т о

VO Jj ^1 43

i? Ч ь- О

^ i2 On 43 ON g Т' о

VO Jj ^1 43

tfl

>

о

ю

W

>

о

ю

W

>

о

Lh

СО

I

U)

JO

'l/l

УСПД RTU-327 №001529 (Госреестр №41907-09)

УСПД RTU-327 №001529 (Госреестр №41907-09)

ОN

>

*

н

Д

СИ

Д

>

*

н

X

СИ

в

>

*

н

S

СИ

X

>

н

S

СИ

д

>

%

я

СИ

Д

о

ё

я

н

д

СИ

о

в е

в |

СИ

О

ё

л

н

X

СИ

о

ё

л

н

S

СИ

о

ё

л

н

S

СИ

о

NJ

Ъ.

к>

Ъл

JO

Ol

JO

Ol

Cd

о

o>

n

о

и

X

о

н

о

D3

ю

ю

S

о

н

4^

"о

NJ

Ъе

ю

NJ

"о

ю

NJ

"о

U)

ъ.

U)

'^1

"о

"о

О Ui

Примечания:

1.    Характеристики погрешности ИК даны для измерений электроэнергии и средней мощности (30 минут).

2.    В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.

3.    Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

-    параметры сети: напряжение (от 0,99 до 1,01) ин; ток (от 1,0 до 1,2) 1н; cosj = 0,8 инд.; частота (50±0,15) Гц;

-    температура окружающей среды: (23±2) °С для счетчиков активной энергии ГОСТ 30206-94 и ГОСТ Р 52323-2005; (20±2) °С для счетчиков реактивной энергии ГОСТ 26035-83.

4.    Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ: для ТТ и ТН:

-    параметры сети: диапазон первичного напряжения (0,9 - 1,1) ин1; диапазон силы первичного тока (от 0,01(0,05) до 1,2) 1н1; коэффициент мощности от cos9 (sin9) 0,5 до 1,0 (от 0,5 до 0,87); частота (50±0,2) Гц;

-    температура окружающего воздуха от минус 40 °С до 40 °С;

-    относительная влажность воздуха не более 98 % при 25 °С;

-    атмосферное давление от 86,0 до 106,7 кПа. для счетчиков электрической энергии:

-    параметры сети: диапазон вторичного напряжения (от 0,9 до 1,1) ин2; диапазон силы вторичного тока (от 0,01 до 1,2) 1н2; диапазон коэффициента мощности от cos9 (sin9) 0,5 до 1,0 (от 0,5 до 0,87); частота (50±0,2) Гц;

-    магнитная индукция внешнего происхождения не более 0,5 мТл;

-    температура окружающего воздуха от 5°С до 35°С;

-    относительная влажность воздуха не более 90 % при 30 °С;

-    атмосферное давление от 60,0 до 106,7 кПа. для аппаратуры передачи и обработки данных:

-    параметры питающей сети: напряжение (220±10) В; частота (50±1) Гц;

-    температура окружающего воздуха от 10°С до 25°С;

-    относительная влажность воздуха не более 80 % при 20 °С;

-    атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа.

-    напряжение питающей сети 0,9-Цном до 1,1Ином;

-    сила тока от 0,05 1ном до 1,2 1ном.

5.    Погрешность в рабочих условиях указана для тока 5% 1ном cosj = 0,8 инд и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от 5 °С до 35°С.

6. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с такими же метрологическими характеристиками. Допускается замена УССВ, УСПД на однотипные утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном собственником порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

-    счётчик ЕвроАЛЬФА - среднее время наработки на отказ не менее Т = 50 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;

-    счётчик Альфа А1800 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 120 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;

-    УСПД RTU-327 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 40 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 1 ч;

-    УССВ-16НУ8 - среднее время наработки на отказ не менее 44000 часов;

-    УССВ-35НУБ - среднее время наработки на отказ не менее 35000 часов;

-    ИВК «АльфаЦЕНТР» - среднее время наработки на отказ не менее 70000 часов;

-    Надежность системных решений: аработки на отказ не менее 35000 часов;

-    защита от кратковременных сбоев питания сервера, УСПД RTU-327 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 УСПД:

-    параметрирования;

-    пропадания напряжения;

-    коррекции времени в счетчике и УСПД;

-    пропадание и восстановление связи со счетчиком;

Защищённость применяемых компонентов:

-    механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

-    электросчётчика;

-    промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

-    испытательной коробки;

-    УСПД;

-    защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:

-    счетчика электрической энергии;

-    УСПД;

Возможность коррекции времени в:

-    счетчиках электрической энергии (функция автоматизирована);

-    УСПД (функция автоматизирована);

-    сервере ИВК (функция автоматизирована).

Возможность сбора информации:

-    о состоянии средств измерений (функция автоматизирована).

Цикличность:

-    измерений 30 мин (функция автоматизирована);

-    сбора 30 мин (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

-    счетчик электрической энергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;

-    УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии, потребленной за месяц, по каждому каналу -35 суток; сохранение информации при отключении питания - не менее 5 лет;

-    сервер - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 3,5 лет (функция автоматизирована).

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) подстанций ОАО «РЖД» в границах Оренбургской области 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 МП 63650-16 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) подстанций ОАО «РЖД» в границах Оренбургской области. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 19.02.2016 г.

Перечень основных средств поверки:

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

-    трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;

-    по МИ 3195-2009. «ГСИ. Мощность нагрузки трансформаторов напряжения без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;

-    по МИ 3196-2009. «ГСИ. Вторичная нагрузка трансформаторов тока без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;

-    счетчиков электрической энергии ЕвроАЛЬФА (Госреестр № 16666-97) - по методике поверки с помощью установок МК6800, МК6801;

-    счетчиков электрической энергии Альфа А1800 (Госреестр № 31857-06) - в соответствии с документом МП-2203-0042-2006 «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 19 мая 2006 г.;

-    УСПД RTU-327 - по документу «Устройства сбора и передачи данных серии RTU-327. Методика поверки. ДЯИМ.466215.007 МП», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2009 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 минус 20 до плюс 60 °С, дискретность 0,1 °С; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100%, дискретность 0,1%.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверки, оформленное в соответствии с приказом Минпромторга России № 1815 от 02.08.2015 года «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

Сведения о методах измерений

Метод измерений изложен в документе 13526821.4611.045.Т1.01 П4 «Технорабочий проект системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) подстанций ОАО «РЖД» в границах Оренбургской области».

Нормативные документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) подстанций ОАО «РЖД» в границах Оренбургской области

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.