Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 500 кВ Куйбышевская (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерений активной и реактивной электроэнергии, сбора, обработки, хранения и передачи полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерений.
АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), которые включают в себя трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, 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 таблице 2.
2-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя устройство сбора и передачи данных ЯТи-325Н (далее - УСПД), каналообразующую аппаратуру, устройство синхронизации системного времени УССВ-2 (далее - УССВ-2).
3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, сервер баз данных (БД) АИИС КУЭ, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и специальное программное обеспечение системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электрической энергии Единой национальной электрической сети (далее - СПО АИИС КУЭ ЕНЭС).
Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из трех уровней АИИС КУЭ.
Первичные 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 счетчиков поступает на входы УСПД, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных на верхний уровень системы, а также отображение информации по подключенным к УСПД устройствам.
На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, формирование и хранение поступающей информации, оформление отчетных документов. Передача информации в заинтересованные организации осуществляется от сервера БД с помощью электронной почты по выделенному каналу связи по протоколу TCP/IP.
АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ), которая охватывает уровень ИИК, ИВКЭ и ИВК. АИИС КУЭ УССВ-2, принимающим сигналы точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). Погрешность часов УССВ-2 не более ±1 с. Коррекция часов УСПД проводится при расхождении часов УСПД и времени УССВ-2 более чем на ±1 с, пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации часов УСПД и времени УССВ-2 не более ±1 с. Часы УСПД обеспечивает автоматическую коррекцию часов сервера БД. Часы счетчиков синхронизируются от часов УСПД с периодичностью 1 раз в 30 минут, коррекция часов счетчиков проводится при расхождении часов счетчика и УСПД более чем на ±2 с. Погрешность часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ± 5 с.
Время (дата, часы, минуты, секунды) коррекции часов счетчика электроэнергии, отражается в его журналые событий.
Время (дата, часы, минуты, секунды) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент, непосредственно предшествующий корректировке, отражается в журнале событий сервера БД и УСПД.
Программное обеспечение
В АИИС КУЭ используется СПО АИИС КУЭ ЕНЭС версии 1.0, в состав которого входят модули, указанные в таблице 1. СПО АИИС КУЭ ЕНЭС обеспечивает защиту ПО и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое программными средствами СПО АИИС КУЭ ЕНЭС.
Таблица 1 - Метрологические значимые модули ПО
Идентификационные признаки | Значение |
Идентификационное наименование ПО | СПО АИИС КУЭ ЕНЭС |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.00 |
Цифровой идентификатор ПО | d233ed6393702747769a45de8e67b57e |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 |
АИИС КУЭ ЕНЭС, включающая в себя СПО, зарегистрирована в Госреестре СИ РФ (Рег. № 59086-14).
Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ПО.
Защита программного обеспечения обеспечивается применением электронной цифровой подписи, разграничением прав доступа, использованием ключевого носителя.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ и их основные метрологические характеристики
о, е ме о К | Наименование объекта | Измерительные компоненты | Вид электроэне ргии | Метрологические характеристики ИК |
ТТ | ТН | Счётчик | УСПД | Основная погрешность , % | Погрешность в рабочих усло-виях,% |
1 | ВЛ 500 кВ «Балаковская АЭС-Куйбышевская № 1» | IMB 550 Кл. т. 0,5 2000/1 Зав. № 8801148; Зав. № 8801149; Зав. № 8801150 | CPA 550 Кл. т. 0,2 500000:V3/100:V3 Зав. № 8811760; Зав. № 8811761; Зав. № 8811762; Зав. № 8811754; Зав. № 8811755; Зав. № 8811756 | A1802RALXQ- P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01216053 | RTU-325H Зав. № 005655 | активная реактивная | ±0,9 ±2,4 | ±2,9 ±4,7 |
2 | ВЛ 500 кВ «Жигулевская ГЭС-Куйбышевская» | IMB 550 Кл. т. 0,2S 2000/1 Зав. № 8811745; Зав. № 8811746; Зав. № 8811747 | CPA 550 Кл. т. 0,2 500000:V3/100:V3 Зав. № 8811757; Зав. № 8811758; Зав. № 8811759; Зав. № 8811751; Зав. № 8811752; Зав. № 8811753 | A1802RALXQ- P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01216039 | RTU-325H Зав. № 005655 | активная реактивная | ±0,6 ±1,3 | ±1,5 ±2,6 |
3 | ВЛ 500 кВ «Заинская ГРЭС-Куйбышевская» | IMB 550 Кл. т. 0,2S 2000/1 Зав. № 8801154; Зав. № 8801155; Зав. № 8801156 | CPA 550 Кл. т. 0,2 500000:^3/100:^3 Зав. № 8801165; Зав. № 8801164; Зав. № 8801163; Зав. № 8801166; Зав. № 8801167; Зав. № 8801168 | A1802RALXQ- P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01216049 | RTU-325H Зав. № 005655 | активная реактивная | ±0,6 ±1,3 | ±1,5 ±2,6 |
4 | ВЛ 220 кВ «Куйбышевская -Зубчаниновская I цепь с отпайками» | TG245 Кл. т. 0,2S 1000/1 Зав. № 00520; Зав. № 00519; Зав. № 00515 | СРВ-245 Кл. т. 0,5 220000:V3/100:V3 Зав. № 1HSE8704404; Зав. № 1HSE8704405; Зав. № 1HSE8704407; Зав. № 1HSE8704402; Зав. № 1HSE8704403; Зав. № 1HSE8704406; СРА 245 Зав. № 8817465; Зав. № 8817469; Зав. № 8817466; Зав. № 8817467; Зав. № 8817464; Зав. № 8817468 | A1802RALXQ- P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01216032 | RTU-325H Зав. № 005655 | активная реактивная | ±0,8 ±1,8 | ±1,6 ±2,8 |
5 | ВЛ 220 кВ «Куйбышевская -Зубчаниновская II цепь с отпайками» | TG245 Кл. т. 0,2S 1000/1 Зав. № 00528; Зав. № 00527; Зав. № 00514 | СРВ-245 Кл. т. 0,5 220000:V3/100:V3 Зав. № 1HSE8704404; Зав. № 1HSE8704405; Зав. № 1HSE8704407; Зав. № 1HSE8704402; Зав. № 1HSE8704403; Зав. № 1HSE8704406; СРА 245 Зав. № 8817465; Зав. № 8817469; Зав. № 8817466; Зав. № 8817467; Зав. № 8817464; Зав. № 8817468 | A1802RALXQ- P4GB-DW-4 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01216035 | RTU-325H Зав. № 005655 | активная реактивная | ±0,8 ±1,8 | ±1,6 ±2,8 |
6 | ВЛ 35 кВ «АСК-2-Усть-Кинельская с отпайкой на ПС Куйбышевская (ВЛ 35 кВ АСК-3)» | GIF 36 Кл. т. 0,5S 50/1 Зав. № 10730641361; Зав. № 10730641359; Зав. № 10730641360 | VEF 36 Кл. т. 0,5 35000:^3/100:^3 Зав. № 30641370; Зав. № 30641368; Зав. № 30641366 | А1805RLXQ- P4GB-DW-4 Кл. т. 0,5S/1,0 Зав. № 01227265 | RTU-325H Зав. № 005655 | активная реактивная | ±1,2 ±2,8 | ±3,4 ±5,8 |
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: напряжение (0,98-1,02) ином; ток (1,0—1,2) 1ном, частота -(50±0,15) Гц; cosj = 0,9 инд.;
- температура окружающей среды: ТТ и ТН - от + 15 до + 35 °С; счетчиков - от + 21 до + 25 °С; УСПД - от + 10 до + 30 °С; ИВК - от + 10 до + 30 °С;
- относительная влажность воздуха (70±5) %;
- атмосферное давление (100±4) кПа;
- магнитная индукция внешнего происхождения, не более 0,05 мТл.
4. Рабочие условия эксплуатации:
а) для ТТ и ТН:
— параметры сети: диапазон первичного напряжения - (0,9—1,1) ин1; диапазон силы первичного тока - (0,02—1,2) 1н1; коэффициент мощности cosj(sinj) 0,5—1,0 (0,87—0,5); частота -(50±0,4) Гц;
— температура окружающего воздуха - от - 40 до + 70 °C.
б) для счетчиков электроэнергии:
— параметры сети: диапазон вторичного напряжения - (0,9—1,1) ин2; диапазон силы вторичного тока - (0,01—1,2) 1н2; коэффициент мощности cosj(sinj) - 0,5—1,0 (0,87—0,5); частота
- (50±0,4) Гц;
- относительная влажность воздуха (40-60) %;
- атмосферное давление (100±4) кПа;
— температура окружающего воздуха:
— для счётчиков электроэнергии A1802RALXQ-P4GB-DW-4 от - 40 до 65 °C;
— для счётчиков электроэнергии A1805RLXQ-P4GB-DW-4 от - 40 до 65 °C;
— магнитная индукция внешнего происхождения, не более 0,5 мТл.
в) для аппаратуры передачи и обработки данных:
- параметры питающей сети: напряжение (220±10) В; частота (50±1) Гц;
- температура окружающего воздуха от + 10 до + 30 °С;
- относительная влажность воздуха (70±5) %;
- атмосферное давление (100±4) кПа.
5. Погрешность в рабочих условиях указана для cosj = 0,8 инд и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии для ИК № 1 - 6 от 0 до 40 °C.
6. Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Допускается замена УСПД на УСПД того же утвержденного типа.
Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:
— электросчётчик A1802RALXQ-P4GB-DW-4 — среднее время наработки на отказ не менее Т = 120000 ч, среднее время восстановления работоспособности 1в = 2 ч;
— электросчётчик A1805RLXQ-P4GB-DW-4 — среднее время наработки на отказ не менее Т = 120000 ч, среднее время восстановления работоспособности 1в = 2 ч;
— УСПД RТU-325Н — среднее время наработки на отказ не менее Т = 55000 ч, среднее время восстановления работоспособности 1в = 2 ч;
— сервер — среднее время наработки на отказ не менее Т = 70000 ч, среднее время восстановления работоспособности 1в = 1 ч.
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера и УСПД 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;
- сервера;
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:
- электросчетчика;
- УСПД;
- сервера.
Возможность коррекции времени в:
- электросчетчиках (функция автоматизирована);
- УСПД (функция автоматизирована);
- ИВК (функция автоматизирована).
Возможность сбора информации:
- о результатах измерений (функция автоматизирована).
Цикличность:
- измерений 30 мин (функция автоматизирована);
- сбора 30 мин (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 45 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 не менее 45 суток; сохранение информации при отключении питания - не менее 10 лет;
- Сервер БД - 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 учёта электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 500 кВ Куйбышевская типографским способом.
Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 3. Таблица 3 - Комплектность АИИС КУЭ
Наименование | Тип | Рег. № | Количество, шт. |
Трансформатор тока | IMB 550 | 32002-06 | 9 |
Трансформатор тока | TG245 | 30489-09 | 6 |
Трансформатор тока | GIF 36 | 43240-09 | 3 |
Трансформатор напряжения | CPA 550 | 15852-06 | 18 |
Трансформатор напряжения | СРВ-245 | 15853-96 | 6 |
Трансформатор напряжения | СРА 245 | 47846-11 | 6 |
Трансформатор напряжения | VEF 36 | 43241-09 | 3 |
Счётчик электрической энергии многофункциональный | A1802RALXQ-F4GB-DW- 4 | 31857-06 | 5 |
Счётчик электрической энергии многофункциональный | А1805RLXQ-P4GB-DW-4 | 31857-06 | 1 |
Устройство сбора и передачи данных | RТU-325Н | 44626-10 | 1 |
У стройство синхронизации системного времени | УССВ-2 | 54074-13 | 1 |
Программное обеспечение | СПО АИИС КУЭ ЕНЭС | - | 1 |
Методика поверки | - | - | 1 |
Паспорт-Формуляр | - | - | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 206.1-053-2016 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 500 кВ Куйбышевская. Измерительные каналы. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в августе 2016 г.
Основные средства поверки:
- для трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
- для трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011 «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»;
- по МИ 3195-2009 «ГСИ. Мощность нагрузки трансформаторов напряжения без отключения цепей. Методика выполнения измерений без отключения цепей»;
- по МИ 3196-2009 «ГСИ. Вторичная нагрузка трансформаторов тока без отключения цепей. Методика выполнения измерений без отключения цепей»;
- счетчиков A1802RALXQ-F4GB-DW-4 - по документу МП-2203-0042-2006 «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки», согласованному с ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 19 мая 2006 г.;
- счетчиков А1805RLXQ-P4GB-DW-4 - по документу МП-2203-0042-2006 «Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные Альфа А1800. Методика поверки», согласованному с ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 19 мая 2006 г.;
- УСПД RТU-325Н - по документу «Устройства сбора и передачи данных RTU-325H и RTU-325T. Методика поверки. ДЯИМ.466215.005 МП», согласованному с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2010 г.;
- УССВ-2 - по документу МП-РТ-1906-2013 (ДЯИМ.468213.001МП) «Устройства синхронизации системного времени УССВ-2. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 17 мая 2013 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 %;
- миллитесламетр портативный универсальный ТПУ: диапазон измерений магнитной индукции от 0,01 до 19,99 мТл.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки со штрих - кодом и (или) оттиском клейма поверителя.
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в документе «Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 500 кВ Куйбышевская, аттестованной ФГУП «ВНИИМС», аттестат об аккредитации № RA.RU.311787 от 02.08.2016 г.
Нормативные документы
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 500 кВ Куйбышевская
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.