Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговой подстанции «Царицыно» Московской ЖД - филиала ОАО «Российские железные дороги» (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения, отображения и передачи полученной информации.
Описание
АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
Измерительный канал (ИК) АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни.
Первый уровень - измерительно-информационный комплекс (ИИК), включающий в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ), измерительные трансформаторы напряжения (ТН), счетчики активной и реактивной электроэнергии (счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.
Второй уровень - информационно-вычислительный комплекс регионального Центра энергоучета (ИВКЭ), реализован на базе устройства сбора и передачи данных (УСПД) типа RTU327, выполняющих функции сбора, хранения результатов измерений и передачи их на уровень ИВК.
Третий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) включает в себя основной и резервный серверы, устройства синхронизации системного времени (УССВ), каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ).
Основной сервер функционирует на базе программного обеспечения (ПО) «ГОРИЗОНТ». Резервный сервер функционирует на базе ПО «Энергия Альфа 2».
Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчиков электроэнергии. В счетчиках мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчиков вычисляются соответствующие мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности без учета коэффициентов трансформации, которые усредняются за 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 вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков при помощи технических средств приема-передачи данных поступает на вход УСПД. С УСПД производится обработка измерительной информации (умножение на коэффициенты трансформации) и далее по основному каналу связи данные передаются в основной и резервный сервер ИВК, где происходит оформление отчетных документов.
Основной и резервный серверы функционируют независимо друг от друга. Исключение из работы одного из серверов (основного или резервного) из ИК не влияет на функционирование находящегося в работе сервера и АИИС КУЭ в целом.
Дальнейшая передача информации от ИВК третьим лицам осуществляется по каналу связи сети Internet в формате XML-макетов в соответствии с регламентами оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ).
ИВК также обеспечивает прием измерительной информации от АИИС КУЭ утвержденного типа третьих лиц, получаемой в формате XML-макетов в соответствии с регламентами ОРЭМ в автоматизированном режиме посредством электронной почты сети Internet.
АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (далее по тексту - СОЕВ), которая охватывает все уровни системы. СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает автоматическую синхронизацию времени. Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. Для обеспечения единства измерений используется шкала координированного времени UTC(SU). В состав СОЕВ входят часы УСПД, счетчиков, ИВК, устройства синхронизации системного времени (УССВ) (сервер синхронизации времени ССВ-1Г, устройство синхронизации времени УСВ-3).
Основной сервер ИВК оснащен основным сервером синхронизации времени ССВ-1Г и резервным устройством синхронизации времени УСВ-3. Сравнение показаний часов между основным сервером ИВК и ССВ-1Г осуществляется посредством NTP-сервера.
Периодичность сравнения показаний часов между основным сервером ИВК и сервером синхронизации времени осуществляется не реже 1 раза в сутки. Корректировка времени происходит при превышении уставки коррекции времени. Уставка коррекции времени настраивается с учетом обеспечения допускаемой погрешности СОЕВ АИИС КУЭ и не должна превышать величину ±1 с (параметр программируемый). В случае отсутствия связи с основным сервером синхронизации времени ССВ-1Г, синхронизация NTP-сервера осуществляется от резервного устройства синхронизации времени УСВ-3 не реже 1 раза в сутки.
Резервный сервер ОАО «РЖД» оснащен устройством синхронизации времени УСВ-3. Сравнение показаний часов осуществляется с периодичностью не реже 1 раза в сутки. Корректировка времени происходит при превышении уставки коррекции времени. Уставка коррекции времени настраивается с учетом обеспечения допускаемой погрешности СОЕВ АИИС КУЭ и не должна превышать величину ±1 с (параметр программируемый).
УСПД ОАО «РЖД» синхронизируются от ИВК, в том числе посредством NTP-сервера.
Периодичность сравнения показаний часов осуществляется не реже 1 раза в сутки. Корректировка времени компонентов АИИС КУЭ происходит при превышении уставки коррекции времени. Уставка коррекции времени настраивается с учетом обеспечения допускаемой погрешности СОЕВ АИИС КУЭ и не должна превышать величину ±2 с (параметр программируемый).
Сравнение показаний часов счетчиков и УСПД происходит при каждом сеансе связи счетчик - УСПД. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний на величину более чем 2 с.
Программное обеспечение
В основном сервере используется ПО «ГОРИЗОНТ»
ПО «ГОРИЗОНТ» используется при учете электрической энергии и обеспечивает сбор, обработку, организацию учета и хранения результатов измерения, а также их отображение, распечатку с помощью принтера и передачу в форматах, предусмотренных регламентом оптового рынка электроэнергии (ОРЭМ).
ПО «ГОРИЗОНТ» имеет русифицированный интерфейс пользователя (включая вспомогательные и сервисные функции).
ПО «ГОРИЗОНТ» обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. ПО «ГОРИЗОНТ» обеспечивает работу по защищенным протоколам передачи данных.
Метрологически значимой частью ПО «ГОРИЗОНТ» является библиотека Eac.MetrologicallySignificantComponents.dll.
Идентификационные данные ПО «ГОРИЗОНТ» указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения «ГОРИЗОНТ»
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ГОРИЗОНТ |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.13 |
| Цифровой идентификатор ПО (библиотека Eac.MetrologicallySignificantComponents.dll) | 54b0a65fcdd6b713b20fff43655da81b |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | MD 5 |
Уровень защиты ПО «ГОРИЗОНТ» «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
В резервном сервере используется ПО «Энергия Альфа 2».
ПО «Энергия Альфа 2» используется при коммерческом учете электрической энергии и обеспечивает обработку, организацию учета и хранения результатов измерения, а также их отображение, распечатку с помощью принтера и передачу в форматах, предусмотренных регламентом оптового рынка электроэнергии.
ПО обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое ПО «Энергия Альфа 2».
Метрологически значимой частью ПО «Энергия Альфа 2» является файл enalpha.exe.
Идентификационные данные ПО «Энергия Альфа 2» указаны в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения «Энергия Альфа 2»
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Энергия Альфа 2 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.0.3.3 |
| Цифровой идентификатор ПО ( файл enalpha.exe) | 17e63d59939159ef304b8ff63121df60 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | MD 5 |
Уровень защиты ПО «Энергия Альфа 2» «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 3 - Состав ИК АИИС КУЭ
| № ИК | Наименование ИК | Уровень ИИК | Уровень ИВКЭ | Уровень ИВК |
| Вид СИ | Тип, модификация СИ | Класс точност и | Коэффициент трансформации | Рег. № | УСПД (тип, рег. №) | УССВ (тип, рег. №) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 2 | ТП Царицыно Ввод-2-110кВ (ВЛ 110 кВ Чертаново-Царицыно) 2СШ | ТТ | A | VIS WI | 0,2S | 400/1 | 37750-08 | RTU327 рег. № 19495-03 | ССВ-1Г рег. № 5830114 УСВ-3 рег. № 5164412 |
| ТТ | B | VIS WI | 0,2S | 400/1 | 37750-08 |
| ТТ | C | VIS WI | 0,2S | 400/1 | 37750-08 |
| ТН | A | SU 170/S | 0,2 | (110000/V3)/(100/V3) | 37115-14 |
| ТН | B | SU 170/S | 0,2 | (110000/V3)/(100/V3) | 37115-14 |
| ТН | C | SU 170/S | 0,2 | (110000/V3)/(100/V3) | 37115-14 |
| Счетчик | A1802RALQ-P4GB-DW-4 | 0,2S/0,5 | 1 | 31857-11 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| | | ТТ | A | ТЛП-10-2 | 0,5S | 200/5 | 30709-11 | | |
| | | ТТ | B | ТЛП-10-2 | 0,5S | 200/5 | 30709-11 | | ССВ-1Г рег. № 58301-14 |
| | ТП | ТТ | C | ТЛП-10-2 | 0,5S | 200/5 | 30709-11 | |
| 10 | Царицыно Ввод-2-6кВ 2СШ | ТН | A | | | | | RTU327 рег. № 19495-03 |
| | ТН | B | НАМИТ-6-2 | 0,5 | 6000/100 | 70324-18 | УСВ-3 рег. № 51644-12 |
| | | ТН | C | | | | | |
| | | Счетчик | А1805RАL-P4GB-DW-4 | 0,5S/1,0 | 1 | 31857-11 | | |
Примечания
1 Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков, УСПД, УССВ на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2, при условии, что владелец АИИС КУЭ не претендует на улучшение указанных в таблице 3 метрологических характеристик. Замена оформляется техническим актом в установленном владельцем порядке с внесением изменений в эксплуатационные документы. Технический акт хранится совместно с эксплуатационными документами на АИИС КУЭ как их неотъемлемая часть.
2 Виды измеряемой электроэнергии для всех ИК, перечисленных в таблице 2, - активная, реактивная.
Таблица 4 - Метрологические характеристики
| Номер ИК | cos9 | Границы интервала допускаемой относительной погрешности ИК при измерении активной электрической энергии в нормальных условиях (±5), %, при доверительной вероятности, равной 0,95 |
| 51(2)%, | 55 %, | 520 %, | 5ю0 %, |
| I1(2)% Л I изм< I 5 % | I5 »/^I изм< 20 % | I20 %ЛIизм<Il00% | I100 %ЛIизмЛIl20% |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 2 (Счетчик 0,2S; ТТ 0,2S; ТН 0,2) | 1,0 | 1,0 | 0,6 | 0,5 | 0,5 |
| 0,8 | 1,1 | 0,8 | 0,6 | 0,6 |
| 0,5 | 1,8 | 1,3 | 0,9 | 0,9 |
| 10 (Счетчик 0,5S; ТТ 0,5S; ТН 0,5) | 1,0 | 2,1 | 1,2 | 1,0 | 1,0 |
| 0,8 | 2,7 | 1,7 | 1,3 | 1,3 |
| 0,5 | 4,9 | 3,1 | 2,3 | 2,3 |
| Номер ИК | cos9 | Границы интервала допускаемой относительной погрешности ИК при измерении реактивной электрической энергии в нормальных условиях (±5), %, при доверительной вероятности, равной 0,95 |
| 52%, | 55 %, | 520 %, | 15 0 0 % , |
| I 2 % 1Л I и м < I 5 % ©х | I5 «^I изм< 20 % | I20 %ЛIизм<Il00% | I100 %ЛIизмЛIl20% |
| 2 (Счетчик 0,5; ТТ 0,2S; ТН 0,2) | 0,8 | 1,8 | 1,4 | 1,0 | 1,0 |
| 0,5 | 1,5 | 0,9 | 0,8 | 0,8 |
| 10 (Счетчик 1,0; ТТ 0,5S; ТН 0,5) | 0,8 | 4,1 | 2,9 | 2,1 | 2,1 |
| 0,5 | 2,7 | 2,1 | 1,5 | 1,5 |
| Номер ИК | cos9 | Границы интервала допускаемой относительной погрешности ИК при измерении активной электрической энергии в рабочих условиях (±5), %, при доверительной вероятности, равной 0,95 |
| 51(2)%, | 55 %, | 520 %, | 5100 %, |
| Ii(2)% Л I изм< I 5 % | I '-Л % Л НН и з < НН 2 0 % ох | I20 %ЛIизм<Il00% | Il00 %ЛIизмЛIl20% |
| 2 (Счетчик 0,2S; ТТ 0,2S; ТН 0,2) | 1,0 | 1,2 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| 0,8 | 1,3 | 1,0 | 0,9 | 0,9 |
| 0,5 | 2,0 | 1,4 | 1,2 | 1,2 |
| 10 (Счетчик 0,5S; ТТ 0,5S; ТН 0,5) | 1,0 | 2,4 | 1,7 | 1,6 | 1,6 |
| 0,8 | 3,0 | 2,2 | 1,9 | 1,9 |
| 0,5 | 5,1 | 3,4 | 2,7 | 2,7 |
| Номер ИК | cos9 | Границы интервала допускаемой относительной погрешности ИК при измерении реактивной электрической энергии в рабочих условиях (±5), %, при доверительной вероятности, равной 0,95 |
| 52%, | 55 %, | 520 %, | 5ю0 %, |
| I 2 % Л I и з м < I % ©х | I5 »/^I изм<I 20 % | I20 %ЛIизм<Il00% | I100 %ЛIизмЛIl20% |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 2 (Счетчик 0,5; ТТ 0,2S; ТН 0,2) | 0,8 | 2,3 | 2,0 | 1,7 | 1,7 |
| 0,5 | 2,0 | 1,6 | 1,5 | 1,5 |
| 10 (Счетчик 1,0; ТТ 0,5S; ТН 0,5) | 0,8 | 5,2 | 4,3 | 3,8 | 3,8 |
| 0,5 | 4,1 | 3,7 | 3,4 | 3,4 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности смещения шкалы времени компонентов АИИС КУЭ, входящих в состав СОЕВ, относительно шкалы времени UTC (SU), (±Д), с | 5 |
| Примечания 1 Границы интервала допускаемой относительной погрешности 81(2)%p для соБф=1,0 нормируются от 11%, границы интервала допускаемой относительной погрешности 51(2)%p и 52%q для cosф<1,0 нормируются от 12%. Метрологические характеристики ИК даны для измерений электроэнергии и средней мощности (получасовой). |
Таблица 5 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Нормальные условия: параметры сети: - напряжение, % от ином - ток, % от 1ном - коэффициент мощности - частота, Гц температура окружающей среды, °C: - для счетчиков электрической энергии | от 99 до 101 от 1 до 120 0,87 от 49,85 до 50,15 от +21 до +25 |
| Условия эксплуатации: параметры сети: - напряжение, % от ином - ток, % от 1ном - коэффициент мощности, не менее - частота, Гц диапазон рабочих температур окружающей среды, °C: - для ТТ и ТН - для счетчиков | от 90 до 110 от 1 до 120 0,5 от 49,6 до 50,4 от +5 до +35 от +5 до +35 |
| 1 | 2 |
| - для УСПД | от +10 до +25 |
| - УССВ | от +18 до +24 |
| - для сервера | от +18 до +24 |
| Надежность применяемых в АИИС КУЭ компонентов: | |
| счетчики электроэнергии Альфа А1800: | |
| - средняя наработка до отказа, ч, не менее | 120000 |
| - среднее время восстановления работоспособности, ч УСПД RTU327: | 72 |
| - средняя наработка до отказа, ч, не менее | 40000 |
| Сервер синхронизации времени ССВ-1Г: - средняя наработка на отказ, ч, не менее | 22000 |
| - время восстановления, ч | 2 |
| Устройство синхронизации времени УСВ-3: - среднее время наработки на отказ, ч | 45000 |
| - время восстановления, ч | 2 |
| Глубина хранения информации | |
| счетчики электроэнергии: | |
| - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях, сут, | |
| не менее | 45 |
| УСПД: | |
| - суточные данные о тридцатиминутных приращениях | |
| электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии, потребленной за месяц, сут, не менее | 45 |
| при отключенном питании, лет, не менее | 3 |
| ИВК: | |
| - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений, | |
| лет, не менее | 3,5 |
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера, 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 счетчика:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции шкалы времени в счетчике;
- журнал УСПД:
- параметрирования;
- пропадания напряжения;
- коррекции шкалы времени в счетчиках и УСПД;
- пропадание и восстановление связи со счетчиком.
Защищенность применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
- счетчиков электрической энергии;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки;
- УСПД.
- защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:
- счетчиков электрической энергии;
- УСПД.
Возможность коррекции шкалы 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 информации 30 мин (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист формуляра АИИС КУЭ типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | 2 | 3 |
| Трансформатор тока | VIS WI | 3 шт. |
| Трансформатор тока | ТЛП-10-2 | 3 шт. |
| Трансформатор напряжения | SU 170/S | 3 шт. |
| Трансформатор напряжения | НАМИТ-6-2 | 1 шт. |
| Счетчик электрической энергии трехфазный многофункциональный | A1802RALQ-P4GB-DW-4 | 1 шт. |
| Счетчик электрической энергии трехфазный многофункциональный | A1805RAL-P4GB-DW-4 | 1 шт. |
| Устройство сбора и передачи данных | RTU327 | 1 шт. |
| Сервер синхронизации времени | ССВ-1Г | 1 шт. |
| Устройство синхронизации времени | УСВ-3 | 1 шт. |
| Формуляр | 0831-1295-21-00-15-2-ФО | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Методика измерений электрической энергии и мощности с применением системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговой подстанции «Царицыно» Московской ЖД - филиала ОАО «Российские железные дороги», аттестованной ФБУ «Ростест-Москва», уникальный номер записи об аккредитации RA.RU.311703 в реестре аккредитованных лиц.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) тяговой подстанции «Царицыно» Московской ЖД - филиала ОАО «Российские железные дороги»
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
84754-22: Методика поверкиСкачать8.5 Мб