Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии и мощности объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово (далее АИИС) предназначена для измерения количества активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, измерения времени в координированной шкале времени.
Область применения - коммерческий учет электрической энергии, потребляемой ОАО «КемВод», г. Кемерово.
Описание
Принцип действия АИИС основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение) с использованием электромагнитных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (TH), измерении и интегрировании мгновенной мощности с использованием счетчиков электрической энергии типа МТ (Г.р. №32930-08, модификация MT831-T1A32R46S43-E12-V22-M3KOZ4), автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.
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. Мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности. За период сети из мгновенных значений мощности вычисляется активная мощность, из мгновенных значений тока и напряжения их среднеквадратические значения и, затем, полная мощность. Реактивная мощность вычисляется из значений активной и полной мощности.
Приращения активной (реактивной) электрической энергии вычисляются как интеграл по времени от значений активной (реактивной) мощности.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
Счетчики электрической энергии по истечении каждого получасового интервала осуществляют привязку результатов измерения к времени в шкале UTC с учетом поясного времени.
АИИС выполнена в виде иерархической структуры с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.
АИИС состоит из:
— информационно-вычислительного комплекса (ИВК);
— информационно-измерительных комплексов точек измерений (ИИК ТИ), входящих в АИИС под №№1+6, 9+19;
— информационно-измерительных комплексов точек измерений, входящих в АИИС под №№7, 8, которые в свою очередь входят в АИИС КУЭ Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ОАО "КОКС" (Госреестр СИ №31829-06, изготовитель ОАО "КОКС", г.Кемерово, Россия);
АИИС имеет двухуровневую структуру:
1-й уровень — информационно-измерительные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);
2-й уровень — информационно-вычислительный комплекс (ИВК) с функцией сбора информации от ИИК ТИ.
ИИК ТИ включают в себя ТТ, TH, их вторичные цепи, счетчики электрической энергии;
ИИК В качестве ИВК АИИС используется программно-технический комплекс (ПТК) «ЭКОМ» (Госреестр СИ № 19542-05), в качестве аппаратной части которого использован сервер DEPO Storm 1250Q1 (сервер АИИС) и устройство сбора и передачи данных (УСПД) «ЭКОМ-ЗООО» (Госреестр СИ № 17049-09). В состав ИВК входят автоматизированные рабочие места, соединенные с сервером АИИС посредством сети Ethernet по сетевому протоколу TCP/IP.
ИИК ТИ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК).
УСПД получает данные счетчиков от коммуникаторов типа POREG P2S, установленных на каждой подстанции.
ИВК осуществляет сбор и передачу результатов измерений и служебной информации, управляет работой ИИК ТИ, ведет календарь и шкалу времени. УСПД в составе ИВК автоматически выполняет синхронизацию своей шкалы времени с координированной шкалой времени посредством приема и обработки сигналов системы GPS.
Передача шкалы времени часам счетчиков электрической энергии осуществляется во время сеанса связи УСПД в составе ИВК со счетчиком. УСПД вычисляет разницу между показаниями своих часов и счетчика, и если поправка часов счетчика превышает ±2 с, производит коррекцию часов счетчика.
Информационные каналы связи внутри АИИС построены посредством:
- шины интерфейса RS-485 и CS (токовая петля) для связи счетчиков с коммуникаторами P2S;
- сети связи GSM/GPRS в качестве основного канала связи передачи данных от коммуникаторов P2S в ИВК. В качестве связующего компонента используется модем PGC-02;
- сети радиосвязи в качестве резервного канала связи передачи данных от коммуникаторов P2S в ИВК с использованием радиостанции ЛЕСКО 310-Р23ВС-1 а также модема AnCom ST/A0000C/110;
- ЛВС ОАО «КемВод» IEEE 802.3 для связи между блоками ИВК и подключения к глобальной сети Internet.
Информационные каналы для связи АИИС с внешними системами построены посредством:
- глобальной информационной сети с присоединением через интерфейс IEEE 802.3 для получения результатов измерения электроэнергии по ИК №№7,8, измерительные комплексы которых входят в АИИС КУЭ ОАО «КОКС»;
- глобальной информационной сети с присоединением через интерфейс IEEE 802.3 для передачи данных внешним системам, в т. ч. ОАО «АТС» по основному каналу связи;
- радиоканала стандарта GSM для доступа по резервному каналу к УСПД со стороны внешних систем, в т. ч. ОАО «АТС» посредством GPRS-модема.
- телефонной сети общего пользования (ТФСОП) для доступа к УСПД со стороны ОАО «АТС» через модем Siemens ES75 и со стороны Филиал ОАО «МРСК Сибири» - «Кузбассэнерго-РЭС», Филиал ОАО «СО ЕЭС» Кузбасское РДУ, ООО «СибЭнергоСбыт», ОАО «КОКС» через модем Zyxel U-336S.
Результаты измерений автоматически передаются по протоколу SMTP (спецификация RFC 821) в формате XML 1.0 по программно-задаваемым адресам, в т.ч. в ОАО «АТС» и филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС». Результаты измерений защищены электронной цифровой подписью.
Состав ИВК АИИС объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово приведен в таблице 1; перечень ИК приведен в таблице 2; перечень программных средств ИВК приведен в таблице 3.
Таблица 1
| Наименование, тип | Назначение |
| УСПД «эком-зооо» | Управление счетчиками электрической энергии, сбор и хранение результатов измерений, измерение времени в шкале UTC, синхронизация шкал времени часов счетчиков и сервера сбора данных со шкалой УСПД, предоставление прямого канала связи для доступа к ИИК. |
| Сервер БД с установленным СПО ПТК «ЭКОМ» | Выполнение функций по автоматической обработке результатов измерений, хранение результатов измерений, в базе данных, предоставление доступа к результатам измерений. |
| GPRS-модем PGC-02 | Связующий компонент для связи ИИК с ИВК по основному каналу связи. |
| Коммуникатор P2S | Связующий компонент для связи ИИК с ИВК по резервному каналу связи. |
| Модем AnCom ST/A0000C/110 |
| Радиостанция ЛЕСКО 310- Р23ВС-1 |
| Модем Zyxel U-336S | Связующий компонент для прямого доступа к УСПД «ЭКОМ-ЗООО» со стороны внешних систем. |
Таблица 2. Перечень и состав ИК.
| № п/п | Наименование | Трансформаторы тока | Трансформаторы напряжения | Счетчики электрической энергии | УСПД, тип, зав. Ns |
| Тип | Зав. № | Ns ГрСИ | К-т тр-и | Кл. т. | Тип | Зав. № | Ns ГрСИ | К-т тр-н | Кл. т. | Тил, модель | Зав. № | Ns ГрСИ | Кл. т. |
| акт. | реакт. |
| 1 | ПС Мирная, ф. 10-18 | ТОЛ-Ю УТ2 | А. 33054 С: 26925 | 6009-77 | 300/5 | 0,5 | НАМИ-ЮУ2 | 50 | 11094-87 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634038 | 32930-08 | 0.5s | 1,0 | «ЭКОМ-ЗОООМ», зав. №06082165, Г. Р. №17049-04 |
| 2 | ПС Мирная, ф 10-57 | ТЛМ-10 | А: 0501 С: 0550 | 2473-69 | 600/5 | 0,5 | НАМИ-ЮУ2 | 3002 | 11094-87 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634022 | 32930-08 | 0.5s | 1,0 |
| 3 | ПС Мирная, ф. 10-68 | тлм-ю | А : 0166 С: 0206 | 2473-69 | 300/5 | 0,5 | НАМИ-ЮУ2 | 3089 | 11094-87 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634037 | 32930-08 | 0.5s | 1,0 |
| 4 | ПС «Восточная», ф. 10-20 | ТОЛ-10-1 | А: 25239 С: 25069 | 15128-02 | 300/5 | 0,5 | ЗНОЛП | А. 3812 В 3748 С:3672 | 23544-07 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634029 | 32930-08 | 0.5s | 1,0 |
| 5 | РП-24, ф. 13 | тпл-ю-м | А: 3802 С: 3807 | 22192-07 | 200/5 | 0,5 | НТМИ-Ю-66УЗ | 1426 | 831-69 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634031 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 6 | РП-24, ф. 18 | ТПЛ-10-М | А: 3804 С: 2425 | 22192-07 | 200/5 | 0,5 | НТМИ-Ю-66УЗ | 7821 | 831-69 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634024 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 7 | ПС №2 РУ 10 кВ ГНС ф.1 яч.8' | ТПЛ-10 | А:23333 017870 | 1276-59 | 150/5 | 0,5 | НТМИ-Ю-66 | 4038 | 831-69 | 10000/100 | 0,5 | EA05RALB-3W | 1133325 | 16666-97 | 0,5s | 1,0 |
| 8 | ПС №2 РУ 10 кВ ГНС ф.2 яч.201 | ТПЛ-10 | А:1144 С: ЗОН | 1276-59 | 150/5 | 0,5 | НТМИ-Ю-бб | 782 | 831-69 | 10000/100 | 0,5 | EA05RALB-3W | 1133326 | 16666-97 | 0,5s | 1,0 |
| 9 | ПС «Очистная», Ввод-1, 6кВ | ТОЛ-10-1 | А:6311 С: 6310 | 15128-07 | 1500/5 | 0,5 | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1549 | 20186-00 | 6000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634034 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 10 | ПС «Очистная», Ввод-2, 6кВ | ТОЛ-Ю-1 | А: 6312 С: 6455 | 15128-07 | 1500/5 | 0,5 | НАМИ-Ю-95УХЛ2 | 1478 | 20186-00 | 6000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634026 | 32930-08 | 0,5s | l.o |
| 11 | ПС «Очистная», Кузбассхимзащита | ТОЛ-Ю | А: 643 С: 641 | 7069-07 | 300/5 | 0,5 | НАМИ-Ю-95УХЛ2 | 1478 | 20186-00 | 6000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634025 | 32930-08 | 0,5s | l.o |
| 12 | ПС «Водозабор», ф. 10-4 | ТОЛ-Ю УТ2 | А: 78599 С: 76469 | 6009-77 | 300/5 | 0,5 | ЗНОЛ.06 | А:12111 В:Г11 С:3486 | 3344-04 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634035 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 13 | ПС «Водозабор», ф. 10-16 | ТОЛ-Ю УТ2 | А: 76426 С: 76425 | 6009-77 | 300/5 | 0,5 | ЗНОЛ.06 | А:352 В:5325 С: Г111 | 3344-04 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634023 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 14 | ПС «Водозабор», ф. 10-10 | ТОЛ-Ю УТ2 | А: 76124 С: 17393 | 6009-77 | 300/5 | 0,5 | ЗНОЛ.06 | А:12111 В:Г11 С:3486 | 3344-04 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634039 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 15 | ПС «Водозабор», ф. 10-12 | ТОЛ-Ю УТ2 | А: 78482 С: 17251 | 6009-77 | 300/5 | 0,5 | ЗНОЛ.06 | А:352 В:5325 С: Г111 | 3344-04 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634030 | 32930-08 | 0,5s | l.o |
| 16 | ПС «Водозабор», ф. 10-14 | ТОЛ-Ю УТ2 | А: 41097 С: 32585 | 6009-77 | 1000/5 | 0,5 | ЗНОЛ.06 | А:352 В:5325 С: П11 | 3344-04 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634036 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 17 | ПС «Водозабор», ф. 10-8 | ТОЛ-Ю УТ2 | А:39219 С. 41250 | 6009-77 | 1000/5 | 0,5 | ЗНОЛ.06 | А:12111 В.Г11 С:3486 | 3344-04 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634027 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 18 | ПС Восточная, ф. 10-10 | ТОЛ-Ю-1 | А: 25240 С: 25104 | 15128-02 | 300/5 | 0,5 | ЗНОЛП | А:3812 В:3748 С:3672 | 23544-07 | 10000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634032 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
| 19 | НФС-2, ф. «ТП Жилдомов» | ТПЛ-ЮУЗ | А: 80661 С: 30281 | 1276-59 | 50/5 | 0,5 | НАМИ-10-95УХЛ2 | 1009 | 20186-00 | 6000/100 | 0,5 | МТ831 | 35634028 | 32930-08 | 0,5s | 1,0 |
Таблица 3. Перечень программных средств ИВК.
| ПО | Общесистемное | Пользовательское | Специализированное |
| АРМ | Microsoft Windows ХР Professional | Microsoft Office 2003 | ПО «Энергосфера» (клиентская часть) |
| Сервер БД | Microsoft Windows Server 2003, Microsoft SQL Server | | ПО «Энергосфера» (серверная часть) «КриптоПро CSP» |
| Переносной компьютер | Microsoft Windows XP Professional | | ПО MeterView ПО «Электроколлектор» |
Структура АИИС допускает изменение количества измерительных каналов с ИИК ТИ, аналогичными указанным в таблице 2, а также с ИИК ТИ отличными по составу от указанных в таблице 2, но совместимыми с измерительными каналами АИИС по электрическим, информационным и конструктивным параметрам. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Количество измерительных каналов......................................................................19.
Границы допускаемой относительной погрешности измерительных каналов АИИС при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной и реактивной электрической энергии и активной и реактивной средней мощности в рабочих условиях применения приведены в таблице 4. Предельное значение поправки часов счетчиков электрической энергии относительно шкалы времени UTC не более, с...................................................± 5.
Переход с летнего на зимнее время.......................................................................автоматический.
Период измерений активной и реактивной средней электрической мощности и приращений электрической энергии, минут......................................................30.
Период сбора данных со счетчиков электрической энергии...............................30;
Формирование XML-файла для передачи внешним организациям....................автоматическое.
Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных.......................................................................................................................автоматическое.
Период занесения результатов измерений в базу данных, ч...............................24.
Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет............3.
Ведение журналов событий ИВК и ИИК ТИ........................................................автоматическое.
Рабочие условия применения трансформаторов тока и напряжения, счетчиков электрической энергии, входящих в состав измерительных каналов АИИС: температура окружающего воздуха (кроме счетчиков), °C.................................от минус 45 до плюс 40;
температура окружающего воздуха (для счетчиков), °C.....................................от 0 до плюс 40;
частота сети, Гц........................................................................................................от 49,5 до 50,5;
индукция внешнего магнитного поля, мТл..........................................................не более 0,05.
Допускаемые значения информативных параметров входного сигнала: ток, % от 1ном...........................................................................................................от 5 до 120;
напряжение, % от Ином..........................................................................................от 90 до 110;
коэффициент мощности, cos ср (при измерении активной электрической энергии и мощности) для ИК №№7, 8.........................................................................................................0,5 инд.-1,0-0,8 емк.;
для ИК №№1^6, 9-^19..............................................................................................0,5 инд.-1,0-0,5 емк.;
коэффициент реактивной мощности, sin <р (при измерении реактивной электрической энергии и мощности).....................................................................0,5 инд.-1,0-0,5 емк.
Рабочие условия применения остальных технических средств АИИС:
"Приложение к Свидетельству об утверждении типа №. Лист 6 из 7 температура окружающего воздуха, °C.................................................................от 0 до плюс 40;
частота сети, Гц........................................................................................................от 49 до 51;
напряжение сети питания, В...................................................................................от 198 до 242.
Показатели надежности: Средняя наработка на отказ, часов.........................................................................не менее 930 ч;
Коэффициент готовности........................................................................................не менее 0,85.
Таблица 4
| I, % ОТ /ном | cos tp | ИК №№ 7,8 | ИК №№ 1-6, 9-19 |
| 3jvA,±°/0 | <v,±% | <5/,±% | dwP,±°/o |
| 5 | 0,5 | 5,7 | 3,4 | 5,4 | 2,8 |
| 5 | 0,8 | 3,3 | 5,1 | 2,9 | 4,5 |
| 5 | 0,865 | — | — | 2,6 | 5,5 |
| 5 | 1 | 2,2 | — | 1,9 | — |
| 20 | 0,5 | 3,3 | 2,3 | 3 | 1,9 |
| 20 | 0,8 | 2,2 | 3,0 | 1,7 | 2,7 |
| 20 | 0,865 | — | — | 1,5 | 3,2 |
| 20 | 1 | 1,7 | — | 1,2 | — |
| 100-120 | 0,5 | 2,6 | 2,0 | 2,2 | 1,7 |
| 100-120 | 0,8 | 1,9 | 2,5 | 1,3 | 2,2 |
| 100-120 | 0,865 | — | — | 1,2 | 2,5 |
| 100-120 | 1 | 1,6 | — | 1,0 | — |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии и мощности объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово. Формуляр».
Комплектность
В комплект АИИС входят технические средства и документация, указанные в таблице 5. Таблица 5
| Технические средства ИИК ТИ в соответствии с таблицей 1 |
| Технические средства ИВК в составе: |
| Наименование оборудования | Тип (модификация, исполнение) |
| Коммуникационный сервер | Proliant ML35OR03 |
| Устройство сбора и передачи данных | УСПД «ЭКОМ-ЗОООМ» |
| АРМ | На базе персонального компьютера |
| Документация |
| «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии и мощности объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово. Рабочий проект СЦЭ.425210.001 |
| «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии и мощности объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово. Формуляр» |
| «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии и мощности объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово. Методика поверки» |
Поверка
Поверка измерительных каналов АИИС проводится в соответствии с документом «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии и мощности объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ СНИИМ в августе 2009 г.
Межповерочный интервал - 4 года.
Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП2-2У-01, мультиметр АРРА-109, вольтамперфазометр «Парма ВАФ-А», измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел», часы «Электроника-5».
Поверка измерительных компонентов АИИС проводится в соответствии со следующими нормативными документами по поверке:
— измерительные трансформаторы тока - по ГОСТ 8.217-2003 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки»;
— измерительные трансформаторы напряжения - по ГОСТ 8.216-88 «Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;
— счетчики электрической энергии МТ831 - в соответствии с документом «Счетчики статические трехфазные переменного тока активной и реактивной энергии МТ. Методика поверки» (утв. СНИИМ в июне 2008 г.);
— УСПД «ЭКОМ-3000М»- по методике поверки МП 26-262-99.
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
ГОСТ Р 8.596-2002
ГОСТ Р 52323-05
ГОСТ Р 52425-05
ГОСТ 26035-83
ГОСТ 7746-2001
ГОСТ 1983-2001
СЦЭ.425210.001
Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S
Статические счетчики реактивной энергии
Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия
Трансформаторы тока. Общие технические условия
Трансформаторы напряжения. Общие технические условия
«Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии и мощности объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово. Рабочий проект СЦЭ.425210.001
Заключение
Тип «Система информационно-измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии и мощности объектов водоснабжения и водоотведения г. Кемерово, зав. № 1 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
