Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) (АИИС КУЭ) ОАО «Южно-Балыкский ГПК» (далее по тексту -АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК») предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, для осуществления эффективного автоматизированного коммерческого учета и контроля потребления электроэнергии и мощности потребляемой с ОРЭ по всем расчетным точкам учета, а также регистрации параметров электропотребления, формирования отчетных документов и передачи информации в ОАО «АТС» и прочим заинтересованным организациям в рамках согласованного регламента.
Полученные данные и результаты измерений могут использоваться для коммерческих расчетов и оперативного управления энергопотреблением.
Описание
АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» представляет собой многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
Измерительно-информационные комплексы (ИИК) 1-5 АИИС КУЭ состоят из трех уровней:
• 1 -ый уровень - измерительные каналы (ИК), включают в себя измерительные трансформаторы напряжения (TH), измерительные трансформаторы тока (ТТ), многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее по тексту - счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.
• 2-ой уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) включающий устройство сбора и передачи данных (УСПД), устройство синхронизации системного времени (УССВ), включающее в себя приемник GPS-сигналов, подключенный к УСПД, технические средства приема-передачи данных, каналы связи, для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы. ИВКЭ состоит из специализированных промконтроллеров, обеспечивающих интерфейсы доступа к ИИК и технических средств приёма-передачи данных (каналообразующей аппаратуры);
• 3-ий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включает в себя сервер баз данных (СБД), автоматизированное рабочее место (АРМ ИВК), а так же совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.
В точках учёта энергии установлены высокоточные средства учёта - электронные счётчики, подключенные к сетям высокого напряжения через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Для расчета электрической энергии, потребляемой за определенный период времени, необходимо интегрировать во времени мгновенные значения мощности.
Сигналы, пропорциональные напряжению и току в сети, снимаются с вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения и поступают на вход преобразователя счетчика. Измерительная система преобразователя перемножает входные сигналы, получая мгновенную потребляемую мощность. Этот сигнал поступает на вход микроконтроллера счетчика, преобразующего его в Вт-ч и, по мере накопления сигналов, изменяющего показания счетчика. Микроконтроллер считывает и сохраняет последнее сохраненное значение. По мере накопления каждого Вт ч, микроконтроллер увеличивает показания счетчика.
На уровне ИВК АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» осуществляется автоматический сбор данных с ИВКЭ ( УСПД ), ведётся статистика по связи и протоколы событий в системе.
ИВК АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» :
• выполняет опрос значений результатов измерений, хранящихся в базе данных ИВКЭ;
• выполняет опрос состояний средств измерений, хранящихся в базе данных ИВКЭ, включая:
• журналы событий ИВКЭ;
• данные о состоянии средств измерений со всех ИИК, обслуживаемых данным ИВКЭ;
• осуществляет информационный обмен с заинтересованными организациями в рамках согласованного регламента «по запросу» о состоянии объектов измерений, включая состояния выключателей, разъединителей, трансформаторов энергоустановки.
В результате сбора информации о результатах измерений, составе, структуре объекта измерений в ИВК АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» проводится структуризация информации, формирование разделов баз данных по результатам измерений, состоянию средств измерений и состоянию объектов измерений. На основе анализа собранных данных определяются необходимые учетные (интегральные) показатели измеренных параметров посредством соответствующей обработки полученных данных.
В ИВК АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» обеспечена возможность информационного взаимодействия с автоматизированной информационной справочной системой ОАО «Южно-Балыкский ГПК».
Для ведения электронного архива коммерческих и контрольных данных в ИВК АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» используются системы управления реляционными базами данных с поддержкой языка SQL (Database Language SQL).
Взаимодействие между ИВК АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» и заинтересованными организациями в рамках согласованного регламента осуществляется по основному и резервному каналу связи. Основной канал связи организован по электронной почте пересылкой xml-макетов.
АИИС КУЭ решает следующие задачи:
• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);
• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор данных о состоянии средств измерений во всех ИИК;
• хранение результатов измерений и данных о состоянии средств измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;
лист № 3
Всего листов 8
• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор служебных параметров (изменения параметров базы данных, пропадание напряжения, коррекция даты и системного времени);
• передача результатов измерений в организации - участники оптового рынка электроэнергии;
• обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);
• диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;
• конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;
• ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени);
Принцип действия:
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 мин.
Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учета соотнесены с текущим московским временем. Результаты измерений передаются в целых числах кВт-ч.
Цифровой сигнал с выходов счетчиков посредством линий связи поступает в ИВКЭ (УСПД ), где производится обработка измерительной информации (умножение на коэффициенты трансформации), сбор, хранение и передача результатов измерений на верхний уровень АИИС КУЭ.
Коммуникационный сервер при помощи программного обеспечения (ПО), один раз в сутки, опрашивает ИВКЭ ( УСПД ) и считывает с него 30 минутный профиль мощности для каждого канала учета за сутки. Считанные значения записываются в базу данных. Сервер БД производит вычисление получасовых значений электроэнергии на основании считанного профиля мощности. В автоматическом режиме раз в сутки сервер БД считывает из базы данных получасовые значения электроэнергии, формирует и отправляет по выделенному каналу связи отчеты в формате XML в ОАО «АТС», ОАО «Южно-Балыкский ГПК» и другие заинтересованные организации.
Описание программного обеспечения
В состав ПО АИИС КУЭ входит: встроенное ПО счетчиков электроэнергии («Конфигуратор СЭТ 4ТМ»), ПО ИВКЭ ( УСПД), ПО сервера. Программные средства содержат: базовое (системное) ПО (Windows ХР Pro SP2), включающее операционную систему, программы обработки текстовой информации, сервисные программы, ПО систем управления базами данных (СУБД ORACLE 9). и прикладное ПТК «ЭКОМ» ( ЭКОМ-ЗООО, «Архив») «Конфигуратор СЭТ 4ТМ», ПО «Энергосфера».
АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает автоматическую синхронизацию времени с точностью не хуже ±5 с/сутки. Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. В СОЕВ входят все средства измерений времени (таймеры счетчиков, УСПД, СБД).В качестве базового прибора СОЕВ используется УССВ на базе приёмника GPS-сигналов
лист № 4
Всего листов 8
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Состав измерительных каналов АИИС КУЭ приведен в таблице 1.
Таблице 1 - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК»
| №ИИК | Наименование объекта | Состав измерительного канала | Вид электроэнергии |
| Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счетчик электрической энергии | ивкэ (УСПД) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | ЗРУ 10 кВ «Южно-Балыкский ГПЗ» ввод№ 1 | AR01AN2 Кл.т. 0,2S Ктг=4000/5 Зав. №0799871 Зав. № 0799870 Зав. № 0799869 Госреестр № 21989-01 | VRQ3n/S2 Кл.т. 0,5 Ктн=10000/100 Зав. № 0856867 Зав. №0857199 Зав. № 0857202 Госреестр № 21988-01 | СЭТ-4ТМ.03. Кл.т.0,2Б/0.5 Зав. №0112052196 Госреестр № 27524-04 | эком-зооо Зав. №01061182 Госреестр №17049-09 | Активная Реактивная |
| 2 | ЗРУ 10 кВ «Южно-Балыкский ГПЗ» ТСН № 1 | ТОП-0,66УЗ Кл.т. 0,5 Ктг= 100/5 Зав. № 04307 Зав. № 04170 Зав. № 04267 Госреестр № 15174-06 | — | СЭТ-4ТМ.03.08 Кл.т.0,2Б/0.5 Зав. № 03050823 Госреестр № 27524-04 | ЭКОМ-ЗООО Зав. №01061182 Госреестр №17049-09 | Активная Реактивная |
| 3 | ЗРУ 10 кВ «Южно-Балыкский ГПЗ» ввод № 2 | AR01AN2 Кл.т. 0,2S Ктг=4000/5 Зав. № 0799872 Зав. № 0799874 Зав. № 0799873 Г осреестр № 21989-01 | VRQ3n/S2 Кл.т. 0,5 Ктн=10000/100 Зав. №0857201 Зав. № 0856876 Зав. № 0856875 Госреестр № 21988-01 | СЭТ-4ТМ.03. Кл.т.0,2Б/0.5 Зав. №0112050121 Госреестр № 27524-04 | ЭКОМ-ЗООО Зав. №01061182 Госреестр №17049-09 | Активная Реактивная |
| 4 | ЗРУ 10 кВ «Южно-Балыкский ГПЗ» ТСН № 2 | ТОП-0,66УЗ Кл.т. 0,5 Ктг= 100/5 Зав. №04155 Зав. №04150 Зав. № 04138 Госреестр № 15174-06 | —- | СЭТ-4ТМ.03.08 Кл.т.0,2Б/0.5 Зав. №0104086045 Госреестр № 27524-04 | ЭКОМ-ЗООО Зав. №01061182 Госреестр №17049-09 | Активная Реактивная |
| 5 | ЦРП 6 кВ «Южно-Балыкский ГПК» Резервный ввод Яч. № 18 | тло-ю Кл.т. 0,5 Ктг=200/5 Зав. № 12718 Зав. № 12721 Зав. № 12685 Госреестр № 25433-03 | VRQ3n/S2 Кл.т. 0,5 Ктн=6000/100 Зав. № 0834420 Зав. №0834414 Зав. № 0834407 Госреестр № 21988-01 | СЭТ-4ТМ.03. Кл.т.0,2Б/0.5 Зав. №0112052089 Госреестр № 27524-04 | ЭКОМ-ЗООО Зав. №01061182 Госреестр №17049-09 | Активная Реактивная |
Таблица 2 - Метрологические характеристики измерительных каналов АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК»
| Границы допус электрической АИИС! | жаемых погрешностей измерения активной энергии в рабочих условиях эксплуатации <УЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» |
| Номер канала | cosip | $1(2)%> 11(2)— I изм< I 5 % | 85 %, I5 I изм< I 20 % | 820 %, I 20 %- I изм< I 100 % | 81оо%, 1100 %— I изм< 1 120 % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1,3 ТТ 0,2S; ТН0,5; Сч 0,2S | 1,0 | ±1,3 | ±1,0 | ±0,9 | ±0,9 |
| 0,9 | ±1,3 | ±1,1 | ±1,0 | ±1,0 |
| 0,8 | ±1,5 | ±1,2 | ±1,1 | ±1,1 |
| 0,7 | ±1,6 | ±1,3 | ±1,2 | ±1,2 |
| 0,5 | ±2,2 | ±1,8 | ±1,6 | ±1,6 |
Продолжение Таблица?
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 2,4 ТТ 0,5; Сч 0,2S | 1,о | - | ±3,2 | ±1,1 | ±0,9 |
| 0,9 | - | ±3,2 | ±1,3 | ±1,0 |
| 0,8 | - | ±3,4 | ±1,5 | ±1,2 |
| 0,7 | - | ±3,7 | ±1,8 | ±1,4 |
| 0,5 | - | ±5,3 | ±2,7 | ±1,9 |
| 5 ТТ-0,5; ТН-0,5; Сч-0,2S | 1,0 | - | ±1,9 | ±1,2 | ±1,0 |
| 0,9 | - | ±2,4 | ±1,4 | ±1,2 |
| 0,8 | - | ±2,9 | ±1,7 | ±1,4 |
| 0,7 | - | ±3,6 | ±2,0 | ±1,6 |
| 0,5 | - | ±5,5 | ±3,0 | ±2,3 |
| Границы допускаемых погрешностей измерения реактивной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» |
| Номер канала | coscp | 51(2)%, 11(2)— I изм< 15% | 5s %, I5 %— I ИЗМ< I 20% | §20 %, I 20 %— I изм< I 100 % | 5100 %, 1100 %— I изм< I 120% |
| 1,3 ТТ 0,2S; ТН0,5; Сч 0,5 | 0,9 | ±3,8 | ±2,5 | ±2,0 | ±1,9 |
| 0,8 | ±2,7 | ±1,8 | ±1,5 | ±1,4 |
| 0,7 | ±2,4 | ±1,6 | ±1,3 | ±1,3 |
| 0,5 | ±2,0 | ±1,4 | ±1,1 | ±1,1 |
| 2,4 ТТ 0,5; Сч 0,5 | 0,9 | - | ±7,0 | ±3,5 | ±2,4 |
| 0,8 | - | ±4,4 | ±2,3 | ±1,6 |
| 0,7 | - | ±3,6 | ±1,9 | ±1,4 |
| 0,5 | - | ±2,6 | ±1,5 | ±1,2 |
| 5 ТТ-0,5; ТН-0,5; Сч-0,5 | 0,9 | - | ±7,1 | ±3,9 | ±2,9 |
| 0,8 | - | ±4,5 | ±2,5 | ±1,9 |
| 0,7 | - | ±3,7 | ±2,1 | ±1,7 |
| 0,5 | - | ±2,7 | ±1,6 | ±1,3 |
Примечания
1. Погрешность измерений 8i(2)%p и 8}(2)%q для cos(p=l,0 нормируется от Ii°/m а погрешность измерений 8ц2)%р и 8ip)%Q для coscp<l,0 нормируется от 12%..
2. Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин.).
3. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95.
4. Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ :
• напряжение питающей сети: напряжение (0,98...1,02)-Uhom, ток (1 1,2)-1ном,
cos(p=0,9 инд;
• температура окружающей среды (20±5) °C.
5. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» :
• напряжение питающей сети (0,9...1,1)-Uhom, ток (0,01 ...1,2)-1ном;
• температура окружающей среды:
- для счетчиков электроэнергии СЭТ-4ТМ.03 от минус 40 до плюс 60 °C;
- ИВКЭ ( УСПД) ЭКОМ-ЗООО от минус 40 до плюс 50 °C;
- трансформаторы тока по ГОСТ 7746;
- трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983.
6. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ 30206 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035 в режиме измерения реактивной электроэнергии.
7. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные (см. п. 6 Примечания) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Допускается замена компонентов системы на однотипные утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.
Показатели надежности комплектующих устройств компонентов АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» :
• для СЭТ-4ТМ.03 - среднее время наработки на отказ не менее 90000 часов;
• для ИВКЭ (УСПД) ЭКОМ-ЗООО - среднее время наработки на отказ не менее 75000 часов,
• резервирование питания в АИИС осуществляется при помощи устройств бесперебойного электропитания (UPS), обеспечивающих стабилизированное бесперебойное питание элементов АИИС при скачкообразном изменении или пропадании напряжения (бестоковая пауза, не вызывающая сбоев в работе сервера - 30 мин).
Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:
• для счетчика Тв < 2часа;
• для сервера Тв < 1 час;
• для модема Тв < 1 час;
• для ИВКЭ ( УСПД) ЭКОМ-ЗООО Тв < 1 час.
Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:
• клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют устройства для пломбирования;
• панели подключения к электрическим интерфейсам счечиков защищены механическими пломбами;
• наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, УССВ, сервере (АРМ);
• организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала;
• защита результатов измерений при передаче.
Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий
• фактов параметрирования счетчика;
• фактов пропадания напряжения;
• фактов коррекции времени.
Возможность коррекции времени в:
• счетчиках (функция автоматизирована);
• ИВКЭ (УСПД) (функция автоматизирована);
• сервере (функция автоматизирована).
Глубина хранения информации:
• счетчик электроэнергии СЭТ-4ТМ.03 - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 3,7 месяца, 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; при отключении питания - не менее 5 лет;
• ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.
МЕСТО И СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗНАКА УТВЕРЖДЕНИЯ ТИПА
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» типографским способом.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ ОАО «Южно-Балыкский ГПК» определяется проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.
Поверка
Поверка проводится в соответствии с документом «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Южно-Балыкский ГПК». Методика поверки». МП-823/446-2010 утвержденным ГЦИ СИ ФГУ «Ростест-Москва» в сентябре 2010 г.
Средства поверки - в соответствии с НД на измерительные компоненты.
Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:
• ТТ-по ГОСТ 8.217-2003;
• TH - по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;
• Счётчики СЭТ-4ТМ.03 - по методике поверки ИЛГШ.411152.124 РЭ1, являющейся приложением к руководству по эксплуатации. Согласована с ГЦИ СИ Нижегордского ЦСМ в сентябре 2004 г.;
• ИВКЭ (УСПД ) ЭКОМ-3000 - по методике поверки ПБКМ.421459.003 РЭ МП, утверждённой ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в мае 2009 г.;
• Радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS). (Госреестр№ 27008-04);
• Переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы со счетчиками системы, ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;
• Термометр по ГОСТ 28498, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50°С, цена деления 1°С.
Интервал между поверками - 4 года.
СВЕДЕНИЯ О МЕТОДИКАХ (МЕТОДАХ) ИЗМЕРЕНИЙ
Измерения производятся в соответствии с документом «Методика выполнения измерений электрической энергии и мощности с использованием автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ОАО «Южно-Балыкский ГПК» ОАО "СИБУР холдинг"» № 159/446-2006. Методика зарегистрирована в Федеральным реестре методик измерений под номером ФР. 1.34.2007.03364.
Нормативные документы
1 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
2 ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
3 ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.
4 ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.
5 ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
6 ГОСТ 26035-83 Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия.
7 ГОСТ 30206-94. Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,2S и 0,5S).
