Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов» (далее АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности, осуществления коммерческого учета электроэнергии (мощности), поставляемой в сеть оптового рынка электроэнергии (ОРЭ) по всем расчетным точкам учета, регистрации параметров электропотребления, формирования отчетных документов и передачи информации по электропотреблению в энергоснабжающую организацию.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную трехуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии;

- периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений активной и реактивной электрической энергии с заданной дискретностью учета (30 минут);

- хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованиям повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

- передача организациям-участникам оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений со стороны серверов организаций-участников оптового рынка электроэнергии;

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.д.);

- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

- ведение системы обеспечения единого времени (СОЕВ) в АИИС КУЭ (коррекция времени).

В состав АИИС КУЭ входят:

Первый уровень - тридцать два измерительно-информационных комплексов точек измерения электроэнергии (ИИК ТИ), включающих в себя:

- измерительные трансформаторы тока (ТТ) по ГОСТ 7746: ТПОЛ-10, номер по Госреестру 1261-59, ТПЛ-10, номер по Госреестру 1276-59, ТПЛ-10-М, номер по Госреестру 22192-01, ТОП-0,66, номер по Госреестру 15174-06, ТОЛ-10, номер по Госреестру 7069-07;

- измерительные трансформаторы напряжения (ТН) по ГОСТ 1983: НТМИ-6, номер по Госреестру 380-49, НТМИ-6-66, номер по Госреестру 2611-70;

- счетчики активной и реактивной энергии переменного тока статические многофункциональные типа СЭТ-4ТМ.02, номер по Госреестру 20175-01, СЭТ-4ТМ.02М, номер по Госреестру 36697-08.

Второй уровень АИИС КУЭ включает в себя информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), в состав которого входят:

- измеритель параметров электроэнергии УСПД «РЕСУРС» (далее УСПД «РЕСУРС»), номер по Госреестру 23771-02;

- технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура).

Третий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), в состав которого входят:

- два персональных компьютера типа IBM PC: компьютер-сервер Центрального пункта контроля (ЦПК), оборудованный GPS-приемником, и компьютер автоматизированного рабочего места (АРМ), оснащенных стандартным и специальным программным обеспечением (ПО);

- каналообразующая аппаратура.

Первый уровень АИИС КУЭ обеспечивает автоматическое проведение измерений в точках измерений. Первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы счетчиков электрической энергии. Измерительная часть счетчика построена по принципу цифровой обработки входных аналоговых сигналов и осуществляет измерение с заданной периодичностью мгновенных значений входных сигналов, вычисление на основе полученных значений средних за период сети активной и полной мощности, а также реактивной мощности.

Счетчик формирует данные об энергии и средних мощностях за последовательные 30-ти минутные интервалы времени во внутренних регистрах, представленные в числах полупериодов телеметрии, а также обеспечивает долговременное хранение и передачу данных по учету электрической энергии по линиям связи интерфейса RS-485 на УСПД «РЕСУРС». Передача данных осуществляется с помощью аналогичного MODBUS протокола обмена, в котором для защиты передаваемых данных от искажений используется двухбайтная контрольная сумма CRC.

Установленный на втором уровне АИИС КУЭ УСПД «РЕСУРС» осуществляет сбор, обработку и хранение измерительной информации, передачу ее через интерфейс RS-485 по запросу программы опроса, функционирующей на компьютере-сервере ЦПК, предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к данным, аппаратную и программную защиту от несанкционированного изменения параметров и любого изменения данных.

Третий уровень АИИС КУЭ обеспечивает:

- автоматический сбор, обработку, включая умножение первичных данных на коэффициенты трансформации, накопление, хранение и отображение результатов измерений;

- автоматическую диагностику состояния средств измерений;

- контроль достоверности результатов измерений;

- формирование архива измеренных величин;

- формирование архива технической и диагностической информации;

- доступ к коммерческой, технологической и диагностической информации;

- формирование сальдо по электропотреблению;

- контроль за состоянием программно-технических средств АИИС КУЭ;

- подготовка отчета в XML-формате для передачи требуемых данных в ОАО «АТС» по электронной почте;

- заверение подготовленного отчета электронно-цифровой подписью и отправка его в ОАО «АТС» по электронной почте;

- доступ ИАСУ КУ ОАО «АТС» к информации АИИС КУЭ в рамках процедуры технического контроля.

В качестве компьютера-сервера ЦПК используется IBM PC совместимый компьютер стандартной комплектации, оснащенный стандартным и специальным ПО «Ресурс-БРИЗ», которое имеет в своем составе следующие части:

- серверная часть ПО «Ресурс-БРИЗ», которая предназначена для приема и проверки правильности поступающих данных, обработки данных, хранения измерительных данных и аппаратной конфигурации АИИС КУЭ в базе данных, защиты хранимых данных от несанкционированного доступа, предоставления программам клиентской части ПО «Ресурс-БРИЗ» данных и конфигурации АИИС КУЭ для просмотра и редактирования;

- клиентская часть ПО «Ресурс-БРИЗ», которая обеспечивает отображение и печать данных, таблиц и отчетных документов, просмотр протоколов работы, выполнение конфигурации системы и администрирования.

Измерительная информация от компьютера-сервера ЦПК поступает по каналам связи по запросу на компьютер АРМ, на котором установлена клиентская часть ПО «Ресурс-БРИЗ».

Функционирование СОЕВ. АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени. Синхронизация таймера компьютера-сервера ЦПК с астрономическим временем обеспечивается с помощью встроенного GPS-приёмника BU 303 не реже одного раза в час. Точность определения времени GPS-приёмником ± 1 мкс, обновление данных - 0,1 с. Корректировка часов компьютера-сервера выполняется при отклонении показаний часов компьютера-сервера от действительного времени в национальной шкале времени на ± 1 с.

Компьютер-сервер ЦПК осуществляет синхронизацию времени УСПД «РЕСУРС». Автоматическая коррекция часов УСПД «РЕСУРС» по часам компьютера-сервера ЦПК осуществляется при каждом опросе. Период опроса УСПД «РЕСУРС» не более 24-х часов. Предел допускаемой основной абсолютной погрешности УСПД «РЕСУРС» при измерении текущего времени ± 1 секунда в сутки.

УСПД «РЕСУРС» обеспечивает синхронизацию внутренних часов счетчиков

электрической энергии СЭТ-4ТМ.02, СЭТ-4ТМ.02М при каждой обращении УСПД «РЕСУРС» к счетчику, но не реже, чем один раз в час. Корректировка времени счетчиков выполняется при расхождении времени счетчиков и УСПД «РЕСУРС» ± 2 с.

Журналы событий счетчиков, УСПД «РЕСУРС» и компьютера-сервера ЦПК отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройства в момент непосредственно предшествующий корректировке.

Программное обеспечение

Программное обеспечение АИИС КУЭ включает в себя стандартное и специальное ПО, функционирующее на ИВК АИИС КУЭ:

- ПО компьютера-сервера ЦПК в составе:

- стандартное ПО : MS Windows XP, Service Pack 3, Microsoft SQL Server 2000;

- специальное ПО «Ресурс-БРИЗ»: серверная часть, компоненты опроса, клиентская часть;

- ПО компьютера АРМ в составе:

- стандартное ПО: MS Windows XP, Service Pack 3, Microsoft Office;

- специальное ПО «Ресурс-БРИЗ», клиентская часть.

Идентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Уровень защиты ПО средства измерений от непреднамеренных и преднамеренных изменений - С по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Общее количество измерительных каналов (ИК) в составе АИИС КУЭ - 61.

Перечень ИК АИИС КУЭ с указанием непосредственно измеряемой величины, наименования объекта, наименования присоединения, типов и классов точности измерительных трансформаторов и счетчиков электрической энергии, входящих в состав ИК, представлен в таблице 2.

Таблица 2-Перечень ИК АИИС КУЭ

Продолжение таблицы 2

Продолжение таблицы 2

Продолжение таблицы 2

Продолжение таблицы 2

УСПД «РЕСУРС» Зав.№ 26

Примечания: 1 Передаточное число счетчика 5000 имп/кВт*ч (имп/квар*ч);

2 Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных выше. Допускается замена УСПД на однотипный утвержденного типа. Замена оформляется в соответствии с требованиями МИ 2999-2011

Пределы допускаемой относительной погрешности передачи и обработки данных, %    ±0,01.

Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления приращения энергии, % ±0,01.

Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления средней мощности, %   ±0,01.

Пределы допускаемого отклонения показаний часов любого компонента системы от действительного времени в национальной шкале времени UTC(SU)1 при работающей системе коррекции времени, с                                                        ± 5.

Доверительные границы2 относительной погрешности ИК при измерении электрической энергии и средней мощности, %, при доверительной вероятности 0,95:

- активной электрической энергии и мощности

±1,1;

±1,5.

- реактивной электрической энергии и мощности

Условия эксплуатации АИИС КУЭ:

- температура окружающей среды для измерительных трансформаторов и счетчиков электрической энергии в соответствии с эксплуатационной документацией (ЭД) на эти средства;

- температура окружающей среды для УСПД «РЕСУРС», компьютеров и телефонных модемов в соответствии с нормальными условиями по ГОСТ 22261;

- напряжение электропитания:

от 187 до 242 В, (50±1) Гц; согласно ЭД;

- УСПД «РЕСУРС»

- компьютеры и телефонные модемы

- потребляемая мощность:

согласно ЭД;

60 В^А.

- счетчик электрической энергии

- УСПД «РЕСУРС»

Показатели надежности компонентов АИИС КУЭ:

- средняя наработка на отказ счетчика типа СЭТ-4ТМ.02 - 90 000 ч;

- средняя наработка на отказ счетчика типа СЭТ-4ТМ.02М - 140 000 ч;

- средняя наработка на отказ УСПД «РЕСУРС» не менее 35 000 ч.

Надежность системных решений:

- резервирование питания УСПД «РЕСУРС» с помощью источника бесперебойного питания и АВР;

- резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники оптового рынка электроэнергии по электронной почте.

Регистрация событий:

а) в журнале события счетчика:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счетчике;

б) в журнале УСПД «РЕСУРС»:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в УСПД «РЕСУРС».

_

Защищенность применяемых компонентов:

а) механическая защита от несанкционированного доступа и опломбирование:

- электросчетчика;

- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

- испытательной коробки;

- УСПД «РЕСУРС»;

- компьютера-сервера ЦПК;

б) защита информации на программном уровне:

- результатов измерений (при передаче, возможность использования цифровой подписи);

- установка пароля на счетчик;

- установка пароля на УСПД «РЕСУРС»;

- установка пароля на компьютеры.

Глубина хранения информации:

- электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 100 суток;

- УСПД «РЕСУРС»- глубина хранения средней мощности за 30 минут по ИК АИИС КУЭ - 1440 часов, энергии за расчетный период по ИК АИИС КУЭ - 3 года (функция автоматизирована); сохранность базы данных при отключении питания на время не менее 30 суток;

- ИВК - хранение результатов измерений и информации состояний средств измерений до 3,5 лет.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист

Формуляра системы С38345-АЭС1-1.ФО.

Комплектность

Комплектность средств измерений АИИС КУЭ определена в Формуляре системы С38345-АЭС1-1.ФО. В комплект входит техническая документация на АИИС КУЭ и на комплектующие средства измерений, а также методика поверки МП 47-263-2012.

Поверка

осуществляется по документу МП 47-263-2012 «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов».    Методика поверки»,

утвержденному ФГУП «УНИИМ» в сентябре 2012 г.

Перечень эталонов, применяемых при поверке:

- измерительных трансформаторов напряжения по ГОСТ 8.216;

- измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217;

- счетчиков СЭТ-4ТМ.02 в соответствии с документом ИЛГШ.411152.087 РЭ1 «Счетчики активной и реактивной электрической энергии переменного тока, статические, многофункциональные СЭТ-4ТМ.02. Методика поверки», согласованная ГЦИ СИ Нижегородского ЦСМ 05 ноября 2001 г.;

- счетчиков СЭТ-4ТМ.02М в соответствии с документом ИЛГШ.411152.145 РЭ1 «Счетчики электрической энергии многофункциональные СЭТ-4ТМ.03М, СЭТ-4ТМ.02М. Методика поверки», согласованная ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» 04 декабря 2007 г.;

- УСПД «РЕСУРС» по документу «Инструкция. Измеритель параметров электроэнергии «УСПД «РЕСУРС». Методика поверки», утвержденному Пензенским ЦСМ в сентябре 2002 г.;

- навигационный приемник МНП-М3 для приема и обработки сигналов спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS; пределы допускаемой инструментальной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) формирования метки времени, выдаваемой потребителям, по отношению к шкале времени UTC(SU) ± 100 нс; Государственный реестр СИ № ГР 38133-08;

- секундомер СОСпр, диапазоны (0-60) с, (0-60) мин, класс точности 2, ТУ 25-1894.003-90.

Сведения о методах измерений

Методика измерений представлена в Руководстве по эксплуатации С38345-АЭС1-1.РЭ.

Нормативные документы

1. ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».

2. ГОСТ Р 52425-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».

3. ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-22:2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».

4. ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».

5. ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».

6. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

7. Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов». Руководство по эксплуатации С38345- АЭС1-1.РЭ.

8. Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов». Формуляр С38345- АЭС1-1.ФО.

Рекомендации к применению

- осуществление торговли и товарообменных операций.