Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Новосибирский стрелочный завод» (далее АИИС) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, измерения времени в координированной шкале времени UTC.
Описание
АИИС представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.
АИИС выполняет следующие функции:
- измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;
- периодический и по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);
- хранение результатов измерений в специализированной базе данных;
- передача в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;
- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии 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.п.);
- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС;
- конфигурирование и настройка параметров АИИС;
- измерение времени.
АИИС имеет двухуровневую структуру:
- 1-й уровень - информационно-измерительные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);
- 2-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) с функцией сбора информации от ИИК ТИ.
ИИК ТИ включают в себя:
- трансформаторы тока (ТТ) и их вторичные цепи;
- трансформаторами напряжения (ТН) и их вторичные цепи;
- счётчики электроэнергии типа СЭТ4-ТМ.03М.
ИВК включает в себя:
- устройство сбора и передачи данных (УСПД) «ЭКОМ-3000» со встроенным приемником меток времени GPS;
- сервер баз данных (БД) на базе промышленного компьютера HP ProLiant DL180;
- автоматизированные рабочие места.
Принцип действия АИИС основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение) с использованием электромагнитных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), измерении и интегрировании мгновенной
мощности с использованием счетчиков электрической энергии, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.
ТТ и ТН, входящие в состав ИИК ТИ, выполняют функции масштабного преобразования тока и напряжения.
Мгновенные значения аналоговых сигналов тока и напряжения преобразуются счетчиками электрической энергии АИИС в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности. Вычисление активной мощности осуществляется путем интегрирования на временном интервале 20 мс мгновенных значений электрической мощности. Вычисление полной мощности осуществляется путем перемножения среднеквадратичных значений тока и фазного напряжения. Реактивная мощность вычисляется из значений активной и полной мощности. Вычисленные значения мощности преобразуются в частоту следования внутренних импульсов, число которых подсчитывается на интервале времени 30 минут и сохраняется во внутренних регистрах счетчика вместе с временем окончания интервала интегрирования в шкале UTC.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
УСПД осуществляет: сбор, обработку (преобразование числа импульсов в именованные величины активной (реактивной) мощности и умножения на коэффициенты трансформации) хранение и передачу в сервер баз данных результатов измерений и журналов событий счетчиков; измерение времени в шкале UTC; синхронизацию часов счетчиков, опрашиваемых УСПД; ведение журналов событий, в которые записывается служебная информация, касающаяся изменения состояния УСПД и внештатные ситуации.
На уровне ИВК обеспечивается визуальный просмотр результатов измерений из базы данных и автоматическая передача результатов измерений во внешние системы по протоколу SMTP (спецификация RFC 821) в формате XML 1.0, в том числе в:
- ПАК ОАО «АТС»;
- ОАО «СибирьЭнерго»;
- региональный филиал ОАО «СО ЕЭС».
Связь между ИИК ТИ и УСПД осуществляется посредством GSM/GPRS-коммуникаторов PGC.
Связь между УСПД и сервером БД осуществляется посредством ЛВС (локальной вычислительной сети) по интерфейсу Ethernet.
Связь между ИВК и внешними по отношению к АИИС системами обеспечивается по основному и резервному каналам связи. В качестве основного канала связи используется глобальная сеть передачи данных Интернет, в качестве резервного канала связи используется телефонная сеть общего пользования и модем ZyXEL U-336E.
ИИК ТИ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК).
Перечень и состав ИК АИИС приведен в таблице 1.
АИИС выполняет измерение времени в шкале UTC. Синхронизация часов УСПД со шкалой UTC производится от встроенного в УСПД GPS-приемника в постоянном режиме. Передача шкалы времени от УСПД часам счетчиков электрической энергии осуществляется следующим образом: при опросе счетчика по окончании каждого 30-минутного интервала производится проверка поправки счетчиков относительно шкалы времени УСПД. УСПД вычисляет разницу между показаниями своих часов и часов счетчика, и, если поправка часов счетчика превышает ±2 с, производит коррекцию часов счетчика.
Таблица 1 - Перечень и состав ИК АИИС
№ ИК | Диспетчерское наименование присоединения | Трансформаторы тока | Трансформаторы напряжения | Счетчики электрической энергии | Тип УСПД, №ГРСИ |
Тип,№ГРСИ | К-т тр-и | Кл. точн. | Тип,№ГРСИ | К-т тр-и | Кл. точн. | Тип, №ГР СИ | Класс точн. |
1 | РП-1,РУ-6кВ, ячейка №1, Фидер №6-527 | ТОЛ-10-I, 15128-07 | 1000/5 | 0,5S | ЗНОЛ, 46738-11 | 6000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 | ЭКОМ-3000, 17049-09 |
2 | РП-1,РУ-6кВ, ячейка №19, Фидер №6-551 | ТПОЛ-10, 1261-08 | 600/5 | 0,5S | ЗНОЛ, 46738-11 | 6000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
3 | РП-2, РУ-6 кВ, ячейка №6, Фидер №6-558 | ТПОЛ-10, 1261-08 | 1500/5 | 0,5S | ЗНОЛ, 46738-11 | 6000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
4 | РП-2, РУ-6 кВ, ячейка №10. Фидер №6-534 | ТПОЛ-10, 1261-08 | 600/5 | 0,5S | ЗНОЛ, 46738-11 | 6000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
5 | РП-3. РУ-6 кВ, ячейка №6, Фидер №6-547 | ТПОЛ-10, 1261-08 | 600/5 | 0,5S | ЗНОЛ, 46738-11 | 6000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
6 | РП-3, РУ-6 кВ. ячейка №12, Фидер №6-537 | ТПОЛ-10, 1261-08 | 600/5 | 0,5S | ЗНОЛ, 46738-11 | 6000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
7 | ТП-9. РУ-6 кВ. ячейка №2, Фидер №6-524 | ТПЛ-10М, 22192-07 | 300/5 | 0,5S | ЗНОЛ, 46738-11 | 6000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
8 | ТП-9, РУ-0,4 кВ, ячейка №2, Фидер №3 ООО УК «Инская» | ТОП, 47959-11 | 100/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
9 | ТП-9, РУ-0,4 кВ, ячейка №3, Фидер №6 ООО УК «Сибирский сер-висный центр ЖКХ» | ТОП, 47959-11 | 200/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
10 | ТП-9, РУ-0,4 кВ, ячейка №5, Фидер №13 ИП Кузьмин Д. И. | ТОП, 47959-11 | 30/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
11 | ТП-10, РУ-6 кВ, ячейка №10, ООО «Ламикс» | ТПОЛ-10, 1261-08 | 75/5 | 0,5S | ЗНОЛ.06, 3344-08 | 6000/100 | 0,5 | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
12 | ТП-5, РУ-0,4 кВ, ячейка №1, Фидер №2 ГК «Мечта» | ТОП, 47959-11 | 100/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
13 | ТП-5, РУ-0,4 кВ, ячейка №1, Фидер №4 ООО «ПСК Иня» | ТОП, 47959-11 | 200/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
14 | ТП-5, РУ-0,4 кВ, ячейка №3, Фидер №9 ООО УК «Сибирский сер-висный центр ЖКХ» | ТОП, 47959-11 | 200/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
№ ИК | Диспетчерское наименование присоединения | Трансформаторы тока | Трансформаторы напряжения | Счетчики электрической энергии | Тип УСПД, №ГРСИ |
Тип,№ГРСИ | К-т тр-и | Кл. точн. | Тип,№ГРСИ К-т тр-и Кл. точн. | Тип, №ГР СИ | Класс точн. |
15 | ТП-5, РУ-0,4 кВ, ячейка №3, Фидер №12 ГК «Рассвет» | ТОП, 47959-11 | 100/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 | ЭКОМ-3000, 17049-09 |
16 | ТП-5, РУ-0,4 кВ, ячейка №5, Фидер №18 ЗАО «Стройкон-такт» | ТОП, 47959-11 | 200/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
17 | ТП-25, РУ-0.4 кВ. ячейка №1, Фидер №2 ООО «ПСК Иня» | Т-0,66, 36382-07 | 100/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
18 | ТП-25, РУ-0.4 кВ, ячейка №1, Фидер №3 ПК «Иня-Г аз» | ТОП, 47959-11 | 30/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
19 | ТП-25. РУ-0.4 кВ. ячейка № 1, Фидер №4 ООО «ПСК Иня» | ТШП, 47957-11 | 300/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
20 | ТП-25. РУ-0,4 кВ, ячейка №2, Фидер №5 ООО «ПСК Иня» | Т-0,66, 36382-07 | 100/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
21 | ТП-25, РУ-0.4 кВ. ячейка №2, Фидер №6 ООО «ПСК Иня» | ТОП, 47959-11 | 50/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
22 | ТП-25. РУ-0,4 кВ. ячейка №2, Фидер №8 ООО «Вояж» | ТОП, 47959-11 | 200/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
23 | ТП-25, РУ-0,4 кВ. ячейка №3, Фидер №11 ИП Ходырев В К) | Т-0,66, 36382-07 | 100/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
24 | ТП-25. РУ-0.4 кВ. ячейка №3, Фидер №12 ООО «ПСК Иня» | ТШП, 47957-11 | 300/5 | 0,5S | Не используется | СЭТ-4ТМ.03М, 36697-08 | 0,5S/1 |
В АИИС допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками, не худшими, чем у перечисленных в таблице 1. Замена оформляется в порядке, установленном МИ 2999-2011
Программное обеспечение
В ИВК АИИС используется программное обеспечение «Энергосфера». Метрологически значимая часть программного комплекса «Энергосфера» и ее идентификационные признаки приведены в таблице 2.
Серверная часть программного комплекса «Энергосфера» включает в себя базу данных «ЭКОМ», функционирующую под управлением системы управления базами данных MS SQL Server и обеспечивающую хранение результатов измерений, конфигурации АИИС и расчетных алгоритмов.
В качестве средства сбора данных используется программное обеспечение «Сервер опроса», обеспечивающее сбор результатов измерений и служебной информации, хранящейся в УСПД.
Клиентское программное обеспечение представлено программами «АРМ Энергосфера», обеспечивающей визуальное представление результатов измерений, и «Центр им-порта/экспорта», обеспечивающей автоматический прием и рассылку результатов измерений.
Служебные программы представлены программами «Редактор расчетных схем», обеспечивающей создание структуры объекта учета и редактирование ее параметров; «Консоль администратора», обеспечивающей выполнение задач администрирования базы данных «ЭКОМ».
Таблица 2. Идентификационные данные метрологически значимой части ПО
Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
Программа «Сервер опроса» | pso.exe | 6.4.64.1850 | 4064935526 | CRC32 |
Программа «АРМ Энергосфера» | controlage.exe | 6.4.128.1466 | 3589666137 | CRC32 |
Уровень защиты метрологически значимой части программного обеспечения в соответствии с МИ 3286-2010 соответствует уровню «С».
Технические характеристики
Количество измерительных каналов ...................................................................................... 24
Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной и реактивной электрической энергии, активной и реактивной средней мощности при доверительной вероятности Р=0,951 в рабочих условиях применения ...................... приведены в таблице 3
Границы допускаемой основной относительной погрешности измерений активной электрической энергии и средней мощности ..................................... приведены в таблице 4
Предел допускаемого значения поправки часов счетчиков электрической энергии относительно шкалы времени UTC не более, с
Период измерений активной и реактивной средней электрической мощности и приращений электрической энергии, минут
Период сбора данных со счетчиков электрической энергии, минут
Формирование XML-файла для передачи внешним системам......................автоматическое
Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных автоматическое Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет ........................... 3,5
Лист № 6 всего листов 8
Ведение журналов событий ИВК и ИИК ТИ...................................................автоматическое
Рабочие условия применения компонентов АИИС:
температура окружающего воздуха (кроме ТТ и ТН), °С..............................от 0 до плюс 40
температура окружающего воздуха (для ТТ и ТН), °С....................от минус 40 до плюс 40
частота сети, Гц ....................................................................................................от 49,5 до 50,5
напряжение сети питания, В..................................................................................от 198 до 242
индукция внешнего магнитного поля, мТл.......................................................... не более 0,05
Допускаемые значения информативных параметров:
ток, % от 1ном для.......................................................................................................от 2 до 120
напряжение, % от ином...........................................................................................от 90 до 110
коэффициент мощности cos ф ..............................................................0,5 инд. - 1,0 - 0,5 емк.
коэффициент реактивной мощности, sin ф..........................................0,5 инд. - 1,0 - 0,5 емк.
Таблица 3. Границы допускаемой относительной погрешности ИК АИИС при измерении активной (3WA) и реактивной (3WP) энергии в рабочих условиях применения для значений тока 2, 5, 20, 100, 120 % номинального и значений коэффициента мощности 0,5, 0,8, 0,865 и 1.
I, % от 1ном | Коэффициент мощности | ИК № от 1 до 7, 11 | ИК №№ от 8 до 10, от 12 до 24 |
SWA ,±% | SwP ,±% | SWA ,±% | SwP ,±% |
2 | 0,5 | 5,1 | 3,7 | 4,9 | 3,7 |
2 | 0,8 | 3,1 | 4,9 | 3,0 | 4,7 |
2 | 0,865 | 2,8 | 5,6 | 2,8 | 5,5 |
2 | 1 | 2,4 | - | 2,3 | - |
5 | 0,5 | 3,4 | 3,4 | 3,2 | 3,3 |
5 | 0,8 | 2,4 | 3,9 | 2,3 | 3,8 |
5 | 0,865 | 2,3 | 4,3 | 2,2 | 4,1 |
5 | 1 | 1,5 | - | 1,4 | - |
20 | 0,5 | 2,8 | 3,1 | 2,5 | 3,0 |
20 | 0,8 | 2,0 | 3,4 | 1,8 | 3,2 |
20 | 0,865 | 1,9 | 3,6 | 1,8 | 3,4 |
20 | 1 | 1,4 | - | 1,3 | - |
100, 120 | 0,5 | 2,8 | 3,1 | 2,5 | 3,0 |
100, 120 | 0,8 | 2,0 | 3,4 | 1,8 | 3,2 |
100, 120 | 0,865 | 1,9 | 3,6 | 1,8 | 3,4 |
100, 120 | 1 | 1,4 | - | 1,3 | - |
Таблица 4. Границы допускаемой основной относительной погрешности ИК АИИС при измерении активной (3WoA) энергии для значений тока 2, 5, 20, 100, 120 % номинального и значений коэффициента мощности 0,5, 0,8, 1.
I, % от Ihom | Коэффициент мощности | ИК № 1 - 7, 11 | ИК №№ 8 - 10, 12 - 24 |
•>W ,±% | 'V. ,±% |
2 | 0,5 | 4,9 | 4,7 |
2 | 0,8 | 2,7 | 2,6 |
2 | 1 | 1,9 | 1,8 |
5 | 0,5 | 3,1 | 2,8 |
5 | 0,8 | 1,9 | 1,7 |
5 | 1 | 1,2 | 0,99 |
20 | 0,5 | 2,4 | 2,1 |
I, % от 1ном | Коэффициент мощности | ИК № 1 - 7, 11 | ИК №№ 8 - 10, 12 - 24 |
'V. ,±% | •>W ,±% |
20 | 0,8 | 1,4 | 1,1 |
20 | 1 | 0,99 | 0,78 |
100, 120 | 0,5 | 2,4 | 2,1 |
100, 120 | 0,8 | 1,4 | 1,1 |
100, 120 | 1 | 0,99 | 0,78 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист документа МГНО.411711.001. ПС Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Новосибирский стрелочный завод». Паспорт.
Комплектность
Комплектность АИИС представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность АИИС
Наименование | Тип, обозначение | Количество |
Трансформаторы тока | ТОЛ-10-I | 2 шт. |
ТПОЛ-10 | 12 шт. |
ТПЛ-10М | 2 шт. |
ТШП | 6 шт. |
ТОП | 43 шт. |
Т-0,66 | 9 шт. |
Трансформаторы напряжения | ЗНОЛ.06 | 3 шт. |
ЗНОЛ | 21 шт. |
Счетчики | СЭТ-4ТМ.03М | 24 шт. |
ИВКЭ | УСПД ЭКОМ-3000 | 1 шт. |
Сервер БД | 1 шт. |
Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Новосибирский стрелочный завод». Паспорт | МГНО.411711.001. ПС | 1 шт. |
Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Новосибирский стрелочный завод». Методика поверки | МГНО.411711.001. Д1. | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МГНО.411711.001. Д1. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Новосибирский стрелочный завод». Методика поверки, утвержденному ФГУП «СНИИМ» в июле 2012 г.
Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП-2-2У, мультиметр АРРА-109, клещи токовые АТК-2001, измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел», часы «Электроника 65».
Поверка измерительных компонентов АИИС проводится в соответствии со следующими нормативными документами по поверке:
- измерительные трансформаторы тока - в соответствии с ГОСТ 8.217;
- измерительные трансформаторы напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216;
Лист № 8 всего листов 8 - счетчики электрической энергии - в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.145РЭ1, согласованной с ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в 2007 г. - УСПД «ЭКОМ-3000М»- в соответствии с "ГСИ. Комплекс программно-технический измерительный ЭКОМ-3000. Методика поверки. ПБКМ.421459.003 МП", утвержденной ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в мае 2009 г.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Новосибирский стрелочный завод». Свидетельство об аттестации методики измерений №134-01.00249-2012 от 27.08.2012 г.
Нормативные документы
1. ГОСТ Р 8.596-2002 Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения;
2. ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия;
3. ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия;
4. ГОСТ Р 52323-05 Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S; 5. ГОСТ Р 52425-05 Статические счетчики реактивной энергии;
6. МГНО.411711.001.ТРП Автоматизированная информационно - измерительная система коммерческого учета электроэнергии (мощности) ОАО «Новосибирский стрелочный завод». Технорабочий проект.
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.