Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО "Южный Полюс" (Сити Молл "Белгородский")
Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «Южный Полюс» (Сити Молл «Белгородский») (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения электроэнергии (мощности) производимой, потребляемой на собственные нужды и отпускаемой потребителям ООО «Южный Полюс» (Сити Молл «Белгородский»), г. Белгород, а также регистрации и хранения параметров электропотребления, формирования отчетных документов и информационного обмена с субъектами оптового рынка электроэнергии (ОРЭ), ОАО «АТС», «СО-ЦДУ «ЕЭС» и др. (далее - внешние пользователи).
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 электроэнергии,
• 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);
• хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;
• передача в организации (внешние пользователи) результатов измерений;
• предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений со стороны сервера организаций (внешних пользователей);
• обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);
• диагностика функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;
• конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;
• ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).
Метод измерения электроэнергии (мощности). Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 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. (Умножение на коэффициенты трансформации осуществляется в счетчиках).
Цифровой сигнал с выходов счетчиков по интерфейсу RS 485 и по GSM-каналу поступает на вход УСПД, где осуществляется автоматизированный сбор, контроль и учет показателей и режимов потребления электроэнергии, передача накопленных данных по каналам передачи данных. ИВК предназначен для обеспечения выполнения задач автоматического сбора, диагностики, обработки и хранения информации об измеренной электроэнергии, а также обеспечения интерфейсов доступа к информации. Учетная информация, передаваемая внешним пользователям через Internet (основной канал связи) и и GSM- модем (резервный канал связи), отражает 30-минутные результаты измерения потребления электроэнергии по точке учета. Передача информации реализована с использованием электронных документов в виде макетов 51070 и 80020 в формате XML.
Состав: АИИС КУЭ состоит из 3 уровней
1-й уровень - уровень 8 измерительно-информационных точек учета (ИИК ТУ) содержит в своем составе:
• измерительные трансформаторы тока (ТТ) по ГОСТ 7746-2001 типа ТСН12 класса точности 0,5S;
• вторичные измерительные цепи тока и напряжения;
• многофункциональные микропроцессорные счетчики электроэнергии (счетчики) с цифровыми выходными интерфейсами RS485 для измерения активной и реактивной энергии типа Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 0,5S по ГОСТ P 52323-2005 и ГОСТ 26035-83.
2-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) содержит в своем составе:
• устройство сбора и передачи данных (УСПД) типа УСПД RTU-325L-E2-512-M2-B2.
• коммуникационное и модемное оборудование (преобразователь интерфейса RS-485/RS-232; линии связи с использованием терминалов сотовой связи GSM-модемы);
• устройство синхронизации системного времени (УССВ), подключенное к УСПД по интерфейсу RS232, выполненное на основе GPS приемника 35-HVS;
• цепи и устройства питания для УСПД и терминала сотовой связи;
3-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) содержит в своем составе:
• компьютер в серверном исполнении (сервер опроса и SQL-сервер);
• технические средства для организации локальной вычислительной сети разграничения прав доступа к информации;
• автоматизированное рабочее место (АРМ);
• цепи и устройства питания сервера (UPS);
• коммуникационное оборудование для обмена данными со счетчиками (интерфейс RS-485/RS-232, ZyXEL U-336E Plus, GSM-модемы Cinterion MC-35i);
Программное обеспечение
Специализированное ПО «АльфаЦЕНТР».
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Наименование программного модуля (идентификационно е наименование программного обеспечения) | Наименование файла | Номер версии програм много обеспече ния | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ПО «АльфаЦЕНТР» | Программа -планировщик опроса и передачи данных (стандартный | Amrserver.exe | 11.02.01 | 04fcc1f93fb0e701ed6 8cdc4ff54e970 | MD5 |
| каталог для всех модулей C: \alphacenter\exe) | |||||
| драйвер ручного опроса счетчиков и УСПД | Атгс.ехе | 8fd268e61bce921203 52f2da23ac022f | |||
| драйвер автоматического опроса счетчиков и УСПД | Amra.exe | e3327ecf6492ffd59f1 b493e3ea9d75f | |||
| драйвер работы с БД | Cdbora2.dll | dcaed6743d0b6c37d4 8deda064141f9e | |||
| Библиотека шифрования пароля счетчиков А1700,А1140 | encryptdll.dll | 0939ce05295fbcbbba 400eeae8d0572c | |||
| библиотека сообщений планировщика опросов | alphamess.dll | b8c331abb5e3444417 0eee9317d635cd |
Программное обеспечение имеет уровень защиты С от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010.
Система обеспечения единого времени (СОЕВ). В АИИС КУЭ синхронизация времени производится от эталона, в качестве которого выступает GPS приемник.
УСПД, с периодом в 30 мин., выполняет коррекцию своих внутренних часов таким образом, чтобы расхождение с часами УССВ было не более ±1 с.
От УСПД синхронизируются внутренние часы счетчиков 8 раз в сутки при опросе по GSM связи каждые 3 часа. В случае расхождения времени счетчиков и УСПД более чем ± 1 с, производится коррекция времени счетчиков.
Системное время ИВК синхронизируется со временем УСПД при его опросе 1 раз в 30 мин. Допустимое рассогласование времени составляет ±1 с, при превышении которого производится коррекция времени.
В системе автоматически поддерживается единое время во всех ее компонентах с точностью не хуже ±5 с.
Организация защиты от несанкционированного доступа. В АИИС КУЭ предусмотрена многоуровневая защита от несанкционированного доступа: система паролей в ПО, пломбирование счетчиков, информационных цепей.
Технические характеристики
Технические характеристики АИИС КУЭ приведены в таблице 2, которая содержит перечень измерительных каналов АИИС КУЭ указанием наименования присоединений, измерительных компонентов и их метрологических характеристик.
В таблице 3 приведены метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ.
Таблица 2 - Перечень ИК коммерческого учета АИИС КУЭ их состав и характеристики.
| Канал измерений | Средство измерений | Ктт/К сч | Наименование, измеряемой величины | |||||
| № ИК, код НП АТС | Наименование объекта учета диспетчерское наименование присоединения | Вид СИ, класс точности, коэффициент трансформации, № Госреестра СИ | Обозначение, тип | Заводской номер | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| 1 | 37288-08 | УСПД RTU-325L | 2393 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| ТП-1020 РУ-1-0,4 кВ Ввод №2 0,4 кВ яч.6 | ТТ | KT=0,5S Ктт= 3000/5 № 26100-03 | А | ТСН 12 | 19254 | 1 | Т ок первичный 11 | |
| В | ТСН 12 | 19253 | ||||||
| С | ТСН 12 | 19237 | ||||||
| Счетчик | KT=0,5S Ксч=600 № 31857-06 | Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 | 01197991 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| 2 | 37288-08 | УСПД RTU-325L | 2393 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| ТП-1020 РУ-2-0,4 кВ Ввод №1 0,4 кВ яч.3 | ТТ | KT=0,5S Ктт= 3000/5 № 26100-03 | А | ТСН 12 | 19251 | 1 | Т ок первичный 11 | |
| В | ТСН 12 | 19246 | ||||||
| С | ТСН 12 | 19239 | ||||||
| Счетчик | KT=0,5S Ксч=600 № 31857-06 | Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 | 01197993 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| 3 | 37288-08 | УСПД RTU-325L | 2393 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| ТП-1020 РУ-2-0,4 кВ Ввод №2 0,4 кВ яч.5 | ТТ | KT=0,5S Ктт= 3000/5 № 26100-03 | А | ТСН 12 | 19240 | 1 | Т ок первичный 11 | |
| В | ТСН 12 | 19242 | ||||||
| С | ТСН 12 | 19233 | ||||||
| Счетчик | KT=0,5S Ксч=600 № 31857-06 | Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 | 01197990 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| 4 | 37288-08 | УСПД RTU-325L | 2393 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| ТП-1020 РУ-1-0,4 кВ Ввод №1 0,4 кВ яч.4 | ТТ | KT=0,5S Ктт= 3000/5 № 26100-03 | А | ТСН 12 | 19255 | 1 | Т ок первичный 11 | |
| В | ТСН 12 | 19248 | ||||||
| С | ТСН 12 | 19243 | ||||||
| Счетчик | KT=0,5S Ксч=600 № 31857-06 | Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 | 01197988 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| 5 | 37288-08 | УСПД RTU-325L | 2393 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | ||||
| ■ — Л Щ ч г— сч 1 ~ о Н 2 й U- Q " | Т KT=0,5S Т Ктт= 4000/5 | А | ТСН 12 | 29291 | 1 | Т ок первичный 11 | ||
| В | ТСН 12 | 29290 | ||||||
| № 26100-03 | С | ТСН 12 | 19231 | ||||||
| Счетчик | Кт=0,5Б Ксч=800 № 31857-06 | Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 | 01197992 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | |||||
| 6 | 37288-08 | УСПД RTU-325L | 2393 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | |||||
| ТП-1021 РУ-1 -0,4 кВ Ввод №1-0,4 кВ яч.4 | ТТ | КТ 0,5S Ктт= 4000/5 № 26100-03 | А | ТСН 12 | 29292 | 1 | Т ок первичный 11 | ||
| В | ТСН 12 | 29288 | |||||||
| С | ТСН 12 | 19230 | |||||||
| Счетчик | КТ 0,5S Ксч=800 № 31857-06 | Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 | 01197986 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | |||||
| 7 | 37288-08 | УСПД RTU-325L | 2393 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | |||||
| ТП-1021 РУ-2-0,4 кВ Ввод №2 0,4 кВ яч.5 | ТТ | КТ 0,5S Ктт= 3000/5 № 26100-03 | А | ТСН 12 | 19245 | 1 | Т ок первичный 11 | ||
| В | ТСН 12 | 19234 | |||||||
| С | ТСН 12 | 19236 | |||||||
| Счетчик | КТ 0,5S Ксч=600 № 31857-06 | Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 | 01197987 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | |||||
| 8 | 37288-08 | УСПД RTU-325L | 2393 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | |||||
| ТП-1021 РУ-2-0,4 кВ Ввод №1 0,4 к В яч.3 | ТТ | КТ 0,5S Ктт= 3000/5 № 26100-03 | А | ТСН 12 | 19244 | 1 | Т ок первичный 11 | ||
| В | ТСН 12 | 19238 | |||||||
| С | ТСН 12 | 19235 | |||||||
| Счетчик | КТ 0,5S Ксч=600 № 31857-06 | Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 | 01197989 | Энергия активная, WP Энергия реактивная, WQ Календарное время | |||||
КТ - класс точности средства измерений.
Ксч - коэффициент трансформации счетчика электроэнергии.
Ктт - коэффициент трансформации трансформатора тока.
Примечание - Допускается замена счетчиков, ТТ, УСПД на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на предприятии порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа как его неотъемлемая часть
Таблица 3- Пределы допускаемых относительных погрешностей измерения активной (реактивной) (5wp Z5wq) электроэнергии (мощности) для реальных условий эксплуатации АИИС КУЭ при доверительной вероятности 0,95
| 5wp,% | |||||||
| № ИК | КТтт | КТтн | КТсч | Значение cos ф | для диапазона 5 %<ИНом<20% WP 5 %< WP<WP 20 % | для диапазона 20%<1/1ном<100% WP20 % <WP<WP100 % | для диапазона 100%< 1/1ном<120% WP100 % <WP< WP120 % |
| 1-8 | 0,5S | - | 0,5s | 1,0 | ±2,0 | ±1,2 | ±1,0 |
| 0,8 | ±2,9 | ±1,7 | ±1,4 | ||||
| 0,5 | ±5,5 | ±3,1 | ±2,4 | ||||
| s ,% OWQ | |||||||
| № ИК | КТТТ | КТтн | КТсч | Значение cos ф (sin ф) | для диапазона 5%<1/1ном<20% W Q5 % <WQ< WQ20 % | для диапазона 20%<1/1ном<100% W Q20 % <W Q<WQ100 % | для диапазона 100%< 1/1ном<120% WQ 100 % <WQ< WQ120 % |
| 1-8 | 0,5 | - | 0,5 | 0,8(0,6) | ±4,7 | ±2,6 | ±2,0 |
| 0,5(0,87) | ±2,9 | ±1,8 | ±1,6 | ||||
1/1ном - значение первичного тока в сети в % от номинального
WP5 %(Wq5 ) -WP120 %(Wq120 %) — значения электроэнергии при 1/1ном =5 - 120%
Предел допускаемой абсолютной погрешности хода часов в сутки, с/сут ± 5
Условия эксплуатации измерительных компонентов ИК АИИС КУЭ соответствуют требованиям, распространяющихся на них НД:
Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001 и эксплуатационной документации
Счётчики электроэнергии по ГОСТ P 52323-2005 и ГОСТ 26035-83 и ЭД
УСПД RTU-325L по ДЯИМ.466215.001РЭ
Таблица 4 - Условия эксплуатации АИИС КУЭ
| Наименование параметров контролируемых присоединений и влияющих величин | Допускаемые границы параметров контролируемых присоединений и рабочих условий применения СИ для состава измерительного канала | ||
| Счетчики | ТТ | УСПД | |
| Сила переменного тока, А | от I2мин до I2макс | от 11мин до 1,2 11ном | - |
| Напряжение переменного тока, В | от 0,8 U2ном до 1,15 U2ном | _ | от 85 до 264 |
| Коэффициент мощности (cos ф) | 0,5инд; 1,0; 0,8емк | 0,8инд; 1,0 | _ |
| Частота, Гц | от 47,5 до 52,5 | от 47,5 до 52,5 | _ |
| Температура окружающего воздуха, °С -По ЭД - Реальные | От минус 40 до плюс 55 От минус 15 до плюс 25 | От минус 40 до плюс 55 От минус 15 до плюс 25 | От 0 до плюс 70 От 7 до 33 |
| Индукция внешнего магнитного поля для счетчиков, мТл | Не более 0,5 | _ | _ |
| Мощность вторичной нагрузки ТТ (при СО8ф2=0,8 . ! | _ | от 0,25S2ном до 1,0S2ном | _ |
Надежность применяемых в АИИС КУЭ компонентов.
Параметры надежности средств измерений АИИС КУЭ: трансформаторов тока, счетчиков электроэнергии и УСПД
| Компоненты АИИС КУЭ: | Среднее время наработки на отказ, ч, не менее: |
| Трансформаторы тока Электросчетчики Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 УСПД RTU-325L ИБП APC SC Smart Power-URS 1000 VA Модем GSM Cinterion TC-35i и коммуникационное оборудование Устройство синхронизации системного времени УССВ-35HVS Сервер | 1000000 120000 в соответствии с ТУ 100000 35000 50000 50000 20000 Срок службы, лет: |
| Трансформаторы тока; Электросчетчики Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 УСПД RTU-325L Устройство синхронизации системного времени УССВ-35HVS | 30 30 30 24 |
Коммуникационное и модемное оборудование 10
Среднее время восстановления АИИС КУЭ при отказе не более 4 ч.
Надежность системных решений:
• резервирование питания УСПД;
• резервирование каналов связи на уровне ИИК-ИВК, ИВКЭ-ИВК, информация о результатах измерений может передаваться внешним пользователям по электронной
почте;
• мониторинг состояния АИИС КУЭ;
• удалённый доступ;
• возможность съёма информации со счётчика автономным способом;
• визуальный контроль информации на счётчике.
Регистрация событий:
• параметрирования;
• пропадания напряжения;
• коррекции времени в счетчике (сервере).
Защищенность применяемых компонентов
Механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:
• электросчётчика;
• промежуточных клеммников вторичных цепей;
• УСПД;
• сервера.
Защита информации на программном уровне:
• установка пароля на счетчик;
• установка пароля на УСПД;
• установка пароля на сервере.
Глубина хранения информации в счетчиках и УСПД не менее 45 суток, на сервере не менее 3,5 лет.
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации на АИИС КУЭ.
Комплектность
Комплектность АИИС КУЭ указана в таблице 2.
В комплект поставки также входит:
• формуляр-паспорт КорСсис.417112.005.ФП
• руководство пользователя КорСсис.417112.005И2;
• инструкции по формированию и ведению базы данных КорСсис.417112.005И2;
• инструкции по эксплуатации комплекса технических средств КорСсис.417112.005И2;
• руководство по эксплуатации счётчик Альфа А1800 ДИЯМ.411152.003-11РЭ;
• паспорт на счётчик Альфа А1800 ДИЯМ.411152.003-11ПС;
• руководство по эксплуатации УСПД RTU-325L;
• формуляр УСПД RTU-325L;
• методика поверки.
Поверка
осуществляется по документу «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «Южный Полюс» (Сити Молл «Белгородский»). Методика поверки». Методика разработана и утверждена ГЦИ СИ ФГУ «Воронежский ЦСМ» в 2010 г., входит в комплект документации на систему.
Таблица 5-Основные и вспомогательные СИ, применяемые при поверке АИИС КУЭ
| Наименование эталонов, вспомогательных СИ | Тип | Основные требования к метрологическим характеристикам (МХ) | Цель использования | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 1.Термометр | ТП 22 | ЦД 1 °С в диапазоне от минус 30 до плюс 50 °С | Контроль температуры окружающей среды | |
| 2. Барометр-анероид | БАММ 1 | Атм. давление 80-106 кПа Отн. погрешность ± 5% | Контроль атмосферного давления | |
| 3. Психрометр | М-4М | КТ 2,0 | Контроль относительной влажности | |
| 4 Миллитесламетр | МПМ-2 | ПГ 7,5 % | Измерение напряженности магнитного поля | |
| 5.Измеритель показателей качества электрической энергии | Ресурс-UF2M | КТ 0,2 (напряжение гармоник) | Измерение показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97 | |
| 6.Вольтамперфазометр | ПАРМА ВАФ-Т | КТ 0,5 Напряжение 0-460 В Ток 0-6 А Частота 45-65 Гц Фазовый угол от минус180 до 180 град. | Измерение напряжения, тока, частоты, угла сдвига фаз между напряжением и током | |
| 7. Прибор сравнения | КНТ-03 | 1,999 ВА; 19,99 ВА; 199,9 ВА | ПГ ±0,003 ВА ПГ ±0,03 ВА ПГ ±0,3 ВА | Измерение полной мощности вторичной нагрузки ТТ |
| 8. Радиочасы | МИР рч-01 | Использование сигнала точного времени | ||
| 9. Секундомер | СОСпр-1 | 0-30 мин., ЦД 0,1 с | При определении погрешности хода системных часов | |
Средства поверки измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003.
Средства поверки многофункциональных микропроцессорных счетчиков электрической энергии типа Альфа A1805 RALQ-P4GB-DW-4 в соответствии с Методикой поверки 2203-0042-2006.
Средства поверки УСПД RTU-325L в соответствии с Методикой поверки ДЯИМ.466453.005 МП
Сведения о методах измерений
Методика измерений регламентирована в документе «Учет электроэнергии и мощности на энергообъектах. Методика измерений количества электроэнергии (мощности) с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ООО «Южный Полюс» (Сити Молл «Белгородский»)». Свидетельство об аттестации № 12/001-10 от 20.07.2010 г.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 «Метрологическое обеспечение измерительных систем».
ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
ГОСТ Р 52323-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока.
Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2 S и 0,5 S».
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.