Система телемеханики филиала ПАО «РусГидро» - «Саратовская ГЭС»
- ЗАО "Энергометрология", г.Москва
- ГОСРЕЕСТР СИ РФ:95775-25
Назначение
Система телемеханики филиала ПАО «РусГидро» - «Саратовская ГЭС» (далее - СТМ) предназначена для измерений действующих значений фазных электрических токов, среднего по трем фазам действующих значений силы электрического тока, действующих значений фазных и линейных напряжений, среднего по трем действующим значениям фазного и линейного напряжений, частоты переменного тока, активной, реактивной, и полной электрических мощностей пофазных и суммарных трёхфазных.
Описание
СТМ представляет собой многофункциональную двухуровневую информационноизмерительную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
СТМ включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), включающие в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ), измерительные трансформаторы напряжения (ТН), контроллеры электрического присоединения ARIS-2205.
2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс реализованный с применением технологии виртуализации вычислительных ресурсов и включающий в себя основной и резервный виртуальные сервера (далее - сервер ИВК), функционирующие на базе кластеров виртуализации под управлением программного обеспечения (далее - ПО) гипервизора Space VM, средства локальной вычислительной сети и доступа к информации, программное обеспечение SCADA-система АСОКУ (далее - ПО), серверы синхронизации времени ССВ-1Г (далее - УСВ), автоматизированное рабочее места, технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы.
Принцип действия системы основан на измерении первичными измерительными преобразователями физических величин, преобразовании их в электрические сигналы, поступающие на вход аппаратуры сбора и преобразования сигналов в цифровой код для дальнейшей его передачи на сервер, осуществляющий обработку, выдачу, хранение информации. СТМ позволяет выполнять задачи, требующие высокой производительности и надежности измерительных систем для непрерывной работы в условиях под управлением оперативной системы реального времени.
В каналах измерения электрических величин первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в сигналы, низкого уровня которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы контроллеров электрического присоединения ARIS-2205 (далее - измерительные преобразователи), преобразующих мгновенные значения аналоговых сигналов в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре преобразователя с учетом коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения вычисляются действующие значения фазных электрических токов (1а, Ib, 1с), среднее по трем фазам действующего значения силы электрического тока (1ср), действующие значения фазных (Ua, Ub, Uc) и линейных напряжений (Uab, Ubc, Uca), среднее по трем действующим значениям фазного (исР.ф) и линейного напряжений (Ucp-л), частота переменного тока (f), активная (Ра, Рв, Рс, Рсум), реактивная (Qa, Qb, Qc, QcYm) и полная (Sa, Sb, Sc, ScYm) электрические мощности пофазные и суммарные трёхфазные.
в измерительном преобразователе полученному цифровому сигналу присваивается метка времени после чего цифровой сигнал с выходов измерительных преобразователей поступает в базу данных серверов ИвК и далее на центральные приемо-передающие станции для передачи системному оператору по выделенным каналам связи по протоколу МЭК 60870-5-104.
СТМ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ предусматривают поддержание шкалы всемирного координированного времени на всех уровнях СТМ (ИИК, ИВК). В состав СОЕВ входят два сервера синхронизации времени ССВ-1Г, синхронизирующие собственную шкалу времени с национальной шкалой координированного времени UTC (SU) по сигналам навигационных систем GPS/ГЛОНАСС.
Сервер ИВК и измерительные преобразователи сравнивают собственную шкалу времени со шкалой времени соответствующего УСВ с периодом от 64 до 1024 секунд и производят синхронизацию собственной шкалы времени со шкалой времени УСВ по протоколу NTP.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Заводской номер 01/25 СТМ наносится на этикетку, расположенную на тыльной стороне аппаратных серверов виртуализации СТМ, типографским способом. Дополнительно заводской номер 01/25 указан в формуляре СТМ, что позволяет идентифицировать заводской номер СТМ.
Программное обеспечение
В системе используется ПО SCADA-система АСОКУ. Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню - «средний» в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014. Идентификационные данные метрологически значимой части ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1- Идентификационные данные метрологически значимой части ПО
Идентификационные данные | Значение |
Идентификационное наименование ПО | АСОКУ |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.0 |
Цифровой идентификатор ПО | 6981c61dc313c80903f5c4643 5415bc4 |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 |
Конструкция СТМ исключает возможность несанкционированного влияния на программное обеспечение и измерительную информацию.
Технические характеристики
Состав измерительных каналов (далее - ИК) СТМ приведен в таблице 2.
Таблица 2 - Состав измерительных каналов СТМ
Номер ИК | Наименование измерительного канала | Состав измерительного канала | |||
Трансформатор тока | Трансформатор напряжения | Счетчик электрической энергии | ИВК | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | 1Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 26 Зав. № 27 Зав. № 33 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 2278 Зав. № 2275 Зав. № 2273 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005494 Рег. № 87159-22 | ССВ-1Г, зав. № 507, зав. № 465 (основной и резервный), рег. № 58301-14 / сервер ИВК (основной и резервный) |
2 | 2Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 23 Зав. № 30 Зав. № 32 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 2278 Зав. № 2275 Зав. № 2273 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005495 Рег. № 87159-22 | |
3 | 3Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 31 Зав. № 66 Зав. № 28 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 2283 Зав. № 2276 Зав. № 2280 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005505 Рег. № 87159-22 | |
4 | 4Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 24 Зав. № 34 Зав. № 29 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 2283 Зав. № 2276 Зав. № 2280 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005509 Рег. № 87159-22 | |
5 | 5Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 346 Зав. № 348 Зав. № 340 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 17805 Зав. № 17812 Зав. № 17803 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005512 Рег. № 87159-22 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
6 | 6Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 344 Зав. № 350 Зав. № 345 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 17805 Зав. № 17812 Зав. № 17803 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005510 Рег. № 87159-22 | ССВ-1Г, зав. № 507, зав. № 465 (основной и резервный), рег. № 58301-14 / сервер ИВК (основной и резервный) |
7 | 7Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 339 Зав. № 347 Зав. № 343 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 17809 Зав. № 17813 Зав. № 17811 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005514 Рег. № 87159-22 | |
8 | 8Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 341 Зав. № 342 Зав. № 349 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 17809 Зав. № 17813 Зав. № 17811 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005493 Рег. № 87159-22 | |
9 | 9Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 366 Зав. № 365 Зав. № 372 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 41633 Зав. № 41627 Зав. № 41629 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005503 Рег. № 87159-22 | |
10 | 10Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 363 Зав. № 370 Зав. № 374 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 41633 Зав. № 41627 Зав. № 41629 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005507 Рег. № 87159-22 | |
11 | 11Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 368 Зав. № 364 Зав. № 371 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 41637 Зав. № 41632 Зав. № 41630 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005511 Рег. № 87159-22 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
12 | 12Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 367 Зав. № 369 Зав. № 373 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 41637 Зав. № 41632 Зав. № 41630 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005513 Рег. № 87159-22 | ССВ-1Г, зав. № 507, зав. № 465 (основной и резервный), рег. № 58301-14 / сервер ИВК( основной и резервный) |
13 | 13Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 9 Зав. № 7 Зав. № 14 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 14-34958 Зав. № 14-34951 Зав. № 14-34955 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005515 Рег. № 87159-22 | |
14 | 14Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 6 Зав. № 10 Зав. № 12 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 14-34958 Зав. № 14-34951 Зав. № 14-34955 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005518 Рег. № 87159-22 | |
15 | 15Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 5 Зав. № 16 Зав. № 15 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 14-34964 Зав. № 14-34962 Зав. № 14-34963 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005499 Рег. № 87159-22 | |
16 | 16Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 8 Зав. № 13 Зав. № 11 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 14-34964 Зав. № 14-34962 Зав. № 14-34963 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005501 Рег. № 87159-22 | |
17 | 17Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 6 Зав. № 9 Зав. № 12 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 14-34971 Зав. № 14-34954 Зав. № 14-34950 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005497 Рег. № 87159-22 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
18 | 18Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 2 Зав. № 1 Зав. № 8 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 14-34971 Зав. № 14-34954 Зав. № 14-34950 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005492 Рег. № 87159-22 | ССВ-1Г, зав. № 507, зав. № 465 (основной и резервный), рег. № 58301-14 / сервер ИВК (основной и резервный) |
19 | 19Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 4 Зав. № 5 Зав. № 3 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 14-34952 Зав. № 14-34968 Зав. № 14-34953 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005502 Рег. № 87159-22 | |
20 | 20Г | ТШЛ-20-1 6000/5 КТ 0,2 Зав. № 11 Зав. № 10 Зав. № 7 Рег. № 21255-08 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,5 Зав. № 14-34952 Зав. № 14-34968 Зав. № 14-34953 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005506 Рег. № 87159-22 | |
21 | 21Г | ТВ-ЭК 5000/5 КТ 0,2 Зав. № 17-62402 Зав. № 17-62403 Зав. № 17-62404 Рег. № 56255-14 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 17-62396 Зав. № 17-62397 Зав. № 17-62398 Рег. № 68841-17 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005519 Рег. № 87159-22 | |
22 | 22Г | ТШЛК-10 4000/5 КТ 0,2 Зав. № 338 Зав. № 341 Зав. № 342 Рег. № 47957-11 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 36959 Зав. № 36956 Зав. № 36961 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005520 Рег. № 87159-22 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
23 | 23Г | ТШЛК-10 4000/5 КТ 0,2 Зав. № 340 Зав. № 339 Зав. № 337 Рег. № 47957-11 | ЗНОЛ-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 36965 Зав. № 36966 Зав. № 36963 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005521 Рег. № 87159-22 | ССВ-1Г, зав. № 507, зав. № 465 (основной и резервный), рег. № 58301-14 / сервер ИВК (основной и резервный) |
24 | 24Г | ТВ-ЭК 1000/5 КТ 0,2 Зав. № 14-40980 Зав. № 14-40982 Зав. № 14-40981 Рег. № 39966-10 | ЗНОЛП-ЭК-10 10500/^3:100/^3 КТ 0,2 Зав. № 14-40990 Зав. № 14-40989 Зав. № 14-40988 Рег. № 47583-11 | ARIS-2205 КТ 0,2S/0,5 Зав. № 071801222005516 Рег. № 87159-22 |
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики ИК СТМ
Номер ИК | Измеряемые параметры | Метрологические характеристики | |
Пределы допускаемой относительной погрешности результатов измерений, ±6, % | |||
В нормальных условиях | В рабочих условиях | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
1а, Ib, 1с | 0,3 | 0,3 | |
1ср | 0,4 | 0,4 | |
Ua, Ub, Uc | 0,4 | 0,4 | |
иср.ф | 0,5 | 0,5 | |
1-8, 21-24 | Uab, Ubc, Uca | 0,4 | 0,4 |
Иср.л | 0,5 | 0,5 | |
Ра, Рв, Рс, Рсум | 0,4 | 1,4 | |
Qa, Qb, Qc, Qсум | 1,1 | 2,2 | |
Sa, Sb, Sc, Sсум | 0,7 | 2,6 | |
f | 0,1 | 0,1 |
1 | 2 | 3 | 4 |
Ia, Ib, Ic | 0,3 | 0,3 | |
Icp | 0,4 | 0,4 | |
Ua, Ub, Uc | 0,7 | 0,7 | |
иср.ф | 0,7 | 0,7 | |
9-20 | Uab, Ubc, Uca | 0,5 | 0,5 |
иср.л | 0,7 | 0,7 | |
Ра, Рв, Рс, Рсум | 0,7 | 1,5 | |
Qa, Qb, Qc, Q^ | 1,7 | 2,3 | |
Sa, Sb, Sc, Sсум | 0,8 | 2,7 | |
f | 0,1 | 0,1 | |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности смещения шкалы | |||
времени компонентов СОЕВ СТМ относительно национальной | ±5 | ||
шкалы координированного времени UTC (SU), с | |||
Примечания: | |||
1. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности Р = 0,95. | |||
2. Границы погрешности результатов измерений приведены для cos ф=0,9, токе ТТ, | |||
равном 100 % от 1ном для нормальных условий и для рабочих условий при cos ф=0,8, токе | |||
ТТ, равном 5 % от 1ном при температуре окружающего воздуха в месте расположения счетчиков от +5 °С до +35 °С | |||
3. В таблице 3 приняты следующие обозначения: | |||
- 1а, 1в, 1с - действующие значения фазных электрических токов, (А); | |||
- 1ср - среднее по трем фазам действующих значений силы электрического тока, (А); | |||
- Uab, Ubc, Uca - действующее значение линейного напряжения (В); | |||
- Ua, Ub, Uc | - действующее значение фазного напряжения (В); | ||
- иср.ф -среднее по трем действующим значениям фазного напряжения | |||
- иср.л -среднее по трем действующим значениям линейного напряжения | |||
- Ра, Рв, Рс, Рсум - активная пофазная и | суммарная трёхфазная мощность (кВт^ч); | ||
- Qa, Qb, Qc, | Qt^ - реактивная пофазная и суммарная трёхфазная мощность (кВар^ч); | ||
- Sa, Sb, Sc, Бсум — суммарная пофазная - f - частота переменного тока (Гц). | и суммарная трёхфазная мощность (кВт^ч); |
аблица 4 - Основные технические характеристики СТМ
Наименование характеристики | Значение |
1 | 2 |
Количество измерительных каналов | 24 |
Нормальные условия параметры сети: - напряжение, % от ином - ток, % от 1ном - коэффициент мощности - частота, Г ц температура окружающей среды для счетчиков, °С | от 98 до 102 от 100 до 120 0,9 50 от +21 до +25 |
1 | 2 |
Условия эксплуатации параметры сети: - напряжение, % от Uhom | от 90 до 110 |
- ток, % От Ihom | от 1(2) до 120 |
- коэффициент мощности cos9 (sin9) | От 0,5 инд. дО 1 емк |
- частота, Г ц | от 49,6 до 50,4 |
температура окружающей среды для ТТ и ТН, °С | от -60 до +40 |
температура окружающей среды для контроллеров электрического присоединения ARIS-2205, °С | от +5 до +35 |
температура окружающей среды для серверов ИВК, °С | от +10 до +30 |
атмосферное давление, кПа | от 80,0 до 106,7 |
относительная влажность, %, не более | 98 |
Надежность применяемых в СТМ компонентов ARIS-2205 (рег. № 87159-22) - среднее время наработки на отказ, ч, не менее | 130000 |
ССВ-1Г - среднее время наработки на отказ, ч, не менее | 22000 |
Серверов ИВК: - среднее время наработки на отказ, ч, не менее | 100000 |
- среднее время восстановления работоспособности, ч | 1 |
Глубина хранения информации ARIS-2205 (рег. № 87159-22) - каждого профиля при времени интегрирования 30 мин, сут, не менее | 150 |
Серверов ИВК: - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений, лет, не менее | 3,5 |
Надежность системных решений:
- защита от кратковременных сбоев питания сервера с помощью источника бесперебойного питания;
- резервирование вычислительных ресурсов;
- резервирование каналов связи;
Защищенность применяемых компонентов:
- механическая защита от несанкционированного доступа:
- измерительных преобразователей;
- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;
- испытательной коробки.
- защита на программном уровне:
- возможность установки многоуровневых паролей на измерительных преобразователях, сервере;
- организация доступа к информации на сервере посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала.
Возможность коррекции времени в:
- измерительных преобразователях (функция автоматизирована);
- сервере (функция автоматизирована).
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист формуляра типографским способом.
Комплектность
Комплектность СТМ представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность СТМ
Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
Трансформатор тока | ТВ-ЭК | 6 |
ТШЛ-20-1 | 60 | |
ТШЛК-10 | 6 | |
Трансформатор напряжения | ЗНОЛП-ЭК-10 | 3 |
ЗНОЛ-ЭК-10 | 39 | |
Контроллер электрического присоединения | ARIS-2205 | 24 |
Сервер синхронизации времени | ССВ-1Г | 2 |
Сервер ИВК (основной) | - | 1 |
Сервер ИВК (резервный) | - | 1 |
Автоматизированное рабочее место | - | 1 |
Документация | ||
Формуляр | ФО 26.51.43/03/25 | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Методика измерений действующих значений силы фазного электрического тока, действующих значений линейного напряжения, частоты переменного тока, активной, реактивной мощности с использованием системы телемеханики Филиала ПАО «РусГидро» - «Саратовская ГЭС». МВИ 26.51.43/03/25, аттестованном ФБУ «Самарский ЦСМ», г. Самара. Уникальный номер записи в реестре аккредитованных лиц № RA.RU.311290 от 16.11.2015.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».