Система учета электроэнергии АО "Янтарьэнерго"

Назначение

Система учета электроэнергии АО «Янтарьэнерго» (далее по тексту - СУЭ «Янтарьэнерго») предназначена для автоматизированного измерения активной и реактивной электроэнергии (мощности), накопления данных об энергии и мощности, объема потребления (производства) энергии, а так же параметров сети с целью дальнейшего анализа и обработки полученных данных.

Описание

СУЭ АО «Янтарьэнерго» представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

Измерительно-информационные каналы (ИИК) СУЭ АО «Янтарьэнерго» состоят из следующих уровней:

Первый уровень - измерительно-информационные комплексы точек учета (ИИК ТУ), включает в себя многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее по тексту - счетчики) и применяемые при необходимости: измерительные трансформаторы тока (далее по тексту - ТТ), вторичные измерительные цепи, технические средства приема-передачи данных (каналы связи);

Второй уровень - измерительно-вычислительные комплексы электроустановок (ИВКЭ), включающие в себя устройства сбора и передачи данных CE805M (Госреестр № 61646-15) (далее по тексту - УСПД), технические средства приема-передачи данных (каналы связи).

Третий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя промышленные серверы HP Proliant DL380e Gen8 (далее по тексту - серверы СУЭ), устройство синхронизации времени (далее по тексту - УСВ), автоматизированные рабочие места персонала на основе IBM-PC-совместимых компьютеров (АРМ), а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.

В зависимости от конфигурации технических средств ИИК, второй уровень (ИВКЭ) может отсутствовать, возложенные на него функции при этом будут выполняться на уровне ИВК.

СУЭ АО «Янтарьэнерго» решает следующие задачи:

-    измерение активной и реактивной электроэнергии;

-    периодический (не реже одного раза в сутки) автоматический (или по запросу в ручном режиме) сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений электроэнергии;

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

-    самодиагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств (сбор, хранение и передачу журналов событий счетчиков);

-    автоматизация составления балансов потребления электроэнергии и локализации источников сверхнормативных потерь.

Принцип действия.

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в допустимые для безопасных измерений значения и по проводным линиям поступают на измерительные входы счетчиков (в случае отсутствия измерительных трансформаторов замеры производят сразу по первичному напряжению и/или току). В счетчиках аналого-цифровой преобразователь осуществляет измерение мгновенных аналоговых значений величин, пропорциональных фазным напряжениям и токам и выполняет преобразование их в цифровой код, а также передачу по скоростному последовательному каналу в микроконтроллер. Микроконтроллер по полученным измерениям вычисляет мгновенные значения активной и полной мощности.

Средняя активная и полная электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 60 мин. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по полученным значениям активной и полной мощности. При каждой вышеописанной итерации счетчик записывает результат вычислений во внутреннюю энергонезависимую память, посредством ведения массивов мощности. Дополнительно счетчик фиксирует во внутренней энергонезависимой памяти значения данных учета для суток/месяца (потребление электроэнергии), а также параметры сети. Результаты всех полученных счетчиком измерений соотносятся с текущим календарным временем.

УСПД, установленные на уровне ИВКЭ, по проводным линиям связи и/или с использованием радиоканала (433 МГц) опрашивают счетчики ИИК ТУ и считывают все учтенные счетчиком результаты измерения за сутки. УСПД выступают в качестве промежуточного хранилища измерительной информации, журналов событий. В СУЭ АО «Янтарьэнерго» УСПД применяется только в случае сбора данных с нескольких ИИК ТУ.

На уровне ИВК Сервер СУЭ не реже одного раза в сутки, в автоматическом режиме (либо по запросу в ручном режиме), посредством каналообразующей аппаратуры по протоколу TCP/IP инициирует сеанс связи с УСПД (при наличии в составе определенного ИИК), либо счетчиком. После установки связи с устройством, происходит считывание результатов измерений за прошедшие сутки или за указанную дату, производится дальнейшая обработка измерительной информации на уровне ИВК, в частности, формирование, хранение поступающей информации, оформление отчетных документов.

СУЭ АО «Янтарьэнерго» оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. В СОЕВ входят часы устройства синхронизации времени, серверов СУЭ АО «Янтарьэнерго», УСПД и счетчиков. В качестве УСВ используется устройство синхронизации времени типа УСВ-3 (Госреестр № 51644-12). УСВ осуществляет прием сигналов точного времени от ГЛОНАСС/ОРБ-приемника непрерывно. Синхронизация времени в СУЭ АО «Янтарьэнерго» осуществляется по иерархии в следующем порядке: УСВ - Сервер СУЭ - УСПД - Счетчик.

Синхронизация показаний часов сервера СУЭ и УСВ происходит с цикличностью один раз в час. Синхронизация показаний часов сервера СУЭ и УСПД происходит с цикличностью три раза в сутки.

Сравнение показаний часов счетчиков и УСПД (либо Сервера СУЭ, в случае отсутствия уровня ИВКЭ) происходит при каждом обращении к счетчикам, но не реже одного раза в сутки. Синхронизация часов счетчиков осуществляется при обнаружении расхождения показаний на величину более чем ±2 с.

Программное обеспечение

Набор программных компонентов СУЭ АО «Янтарьэнерго» состоит из стандартизированного и специализированного программного обеспечения (ПО).

Стандартизированным ПО являются операционные системы линейки Microsoft Windows, а так же Системы управления базами данных. Данное ПО имеет сертификаты соответствия Федеральной службы по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК России) и пригодно к применению на территории Российской Федерации.

Специализированное ПО СУЭ АО «Янтарьэнерго» представляет собой программный комплекс «Телескоп+» и функционирует на уровне ИВК. Метрологически значимой частью ПК «Телескоп+» являются выделенные программные модули (библиотеки). Данные модули выполняют функции синхронизации, математической обработки информации, поступающей от Счетчиков и УСПД, и являются неотъемлемой частью СУЭ АО «Янтарьэнерго». Идентификационные данные метрологически значимых частей приведены в таблицах 1.1-1.3.

Таблица 1.1

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

SERVER MZ4.dll

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.0.1.1

Цифровой идентификатор ПО (MD5)

f851b28a924da7cde6a57eb2ba15af0c

Другие идентификационные данные

Сервер сбора данных

Таблица 1.2

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

ASCUE MZ4.dll

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.0.1.1

Цифровой идентификатор ПО (MD5)

cda718bc6d123b63a8822ab86c2751ca

Другие идентификационные данные

АРМ Энергетика

Таблица 1.3

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

PD MZ4.dll

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.0.1.1

Цифровой идентификатор ПО (MD5)

2b63 c8c01bcd61 c4f5b15 e097f 1 ada2f

Другие идентификационные данные

Пульт диспетчера

Уровень защиты программного обеспечения СУЭ АО «Янтарьэнерго» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Основные технические характеристики СУЭ АО «Янтарьэнерго» представлены в таблице 2.

Состав первого уровня СУЭ АО «Янтарьэнерго», метрологические характеристики СУЭ АО «Янтарьэнерго» представлены в таблице 3.

Таблица 2 - Основные технические характеристики

Характеристика

Значение

Номинальные параметры ИИК ТУ:

- напряжение переменного тока, В

- однофазное включение счетчика

от 173 до 264

- трехфазное включение счетчика

от 323 до 418

- сила переменного тока, А

- однофазное включение счетчика

от 5 до 60

- трехфазное включение счетчика (прямое включение)

от 5 до 100

- трехфазное включение счетчика (трансформаторное

включение

от 5 до 1000

Г лубина хранения информации профиля нагрузки в 2 каналах при интервале усреднения 60 минут, суток, не менее

123

Номинальные параметры ИВК:

- максимальное количество ИИК ТУ, не менее

70000

- глубина хранения результатов измерения, журналов событий, лет, не менее

3,5

-фиксация в журнале событий, фактов параметрирования счетчика, коррекции времени, пропадания напряжения, ошибок счетчиков

да

Предел абсолютной погрешности СОЕВ, с/сутки, не более

5

Показатели надежности:

- средняя наработка на отказ, часов, не менее

10000

- полный срок службы, лет, не менее

20

Параметры надежности применяемых в СУЭ АО «Янтарьэнерго» измерительных компонентов, средняя наработка на отказ, ч, не менее:

- счетчики электрической энергии однофазные Альфа AS300

150000

- счетчики электрической энергии трехфазные Альфа AS3000

120000

- счетчики электрической энергии трехфазные Альфа AS1440

120000

- счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные CE208

220000

- счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные CE308

220000

- устройства сбора и передачи данных СЕ805М

100000

- устройство синхронизации времени УСВ-3

45 000

Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования, часов, не более:

- для счетчика

2

- для УСПД

2

- для сервера

1

- для компьютера АРМ

1

- для модема

1

Условия эксплуатации СУЭ АО «Янтарьэнерго»:

- температура окружающего воздуха, °С:

для оборудования, установленного на объектах

от - 40 до + 60

для оборудования центра сбора и обработки данных

от + 18 до + 24

- относительная влажность, %, не более: для оборудования, установленного на объектах

90 (при температуре

для оборудования ИВК

+ 20 °С)

55 (при температуре

+ 20 °С)

Исполнение

ИИК

Состав ИИК ТУ

Пределы допускаемой относительной погрешности ИИК

Основные характеристики трансформаторов тока (тип/класс точности/стандарт/номер в Г осреестре)

Основные характеристики счетчика электрической энергии (тип; класс точности активная/реактивная;

стандарт; номер в Г осреестре)

cos

Ф

при измерении активной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации (5), %

при измерении реактивной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации

(5), %

55 %,

I5 %£ I изм< I 20 %

520 %,

I 20 %£ I изм< I 100 %

5100 %, I100 %£ I изм£ I 120 %

55 %,

I5 %£ I изм< I 20 %

520 %,

I 20 %£ 1 изм< 1 100 %

5100 %, I100 %£ 1 изм£ 1 120 %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Модификация

№1

Альфа AS300 кл. т 1,0/2,0 ГОСТ Р 52322-2005 ГОСТ Р 52425-2005 Г осреестр № 49167-12

1,0

±3,6

±3,4

±3,4

-

-

-

0,9

±3,7

±3,5

±3,5

±6,1

±5,9

±5,9

0,8

±3,9

±3,6

±3,6

±7,8

±7,6

±7,6

0,7

±4,0

±3,8

±3,8

±7,4

±7,3

±7,3

0,5

±4,3

±4,0

±4,0

±7,0

±6,8

±6,8

Модификация

№2

Альфа AS3000 кл. т 1,0/2,0 ГОСТ Р 52322-2005 ГОСТ Р 52425-2005 Г осреестр № 55122-13

1,0

±3,6

±3,4

±3,4

-

-

-

0,9

±3,7

±3,5

±3,5

±6,1

±5,9

±5,9

0,8

±3,9

±3,6

±3,6

±7,8

±7,6

±7,6

0,7

±4,0

±3,8

±3,8

±7,4

±7,3

±7,3

0,5

±4,3

±4,0

±4,0

±7,0

±6,8

±6,8

Модификация

№3

CE208 кл. т 1,0/2,0 ГОСТ Р 52322-2005 ГОСТ Р 52425-2005 Госреестр № 55454-13

1,0

±3,6

±3,4

±3,4

-

-

-

0,9

±3,7

±3,5

±3,5

±6,1

±5,9

±5,9

0,8

±3,9

±3,6

±3,6

±7,8

±7,6

±7,6

0,7

±4,0

±3,8

±3,8

±7,4

±7,3

±7,3

0,5

±4,3

±4,0

±4,0

±7,0

±6,8

±6,8

Модификация

№4

CE308 кл. т 1,0/1,0 ГОСТ 31819.22-2012 ГОСТ 31819.23-2012 Госреестр № 59520-14

1,0

±3,6

±3,4

±3,4

-

-

-

0,9

±3,7

±3,5

±3,5

±3,7

±3,5

±3,5

0,8

±3,9

±3,6

±3,6

±4,3

±4,1

±4,1

0,7

±4,0

±3,8

±3,8

±4,2

±4,0

±4,0

0,5

±4,3

±4,0

±4,0

±4,0

±3,8

±3,8

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Модификация

№5

ТОП

кл. т 0,5 S ГОСТ 7746-2001 Г осреестр № 47959-11

ТШП

кл. т 0,5 S ГОСТ 7746-2001 Г осреестр № 47957-11

Альфа AS1440; кл. т 0,5S/1,0 ГОСТ Р 52323-2005 ГОСТ Р 52425-2005 Госреестр № 48535-11

1,0

±2,5

±2,4

±2,4

-

-

-

0,9

±2,8

±2,7

±2,7

±6,6

±6,1

±6,1

0,8

±3,2

±3,0

±3,0

±5,9

±5,5

±5,5

0,7

±3,6

±3,3

±3,3

±5,5

±5,2

±5,2

0,5

±4,5

±4,0

±4,0

±5,1

±4,8

±4,8

Модификация

№6

ТОП

кл. т 1,0 ГОСТ 7746-2001 Г осреестр № 47959-11

ТШП

кл. т 1,0 ГОСТ 7746-2001 Г осреестр № 47957-11

Альфа AS1440; кл. т 0,5S/1,0 ГОСТ Р 52323-2005 ГОСТ Р 52425-2005 Госреестр № 48535-11

1,0

±3,7

±2,4

±2,1

-

-

-

0,9

±4,7

±2,9

±2,4

±12,8

±7,1

±5,4

0,8

±5,8

±3,4

±2,7

±9,4

±5,9

±5,0

0,7

±7,1

±4,0

±3,1

±7,8

±5,2

±4,5

0,5

±10,8

±5,8

±4,3

±6,2

±4,5

±4,1

Модификация

№7

ТОП

кл. т 0,5 S ГОСТ 7746-2001 Г осреестр № 47959-11

ТШП

кл. т 0,5 S ГОСТ 7746-2001 Г осреестр № 47957-11

CE308; кл. т 0,5S/0,5 ГОСТ 31819.22-2012 ГОСТ 31819.23-2012 Госреестр № 59520-14

1,0

±2,5

±2,4

±2,4

-

-

-

0,9

±2,8

±2,7

±2,7

±4,9

±4,3

±4,3

0,8

±3,2

±3,0

±3,0

±4,0

±3,6

±3,6

0,7

±3,6

±3,3

±3,3

±3,6

±3,2

±3,2

0,5

±4,5

±4,0

±4,0

±3,1

±2,8

±2,8

Модификация

№8

ТОП

кл. т 1,0 ГОСТ 7746-2001 Г осреестр № 47959-11

ТШП

кл. т 1,0 ГОСТ 7746-2001 Г осреестр № 47957-11

CE308; кл. т 0,5S/0,5 ГОСТ 31819.22-2012 ГОСТ 31819.23-2012 Госреестр № 59520-14

1,0

±3,7

±2,4

±2,1

-

-

-

0,9

±4,7

±2,9

±2,4

±12,5

±6,4

±4,4

0,8

±5,8

±3,4

±2,7

±8,7

±4,8

±3,6

0,7

±7,1

±4,0

±3,1

±6,9

±3,9

±3,1

0,5

±10,8

±5,8

±4,3

±5,1

±3,0

±2,5

Примечания:

1.    В качестве характеристик погрешности ИИК установлены пределы допускаемой относительной погрешности ИИК при доверительной вероятности, равной 0,95;

2.    Пределы допускаемой абсолютной погрешности ПО при обработке информации, составляют 2 единицы младшего разряда измеренного значения.

3.    Для счетчиков CE308 класс точности 0,5 по реактивной энергии определяется исходя из номенклатуры метрологических характеристик, заявленных в описании типа на CE308 (Госреестр № 59520-14).

4. Рабочие условия эксплуатации:

Для трансформаторов тока:

-    параметры сети: диапазон первичного напряжения от 0,9-Цн1 до 1,1-Цн1; диапазон силы первичного тока - от 0,1 Тн1 до 1,2Тн1 для исполнения ИИК в модификациях №1 - 4, от 0,05Тн2 до 1,2Тн2 для исполнения ИИК в модификациях №6 и №8, от 0,01Тн2 до 1,2Тн2 для исполнения ИИК в модификациях №5 и №7

-    частота - (50±0,4) Гц;

-    температура окружающего воздуха - от минус 40 до плюс 50 °С.

Для счетчиков электроэнергии:

-    параметры сети: диапазон вторичного напряжения - от 0,85-Цн2 до 1,15-ин2; диапазон силы вторичного тока - от 0,01 Тн2 до 2Тн2;

-    частота - (50±0,4) Гц;

-    температура окружающего воздуха - от минус 20 до плюс 40 °С.

Защита технических и программных средств СУЭ АО «Янтарьэнерго» от несанкционированного доступа:

-    клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют устройства для пломбирования;

-    панели подключения к электрическим интерфейсам счетчиков защищены механическими пломбами;

-    наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, УСПД, УСВ, сервере, АРМ;

-    организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист паспорта-формуляра СУЭ АО «Янтарьэнерго» типографским способом.

Комплектность

СУЭ АО «Янтарьэнерго» является модульным составным средством измерений и позволяет расширять измерительные каналы в пределах предусмотренных техническими характеристиками ИВК (Таблица 2). Актуальная комплектность и состав СУЭ АО «Янтарьэнерго» должна отражаться в Паспорте-формуляре (ЦРТС.311039.001 ПФ).

Комплектность основных компонентов СУЭ АО «Янтарьэнерго» приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность СУЭ АО «Янтарьэнерго»

Наименование

Тип

Кол-во

Счетчики электрической энергии однофазные

Альфа AS300

112 шт

Счетчики электрической энергии трехфазные

Альфа AS3000

8 шт

Счетчики электрической энергии трехфазные

Альфа AS1440

2 шт

Счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные

CE208

51 500 шт

Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные

CE308

15 900 шт

Устройства сбора и передачи данных

СЕ805М

1 450 шт

Трансформаторы тока

ТОП

6300

Трансформаторы тока

ТШП

6300

Устройство синхронизации времени

УСВ-3

1

Сервер СУЭ АО «Янтарьэнерго»

HP Proliant DL380e Gen8

2

Специальное программное обеспечение

ПК «Телескоп+»

1

Методика поверки

РТ-МП-3945-500-2016

1

Паспорт-формуляр

ЦРТС.311039.001 ПФ

1

Поверка

осуществляется по документу РТ-МП-3945-500-2016 «ГСИ. учета электроэнергии АО «Янтарьэнерго». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Ростест-Москва» в октябре 2016 г.

Основные средства поверки:

-    трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;

-    счетчики электрической энергии однофазные Альфа AS300 - по методике поверки МП 478/447-2011, утвержденной ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» в 2011 г.;

-    счетчики электрической энергии трехфазные Альфа AS3000 - по методике поверки МП № 023/551-2013, утвержденной ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» в 2013 г.;

-    счетчики электрической энергии трехфазные Альфа AS1440 - по методике поверки МП 477/447-2011, утвержденной ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» в 2011 г.;

-    счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные CE208 -по методике поверки САНТ.411152.068 Д1, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2013 г.;

-    счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные CE308 -по методике поверки САНТ.411152.107 Д1, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2014 г.;

-    устройства синхронизации времени УСВ-3 - по методике поверки ВЛСТ 240.00.000 И1, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП ВНИИФТРИ в 2012 г.;

-    устройства сбора и передачи данных СЕ805М - по методике поверки САНТ.411198.004 ПМ, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2015 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 28498-90, диапазон измерений от минус 40 до плюс 50 °С, цена деления 1°С.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого средства измерений с требуемой точностью.

Знак поверки, в виде оттиска поверительного клейма и (или) наклейки, наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе: «Методика (методы) измерений количества электрической энергии с использованием системы учета электроэнергии АО «Янтарьэнерго». Свидетельство об аттестации методики (методов) измерений № 1967/500-RA.RU.311703-2016 от 24.10.2016 г.

Нормативные документы

Нормативные документы, устанавливающие требования к системе учета электроэнергии АО «Янтарьэнерго»

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

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

ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.

Развернуть полное описание