Назначение
Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» (далее - АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК») предназначены для измерения активной и реактивной электроэнергии, обеспечения эффективного автоматизированного контроля и учета потребления электроэнергии, осуществления сбора, обработки и хранения параметров электропотребления, поступающих от цифровых счетчиков коммерческого учета электроэнергии и регистрации параметров потребления, а также для передачи информации в центры сбора: сервер ОАО «ОЭК» (общий для всех АИИС КУЭ ОАО «ОЭК»), ОАО «Мосэнергосбыт», ОАО «МОЭСК» и другие смежные сетевые организации.
Полученные данные и результаты измерений могут использоваться для коммерческих расчетов с энергосбытовыми организациями и оперативного управления энергопотреблением.
Описание
АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» являются системами с распределенной функцией измерения и централизованной функцией сбора и обработки данных. Особенностью АИИС КУЭ является то, что для части измерительных каналов (далее ИК) системы состоят из трех уровней, а для части ИК из двух уровней:
- в случае двухуровневых систем, счетчики электрической энергии взаимодействуют с сервером ИВК посредством GSM-сети;
- в случае трехуровневых систем, взаимодействие между ИИК и ИВКЭ осуществляется по технологии PLC-II. Между ИВКЭ и ИВК организован GSM-канал передачи данных.
1-й уровень представляет собой измерительно-информационные комплексы (ИИК), выполняющие функции проведения измерений электроэнергии. ИИК включают в себя измерительные трансформаторы тока и счетчики электроэнергии;
2-й уровень представляет собой информационно-вычислительные комплексы электроустановки (ИВКЭ), выполняющие функции консолидации информации по данной электроустановке. ИВКЭ включает в себя специализированное устройство сбора и передачи данных, (концентратор Меркурий 225.2) позволяющее считывать информацию со счетчиков электроэнергии и устройства связи для передачи данных на уровнь ИВК;
3-й уровень представляет собой информационно-вычислительный комплекс (ИВК) с установленным программным обеспечением (ПО) и устройством синхронизации системного времени (УССВ). ИВК включает в себя сервер баз данных, сервер сбора данных.
ИВК выполняет функции сбора, хранения и обработки информации и представления ее пользователям.
АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» решают следующие задачи:
• учет активной и реактивной электроэнергии в многотарифном режиме суммарно по всем фазам присоединений 10 кВ, 6 кВ, учет активной электроэнергии в многотарифном режиме 0,4 кВ;
• формирование профиля нагрузки получасовых и месячных значений потребления электроэнергии для 10 кВ, 6 кВ соответственно;
• вывод на ЖКИ счетчика и передачу по интерфейсам PLC-II, RS-485, каналу GSM активной (где необходимо реактивной) электроэнергии, служебной (коррекция времени) и технической информации (журнал событий);
• учёт потерь в линиях электропередач;
• замещение отсутствующей измерительной информации, в соответствии с договорными условиями;
• подготовку данных в XML формате для передачи по электронной почте в ОАО «Мосэнергосбыт», ОАО «МОЭСК» и другие смежные сетевые организации;
• обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне;
• конфигурирование и настройку параметров АИИС КУЭ;
• ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).
Принцип действия системы:
Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по цепям тока и напряжения поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются соответствующие мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности без учета коэффициентов трансформации. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.
Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.
В случае трёхуровневых систем: взаимодействие между ИИК и ИВКЭ осуществляется только по инициативе ИВКЭ по технологии PLC-II. Технология PLC-II предназначена для создания сетей дистанционного сбора данных и управления микропроцессорными счётчиками электроэнергии типов «Меркурий-203», «Меркурий-233». В качестве физической среды передачи сигналов технология использует распределительные сети переменного тока 0,4 кВ, 50 Гц. Данные со счетчиков считываются по запросу, с необходимой периодичностью. В АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» опрос ведется не реже одного раза в неделю.
Взаимодействие между ИВКЭ (концентратор Меркурий 225.2) и ИВК (сервер) осуществляется только по инициативе ИВК. ИВКЭ выполняет функцию приёмника и буферного накопителя показаний, поступивших к нему по фазным проводам силовой сети 0,4 кВ от счетчиков и передачи запрашиваемых данных в ИВК по запросу. Между ИВКЭ и ИВК организован GSM-канал передачи данных.
В случае двухуровневых систем: счетчики электрической энергии взаимодействуют с сервером ИВК посредством GSM-сети. Взаимодействие между ИИК и ИВК осуществляется только по инициативе ИВК с необходимой периодичностью. В АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» опрос ведется не реже одного раза в неделю.
Передача данных из АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» в ОАО «Мосэнергосбыт» и другие смежные сетевые организации осуществляется по электронной почте с АРМ или сервера ИВК АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» при помощи ЛВС ОАО «ОЭК» и доступа в сеть «Интернет».
АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени, имеет нормированные метрологические характеристики и обеспечивает синхронизацию времени при проведении измерений количества электроэнергии. В СОЕВ входят все средства измерений времени (в счетчиках, концентраторах, сервере ИВК, устройстве синхронизации системного времени (УССВ) - УСВ-1 Госреестр 28716-05), влияющие на процесс измерения количества электроэнергии, и учитываются временные характеристики (задержки) линий связи между ними, которые используются при синхронизации времени. СОЕВ привязана к единому календарному времени.
В случае трёхуровневневых системы: сервер ИВК синхронизирует время с подключенным к нему устройством синхронизации времени УСВ-1. Синхронизация времени сервера происходит по сигналам проверки времени, поступающих от GPS-приемника, входящего в состав УССВ, коррекция времени сервера осуществляется независимо от расхождения с временем УСВ-1.
Концентратор уровня ИВКЭ синхронизирует свое время с сервером ИВК. Синхронизация происходит при каждом обращении, корректировка времени концентратора осуществляется при расхождении времени со временем сервера ИВК не реже одного раза в неделю.
Сличение времени счетчиков со временем концентратора уровня ИВКЭ происходит при каждом обращении к счетчику. Корректировка времени осуществляется при расхождении времени счетчиков со временем концентратора не реже одного раза в неделю.
В случае двухуровневневых систем: сервер ИВК синхронизирует время с подключенным к нему устройством синхронизации времени УСВ-1. Синхронизация времени сервера происходит по сигналам проверки времени, поступающих от GPS-приемника, входящего в состав УССВ, коррекция времени сервера осуществляется независимо от расхождения с временем УСВ-1.
Сличение времени счетчиков со временем сервера ИВК происходит при каждом обращении к счетчику. Корректировка времени осуществляется при расхождении времени счетчиков со временем сервера ИВК не реже одного раза в неделю.
Предел допускаемой абсолютной погрешности хода часов АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» не более: ±5 с/сут.
Технические характеристики
_____________________________________________Таблица 1.
Номинальные параметры измерительных каналов: |
| Первичное напряжение, кВ ; 10/6/0,66 Вторичное напряжение, В \ 100/220^-240/3 80ч-415 Ток, A i 50-1000 |
| Параметры питающей сети для технических средств ИИК и ИВКЭ, оборудования ИВК: Напряжение, В Частота, Гц | (2204-380) -20% +15% 50 ± 5% |
| Потребляемая мощность и условия эксплуатации | В соответствии с документацией на составные части |
| Показатели надежности | ИИК ТУ | ИВКЭ | ИВК | СОЕВ | Ann. связи |
| Средняя наработка на отказ, не менее, час | 35000 | 3500 | 86000 | 35000 | 40000 |
| Среднее время восстановления, не более, час | 24 | 24 | 24 | 24 | 0,25 |
| Коэффициент готовности | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Полный срок службы, лет | ТТ,ТН -25 Сч. - 30 | 5 | 10 | 15 | 10 |
| Предел допускаемой абсолютной погрешности текущего времени | ± 5 с/сут |
| Условия эксплуатации системы | Измерительные компоненты | Вычислительные компоненты |
| Температура окружающего воздуха | от минус 15 до плюс 35 °C | от минус 40 до плюс 5 5 °C |
| Относительная влажность | в соответствии с оговоренными предприятиями-изготовителями в технических условиях на каждое изделие, входящее в состав АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» |
| Агрессивные примеси в помещении |
Состав типовых измерительных каналов АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» представлен в Таблице 2.
Таблица 2
| Трансформатор тока Кл. т. 0,5S по ГОСТ 7746-2001 | Трансформатор напряжения Кл. T. 0,5 ПО ГОСТ 1983-2001 | Счетчик электрической энергии Активная энергия Кл. т. 0,5S по ГОСТ Р 52323-2005, Кл. т. 1,0, 2,0 по ГОСТ Р 52322-2005, Реактивная энергия Кл. т. 1,0 ,2,0 по ГОСТ Р 52425-2005 | Концентратор-данных |
| ТПЛ-10М | НАМИТ-10 | Меркурий 233 ART2-00 R | - |
| Т-0,66 | - | Меркурий 230 | - |
| Т-0,66 | - | Меркурий 233 ART-03 RL | Меркурий 225.2 |
| - | - | Меркурий 203.2Т LOB |
| - | - | Меркурий 233 ART-01 ROL |
| - | - | Меркурий 233 ART-02 RL |
Метрологические характеристики измерительных каналов АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» приведены в таблице 3 и таблице 4.
Таблица 3
Границы допускаемой относительной погрешности измерения активной электрической энер-____гии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК»____
| Состав измерительных каналов, диапазон рабочих температур | coscp | 8i% р, WP1%2 Wpmu < <Wp2% | 82% р, Wp2 %< Wp„,„< <Wps % | 85% p, Wps %< Wp„,M < <Wpio% | 810% P, Wpio%^WpiBM.< <Wp20 % | 820P, Wp20%^ WpH3M< Wpi20% |
| TT-0,5S; ТН-0,5; | 1,0 | ±2,7 | ±2,5 | ±2,0 | ±2,0 | ±1,9 |
| Сч-0,58 | 0,8 | - | ±3,4 | ±2,6 | ±2,5 | ±2,3 |
| от минус 15 до плюс 35 °C | 0,5 | - | ±5,4 | ±3,9 | ±3,6 | ±3,2 |
| TT-0,5S; ТН-нет; | 1,0 | ±2,4 | ±2,2 | ±1,6 | ±1,6 | ±1,5 |
| Сч-0,58 | 0,8 | - | ±3,0 | ±2,1 | ±1,9 | ±1,7 |
| от плюс 10 до плюс 35 °C | 0,5 | - | ±5,0 | ±3,2 | ±2,9 | ±2,4 |
| TT-0,5S; ТН-нет; | 1,0 | ±2,6 | ±2,5 | ±1,9 | ±1,9 | ±1,8 |
| Сч-0,58 | 0,8 | - | ±3,3 | ±2,5 | ±2,3 | ±2,2 |
| от минус 15 до плюс 35 °C | 0,5 | - | ±5,3 | ±3,7 | ±3,4 | ±3,0 |
| ТТ-нет; ТН-нет; | 1,0 | - | - | ±3,0 | ±2,8 | ±2,8 |
| Сч-1,0 | 0,8 | - | - | ±3,1 | ±2,9 | ±2,9 |
| от плюс 10 до плюс 35 °C | 0,5 | - | - | ±3,2 | ±3,2 | ±3,0 |
| ТТ-нет; ТН-нет; | 1,0 | - | - | ±3,5 | ±3,3 | ±3,3 |
| Сч-1,0 | 0,8 | - | - | ±3,7 | ±3,6 | ±3,5 |
| от минус 15 до плюс 35 °C | 0,5 | - | - | ±4,1 | ±4,1 | ±3,9 |
Таблица4
Границы допускаемой относительной погрешности измерения реактивной электрической энергии в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК»
| Состав измерительных каналов, диапазон рабочих температур | sincp | 82 %Q, Wq2%< Wq„,„< <Wq5% | 85 % Q, wQ5%<wQ ™<W0|0% | 810% Q, Wqio% Wq„jm. < Wq20% | 820% Q, Wq20% Wqh3m.< Wqi20 % |
| TT-0,5S; ТН-0,5; Сч-1,0 от минус 15 до плюс 35 °C | 1,0 | ±3,9 | ±3,5 | ±3,5 | ±3,5 |
| 0,87 | - | ±3,8 | ±3,7 | ±3,7 |
| 0,6 | - | ±4,6 | ±4,4 | ±4,2 |
| 0,5 | - | ±5,1 | ±4,8 | ±4,5 |
| TT-0,5S; ТН-нет; Сч-1,0 от плюс 10 до плюс 35 °C | 1,0 | ±3,5 | ±3,0 | ±3,0 | ±2,9 |
| 0,87 | - | ±3,2 | ±3,1 | ±3,0 |
| 0,6 | - | ±3,9 | ±3,6 | ±3,3 |
| 0,5 | - | ±4,2 | ±3,9 | ±3,6 |
| TT-0,5S; ТН-нет; Сч-1,0 от минус 15 до плюс 35 °C | 1,0 | ±3,9 | ±3,5 | ±3,4 | ±3,4 |
| 0,87 | - | ±3,7 | ±3,7 | ±3,6 |
| 0,6 | - | ±4,5 | ±4,3 | ±4,1 |
| 0,5 | - | ±4,9 | ±4,6 | ±4,3 |
| ТТ-нет; ТН-нет; Сч-2,0 от плюс 10 до плюс 35°С | 1,0 | - | ±5,0 | ±4,7 | ±4,7 |
| 0,87 | - | ±5,1 | ±4,9 | ±4,8 |
| 0,6 | - | ±5,3 | ±5,3 | ±5,1 |
| 0,5 | - | ±5,4 | ±5,4 | ±5,2 |
| ТТ-нет; ТН-нет; Сч-2,0 от минус 15 до плюс 35°С | 1,0 | - | ±6,1 | ±5,8 | ±5,8 |
| 0,87 | - | ±6,4 | ±6,3 | ±6,2 |
| 0,6 | - | ±7,2 | ±7,2 | ±7,0 |
| 0,5 | - | ±7,6 | ±7,6 | ±7,4 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК» типографским способом.
Комплектность
АИИС КУЭ Внуковского РЭС ОАО «ОЭК являются объектно-ориентированными (имеют переменный состав технических средств). В комплект самостоятельной поставки системы входят технические средства и программное обеспечение, приведенные в таблицах 5 -11, в количестве и по номенклатуре, определяемом конкретным заказом и соответствующей эксплуатационной документацией, в том числе на систему.
Трансформаторы тока в составе ИИК ТУ_________________________Таблица 5
