Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ Первомайская, 57325-14

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ Первомайская (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной энергии, а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения, отображения и передачи информации.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную трехуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

1-й    уровень состоит из измерительных трансформаторов тока (далее - ТТ) класса точности 0,2S по ГОСТ 7746-2001, измерительных трансформаторов напряжения (далее - ТН) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983-2001 и счетчиков активной и реактивной электроэнергии типа EPQS класса точности 0,2S по ГОСТ Р 52323-05 в части активной электроэнергии и 0,5 по ГОСТ Р 52425-05 в части реактивной электроэнергии, вторичных измерительных цепей и технических средств приема-передачи данных.

Счетчик электрической энергии обеспечен энергонезависимой памятью для хранения профиля нагрузки с получасовым интервалом на глубину не менее 35 суток, данных по активной и реактивной электроэнергии с нарастающим итогом за прошедший месяц, а так же запрограммированных параметров.

2-й    уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (далее -ИВКЭ) состоит из:

-    двух шкафов технологического коммутационного устройства (далее - ТКУ) в состав которых входят устройства «Шлюз Е-422» для автоматизации измерений и учета энергоресурсов (Госреестр № 36638-07), WiFi модемы AWK 1100, сетевые концентраторы, блоки резервного питания счетчиков, блоки питания шкафов, коммутационное оборудование;

-    шкафа устройства центральной коммутации (далее - ЦКУ) в состав которого входят WiFi модем AWK 1100, оптический конвертор, сетевой концентратор D-Link, спутниковая станция «SkyEdge PRO», автоматизированное рабочее место (далее - АРМ) ПС 220 кВ Первомайская;

-    устройства сбора и передачи данных TK16L для автоматизации измерений и учета энергоресурсов (далее - УСПД TK16L) с блоком бесперебойного питания;

-    радиосервера точного времени РСТВ-01.

УСПД TK16L обеспечивает сбор данных со счетчиков, расчет (с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН) и архивирование результатов измерений электрической энергии в энергонезависимой памяти с привязкой ко времени, передачу этой информации в информационно - вычислительный комплекс (далее - ИВК). Полученная информация накапливается в энергонезависимой памяти УСПД TK16L. Расчетное значение глубины хранения архивов составляет не менее 35 суток. Точное значение глубины хранения информации определяется при конфигурировании УСПД TK16L.

3-й    уровень - ИВК обеспечивает выполнение следующих функций:

-    сбор информации от ИВКЭ (результаты измерений, журнал событий);

-    обработку данных и их архивирование;

-    хранение информации в базах данных серверов ОАО «Федеральная Сетевая

Компания Единой Энергетической Системы» (ОАО «ФСК ЕЭС») не менее 3,5 лет;

- доступ к информации и ее передачу в организации-участники оптового рынка электроэнергии (далее - ОРЭ).

ИВК состоит из центра сбора и обработки данных (далее - ЦСОД) филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра и комплекса измерительно-вычислительного АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (далее - ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп)), а также устройств синхронизации времени УССВ-35ИУБ, аппаратуры приема-передачи данных и технических средств для организации локальной вычислительной сети (далее - ЛВС), разграничения прав доступа к информации. В ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) используется специализированное программное обеспечение Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (АИИС КЭ) ЕНЭС (Метроскоп) (далее - СПО «Метроскоп»).

К серверам ИВК подключен коммутатор Ethernet. Также к коммутатору подключено автоматизированное рабочее место (далее - АРМ) персонала.

Для работы с АИИС КУЭ на уровне подстанции предусматривается организация АРМ подстанции.

Измерительный канал (далее - ИК) АИИС КУЭ включает в себя 1-й, 2-й и 3-й уровни АИИС КУЭ.

Первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. Принцип действия счетчиков основан на вычислении действующих значений тока и напряжения, активной и реактивной энергии, активной, реактивной и полной мощности по измеренным мгновенным значениям входных сигналов тока и напряжения.

УСПД TK16L автоматически проводит сбор результатов измерений и состояние средств измерений со счетчиков электрической энергии (один раз в 30 минут) по проводным линиям связи (интерфейс RS - 485).

ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) автоматически опрашивает УСПД TK16L уровня ИВКЭ. Опрос УСПД TK16L выполняется по сетям спутниковой связи VSAT . При отказе основного канала связи, опрос УСПД TK16L выполняется ручным способом подрядной обслуживающей организацией с применением КПК. Между ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) и ЦСОД филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра происходит автоматическая репликация данных по сетям единой цифровой сети связи энергетики (далее - ЕЦССЭ).

В ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (Госреестр № 45048-10) информация о результатах измерений приращений потребленной электрической энергии автоматически формируется в архивы и сохраняется на глубину не менее 3,5 лет по каждому параметру. Сформированные архивные файлы автоматически сохраняются на «жестком» диске.

ИВК ЦСОД филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра автоматически формирует файл отчета с результатами измерений, в формате XML, и автоматически передает его в интегрированную автоматизированную систему управления коммерческим учетом (далее -ИАСУ КУ) ОАО «АТС» и в филиал «СО ЕЭС», через IP сеть передачи данных ОАО «ФСК ЕЭС», с доступом в глобальную компьютерную сеть Internet.

Каналы связи не вносят дополнительных погрешностей в измеренные значения энергии и мощности, которые передаются от счетчиков в ИВК, поскольку используется цифровой метод передачи данных.

Система обеспечения единого времени (далее - СОЕВ) выполняет законченную функцию измерений времени и формируется на всех уровнях АИИС КУЭ.

Контроль времени в часах счетчиков АИИС КУЭ автоматически выполняет УСПД TK16L, при каждом сеансе опроса (один раз в 30 минут), корректировка часов счетчиков выполняется автоматически в случае расхождения часов счетчиков и УСПД TK16L на величину более ± 1 с.

Корректировка часов УСПД TK16L выполняется автоматически, через устройство синхронизации времени - радиосервера точного времени РСТВ-01 (Г.р. № 40586-09), принимающего сигналы точного времени от радиостанций Государственной службы времени РБУ или РТЗ и которое подключено к УСПД по интерфейсу RS-232. Корректировка часов УСПД TK16L с погрешностью, не более 1 с.

В ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) используется устройство синхронизации времени УССВ - 35HVS, принимающие сигналы точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). Корректировка часов сервера ИВК выполняется ежесекундно по сигналам УССВ - 35HVS. При нарушении связи между УСПД TK16L и подключенного к нему РСТВ-01, время часов УСПД TK16L корректируется от сервера ИВК автоматически в случае расхождения часов УСПД и ИВК на величину более ± 1 с.

При длительном нарушении работы канала связи между УСПД TK16L и счетчиком на длительный срок, часы счетчика корректируются от переносного инженерного пульта. При снятии данных с помощью переносного инженерного пульта через оптический порт счётчика производится автоматическая подстройка часов опрашиваемого счётчика.

Погрешность часов компонентов системы не превышает ±5 с.

Защита от несанкционированного доступа предусмотрена на всех уровнях сбора, передачи и хранения коммерческой информации и обеспечивается совокупностью технических и организационных мероприятий.

Журналы событий счетчика электроэнергии и УСПД TK16L отражают время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах, корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.

Программное обеспечение

Таблица 1. Идентификационные данные СПО «Метроскоп», установленного в ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп)

Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблицах 3 и 4 нормированы с учетом ПО.

Защита программного обеспечения обеспечивается применением электронной цифровой подписи, разграничением прав доступа, использованием ключевого носителя. Уровень защиты

- «С» в соответствии с МИ 3286-2010.

Измерительные компоненты

Наименование

объекта

Вид электроэнергии

р

е

м

о

К

Счетчик

УСПД

ТТ

ТН

КЛ - 10 кВ ДК Химик - 1

ТОЛ-СЭЩ-

10

Госреестр № 32139-11 Кл. т. 0,2S 400/5 Зав. № 46273-12 Зав. № 46268-12 Зав. № 46221-12

1

НАЛИ-СЭЩ Госреестр № 51621-12 Кл. т. 0,5 10000:V3/100:V3 Зав. № 01184-12

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

01052728

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

01052729

TK16L Госреестр |№ 36643- 07 Зав. № 00039-227 234-365

активная,

реактивная

КЛ - 10 кВ Жилой район - 5

2

КЛ - 10 кВ Больница - 1

ТОЛ-СЭЩ-

10

Госреестр № 32139-11 Кл. т. 0,2S 400/5 Зав. № 46277-12 Зав. № 46269-12 Зав. № 46264-12

НАЛИ-СЭЩ Госреестр № 51621-12 Кл. т. 0,5 10000:V3/100:V3 Зав. № 01184-12

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

01052730

Измерительные компоненты

Наименование

объекта

Вид электроэнергии

а

е

Счетчик

УСПД

ТТ

ТН

о

К

EPQS 111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01052731

КЛ - 10 кВ Трамвай - 2

4

КЛ - 10 кВ Пулово-Борисово- 2

5

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

01110603

TK16L Госреестр № 36643- 07 Зав. № 00039-227 234-365

активная,

реактивная

КЛ - 10 кВ ДК Химик - 2

ТОЛ-СЭЩ-

10

Госреестр № 32139-11 Кл. т. 0,2S 400/5 Зав. № 46226-12 Зав. № 46260-12 Зав. № 46263-12

НАЛИ-СЭЩ Госреестр № 51621-12 Кл. т. 0,5 10000:V3/100:V3 Зав. № 01149-12

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

01110604

Измерительные компоненты

Наименование

объекта

Вид электроэнергии

а

е

Счетчик

УСПД

ТТ

ТН

о

К

КЛ - 10 кВ Больница - 2

ТОЛ-СЭЩ-

10

Госреестр № 32139-11 Кл. т. 0,2S 400/5 Зав. № 46272-12 Зав. № 46271-12 Зав. № 45809-12

7

НАЛИ-СЭЩ Госреестр № 51621-12 Кл. т. 0,5 10000:V3/100:V3 Зав. № 01149-12

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

01110605

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

01110606

TK16L Госреестр № 36643- 07 Зав. № 00039-227 234-365

активная,

реактивная

КЛ - 10 кВ ГС - 4

8

EPQS 111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01110615

КЛ - 10 кВ Жилой район - 13

Измерительные компоненты

Наименование

объекта

Вид электроэнергии

а

е

Счетчик

УСПД

ТТ

ТН

о

К

EPQS 111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01110619

КЛ - 10 кВ Жилой район - 11

10

КЛ - 10 кВ Пулово-Борисово- 1

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

активная,

11

реактивная

01125767

TK16L Госреестр № 36643- 07 Зав. № 00039-227 234-365

КЛ - 10 кВ Ирдоматка - 1

ТОЛ-СЭЩ-

10

Госреестр № 32139-11 Кл. т. 0,2S 400/5 Зав. № 46071-12 Зав. № 46074-12 Зав. № 46067-12

НАЛИ-СЭЩ Госреестр № 51621-12 Кл. т. 0,5 10000:V3/100:V3 Зав. № 01185-12

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

01125768

Измерительные компоненты

Наименование

объекта

Вид электроэнергии

р

е

Счетчик

УСПД

ТТ

ТН

о

оН

КЛ - 10 кВ Тепловая - 2

ТОЛ-СЭЩ-

10

Госреестр № 32139-11 Кл. т. 0,2S 400/5 Зав. № 46404-12 Зав. № 46073-12 Зав. № 46126-12

НАЛИ-СЭЩ Госреестр № 51621-12 Кл. т. 0,5 10000:V3/100:V3 Зав. № 01176-12

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

13

01125776

EPQS

111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. №

КЛ - 10 кВ Жилой район - 14

активная,

14

реактивная

01125777

TK16L Госреестр № 36643- 07 Зав. № 00039-227 234-365

EPQS 111.23.27.LL Госреестр № 25971-06 Кл. т. 0,2S/0,5 Зав. № 01125778

КЛ - 10 кВ Трамвай - 4

Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (реактивная энергия)

Примечания:

1.    Характеристики погрешности ИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая);

2.    В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;

3.    Нормальные условия:

-    параметры питающей сети: напряжение (220 ± 4,4) В; частота (50 ± 0,5) Гц;

-    параметры сети: диапазон напряжения (0,98 - 1,02)Цн; диапазон силы тока (1,0 - 1,2)1н; коэффициент мощности cos9 (sin9) - 0,87(0,5); частота (50 ± 0,5) Гц;

-    температура окружающего воздуха: ТТ от 15°С до 35°С; ТН от 15°С до 35°С; счетчиков: от 21°С до 25°С; УСПД от 15°С до 25°С;

-    относительная влажность воздуха (70 ± 5) %;

-    атмосферное давление (100 ± 4) кПа.

4.    Рабочие условия эксплуатации: для ТТ и ТН:

-    параметры сети: диапазон первичного напряжения (0,9 - 1,1)Цн1; диапазон силы первичного тока (0,02 (0,05) - 1,2)1н1; коэффициент мощности cos9 (sin9) 0,5 - 1,0 (0,6 - 0,87); частота (50 ± 0,5) Гц;

-    температура окружающего воздуха от минус 30°С до 35°С;

-    относительная влажность воздуха (70 ± 5) %;

-    атмосферное давление (100 ± 4) кПа.

Для электросчетчиков:

-    параметры сети: диапазон вторичного напряжения (0,9 - 1,1)Цн2; диапазон силы вторичного тока (0,01 - 1,2)1н2; диапазон коэффициента мощности cos9 (sin9) 0,5 - 1,0 (0,6 -

0,87); частота (50 ± 0,5) Гц;

-    магнитная индукция внешнего происхождения 0,5 мТл;

-    температура окружающего воздуха от 10°С до 30°С;

-    относительная влажность воздуха (40 - 60) %;

-    атмосферное давление (100 ± 4) кПа.

Для аппаратуры передачи и обработки данных:

-    параметры питающей сети: напряжение (220 ± 10) В; частота (50 ± 1) Гц;

-    температура окружающего воздуха от 10°С до 30°С;

-    относительная влажность воздуха (70 ± 5) %;

-    атмосферное давление (100 ± 4) кПа

5.    Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2, УСПД на однотипный утвержденного типа.

Надежность применяемых в системе компонентов:

-    счетчик - среднее время наработки на отказ: для счетчиков типа EPQS - не менее Т0= 70000 часов; среднее время восстановления работоспособности Тв= 2 часа;

-    УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т0= 55000 ч, среднее время восстановления работоспособности Тв = 2 ч;

-    сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т0= 45000 ч, среднее время восстановления работоспособности Тв = 1 ч.

Надежность системных решений:

-    резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания и устройства АВР;

-    резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться с помощью электронной почты и сотовой связи;

В журналах событий счетчика и УСПД фиксируются факты:

-    параметрирование;

-    пропадания напряжения;

-    коррекции времени;

-    журнал УСПД:

-    параметрирование;

-    пропадания напряжения;

-    коррекции времени в счетчике и сервере;

-    пропадание и восстановление связи со счетчиком;

-    выключение и включение сервера;

Защищённость применяемых компонентов:

-    механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

-    электросчётчика;

-    промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

-    испытательной коробки;

-    УСПД;

-    защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрирование:

-    пароль на счетчике;

-    пароль на УСПД;

-    пароли на сервере, предусматривающие разграничение прав доступа к измерительным данным для различных групп пользователей.

Защита программного обеспечения обеспечивается применением электронной цифровой подписи, разграничением прав доступа, использованием ключевого носителя.

Возможность коррекции времени в:

-    электросчетчиках (функция автоматизирована);

-    УСПД (функция автоматизирована);

-    ИВК (функция автоматизирована).

Возможность сбора информации:

-    о состоянии средств измерений (функция автоматизирована);

-    о результатах измерений (функция автоматизирована).

Цикличность:

-    измерений 30 мин (функция автоматизирована);

-    сбора 30 мин (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

-    электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях при отключении питания: для счетчиков типа EPQS - не менее 30 лет;

-    ИВКЭ - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений - не менее 35 суток;

-    ИВК - результаты измерений, состояние объектов и средств измерений - не менее 3,5 лет.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ Первомайская типографическим способом.

Комплектность

В комплект поставки входит техническая документация на АИИС КУЭ и на комплектующие средства измерений.

Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ

Поверка

Осуществляется по документу МП 57325-14 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ Первомайская. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 09.04.2014 г.

Перечень основных средств поверки:

-    трансформаторов тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 «ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки»;

-    трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;

-    по МИ 3195-2009. «ГСИ. Мощность нагрузки трансформаторов напряжения без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;

-    по МИ 3196-2009. «ГСИ. Вторичная нагрузка трансформаторов тока без отключения цепей. Методика выполнения измерений»;

-    счетчика типа EPQS - в соответствии с методикой поверки РМ 1039597-26:2002 «Счетчики электрической энергии многофункциональные EPQS», утвержденной Государственной службой метрологии Литовской Республики;

-    УСПД TK16L - в соответствии с документом «Устройства сбора и передачи данных TK16L для автоматизации измерений и учета энергоресурсов. Методика поверки. АВБЛ.468212.041 МП», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2007 г.;

-    устройства «Шлюз Е-422» для автоматизации измерений и учета энергоресурсов - в соответствии с документом «Устройства «Шлюз Е-422» для автоматизации измерений и учета энергоресурсов. Методика поверки» АВБЛ.468212.036 МП, утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2007 г.;

-    ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) - в соответствии с документом ЕМНК.466454.005.МП «Комплексы измерительно-вычислительные АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп). Методика поверки», утвержденным ФГУ «Пензенский ЦСМ» 30 августа 2010 г.;

-    РСТВ-01 - в соответствии с документом «Радиосервер точного времени РСТВ-01. Руководство по эксплуатации» ПЮЯИ.468212.039РЭ, раздел 5 «Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИФТРИ» 22 января 2009г.,

-    радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS), номер в Государственном реестре средств измерений 27008-04;

-    переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь для работы со счетчиками АИИС КУЭ и с ПО для работы с радиочасами МИР РЧ-01;

-    термогигрометр CENTER (мод.314): диапазон измерений температуры от -20 до + 60 °С, дискретность 0,1 °С; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100%, дискретность 0,1%.

Всего листов 13

Сведения о методах измерений

Метод измерений изложен в документе Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУ) ПС 220 кВ Первомайская, свидетельство об аттестации методики измерений № 01.00225/206-037-14 от 06.03.2014 г.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ПС 220 кВ Первомайская

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 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия»,

ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия»,

ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания», Методика измерений электрической энергии и мощности с использованием системы

автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУ) ПС 220 кВ Первомайская, свидетельство об аттестации методики измерений № 01.00225/206-037-14 от 06.03.2014 г.

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли и товарообменных операций.