Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО "КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК", 49273-12

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК» (далее АИИС) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, средней активной и реактивной электрической мощности, измерения времени в координированной шкале времени UTC.

Описание

АИИС представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС КУЭ выполняет следующие функции:

-    измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

-    периодический и 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;

-    передача в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

-    предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии средств измерений со стороны серверов организаций-участников оптового рынка электроэнергии;

-    обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);

-    диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС;

-    конфигурирование и настройка параметров АИИС;

-    измерение времени.

АИИС имеет двухуровневую структуру:

-    1-й уровень - информационно-измерительные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);

-    2-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) с функцией сбора информации от ИИК ТИ.

ИИК ТИ включают в себя:

-    трансформаторы тока (ТТ) и их вторичные цепи;

-    трансформаторами напряжения (ТН) и их вторичные цепи;

-    счётчики электроэнергии.

ИВК включает в себя:

-    устройство сбора и передачи данных (УСПД) «ЭКОМ-3000» (Госреестр СИ №17049-09) со встроенным приемником меток времени GPS;

-    сервер баз данных (сервер БД) на базе промышленного компьютера DEPO Storm 2300Q1;

-    автоматизированные рабочие места.

Принцип действия АИИС основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение) с использованием электромагнитных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), измерении и интегрировании мгновенной мощности с использованием счетчиков электрической энергии типа МТ, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. Мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности. За период сети из мгновенных значений мощности вычисляется активная мощность, из мгновенных значений тока и напряжения их среднеквадратические значения и, затем, полная мощность. Реактивная мощность вычисляется из значений активной и полной мощности.

Приращения активной (реактивной) электрической энергии вычисляются как интеграл по времени от значений активной (реактивной) мощности и далее сохраняются в регистрах долговременной пямяти.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

УСПД один раз в 30 минут опрашивает счетчики электрической энергии и собирает результаты измерений, осуществляет обработку, заключающуюся в пересчете количества накопленных импульсов за период 30 минут в именованные величины, хранит результаты измерений в регистрах собственной памяти и передает их в ИВК. ИВК осуществляет сбор результатов измерений с УСПД, их обработку, заключающуюся в умножении на коэффициенты трансформации ТТ и ТН, хранение в базе данных сервера БД.

На уровне ИВК обеспечивается визуальный просмотр результатов измерений из базы данных и автоматическая передача результатов измерений во внешние системы по протоколу SMTP (спецификация RFC 821) в формате XML 1.0, в том числе в:

-    ПАК ОАО «АТС»;

-    ОАО «Челябэнергосбыт»;

-    филиал ОАО «СО ЕЭС» Челябинское РДУ;

-    ОАО «ЧЗПСН - Профнастил»;

-    филиал ОАО «МРСК Урала» - «Челябэнерго»).

Связь между ИИК ТИ №№3, 4, 5, 6, 7 и УСПД осуществляется по шинам интерфейса RS-485. Связь между ИИК ТИ №№1, 2, 8 и УСПД осуществляется по радиоканалу стандарта GSM посредством установленных в счетчиках коммуникационных модулей MK-f38-3 и GSM-модема Siemens TC-35i в стойке УСПД.

Связь между УСПД и сервером БД осуществляется посредством ЛВС (локальной вычислительной сети) по интерфейсу Ethernet.

Связь между ИВК и внешними по отношению к АИИС системами обеспечивается по основному и резервному каналам связи. В качестве основного канала связи используется глобальная сеть передачи данных Интернет, в качестве резервного канала связи используется служба GPRS сети мобильной радиосвязи посредством GSM-модема Siemens ES75.

Организован прямой доступ к УСПД со стороны внешних систем посредством GSM-модема Siemens TC-35i по радиоканалу стандарта GSM.

ИИК ТИ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК).

Перечень и состав ИК АИИС приведен в таблице 1.

АИИС КУЭ выполняет измерение времени в шкале UTC. Синхронизация часов УСПД со шкалой UTC производится от встроенного в УСПД GPS-приемника в постоянном режиме. Передача шкалы времени от УСПД часам счетчиков электрической энергии осуществляется следующим образом: при опросе счетчика по окончании каждого 30-минутного интервала производится проверка поправки счетчиков относительно шкалы времени УСПД. УСПД вычисляет разницу между показаниями своих часов и часов счетчика, и, если поправка часов счетчика превышает ±2 с, производит коррекцию часов счетчика.

В ИВК АИИС используется программное обеспечение «Энергосфера» из состава ПТК «ЭКОМ». Метрологически значимая часть программного комплекса «Энергосфера» и ее идентификационные признаки приведены в таблице 2.

Таблица 2. Идентификационные данные метрологически значимой части ПО

Уровень защиты метрологически значимой части программного обеспечения в соответствии с МИ 3286-2010 соответствует уровню «С».

Технические характеристики

Количество измерительных каналов...........................................................................................8

Г раницы допускаемой относительной погрешности измерений активной и реактивной электрической энергии, активной и реактивной средней мощности при доверительной вероятности Р=0,951 в рабочих

условиях применения.....................................................................................приведеныв таблице 3

Предел допускаемого значения поправки часов счетчиков электрической энергии относительно шкалы времени UTC не более, с..................................................± 5

Период измерений активной и реактивной средней электрической

мощности и приращений электрической энергии, минут.........................................................30

Период сбора данных со счетчиков электрической энергии, минут.......................................30

Формирование XML-файла для передачи внешним системам..................автоматическое

Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов

измерений в базу данных..............................................................................автоматическое

Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет.................................3,5

Ведение журналов событий ИВК и ИИК ТИ..............................................автоматическое

Рабочие условия применения компонентов АИИС:

температура окружающего воздуха (кроме ТТ и ТН), °С..........................от 0 до плюс 40

температура окружающего воздуха (для ТТ и ТН), °С..............................от минус 40 до плюс 40

частота сети, Гц..............................................................................................от 49,5 до 50,5

напряжение сети питания, В.........................................................................от 198 до 242

индукция внешнего магнитного поля, мТл.................................................не более 0,05

Допускаемые значения информативных параметров:

ток, % от !ном для ИК №№3, 5, 6, 7, 8.........................................................от 2 до 120

ток, % от !ном для ИК №№1, 2, 4.................................................................от 5 до 120

напряжение, % от Uном.................................................................................от 90 до 110

коэффициент мощности cos j......................................................................0,5 инд. - 1,0 - 0,5 емк.

коэффициент реактивной мощности, sin j..................................................0,5 инд. - 1,0 - 0,5 емк.

Лист № 5 всего листов 7

Структура АИИС допускает изменение количества измерительных каналов с ИИК ТИ, аналогичными указанным в таблице 1, а также с ИИК ТИ отличными по составу от указанных в таблице 1, но совместимыми с измерительными каналами АИИС по электрическим, информационным и конструктивным параметрам.

Таблица 3. Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной (SWA) и реактивной (8WP) энергии ИК АИИС в рабочих условиях применения для значений тока 2, 5, 20, 100, 120 % номинального и значений коэффициента мощности 0,5, 0,8, 0,865 и 1._

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист документа «ЭМ.425210.010 ПС. Автоматизированная информационно - измерительная система коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Паспорт».

Комплектность

Комплектность АИИС представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС

ПТК «ЭКОМ» на базе компьютера DEPO Storm 12300Q1    1 шт.

УСПД «ЭКОМ-3000М»    1 шт.

Документация

ЭМ.425210.010 ПС. Система автоматизированная информационно - измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Паспорт_

ЭМ.425210.010 Д1. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Методика поверки_

Поверка

осуществляется по методике поверки ЭМ.425210.010 Д1. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Методика поверки, утвержденной ФГУП «СНИИМ» «13» февраля 2012 г. Основное поверочное оборудование: миллитесламетр портативный ТП-2-2У, мультиметр АРРА-109, клещи токовые АТК-2001, измеритель комплексных сопротивлений электрических цепей «Вымпел», часы «Электроника 65».

Поверка измерительных компонентов АИИС проводится в соответствии со следующими нормативными документами по поверке:

-    измерительные трансформаторы тока - в соответствии с ГОСТ 8.217;

-    измерительные трансформаторы напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216;

-    счетчики электрической энергии МТ - в соответствии с документом «Счетчики статические трехфазные переменного тока активной и реактивной энергии МТ. Методика поверки», утверждённым СНИИМ в июне 2008 г.;

-    УСПД «ЭКОМ-3000М»- в соответствии с "ГСИ. Комплекс программно-технический измерительный ЭКОМ-3000. Методика поверки. ПБКМ.421459.003 МП", утвержденной ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в мае 2009 г.

Сведения о методах измерений

Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрической энергии с использованием системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Свидетельство об аттестации методики измерений №118-01.00249-2011от «01» февраля 2012 г.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК»

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

2.    ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия;

3.    ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия;

4.    ГОСТ Р 52323-05 Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и

0,5S;

5.    ГОСТ Р 52425-05 Статические счетчики реактивной энергии;

6.    ЭМ.425210.010ТП. Автоматизированная информационно - измерительная система коммерческого учета электроэнергии ООО «КНАУФ ГИПС ЧЕЛЯБИНСК». Технорабочий проект.

Рекомендации к применению

- при осуществлении торговли и товарообменных операций.

всего листов 7