Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) Федеральное казенное предприятие "Алексинский химический комбинат", 51685-12

Назначение и область применения

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) Федеральное казенное предприятие «Алексинский химический комбинат» (далее АИИС КУЭ ФКП «АХК») предназначена для измерений активной и реактивной электроэнергии, потребленной за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами ФКП «АХК», сбора, обработки, хранения и передачи полученной информации. Результаты измерений системы могут быть использованы для коммерческих расчетов и оперативного управления энергопотреблением.

Описание

АИИС КУЭ ФКП «АХК» представляет собой многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

АИИС КУЭ ФКП «АХК» решает следующие задачи:

-    автоматические измерения 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии, среднеинтервальной мощности;

-    периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени состояний средств измерений и результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

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

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

-    обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и хранящихся в АИИС КУЭ ФКП «АХК» данных от несанкционированного и непреднамеренного воздействия, несанкционированного доступа на аппаратном и программном уровне (установка пломб, паролей и т.п.), защита (восстановление) информации от потерь в результате сбоя, обрыва линии связи или пропадания (отклонения от нормы параметров) электропитания, проведения ремонтных работ (замены оборудования);

-    диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ ФКП «АХК»;

-    конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ ФКП «АХК»;

-    автоматическое ведение системы единого времени в АИИС КУЭ ФКП «АХК» (коррекция времени).

АИИС КУЭ ФКП «АХК» включает в себя следующие уровни:

1-й уровень - измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,2S и 0,5S по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983-2001, счетчики СЭТ-4ТМ.03М (регистрационный №36697-08) класса точности 0,2S по ГОСТ Р ГОСТ Р 52323-2005 для активной электроэнергии и 0,5 по ГОСТ Р 52425-2005 для реактивной электроэнергии, установленные на объектах, указанных в таблице 2 (23 точки измерений).

2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) подстанции ТП-1 (точки измерений № 1 и 2) и ТП-12 (точка измерений № 23), включающий в себя устройство сбора и передачи данных (УСПД) СИКОН С120 (регистрационный №40489-09) и каналообразующую аппаратуру.

3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя сервер сбора ИВК «ИКМ-Пирамида» (регистрационный №45270-10) на базе компьютера промышленного исполнения Smartum Dack-4262, сервер базы данных, устройство синхронизации системного времени УСВ-2 (регистрационный №41681-10), автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи 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 и полной мощности, которые усредняются за период

0,02 сек. Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.

Измерительная информация на выходе счетчика без учета коэффициента трансформации:

-    средняя на интервале времени 30 мин. активная (реактивная) электрическая мощность как среднее значение вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

-    активная и реактивная электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 сек. активной и реактивной мощности, соответственно, вычисляемая для интервалов времени 30 мин;

Для измерительных каналов (ИК) № 1, 2, 23 цифровой сигнал с выходов счетчиков по линиям связи поступает на входы УСПД СИКОН С120, где осуществляется хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по линиям связи на третий уровень системы в сервер сбора ИВК «ИКМ-Пирамида». Для остальных ИК цифровой сигнал с выходов счетчиков по линиям связи поступает на входы СИКОН ТС65, где происходит передача полученных данных по линиям связи на третий уровень системы ИВК «ИКМ-Пирамида».

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, формирование и хранение поступающей информации в базе данных АИИС КУЭ под управлением СУБД MS SQL Server, предоставление информации пользователям, оформление справочных и отчетных документов, отправка информации через сеть интернет в виде сообщений электронной почты.

На всех уровнях АИИС КУЭ ведутся журналы событий, в которые заносятся данные самодиагностики устройств, аварийные сообщения, ошибки, попытки несанкционированного доступа и другие оперативные данные технического состояния устройств.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), формирующейся на всех уровнях АИИС КУЭ. СОЕВ включает в себя устройство синхронизации времени от приемника сигналов спутникового времени УСВ-2, внутренние часы УСПД, ИВК «ИКМ-Пирамида» и счетчиков. Время сервера ИВК «ИКМ-Пирамида» синхронизируется по времени УСВ-2, коррекция времени ИВК «ИКМ-Пирамида» происходит 1 раз в час, допустимое рассогласование ИВК «ИКМ-Пирамида» от времени УСВ-2 составляет ± 1 сек. Для ИК № 1, 2, 23 сличение времени УСПД СИКОН С120 по таймеру ИВК «ИКМ-Пирамида» происходит 1 раз в сутки. Коррекция времени СИКОН С120 по времени ИВК «ИКМ-Пирамида» происходит при достижении допустимого рассогласования ± 1 с. Сличение времени счетчиков со временем СИКОН С120 происходит каждые 30 мин, корректировка времени счетчиков происходит принудительно 1 раз в сутки.

Для остальных ИК сличение времени счетчиков со временем ИВК «ИКМ-Пирамида» происходит каждые 30 мин, корректировка времени счетчиков происходит принудительно 1 раз в сутки. Погрешность СОЕВ не превышает ±5 с/сутки.

При длительном нарушении работы канала связи между счетчиками и вышестоящими уровнями возможно считывание данных через оптический порт счетчика с помощью инженерного пульта с дальнейшим переносом этих данных в базу данных ИВК. При снятии данных со счетчика с помощью инженерного пульта также производится автоматическая подстройка часов опрашиваемого счетчика.

Программное обеспечение

В качестве программного обеспечения, установленного на сервере сбора ИВК, используется ПО «Пирамида 2000». ПО "Пирамида 2000" зарегистрировано в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений в составе ИИС "Пирамида" (Регистрационный №21906-11).

ПО «Пирамида 2000» построено на базе центров сбора и обработки данных, которые объединяются в иерархические многоуровневые комплексы и служат для объединения технических и программных средств, позволяющих собирать данные коммерческого учета со счетчиков и УСПД, обрабатывать их, хранить в БД, предоставлять пользователям по их запросам.

ПО «Пирамида 2000» обеспечивает защиту от несанкционированного доступа и непреднамеренного воздействия (персонифицированная парольная защита каждого элемента информации):

-    выделением группы пользователей АИИС КУЭ и разделением группы по категориям пользователей (администратор АИИС энергообъекта, администратор АИИС КУЭ, администратор сервера и АРМ, оператор (диспетчер) АИИС;

-    разделением пользователей по категориям доступа (полный доступ, конфигурирование системы, чтение (отображение) данных из системы, доступ к системе в рамках ЛВС или через сеть Internet).

Уровень защиты программного обеспечения, используемого в АИИС КУЭ ФКП «АХК», от непреднамеренных и преднамеренных изменений - С (в соответствии с МИ 32862010).

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Таблица 2. - Состав измерительных каналов АИИС КУЭ ФКП «АХК» и их основные метр логические характеристики:

Примечания:

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

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

3.    Нормальные условия:

-    параметры сети: напряжение (0,98 - 1,02) ином; ток (1 - 1,2) 1ном, cosj = 0,9 инд.;

-    температура окружающей среды (20 ± 5) °С.

4.    Рабочие условия:

•    параметры сети: напряжение (0,9 - 1,1) Ином; ток (0,02 - 1,2) 1ном;

•    допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40 до плюс 70 °С, для счетчиков от минус 40 до плюс 60 °С; для УСПД от минус 10 до плюс 50 °С; и сервера от плюс 15 до плюс 35 °С;

5.    Погрешность в рабочих условиях указана 1=0,02 1ном cosj = 0,8 инд. и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от минус 10 до плюс 40 °С.

6.    Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерения активной электроэнергии ГОСТ Р 52425-2005 в режиме измерения реактивной электроэнергии.

7. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные (см. п. 6 Примечаний) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ ФКП «АХК» как его неотъемлемая часть.

8. В составе измерительных каналов, перечисленных в таблице 2, применяются измерительные компоненты утвержденных типов.

Надежность применяемых в системе компонентов:

-    электросчётчик - среднее время наработки на отказ не Т=140000 ч, среднее время восстановления работоспособности ^в) не более 2 ч;;

-    УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т = 50000 ч, среднее время восстановления работоспособности ^в) не более 2ч.;

-    сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т = 50000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 1 ч;

-    УСВ-2 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 35 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 1 ч.

Надежность системных решений:

-    резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники оптового рынка электроэнергии организацию с помощью электронной почты и сотовой связи.

В журналах событий фиксируются факты:

-    журнал счётчика:

-    параметрирования;

-    пропадания напряжения;

-    коррекции времени в счетчике;

Защищённость применяемых компонентов:

-    механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

-    электросчётчика;

-    испытательной коробки;

-    сервера;

-    защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрирова-

нии:

-    электросчетчика;

-    сервера.

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);

-    один раз в сутки (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

-    электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 113 суток;

-    УСПД - хранение результатов измерений 35 суток;

-    сервер БД - хранение результатов измерений, состояний средств измерений -не менее 3,5 лет (функция автоматизирована).

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационноизмерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ФКП «АХК».

Комплектность

Комплектность системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ФКП «АХК» определяется в паспорте № ПТС 42.5000.013 ПС.

В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений, а также методика поверки «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) Федеральное казенное предприятие «Алексинский химический комбинат». Измерительные каналы. Методика поверки».

Поверка

осуществляется по методике поверки МП 51685-12 «Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии Федеральное казенное предприятие «Алексинский химический комбинат». Измерительные каналы. Методика поверки» утвержденной ФГУП «ВНИИМС» 25 сентября 2012г.

Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:

-    ТТ - по ГОСТ 8.217-2003;

-    ТН - по МИ 2845-2003, МИ 2925-2005 и/или по ГОСТ 8.216-88;

- счетчики СЭТ-4ТМ.03М - по методике поверки ИЛГШ.411152.145РЭ1;

-    УСПД СИКОН С120 - по методике поверке ВЛСТ 510.00.000 И1;

-    УСВ-2 - по методике поверке ВЛСТ 237.00.001 И1;

Радиочасы МИР РЧ-01.

Сведения о методах измерений

Метод измерений приведен в паспорте на систему автоматизированную информационно-измерительную коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) Федеральное казенное предприятие «Алексинский химический комбинат» № ПТС 42.5000.013 ПС.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) ФКП «АХК»

«Трансформаторы напряжения. Общие технические условия». «Трансформаторы тока. Общие технические условия».

ГОСТ 1983-2001 ГОСТ 7746-2001 ГОСТ Р 52323-2005

ГОСТ Р 52425-2005

ГОСТ 34.601-90

ГОСТ 22261-94

«Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».

Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».

«Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания». Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

Рекомендации к применению

- осуществление торговли и товарообменных операций.