Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) "Ангстрем", 53808-13

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) «Ангстрем» (далее - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электрической энергии, а также для автоматизированного сбора, обработки, хранения и отображения информации. Результаты измерений системы могут быть использованы для коммерческих расчётов.

Описание

АИИС КУЭ «Ангстрем» представляет собой многофункциональную двухуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

1-й    уровень - измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ) класса точности 0,5 по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии типа СЭТ -4ТМ.03М, класса точности 0,2S/0,5 по ГОСТ Р 52323-05 (в части активной электроэнергии), по ГОСТ Р 52425-2005 (в части реактивной электроэнергии); вторичные электрические цепи; технические средства каналов передачи данных.

2-й    уровень - информационно-вычислительный комплекс (далее - ИВК) АИИС КУЭ, включающий в себя технические средства приёма-передачи данных (GSM-модемы, проводные модемы, коммутатор локальной сети и т.п.); ЭВМ в серверном исполнении для обеспечения функции сбора и хранения результатов измерений; программные средства для организации разграничений прав доступа к информации (логины и пароли). Также в состав ИВК входит система обеспечения единого времени (далее - СОЕВ).

Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из двух уровней АИИС КУЭ.

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. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с.

Средняя за период реактивная мощность вычисляется по средним за период значениям активной и полной мощности.

Электрическая энергия, как интеграл по времени от средней за период 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.

Взаимодействие между счетчиками и ИВК осуществляется по инициативе ИВК с периодичностью 1 раз в сутки при помощи GSM-модемов и интерфейса RS-485.

В состав СОЕВ входят средства измерения времени счетчиков, сервера ИВК и устройство синхронизации времени типа УСВ-2 (Госреестр № 41681-10, зав. № 2787) со встроенным GPS-приемником.

Синхронизация времени осуществляется на сервере уровня ИВК по сигналам точного времени, принимаемым от УСВ-2, который осуществляет прием сигналов точного времени системы GPS не реже одного раза в сутки. Каждую секунду передаются данные о точном

времени от внутренних часов УСВ-2 через последовательный интерфейс RS-232 (COM- порт) на сервер.

Максимальная задержка времени передачи данных между УСВ-2 и сервером по последовательному интерфейсу RS-232 установлена протоколом передачи данных и составляет не более 250 мс (при превышении 250 мс отправка данных повторяется). Программное обеспечение (далее - ПО) сервера устанавливает точное время на сервере, полученное от УСВ-2, с учетом задержки времени в канале связи. Установка полученного через последовательный интерфейс RS-232 точного времени на сервере происходит каждую секунду.

ПО сервера 1 раз в сутки (после опроса) устанавливает на счетчике время сервера. ПО сервера устанавливает на счетчике время также с учетом задержки в канале связи (GSM-связь).

Сервер ИВК осуществляет автоматизированный ввод и хранение данных об объемах отданной и полученной электроэнергии (мощности), формирование отчетных документов и передачу информации по корпоративной локальной сети с доступом к сети «Интернет» в центры сбора: ОАО «АТС», филиал ОАО «СО ЕЭС» Московское РДУ, ООО «ЭНЕРГОСБЫТХОЛДИНГ».

Погрешность часов компонентов системы не превышает ± 5 с.

Программное обеспечение

Уровень ИВК содержит программное обеспечение «Альфа-Центр», с помощью которого решаются задачи автоматического накопления, обработки, хранения и отображения измерительной информации.

Таблица 1 - Сведения о программном обеспечении.

63a918ec9c3f

63c5204562fc

06522f13

b8c331abb5e3

4444170eee93

17d635cd

•    Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблице 2 нормированы с учетом ПО.

•    Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

со

о

CD

•n

О

и

S

§

и

К

О

н

U) 4-

Продолжение таблицы 2

РП-11078 ЮкВ, 1 с.ш., яч. 8

РП-11078 ЮкВ, 2с.ш, яч. 18

РП-11078 ЮкВ, 2 с.ш.,яч. 17

Счетчик

Счетчик

Счетчик

ТН

ТТ

ТН

ТТ

ТН

ТТ

"Я"

н

*

н

*

н

*

я

н

W II ^ р Д й

1—1 чР 1>|

н

Я II

л ® Д й

1—1 чР 1>|

н

W II ^ р Д й 1—1 р 1>|

о Я о н о о

я

н

о о

° II о 11

о

о

u>

о о о о

о

о

н

о-°

О |

о-° о |

о

о

U>

О

ш

о

ш

О

Ш

О

№

О

СО

о

со

0 и н

1

4^

н

0 и н

1

4--

н

0 и н

1

4^

н

со

X

0

!=1

Я

1

О

ы

о

о

о

U)

о

00

о

<1

ю

ю

<1

о

00

ы

ю

U)

о

<1

L/1

о

00

ю

о

о

40

40

U)

чо

ю

VO

4^

4^

U)

чо

4000

4000

4000

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, Wq

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, Wq

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, WQ

*0

о

Р

3

X

и

й

23

X

й

2з

И

й

2з

к>

1>J

К)

1>J

L/i

Ъ\

L/i

Ъ\

L/i

Ъ\

Продолжение таблицы 2

РП-11078 ЮкВ, 1 с.ш.,яч. 10

РП-11078 ЮкВ, 1 с.ш.,яч. 9

и

Счетчик

Счетчик

ТН

ТТ

ТН

ТТ

о о о > «

о " о

о о о > «

о " о

U)

Я

н

Я II л Я

Л ^

^ я

н

2? 11 ^ я

л ^

1—1 я 1>|

3 *

II н

о

ш

о

№

О

со

со

о

0 и н

1

4^

н

0 и н

1

4-

н

о

о

U)

о

оо

о

о

ю

с\

ю

40

о

00

ы

ю

U)

о

U)

ю

4000

4000

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, WQ

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, WQ

*0

о

Р

3

K>

U)

<1

On

<1

Продолжение таблицы 2

РП-11078 ЮкВ, 2 с.ш., яч. 13

РП-11078 ЮкВ, 1 с.ш., яч 12

РП-11078 ЮкВ, 1 с.ш.,яч. 11

и

Счетчик

Счетчик

Счетчик

ТН

ТТ

ТН

ТТ

ТН

ТТ

о о о > «

5 11

о

U)

о о о > «

5 11

о

U)

о о о > «

5 11

о

U)

Я

н

Я II л Я

Л й

1—1 Я

н

W II 4= Я

Л й

1—1Я

н

W II

4= я Л Й

1—1Я

я

н

н

н

о Я

О -Л|

о Я

О -Л|

о Я

О -Л|

О

№

о

ш

О

ш

о

№

О

СО

о

со

0 и н

1

4^

н

0 и н

1

4^

н

0 и н

1

4--

н

о

о

о

U)

о

00

о

00

о

00

ю

U)

U)

о

L/1

ю

ю

о

L/I

ю

00

о

L/1

4000

4000

4000

о\

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, Wq

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, Wq

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, WQ

*0

0 Р

1 03

X

й

*0

0 р

1 03

X

й

>

§

>

§

>

§

0 р

1 03

и

8

23

X

ю

U)

ю

U)

ю

U)

On

<1

On

<1

On

у>

<1

Продолжение таблицы 2

ы

РП-11078 ЮкВ, 2 с.ш., яч 16

РП-11078 ЮкВ, 2с.ш.,яч. 15

РП-11078 ЮкВ, 2 с.ш., яч. 14

Счетчик

Счетчик

Счетчик

ТН

ТТ

ТН

ТТ

ТН

ТТ

о о о > «

5 11

о

U)

о о о > «

5 11

о

U)

о о о > «

5 11

о

U)

Я

н

Я II л Я

Л й

1—1 Я 1>|

н

W II ^ Я

Л й

1—1Я

н

W II ^ Я

Л Й

1—1Я

н

н

н

о Я

О '-Л|

о Я

О '-Л|

о

ш

о

ш

о

ш

ш

о

СО

О

СО

о

0 и н

1

4^

н

0 и н

1

4--

н

0 и н

1

4^

н

о

о

о

U)

о

00

ы

ю

о

L/1

ю

о

00

ы

ю

о

4-

L/1

о

00

ы

ю

о

U)

40

<1

4000

4000

4000

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, Wq

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, Wq

Энергия активная, Wp Энергия реактивная, WQ

>

§

>

§

>

§

К)

1>J

K>

U)

U\

L/i

On

В Таблице 2 в графе «Погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, ± %» приведены границы погрешности результата измерений посредством ИК при доверительной вероятности Р=0,95, cos9=0,5 (sin9=0,87), токе ТТ, равном 5 % от 1ном и температуре окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от -40 С до 60 С

1.    Нормальные условия эксплуатации:

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

-    параметры сети: диапазон напряжения - (0,98 - 1,02)ин; диапазон силы тока - (1,0 -1,2)1н; диапазон коэффициента мощности cosj (sinj) - 0,87(0,5); частота - (50 ±

0,5) Гц;

-    температура окружающего воздуха: ТТ - от минус 40 С до 50 С;ТН- от минус40 С до 50 °С; счетчиков: (23±2) °С ;

-    относительная влажность воздуха - (70±5) %;

-    атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа)

2.    Рабочие условия эксплуатации: для ТТ и ТН:

-    параметры сети: диапазон первичного напряжения - (0,9 - 1,1)ин1; диапазон силы первичного тока - (0,01 - 1,2)1н1; коэффициент мощности cosj (sinj) - 0,5 - 1,0(0,6 -

0,87); частота - (50 ± 0,5) Гц;

-    температура окружающего воздуха - от минус 40 °С до 35 °С;

-    относительная влажность воздуха - (70±5) %;

-    атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа)

Для электросчетчиков:

-    параметры сети: диапазон вторичного напряжения - (0,9 - 1,1)ин2; диапазон силы вторичного тока - (0,02 (0,01 при cos9=1) - 1,2)1н2; диапазон коэффициента мощности cosj (sinj) - 0,5 - 1,0(0,6 - 0,87); частота - (50 ± 0,5) Гц;

-    магнитная индукция внешнего происхождения - 0,5 мТл;

-    температура окружающего воздуха - от минус 40 °С до 60°С;

-    относительная влажность воздуха - (40-60) %;

-    атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа)

Для аппаратуры передачи и обработки данных:

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

-    температура окружающего воздуха - от 15 °С до 30 °С;

-    относительная влажность воздуха - (70±5) %;

-    атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа)

3.    Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на объекте ОАО «Ангстрем» порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Надежность применяемых в системе компонентов:

•    электросчетчик - среднее время наработки на отказ не менее То= 140 000 ч., время восстановления работоспособности Тв=168 ч.;

•    компоненты ИВК - УСВ-2 - среднее время наработки на отказ не менее Т0=35 000 ч., среднее время восстановления работоспособности Тв = 24 ч.;

Оценка надежности АИИС КУЭ в целом:

Кг_аиис = 0,943 - коэффициент готовности;

То_Аиис = 2770 ч. - среднее время наработки на отказ.

Надежность системных решений:

•    Применение конструкции оборудования и электрической компоновки, отвечающих

требованиям IEC - Стандартов;

•    Стойкость к электромагнитным воздействиям;

•    Ремонтопригодность;

•    Программное обеспечение отвечает требованиям ISO 9001;

•    Мощные функции контроля процесса работы и развитые средства диагностики

системы;

•    Резервирование элементов системы;

•    Резервирование каналов связи при помощи переносного инженерного пульта;

•    Резервирование электропитания оборудования системы.

Регистрация событий:

•    журнал событий счетчика:

-    попытки несанкционированного доступа;

-    связи со счетчиком, приведшие к каким-либо изменениям данных;

-    изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени;

-    отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях;

-    перерывы питания.

•    журнал событий ИВК:

-    даты начала регистрации измерений;

-    перерывов электропитания;

-    программных и аппаратных перезапусков;

-    установка и корректировка времени;

-    нарушение защиты ИВК;

-    отсутствие/довосстановление данных с указанием точки измерений и соответствующего интервала времени.

Защищенность применяемых компонентов:

•    механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

-    привод разъединителя трансформаторов напряжения;

-    клеммы низкого напряжения трансформаторов напряжения;

-    корпус (или кожух) автоматического выключателя в цепи трансформатора напряжения, а так же его рукоятка (или прозрачная крышка);

-    клеммы вторичной обмотки трансформаторов тока;

-    промежуточные клеммники, через которые проходят цепи тока и напряжения;

-    испытательная коробка (специализированный клеммник);

-    крышки клеммных отсеков счетчиков;

•    защита информации на программном уровне:

-    результатов измерений при передаче информации (возможность использования

цифровой подписи);

-    установка пароля на счетчик;

-    установка пароля на сервер БД ИВК.

Глубина хранения информации:

•    электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 30 дней; при отключении питания - не менее 35 суток;

•    ИВК - хранение результатов измерений и информации состояний 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) «Ангстрем» типографским способом.

Комплектность

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

Комплектность АИИС КУЭ «Ангстрем» представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Комплектность АИИС КУЭ «Ангстрем»

Поверка

осуществляется по документу МП 53808-13 «Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) «Ангстрем». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в апреле 2013 г.

Перечень основных средств поверки:

-    трансформаторов напряжения - в соответствии с ГОСТ 8.216-2011 «ГСИ. Трансформаторы напряжения. Методика поверки» и/или МИ 2845-2003 «Измерительные трансформаторы напряжения 6/V3... 35 кВ. Методика поверки на месте эксплуатации»;

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

Лист № 12 Всего листов 13

-    по МИ 3195-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений мощность нагрузки трансформаторов напряжения. Методика выполнения измерений без отключения цепей»;

-    по МИ 3196-2009. «Государственная система обеспечения единства измерений вторичная нагрузка трансформаторов тока. Методика выполнения измерений без отключения цепей»;

-    счетчиков типа СЭТ -4ТМ.03М - в соответствии с документом ИЛГШ.411152.145 РЭ1, являющейся приложением к руководству по эксплуатации ИЛГШ.411152.145 РЭ;

-    УСВ-2 - по документу «Устройства синхронизации времени УСВ-2. Методика поверки. ВЛСТ 237.00.001И1», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 12.05.2010 г.;

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

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

Сведения о методах измерений

Метод измерений изложен в документе «Автоматизированная информационноизмерительная система коммерческого учета электроэнергии «Ангстрем». Технорабочий проект 01.2013. ЭСХ-АУ.ПЗ».

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

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

2.    ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».

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

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

5.    ГОСТ Р 52323-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».

6.    ГОСТ Р 52425-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».

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

8.    «Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии «Ангстрем». Технорабочий проект 01.2013.ЭСХ-АУ.ПЗ».

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.