Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета электроэнергии (мощности) (АИИС КУЭ) 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ "Кирилловская"

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учёта электроэнергии (мощности) (далее АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» (Краснодарский край), предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, потреблённой за установленные интервалы времени отдельными технологическими объектами ОАО "Мобильные газотурбинные электрические станции" (ОАО «Мобильные ГТЭС») сбора, хранения и обработки полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчётов.

Областью применения данной АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» является коммерческий учёт электроэнергии в 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» (Краснодарский край).

Описание

АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» представляет собой многофункциональную, трёхуровневую систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.

АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» решает следующие задачи:

• измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

• периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учёта (30 минут);

• хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищённости от потери информации (резервирование баз данных) от несанкционированного доступа;

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

• 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 данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);

• диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская»;

• конфигурирование и настройка АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская»;

• ведение системы единого времени в АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» (коррекция времени).

АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» включает в себя следующие уровни:

1 -й уровень (ИИК), обеспечивает автоматическое проведение измерений электроэнергии и мощности в точке измерений. В его состав входят:

- измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5 и 0,2 по ГОСТ 7746-2001;

- измерительные трансформаторы напряжения (TH) класса точности 0,2 по ГОСТ 19832001;

- многофункциональные счетчики типа, счетчики Альфа A1802RAL-P4GB-DW-4 активной и реактивной энергии класса точности 0,2S/0,5 и A2R-4-AL-C29-T+ класса точности 0,5S/l,0 в соответствии с ГОСТ 26035-83 для реактивной энергии, ГОСТ 52323-2005 для активной энергии;

Установлены на объектах, указанных в таблице 1(7 точек измерения).

2 -й уровень (ИВКЭ), обеспечивает автоматический сбор информации по учёту электроэнергии от ИИК и состоянии средств измерения. В его состав входят:

- устройства сбора и передачи данных (УСПД) типа «RTU-325L-E2-512-M2-B2», установленное в помещении контейнера ОГТУ-2 АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ Кирилловская» - 1 шт;

- технические средства приёма-передачи данных (каналообразующая аппаратура);

3 -й уровень (ИВК) размещается в помещении Центра сбора и обработки информации (ЦСОИ) ОАО «Мобильные ГТЭС»;

и нформационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, сервер баз данных (БД) АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ Кирилловская»;

- технические средства приёма-передачи данных (каналообразующая аппаратура);

- устройство синхронизации времени УССВ-35 HVS (на базе GPS 35-HVS);

СОЕВ (система обеспечения единого времени ) формируется на всех трёх уровнях АИИС КУЭ.

В состав СОЕВ входят:

- устройство синхронизации времени УССВ-35 HVS (на базе GPS 35-HVS), подключённое к УСПД - 1 шт.;

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счётчика электрической энергии. В счётчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счётчика 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.

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

Для организации информационного взаимодействия между ИВК и ИВКЭ используется сеть GSM. Цифровой сигнал с выходов счётчиков по проводным линиям связи поступает на выходы УСПД, где осуществляется хранение измерительной информации, её накопление и передача накопленных данных по линиям GSM на верхний уровень системы (сервер), а также отображение по подключенным к УСПД устройствам.. ИВКЭ обеспечивает возможность передачи информации в ОАО "Мобильные ГТЭС" по коммутируемым каналам связи с использованием сотового терминала ТС-35 Siemens.

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности вычисление электроэнергии и мощности с учётом коэффициентов трансформации ТТ и TH, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчётных документов. Информация автоматически передаётся заинтересованным субъектам в формате XML по электронной почте на основании соглашений об информационном обмене.

Информация передается по основному и резервному каналам передачи данных. Основной канал связи обеспечивает скорость не менее 10 Мбит/с, коэффициент готовности не хуже 0,95, резервный канал связи обеспечивает скорость передачи не менее 9600 бит/с и коэффициент готовности не хуже 0,95.

АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), включающей в себя приёмник сигналов точного времени от спутников глобальной системы позиционирования УССВ-35 HVS (на базе GPS 35-HVS). Время УСПД синхронизировано со временем УССВ-35 HVS, сличение ежечасное, погрешность синхронизации не более ± 20 мс. Сличение времени сервера со временем УСПД осуществляется каждые 30 мин, корректировка времени выполняется при достижении расхождения времени сервера и УСПД величины ± 2 с. Сличение времени счётчиков со временем УСПД осуществляется каждые 30 мин, корректировка времени счётчиков производится при достижении расхождения с временем У СПД ± 1 с. Абсолютная погрешность системного времени не превышает ± 5 с.

Технические характеристики

Состав измерительных каналов и их основные метрологические характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1. Метрологические характеристики ИК

Значение погрешности в рабочих условиях приведены в таблицах 2,3.

Таблица 2

Значение погрешности в рабочих условиях при измерении активной электроэнергии

Таблица 3

Значение погрешности в рабочих условиях при измерении реактивной электроэнергии

Примечание 1:

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

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

3. Нормальные условия:

• параметры сети: напряжение (0,98 -г-1,02) UHOM; ток (0,05 -г- 1,2) IHOM; coscp = 0,9 инд.;

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

4. Рабочие условия:

• параметры сети: напряжение (0,9 -г 1,1) Uhom; ток (0,05 1,2) 1ном при трансформаторе тока класса точности 0,5 и 0,2, coscp = 0,8 инд.;

• допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40 °C до плюс 70 °C, для счетчиков от минус 40 °C до плюс 65 °C; для сервера от плюс 10 °C до плюс 40 °C; для УСПД от минус 25 °C до плюс 60 °C

5. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики типа Альфа A1802RAL-P4GB-DW-4 активной и реактивной энергии класса точности 0,2S/0,5 и A2R-4-AL-C29-T+ класса точности 0,5S/1,0 в соответствии с ГОСТ 26035-83 для реактивной энергии, ГОСТ 52323-2005 для активной энергии;

6. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные (см. п. 6 Примечания) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Порядок оформления замены измерительных компонентов - в соответствии с МИ 2999-2006 (Приложение Б).

Надежность применяемых в системе компонентов:

• электросчётчик - среднее время наработки на отказ не менее Тср = 120 000 ч, среднее время восстановления работоспособности не более tB = 2 часа;

• УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Тср = 50 000 ч, среднее время восстановления работоспособности не более tB = 24 ч;

• сервер - среднее время наработки на отказ не менее Тср = 50 000 ч, среднее время восстановления работоспособности не более tB = 1 часа;

• устройство синхронизации системного времени УССВ 35 HVS - среднее время наработки на отказ не менее Тср = 55 000 ч, среднее время восстановления работоспособности не более tB = 1 часа.;

Надежность системных решений:

• резервирование питания сервера с помощью источника бесперебойного питания;

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

Регистрация событий

- в журнале событий счётчика:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счётчике;

- в журнале УСПД:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в УСПД.

- в журнале сервера:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в сервере.

Защищённость применяемых компонентов:

• механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

- электросчётчика;

- промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

- испытательной коробки;

- УСПД;

- сервера;

• защита информации на программном уровне:

- результатов измерений (при передаче, возможность использования цифровой подписи)

- установка пароля на счётчик;

- установка пароля на У СПД;

- установка пароля на сервер;

Возможность коррекции времени в:

- электросчётчиках (функция автоматизирована);

- УСПД (функция автоматизирована);

- ИВК (функция автоматизирована);

- ИВКЭ (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 не менее 2730 часов, при отключении питания не менее 10 лет;

- ИВКЭ - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - 100 суток (функция автоматизирована); сохранение информации при отключении питания - 3 года;

- 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 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская».

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» определяется проектной документацией на систему НВЦП.4222 00.029. ТРП ОАО «Электроцентроналадка» (г. Москва). В комплект поставки входит техническая документация на систему и эксплуатационная - на комплектующие изделия.

Поверка

Поверка АИИС КУЭ проводится в соответствии с разделом «Методика поверки» руководства по эксплуатации НВЦП.4222 00.029. РЭ «Система информационно - измерительная автоматизированная коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская», согласованным ГЦИ СИ ООО «ИЦ «Энерготестконтроль» 21.05.09 г.

Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:

1. Средства поверки измерительных трансформаторов напряжения - по МИ 2845-2003 или по ГОСТ 8.216-88;

2. Средства поверки измерительных трансформаторов тока - по ГОСТ 8.217-2003;

3. Средства поверки счётчиков электрической энергии в соответствии с документом «Счётчики электрической энергии трёхфазные многофункциональные Альфа А2. Методика поверки», утверждёным ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» май 2004 г.

4. Средства поверки счётчиков электрической энергии в соответствии с документом «Счётчики электрической энергии трёхфазные многофункциональные Альфа 1800. Методика поверки. ДЯИМ..411152.018.МП».

5. Средства поверки УСПД серии RTU 325 - в соответствии с документом «Устройства сбора и передачи данных RTU-325 и RTU-325L. Методика поверки ДЯИМ. 466.453.005МП», утверждёным ГЦИ СИ. ФГУП ВНИИМС в 2008 г.

6. Переносный компьютер с ПО и оптическим преобразователем для работы со счетчиками системы, радиоприемник, принимающий сигналы службы точного времени.

Межповерочный интервал АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская» - 4 года.

Нормативные документы

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

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

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

ГОСТ 26035-83 «Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия».

ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-22: 2003) «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».

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

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

Техническая документация НВЦП.4222 00.029. ОАО «Электроцентроналадка» (г. Москва), на АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская».

Заключение

Тип системы автоматизированной информационно - измерительной для коммерческого учета электроэнергии АИИС КУЭ 2-х мобильных ГТЭС ПС 220 кВ «Кирилловская», заводской номер 001 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.