Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) Приволжской железной дороги. Первый уровень - информационно измерительный комплекс (ИИК) тяговой подстанции.
Основными задачами при модернизации АИИС являются: повышение эффективности использования энергоресурсов, обеспечение энергосбережения и рационального использования электроэнергии.
- - повышение точности и надежности учета электроэнергии и мощности;
- - оперативный контроль работы энергетических объектов (повышение надежности работы энергетических объектов);
- - межмашинный обмен информацией (повышение оперативности и достоверности расчетов за электроэнергию);
- - обеспечение точной, достоверной и оперативной информации об электропотреблении, привязанной к единому календарному времени.
- - Автоматизированный контроль и учет поставки и потребления электроэнергии и мощности.
- - Выполнение коммерческих расчетов по закупке и реализации электроэнергии.
- - Расчет балансов по объектам.
- - Контроль за соблюдением лимитов поставки (потребления) энергии и мощности в соответствии с контрактными обязательствами сторон.
- - Оценку, локализацию, поиск потерь электроэнергии.
- - Создание первичного информационного банка, необходимого для функционирования других информационных систем, систем управления и планирования.
- - Формирование всех видов отчетности, в том числе статистических отчетов для всех уровней управления.
В число основных функций проектируемой АИИС КУЭ тяговой подстанции входят следующие:
- - измерение физических величин для коммерческого учета электроэнергии и мощности;
- - по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);
- - хранение данных об измеренных величинах на счетчике, отвечающее требованию защищенности от потери информации и от несанкционированного доступа;
- - передача в аппаратуру входа в СПД:
результатов измерений,
данных о состоянии объектов и средств измерений;
- - 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 настройку параметров АИИС;
- - ведение системы единого календарного времени в АИИС (коррекция времени).
АИИС т/п представляет собой информационно-измерительную систему, состоящую из:
- - первичных измерительных преобразователей - измерительных трансформаторов напряжения и тока;
- - счетчиков электрической энергии;
- - средств связи.
Счетчики электрической энергии с цифровым выходом интерфейс RS485 производят измерения и вычисления потребленной активной и реактивной электроэнергии и мощности. Интервал времени усреднения мощности для коммерческого учета установлен равным 30 минут. Счетчики автоматически записывают в память измеренные величины (активной и реактивной энергии, интегрированной реактивной мощности) на глубину не менее 45 суток. Счетчики отображают на встроенном дисплее основную и вспомогательную информацию. Основные и вспомогательные величины, выбранные для отображения на жидкокристаллическом индикаторе и их последовательность, определяется при программировании счетчика.
Передача данных от счетчиков на верхний уровень осуществляется маршрутизатором «TeleGlobal 2010», входящим в состав шлюза-концентратора ШК-1.
Передача информации со счетчиков осуществляется по запросу с верхнего уровня в цифровом виде каждые полчаса. Также возможно визуальное и автономное считывание информации со счетчика с помощью оптического преобразователя непосредственно на компьютер.
Состав данных предоставляемых от АИИС т/п на верхний уровень по интерфейсу передачи коммерческой информации:
- - получасовые приращения активной энергии и интегрированной реактивной мощности, измеренные в точках учета. Данные измерений соотнесены с местным зимним временем, при этом начала получасового интервала соответствует началу и половине часа;
- - месячные приращения активной электроэнергии и интегрированной реактивной мощности, измеренные в точках учета с дискретностью 1 раз в месяц (на 0 часов первого числа каждого месяца по местному зимнему времени);
- - состояние схемы измерений на конец каждого получасового интервала измерения (данные передаются только при изменениях в схеме измерений, в противном случае дается подтверждение о неизменности состояния схемы измерения в каждом получасовом интервале).
Данные коммерческого учета электроэнергии и схема измерений для каждого интервала измерений в объеме суток передаются за прошедшие сутки в ИВК ОАО «РЖД» до 10 часов следующих суток.
Данные коммерческого учета за месяц передаются в ИВК ОАО «РЖД» на позднее 3 числа, следующим за отчетным календарного месяца.
Структурная схема АИИС тяговой подстанции приведена на рисунке 1.
Структура АИИС соответствует требованиям «Положения об организации коммерческого учета электроэнергии и мощности на оптовом рынке» и Приложению №11.1 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка «Автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электрической энергии (мощности) субъекта ОРЭ. Технические требования».
Создаваемая система на тяговой подстанции, является нижним уровнем многоуровневой системы, с иерархической распределённой обработкой информации. Система т/п включает:
- - уровень объектов, включающий ТТ, ТН, вторичные измерительные цепи;
- - счетчики электрической энергии типа ЕвроАЛЬФА;
- - каналы связи (RS-485) и каналообразующая аппаратура (ШК-1).
Счетчики, входящие в состав проектируемой АИИС на т/п, имеют в наличии энергонезависимые часы, обеспечивающие ведение даты и времени (точность хода часов не хуже ±1,0 секунда в сутки при Т=(20±5) °С) с внешней автоматической коррекцией (синхронизацией), работающей в составе системы обеспечения единого времени (далее - СОЕВ).
Объектами сбора учетной информации на тяговой подстанции являются 15 ИИК, где установлены счетчики.
Перечень ИИК ТУ после модернизации приведен в таблице 2 - Состав ИИК ТУ на т/п после модернизации.
Учет организован следующим образом. Основными объектами сбора первичной учетной информации на тяговой подстанции являются 4 ИИК (Т1-10 кВ, Т2-10 кВ, Т1-27,5кВ, Т2-27,5кВ), где установлены расчетные счетчики.
ИИК обеспечивает автоматическое проведение измерений в данной точке учета, а также интерфейс доступа по данной точке учета.
ИИК обеспечивает выполнение следующих функций:
- - автоматическое выполнение измерений физических величин коммерческого учета электроэнергии по расчетным присоединениям;
- - автоматическое выполнение синхронизации времени;
- - автоматическую регистрацию событий в «Журнале событий», сопровождающих процессы измерения;
- - хранение результатов измерений, информации о состоянии средств измерений в специализированной базе данных;
- - конфигурирование и параметрирование технических средств и ПО;
- - предоставление доступа к измеренным значениям параметров и «Журналам событий» со стороны ИВКЭ или ИВК;
- - конфигурирование и параметрирование технических средств и ПО;
- - запись данных графика нагрузки;
- - при наличии технической возможности и соответствующей МВИ, автоматизированный учет потерь электроэнергии от точки измерений до точки учета энергии.
Коммуникационное оборудование поставляется в виде шкафа ШК-1. ШК-1 обеспечивают возможность размещения оборудования в промышленных помещениях, предотвращает несанкционированный доступ к оборудованию, обеспечивает климатическую защиту оборудования.
Коммуникационный шлюз ШК-1 обеспечивает функционирование опросных механизмов от сервера опроса до счетчиков электрической энергии через СПД на базе протоколов TCP/IP. Коммуникационный шлюз ШК-1 в зависимости от комплектации обеспечивает следующий набор связевых интерфейсов:
- - 1-3 порта для обеспечения передачи данных в режиме надтонального уплотнения по неуплотненным двухпроводным физическим линиям со скоростью обмена не ниже 9600 бит/с каждый.
- - 4-8 последовательных портов RS-232.
- - 4-8 независимых портов RS-485/422.
- - 1 порт сети Ethernet 10Base-T.
Взаимосвязь АИИС с другими системами осуществляется при передаче данных на верхний уровень. От ШК-1 информация передается по системе передачи данных (СПД РЖД) на верхний уровень.
Система функционирует в непрерывном автоматическом режиме.
При автоматическом режиме производятся измерения в ИИК. В его состав входят:
- - счетчики электрической энергии;
- - измерительные трансформаторы тока и напряжения;
- - вторичные измерительные цепи.
ШК-1 обеспечивает:
- - автоматический сбор информации по учету электроэнергии от ИИК;
- - автоматическую передачу данных на верхний уровень.
Режим функционирования АИИС определяется режимом опроса счетчиков.
Возможен автоматический и ручной режим опроса счетчиков. Смена режима осуществляется квалифицированным эксплуатационным персоналом, обслуживающим АИИС.
Обслуживание технических средств, входящих в состав системы, производится в соответствии с инструкциями по эксплуатации оборудования.
Для обслуживания АИИС КУЭ на т/п приказом руководителя предприятия назначается обученный персонал.
В обязанности обслуживающего персонала входит проведение:
- - ежедневного внешнего осмотра;
- - ежемесячного профилактического осмотра;
- - эксплуатационная проверка системы;
- - ремонта по истечении гарантийного срока эксплуатации;
- - настройки системы путем задания новых параметров при изменении конфигурации системы и замене технических средств.
При ежедневном и ежемесячном техническом осмотре проводятся:
- - визуальный контроль повреждений на составных частях системы;
- - визуальная проверка правильности соединений элементов схемы;
- - проверка записей в журнале событий.
Данные ежедневного и ежемесячного осмотров должны фиксироваться исполнителем в оперативном журнале.
Эксплуатационная проверка должна проводиться в соответствии с утвержденным графиком. При этом проверяется:
- - наличие крышек на клеммных коробках;
- - наличие пломб на приборах коммерческого учета;
- - нормальное функционирование светодиодных и ламповых индикаторов на приборах системы;
- - соответствие показаний электросчетчиков показаниям, зарегистрированным системой;
- - работа приборов аварийного включения резервного питания;
- - работа резервных каналов связи;
- - данные, выдаваемые электросчетчиками на встроенный дисплей в режиме самодиагностики, а также наличие (отсутствие) кодов ошибок и предупреждений.
Обслуживание измерительных комплексов осуществляет один человек со средним специальным электротехническим образованием, имеющий группу по электробезопасности не ниже IV (до и выше 1000В) и прошедший обучение на соответствующих курсах на предприятии-изготовителе оборудования.
На всех информационно-измерительных комплексах установлены трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,5. Замена старых ТТ на новые, а так же дополнительная установка ТТ производится (согласно ТЗ) в целях повышения точности коммерческого учета при строительстве или реконструкции тяговых подстанций железной дороги. Измерительные трансформаторы тока имеют резко неравномерный график нагрузки, следует устанавливать на этих элементах класс точности не хуже 0,5S, а на вводах 27,5 кВ, 10 кВ и фидерах контактной сети 27,5 кВ и компенсирующем устройстве 27,5 кВ - 0,2S.
Все ТС ИИК должны проходить периодическую поверку в организациях Госстандарта.
Каждый ИИК обеспечивает автоматическое проведение измерений в данной точке учета, а также интерфейс доступа по данной точке учета.
Для счетчиков ЕвроАЛЬФА межповерочный интервал составляет 8 лет. Перечень, используемой образцовой аппаратуры для проведения поверки, устанавливается в соответствии с «Методиками поверок» на соответствующую часть ИИК и утвержден (рекомендован) Госстандартом:
ГОСТ 8.216-88 ГСИ «Трансформаторы напряжения. Методика поверки»;
ГОСТ 8.217-87 ГСИ «Трансформаторы тока. Методика поверки»;
Многофункциональный микропроцессорный счетчик электрической энергии типа ЕвроАЛЬФА (ЕА). Методика поверки Утверждена ВНИИМ им. Д.И.Менделеева в 1998г.
На всех точках коммерческого учета тяговой подстанции установлены микропроцессорные счетчики ЕвроАЛЬФА классов точности 0,5S и 0,2S. Все счетчики комплектуются платой хранения графиков нагрузки (ГН) и программируются на 30-ти минутное усреднение мощности. Глубина хранения ГН в счётчиках - не менее 45 суток.
Каждый счетчик ЕвроАЛЬФА снабжен платой цифрового интерфейса RS-485 для подключения к коммуникационной аппаратуре и передачи данных на вышестоящие уровни.
Счетчики, установленные на вводах 10 кВ, вводах 27,5 кВ, фидерах контактной сети 27,5кВ , измеряют активную и реактивную электроэнергию и мощность в двух направлениях, а все остальные счетчики в одном.
На т/п, в помещении щитовой устанавливаются 2 шкафа учета рядом с ШК-1. Шкаф маршрутизаторный ШК-1 остается на старом месте.
Коробки испытательные переходные обеспечивают закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей счетчика и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке, а также включение образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей. Поэтому для удобства эксплуатации ИИК размещение коробок испытательных предусматривается рядом с каждым счетчиком. Места их установки показаны на чертежах АУВП.411711.900 01.ТРП-ЭСТ1 альбом 2.
Информацию о составе средств учета на т/п смотри в таблице 2 - Состав ИИК т/п после модернизации.
И т.д. общая пояснительная записка 46 листов.
Структурная схема АИИС КУЭ РЖД
Шкаф учета электроэнергии
Главная электрическая схема с указанием точек учета электроэнергии
Установка ТОЛ-35 на вводе трансформатора 27,5 кВ
Установка ТОЛ 35 в ячейке ФКС 27,5 кВ
Установка ТОЛ 35 в ячейке фидера ДПР 27,5 кВ
Скачать типовой проект АИИС КУЭ | 
