Комплексы измерительно-вычислительные для учета электрической энергии "Альфа-Центр"

Назначение

Комплексы измерительно-вычислительные для учета электрической энергии «Альфа-Центр» (в дальнейшем ИВК) предназначены для измерений и учета электрической энергии и мощности, а также автоматического сбора, накопления, обработки, хранения и отображения полученной информации.

Основное назначение комплексов:

- высокоточный коммерческий многотарифный учет расхода и прихода электроэнергии за заданные интервалы времени.

- высокоточное измерение средних мощностей на заданных интервалах времени.

- мониторинг нагрузок заданных объектов.

Область применения ИВК - коммерческий учет электроэнергии на электростанциях, подстанциях, промышленных (и приравненных к ним) предприятиях и организациях, поставляющих и потребляющих электрическую энергию.

Описание

ИВК «Альфа - Центр» строится на базе центров сбора и обработки данных. Центры сбора и обработки данных могут объединяться в иерархические многоуровневые комплексы. ИВК «Альфа - Центр» может поставляться в виде:

- однопользовательских, одноуровневых ИВК;

- многопользовательских, одноуровневых ИВК;

- многопользовательских, многоуровневых ИВК.

Программное обеспечение (ПО) многопользовательских ИВК имеет архитектуру клиент-сервер и состоит из:

- ПО коммуникационного сервера, реализует параллельный опрос счетчиков и устройств сбора и передачи данных (УСПД) по одной или нескольким линиям связи, а также информационное взаимодействие между центрами сбора и обработки данных;

- ПО расчетного сервера, реализует автоматическую диагностику полноты данных, автоматические расчеты;

- ПО сервера базы данных и приложений;

- клиентского ПО.

Варианты физического размещения ПО:

- сервер базы данных и приложений, расчетный сервер и коммуникационный сервер размещаются на одном компьютере-сервере. Клиентское ПО размещается на компьютерах пользователей;

- сервер базы данных и приложений, расчетный сервер размещаются на одном компьютере-сервере. Коммуникационный сервер размещается на отдельном компьютере. Клиентское ПО размещается на компьютерах пользователей.

- сервер базы данных и приложений, расчетный сервер размещаются на одном компьютере-сервере. Несколько коммуникационных серверов размещаются на нескольких компьютерах и собирают данные на один сервер базы данных и приложений. Клиентское ПО размещается на компьютерах пользователей.

Центры сбора и обработки данных объединяют технические и программные средства позволяющие собирать данные коммерческого учета с:

- электросчетчиков «Альфа», «ЕвроАльфа», «А 1700» и «А 1200» фирмы ООО «Эльстер Мет-роника», объединенных или через мультиплексоры расширители МПР-16 (необязательный элемент) или через интерфейсы в различных комбинациях из набора: RS-232, RS-485, RS-422, ИРПС (токовая петля);

- устройств сбора и передачи данных (УСПД) (необязательный элемент). УСПД могут быть связаны в сеть на основе интерфейса RS-485 (Profibus, Ethernet). УСПД обеспечивают сбор данных с цифровым или импульсным (телеметрическим) выходом;

- комплексов аппаратно-программных средств для учета электроэнергии на основе УСПД серии RTU-300;

- комплексов аппаратно-программных средств для учета электроэнергии на основе УСПД серии СЭМ-1;

- других центров сбора и обработки данных ИВК "Альфа-Центр" (только многопользовательская версия ПО);

Любой информационный обмен со счетчиками «Альфа», «ЕвроАльфа», «А 1700» и «А 1200» подразумевает установление сессии со счетчиком и сам обмен. Без учета времени установления сессии ИВК "Альфа-Центр" может поддерживать число счетчиков приведенное в табл. 1.

Табл.1.

Максимально возможное число счетчиков, подключаемых к RTU, зависит от типа используемого RTU , числа заданных тарифов, числа образуемых групп, глубины хранения архивных данных в устройствах серии RTU300 приведено в таблице 2.

Табл.2.

Для сбора данных со счетчиков имеющих импульсные выходы могут использоваться как УСПД серии RTU300, так и УСПД типа СЭМ-1;

Передача данных может быть осуществлена как непосредственно с УСПД или счетчиков, так и другими способами (например, по линиям связи с использованием модемов, радиомодемов, по вычислительным сетям с использованием протоколов TCP/IP и др.).

На любом из центров сбора и обработки могут быть сформированы расчетные группы счетчиков. Группы имеют период действия и составляются с упреждением (заранее). ПО позволяет формировать расчетные группы из счетчиков, установленных на разных объектах. ПО расчетного сервера производит автоматические расчеты по группам счетчиков с учетом полноты пришедших данных и автоматические до расчеты.

Для непосредственного опроса отдельных УСПД, или опроса счетчиков подключенных к одному мультиплексору (например, в случае повреждения линии связи), предусматривается использование переносного портативного компьютера типа NoteBook с последующей загрузкой данных в центр сбора и обработки данных.

ИВК "Альфа-Центр" решает следующие задачи:

- Измерение параметров, указанных в Табл. 3;

- Автоматические расчеты в соответствии с описаниями расчетных групп и соответствующих им описаниям временных зон;

- Ведение архивов по результатам расчетов;

- Диагностика полноты данных;

- Поддержание единого системного времени с целью обеспечения синхронных измерений;

- Отслеживание превышения мощности заданных лимитов;

Табл. 3

Для обеспечения высокой степени работоспособности комплекс осуществляет встроенный контроль работоспособности и фиксирует все случаи неисправности в собственном журнале событий.

Для защиты измерительных данных и параметров комплекса от несанкционированных изменений предусмотрена механическая и программная защита.

Все кабели, приходящие на счетчик от измерительных трансформаторов и сигнальные кабели от счетчика, кроссируются в пломбируемом отсеке счетчика.

Все подводимые сигнальные кабели к УСПД кроссируются в пломбируемом отсеке корпуса УСПД или в отдельном пломбируемом кросс - блоке. Все электронные компоненты УСПД установлены в пломбируемом отсеке.

Все виды прикладного ПО предусматривают автоматический рестарт после пропадания-возобновления питания.

Основные технические характеристики

Номинальные функции преобразования

Вычисление средней мощности

Расчет средней мощности производиться на основании показаний профиля нагрузки счетчика (по двум интервалам усреднения):

~ Кс '        ' Кг-Кн                        rj-,

т Тт} Т н ■ Тхт=п^-Т, ,где

Рц(2) - Значение средней мощности на 1 (2) интервале усреднения в именованных величинах;

N( - i 25 значение профиля нагрузки счетчика;

nip) - Целое число, определяющее соотношение между интервалом профиля нагрузки счетчика и интервалами усреднения записанными в УСПД;

Ti(2) - 1(2) интервал усреднения (1 интервал выбирается из ряда 1, 3, 5 мин; 2 интервал выбирается из ряда 15, 30 мин);

Тс - Интервал усреднения профиля нагрузки счетчика,

Кт - Коэффициент трансформации по току;

Кн - Коэффициент трансформации по напряжению;

Ке - Внутренняя константа счетчика (величина эквивалентная 1 импульсу, выраженному в кВт ч, квар-ч).

Электроэнергия за расчетный период

Расчет электроэнергии за расчетный период производится на основании:

1. разности показаний счетчиков, считанных в цифровом виде, на начало и конец расчетного

периода                ^кон _     } ,Кт.Кн

2. показаний профиля нагрузки (для счетчиков Альфа, ЕвроАльфа, АльфаЮОО)

3. импульсов подсчитанных комплексом (для счетчиков с импульсными выходами)

ДЖ = КЕ -Nr Кт -Кн ГПА р.п. k 7 я , где

Ns - Количество импульсов считанных из профиля нагрузки счетчика за расчетный период (целое число импульсов, эквивалентное расходу электроэнергии за расчетный период);

Д№рп. - Электроэнергия за расчетный период;

Кт,Кн. Ne - Величины, аналогично ранее определенным.

Расчет показаний счетчиков

■ КТСЧ

, где

^п.сч. - Показания счетчика нарастающим итогом с момента включения счетчика;

WH п.сч - Начальные показания счетчика нарастающим итогом на момент запуска ИВК;

Ns - Количество импульсов считанных из профиля нагрузки счетчика нарастающим итогом с момента включения ИВК (целое число импульсов, эквивалентное расходу электроэнергии нарастающим итогом с момента включения ИВК);

КТСЧ - Масштабный коэффициент, записанный в счетчике, зависящий от коэффициентов трансформации по току и напряжению и от способа программирования счетчика (по первичным или вторичным цепям).

Метрологические характеристики

Пределы допускаемых относительных погрешностей по активной и реактивной электроэнергии, а также для разных тарифных зон не зависят от способов передачи измерительной информации и способов организации измерительных каналов ИВК «Альфа-Центр» и определяются классом применяемых электросчетчиков (кл. точности 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1; 2).

Предел допускаемой дополнительной относительной погрешности импульсных измерительных каналов для электрической энергии за сутки и за расчетный период в условиях эксплуатации (при подаче не менее 10000 импульсов) ±0,02%.

Предел допускаемой дополнительной абсолютной погрешности по электроэнергии в ИВК «Альфа-Центр», получаемой за счет математической обработки измерительной информации, поступающей от счетчиков, составляет 1 единицу младшего разряда измеренного (учтенного) значения.

Предел допускаемой относительной погрешности по средней мощности для любого измерительного канала ИВК «Альфа-Центр» на интервалах усреднения мощности, на которых не производилась корректировка времени, рассчитываются по следующим формулам:

На основании показаний о мощности, полученных с импульсных выходов счетчика:

<5 =£,+-------100% , где

Р ’ а-р-тЦ2}

8р - Предел допускаемой относительной погрешности по мощности;

Зз - Предел допускаемой относительной погрешности счетчика по электроэнергии;

Р - Величина измеренной средней мощности, выраженная в кВт (квар);

Тц2) - Интервал усреднения мощности, выраженный в ч;

А - Передаточное число счетчика с импульсным выходом (имп /кВт.ч).

На основании данных профиля нагрузки, считанных в цифровом виде:

Зр=63+     --100% + 1се, ц, /тау • 100% , где

? * Тц2)              ?

8р - Предел допускаемой относительной погрешности по мощности;

8з - Предел допускаемой относительной погрешности счетчика по электроэнергии;

Р ~ Величина измеренной средней мощности, выраженная в кВт (квар);

Тщ) - Интервал усреднения мощности, выраженный в ч;

Ке - Внутренняя константа счетчика Альфа или ЕвроАльфа (величина, эквивалентная «внутреннему» 1 имп., выраженному в кВт.ч; квар.ч);

1ед.мл.разр ~ Единица младшего разряда измеренной средней мощности, выраженная в кВт (квар).

Предел допускаемой дополнительной погрешности по средней мощности на интервале усреднения, на котором производилась корректировка времени, рассчитывается по формуле:

<5„„=——юо% «««          , где

At - величина произведенной корректировки значения текущего времени в счетчике (в секундах);

tUHm - величина интервала усреднения мощности (в минутах).

Предел допускаемой погрешности по времени в каждой точке учета ±5 с (при наличии связи со счетчиком).

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации.

Комплектность

В комплект поставки комплексов входят:

Дополнительно по требованию организаций, производящих ремонт и поверку комплексов, поставляются методика поверки и ремонтная документация.

Поверка

Поверка осуществляется по документу «Комплексы измерительно-вычислительные для учета электрической энергии «Альфа-Центр». Методика поверки» ДЯИМ.466453.006МП, утвержденному ГЦИ СИ «ВНИИМС» в 2005 году.

Перечень основного оборудования для поверки: счетчики Альфа, ЕвроАльфа, А1700, А1200 и ЭВМ с программными компонентами ИВК - пакеты ALPHAPLUS, LITE_AEP, «Альфа-Центр»;

Межповерочный интервал - 4 года.

Нормативные документы

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

ГОСТ 26.203-81 «Комплексы измерительные - вычислительные. Признаки классификации. Общие требования.

ГОСТ 30206-94 (МЭК 687-92) Межгосударственный стандарт «Статические счетчики Ватт-часов активной энергии переменного тока (класс точности 0,2 S и 0,5 S)»

ГОСТ 30207-94 (МЭК 1036-90) Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (класса точности 1 и 2)».

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

ДЯИМ.466453.005 ТУ «Комплексы аппаратно-программных средств для учета электроэнергии на основе УСПД серии RTU-300». Технические условия».

САРБ.411129.001 ТО «Сумматор электронный многофункциональный СЭМ-1.Техническое описание и инструкция по эксплуатации». ТУ БР 076151001-001-93.

Заключение

Тип комплексов измерительно-вычислительных для учета электрической энергии «Альфа-Центр» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.