Аскуэ ктс «Энергия» Назначение комплекса

Комплекс технических средств (КТС) «Энергия+» - единственный в РФ комплекс, обеспечивающий единую техническую и программную платформу для построения автоматизированных информационно-измерительных систем (АИИС)

• коммерческого учета электроэнергии и мощности на розничном и оптовом рынке электроэнергии;

• технического учета электроэнергии с функциями телесигнализации и телеуправления;

• коммерческого и технического учета энергоносителей (пара, природного и технического газов, тепловой энергии с паром и водой) с функциями телесигнализации.

Принципы построения АИИС КУЭ на базе КТС "Энергия+" для целей расчетов на оптовом и розничном рынке электроэнергии

Такие АИИС КУЭ строятся по двухуровневой схеме (счетчики на подстанциях – центр АИИС КУЭ), без так называемого УСПД (устройство сбора и передачи данных, которое негативно влияет на метрологию и надежность систем) и позволяют:

• сводить баланс электроэнергии и мощности на 15сек/3мин/15мин/30мин/1час интервалах времени;

• прогнозировать отклонения от заявленного почасового графика потребления/выработки электроэнергии и мощности;

• контролировать мгновенные параметры электросети (напряжения, токи и т.д.);

• расчётов на оптовом и розничном рынках электроэнергии и мощности;

• прогнозирования отклонения от заявленного почасового графика потребления/выработки электроэнергии и мощности.

Структурная схема двухуровневой АИИС КУЭ/ТУЭ (на базе КТС «Энергия+») приведена на рисунке 1.2.

О прогнозировании отклонений от почасовых графиков потребления/выработки электроэнергии и мощности

Правила оптового и розничного рынка электроэнергии требуют от каждого предприятия соблюдения заявленного почасового графика потребления/выработки электроэнергии и мощности.

АИИС КУЭ (на базе КТС «Энергия+») обеспечивает возможность оперативного контроля и прогнозирования за соблюдением заявленного почасового графика на интервалах 30 сек и 3 мин.

Рис. 1.2. Структурная схема двухуровневой АСКУЭ

ИВК КТС «Энергия+» располагается на втором (верхнем) уровне АИИС КУЭ/ТУЭ предприятия и выполняется, как правило, в стоечном исполнении.

В состав стойки ИВК входят:

• каналообразующая аппаратура приема/передачи данных от электросчетчиков с цифровыми и/или импульсными интерфейсами;

• IBM-совместимый компьютер (сервер) в промышленном исполнении с нормированными показателями надежности (обязательное требование ОРЭ);

• система обеспечения единого времени (СОЕВ);

• источник бесперебойного питания оборудования стойки;

• каналообразующая аппаратура для передачи данных АИИС КУЭ/ТУЭ как внутри предприятия, так и сторонним организациям.

На компьютер (сервер) устанавливается, в настоящее время, следующее программное обеспечение:

• Операционная система Windows7 Pro Rus

• СУБД MS SQL 2008 R2

• Базовое программное обеспечение (БПО)

• Дополнительное программное обеспечение КТС «Энергия+» (генераторы отчетов и мнемосхем, программы передачи данных в ЭСО, программы связи с SCADA систем и пр.)

БПО КТС «Энергия+» реализовано по технологии «клиент-сервер». Серверная часть содержит программы приема и обработки данных, SQL-сервер и WEB-сервер и обеспечивает основные функции ИВК - прием, обработку, хранение и публикацию данных.

Предоставление (публикация) информации:

• автоматическая генерация мнемосхем, графиков, отчетов с периодом 15сек/3 мин/15 мин/30 мин/час/сутки/месяц;

• хранение данных и отчетов (документов) в течение требуемого времени;

• встроенные генераторы документов и мнемосхем, позволяющие пользователю менять форму отчетов и содержание мнемосхем.

Защита данных:

• дублирование данных для защиты от случайных сбоев на всех уровнях АИИС КУЭ;

• 20 паролей на нескольких уровнях защиты программного обеспечения от несанкционированного доступа;

• оригинальные алгоритмы для выявления поврежденных файлов.

Первый уровень

Устройство каналообразующее Е443М7(EURO) (модульное устройство сбора данных на 8/12/16/20/24/28/32 канала) относится к каналообразующей аппаратуре состоит из модулей, которые предназначены:

– модуль МДВ−8М (Master) для подсчета по каждому из 8−и входных каналов количества импульсов, поступающих от импульсных интерфейсов индукционных и (или) электронных счетчиков электрической энергии (электросчетчиков) или приема сигналов типа «сухой контакт» от датчиков телесигнализации (далее по тексту – ТС), с подсчётом количества изменений состояния линий ТС, и выдачи этих данных в интерфейс RS-485 и (или) двухпроводные линии симплексной, полудуплексной связи (интерфейсы СИМ и ПДС соответственно) через подключаемые модули СИМ и ПДС;

– модуль МДВ−4S (Slave) для подключения к модулю МДВ−8М и обеспечивает подсчет по каждому из 4−х входных каналов количества импульсов, поступающих от импульсных интерфейсов электросчетчиков или приема сигналов от датчиков ТС с подсчётом количества изменений состояния линий ТС. Подключение модулей МДВ−4S (до 6 шт.) обеспечивает расширение количества входов до 32;

− модуль СИМ для подключения к модулю МДВ−8М и обеспечивает параметры сигналов интерфейса СИМ, выдаваемых в линию симплексной связи (односторонней связи);

− модуль ПДС для подключения к модулю МДВ−8М и обеспечивает параметры сигналов интерфейса ПДС, выдаваемых в линию полудуплексной связи (двухсторонняя поочередная связь).

Р ис. 1.3. Устройство каналообразующее Е443М7(EURO)

Модули МДВ−4S могут быть удалены от компактно расположенных модулей МДВ−8М, СИМ, ПДС и источника питания на расстояние, определяемое сопротивлением линий питания (шлейфа) от источника питания до модулей МДВ−4S.

Эквивалентная схема питания модулей МДВ−4S приведена на Рисунке 1.4.

Рис. 1.4. Эквивалентная схема питания модулей МДВ−4S

R1 – R6 – сопротивление участков линии питания (шлейфа) модулей МДВ−4S;

∆U₁ − ∆U₆ – падения напряжения на участках линии питания.

При удаленном подключении модулей МДВ−4S должно выполняться условие

г де U_ИП – напряжение источника питания, В;

∆U_i – падения напряжения на i−том участке линии питания (см. Рисунок 1.4), В.

П адения напряжения на участках линии питания вычисляют по формуле

где U_ИП – напряжение источника питания, В;

R_i – сопротивление i−того участка линии питания (см. Рисунок 1.3), Ом.

N – количество подключенных модулей МДВ−4S (от 6 до 1) на конце участка линии питания с R_i (см. Рисунок 1.4);

i – номер участка линии питания.

Пример расчета

Требуется установить:

− модули МДВ−8М, СИМ, ПДС и источник питания на подстанции № 1;

− один модуль МДВ−4S на подстанции № 6, удаленной от подстанции № 1 на 251 м;

− один модуль МДВ−4S на подстанции № 7, удаленной в свою очередь от подстанции № 6 на 138 м;

− один модуль МДВ−4S на подстанции № 4, удаленной в свою очередь от подстанции № 7 на 100 м.

− один модуль МДВ−4S на подстанции № 5, удаленной в свою очередь от подстанции № 4 на 118,9 м;

− один модуль МДВ−4S на подстанции № 2, удаленной в свою очередь от подстанции № 5 на 196 м.

− один модуль МДВ−4S на подстанции № 3, удаленной в свою очередь от подстанции № 2 на 174 м;

Линии питания предполагается выполнять проводами сечением 0,5 мм² (электрическое сопротивление 1 км одного провода составляет 36 Ом, шлейфа – 72 Ом).

Источник питания предполагается применять с выходным напряжением 27 В. Расстояния между ТП на плакате №1.

Рассчитываем падения напряжения по формуле 2 на участках линии питания:

− между подстанцией № 1 и № 6

− между подстанцией №6 и № 7

− между подстанцией № 7 и № 4

- между подстанцией №4 и №5

- между подстанцией №5 и №2

- между подстанцией №2 и №3

Проверяем выполнение условия по формуле 1

В результате проверки выявлено, что необходимое условие, согласно формуле 1 выполняется.

Схема расположения оборудования приведена на Рисунке 1.5

Рис. 1.5. Схема расположения оборудования АИИСКУЭ первого уровня на заводе

Модули МДВ−4S могут быть удалены от компактно расположенных модулей МДВ−8М, СИМ, ПДС (или другой каналообразующей аппаратуры, при автономном использовании) и источника питания на расстояние, при котором выполняется необходимое условие, согласно формуле 1, но не более 1200 м.

Ограничение расстояния до 1200 м определяется параметрами линии связи интерфейса RS-485, по которому модули МДВ−4S соединяются с модулем МДВ-8М .

Модули МДВ−4S могут использоваться в автономном режиме (без модуля МДВ-8М), но только для приема сигналов типа «сухой контакт» от датчиков ТС и подсчёта количества изменений состояния линий ТС. Для опроса МДВ−4S, работающих в автономном режиме используется интерфейс RS-485 (тот же, с помощью которого МДВ−4S подключается к МДВ−8М), к которому подключается каналообразующая аппаратура. При производстве все входы модуля МДВ−4S настроены в режим приема от датчиков ТС как S-входы с минимальной длительностью импульса – 1 сек. Для работы в автономном режиме специальной настройки входов не требуется, нужно настроить только параметры интерфейса для подключения к каналообразующей аппаратуре.

К модулям подключены электронные счетчики электрической энергии, установленные на ТП- ЦЭ6803.

ЦЭ6803 используется для измерения и учета электроэнергии  в трехфазных цепях переменного тока. Характеристики надежности:

• Средняя наработка на отказ — 160000 часов.

• Межповерочный интервал — 16 лет.

• Средний срок службы — 30 лет.

• Гарантийный срок — 4 года (включая срок хранения).

Таблица 1.1.

Технические характеристики счетчика ЦЭ6803

Показатели	Величины
Класс точности	1; 2
Число тарифов	1
Частота измерительной сети, Гц	50±2,5
Номинальное фазное (линейное) напряжение, В	57,7; 100; 127; 220;
Номинальная (максимальная) сила тока*, А	1; 5; 10
Максимальная сила тока, А: - для электросчетчиков непосредственного включения - для электросчетчиков трансформаторного включения	50; 100 7,5
Стартовый ток (чувствительность): - для электросчетчиков непосредственного включения, Iб - для электросчетчиков трансформаторного включения, Iном	0,004; 0,005 0,002; 0,003
Полная потребляемая мощность параллельной цепи, не более, В*А, (Вт)	6 (0,6)
Полная потребляемая мощность последовательной цепи, не более, В*А	0,1
Диапазон рабочих температур, °С	от -40 до 60
Габаритные размеры, мм	110 x 143 x 72,5
Масса, не более, кг	1

Второй уровень

Второй уровень состоит из:

1. платы ввода

2. Приемник меток GPS-M (устройство сервисное НЕКМ. 426479.008)

3. Компьютер БПО КТС «Энергия+» версия 6.4.

Оборудование устанавливаем в диспетчерском пункте ТП №1

Рис. 1.6. Схема подключения платы по интерфейсу RS – 485

через устройство сервисное к информационно–измерительному комплексу (ИВК) из состава КТС "Энергия+"

Плата ввода относится к каналообразующей аппаратуре и предназначена для:

• приема и хранения данных, полученных по каждому из 16 входных каналов, от устройств, имеющих двухпроводную пинию симплексной связи (интерфейс СИМ);

• выдачи полученных данных по запросу от устройств, имеющих интерфейс RS–485.

Устройство сервисное НЕКМ. 426479.008 предназначено для выполнения следующих функций:

• конвертер интерфейсов RS-232/RS-485;

• прием сигналов, передаваемых по сети звукового вещания, радиоэфира,и от приемника GPS-M и коррекции по этим сигналам таймера ИВК .

• коммутация цепей питания.

Оборудование АИИСКУЭ для завода приведено в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Оборудование АИИСКУЭ для завода

№	Наименование	Количество
1	Плата ввода НЕКМ.426419.004-01 РЭ	2
2	Приемник меток GPS-M	1
3	БПО КТС «Энергия+» версия 6.4	1
4	Модуль МДВ−4S	6
5	Модуль МДВ−8М	1
6	Модуль ПДС	1
7	Модуль СИМ	1
8	Источник питания 27 В	1
9	ЦЭ6803	7