1. Национальная аскуэ. Цели и задачи
 Скачать 1.7 Mb.
|
11. Устройства контроля показателей качества электроэнергии. Общие требованияУстройство контроля показателей качества электроэнергии (ПКЭ) предназначено для измерения и регистрации показателей качества электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-97 в электрических сетях систем энергоснабжения общего назначения переменного трехфазного (трех и четырех проводных сетей) и однофазного тока с номинальной частотой 50 Гц. Устройство контроля позволяют организовывать мониторинг ПКЭ в распределительных сетях региона, области, крупных промышленных объектов. Поддержка устройством передачи данных по GSM-каналам и единого времени на основе GPS-технологий позволяет создавать как локальные системы автоматизированного контроля ПКЭ энергоcнабжающих предприятий, так и глобальные автоматизированные системы контроля ПКЭ территориально рассредоточенных энергообъектов. На базе устройства контроля ПКЭ можно создавать подсистемы автоматизированного контроля ПКЭ с возможностью интеграции с автоматизированными системами коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ / АСКУЭ) как в рамках отдельно взятого предприятия, так и электрической (распределительной) сети в целом. Специальные конструкторские решения позволяют использовать устройство для наружного применения в сложных климатических условиях. Устройство контроля ПКЭ обеспечивает измерение и регистрацию следующих показателей качества электроэнергии (в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-97):
Использование устройства позволяет решить следующие задачи:
Требования к устройствам контроля показателей качества электроэнергии Применение специализированных устройств для контроля показателей качества электро энергии должно определяться техническими условиями ЭО, и места их установки на секциях шин объектов учета должны определяться проектами АСКУЭ. УКПКЭ должны производить мониторинг (непрерывный контроль) электрической сети, из мерение показателей качества электрической энергии и производить оценку соответствия показате лей установленным нормам в соответствии с ГОСТ 13109, ТКП 183.1 и ТКП 183.2 согласно заданной длительности интервала времени оценки. 12. Вторичные средства контроля и учета электроэнергииУстройство сбора и передачи данных (УСПД). УСПД – специализированное средство группового учета электроэнергии, используемое в АСКУЭ на среднем уровне для: - автоматического, с программируемой периодичностью, запроса и приема данных приборного учета от группы подключенных к нему по цифровым интерфейсам счетчиков; - хранения накопления и обработки этих данных учета, передачи их по каналу связи на уровень вторичных универсальных средств приборного учета (верхний уровень), в ЦСОД в соответствии с конкретными проектами АСКУЭ; - передачи в обратном направлении служебных или иных данных, например, синхронизация часов электронных счетчиков. УСПД подразделяются в зависимости от выполняемых ими преобразований на 2 вида: с групповой обработкой результатов измерений и без групповой обработки. УСПД должно работать при следующих условиях эксплуатации: −температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 55°С; −относительная влажность воздуха не более 90% при температуре 30°С и более низких температурах без конденсации влаги; −атмосферное давление от 84 до 107 кПа; −отсутствие в окружающем воздухе агрессивных паров и токопроводящей пыли. Назначение и функции УСПД в АСКУЭ. УСПД предназначено для использования в автоматизированных информационно-измерительных системах коммерческого и технического учета электроэнергии и мощности. УСПД предназначено для выполнения в автоматическом режиме следующих функций: −сбор информации со счетчиков электрической энергии и интеллектуальных датчиков по цифровым интерфейсам RS-485, RS-232; −сбор информации со счетчиков электроэнергии, оснащенных импульсными телеметрическими выходами; −обмен данными по интерфейсам RS-232, RS-485, Ethernet 10/100 Мбит; −обработка, запоминание, архивирование и отображение принятой информации в соответствии с заданной конфигурацией параметров УСПД, и передача обработанной информации в центр сбора информации; −автоматическая корректировка текущего времени и календарных данных счетчиков электроэнергии, имеющих цифровой интерфейс; −самодиагностика. УСПД обеспечивает:
УСПД может обеспечивать энергонезависимое хранение во встроенной БД: - суточных графиков - нагрузки средней мощности за интервал интегрирования (30 минут) по каждому каналу измерения на глубину хранения не меньше 35 суток, по каждой группе учета на глубину хранения не менее 3 месяцев. - Значений расхода электроэнергии за сутки по каждому каналу измерения и группы учета не менее 35 суток - Возможность задания параметров настройки УСПД с ПК через оптопорт или с помощью встроенной клавиатуры и индикатора, расположенных на панели УСПД. - Обеспечивает архивацию информации: просмотр текущих и архивных значений параметров. - Ведение журнала событий с привязкой к дате и времени наступления событий. Сохранность памяти программ и данных при пропадании питания на время меньше 10 минут. - Защиту ПО и измерительной информации от несанкционированного изменения параметров путем введения паролей и …. В журнале событий УСПД фиксируются следующие события.
Структурная схема УСПД. УСПД представляет собой специализированный микропроцессорный контроллер, состоящий из основного блока, пульта управления и кроссового блока. Структурная схема УСПД:  Пульт управления имеет в своем составе ЖК-индикатор и клавиатуру и предназначен для ввода и отображения информации УСПД. Кроссовый блок состоит из:
Блок питания представляет собой импульсный источник питания от переменного тока напряжением 220В частотой 50Гц. В состав блока шинных формирователей в зависимости от исполнения прибора могут входить:
Принцип работы УСПД. УСПД является цифровым устройством, работающим под управлением встроенного микропроцессора. Принцип работы УСПД основан на преобразовании сигналов измерительной информации (информация о значениях физических величин) в значения физических параметров, расчете мгновенных и интегральных значений параметров и хранении измеренной и расчетной информации в архивах. Рабочий цикл функционирования УСПД представляет собой последовательность операций:
Обработка измерительной информации осуществляется по заданным алгоритмам. УСПД обеспечивает периодическую синхронизацию времени от сервера центра сбора информации как в самом УСПД (при каждом запросе данных), так и в счетчиках, обслуживаемых данным УСПД. Корректировка времени счетчиков производится обязательно один раз в сутки на величину не более чем 2 мин. Синхронизация времени в счетчиках происходит в случае, когда расхождение текущего времени счетчика и времени УСПД превысит 1 с. События, влияющие на работу УСПД, а также информация о корректировке времени УСПД и счетчиков и изменении параметров настройки УСПД фиксируются в журнале событий УСПД и могут просматриваться обслуживающим персоналом с помощью программного обеспечения центра сбора информации. Устройство и работа составных частей.
В качестве модуля процессора в УСПД используются микропроцессоры, которые представляют собой РС-совместимые одноплатные компьютеры, выполненный в конструктиве стандарта РС104 и предназначенный для использования в качестве вычислителя в системах контроля и управления. Модуль процессора выполняет следующие функции:
Модуль процессора может поддерживать следующие интерфейсы:
Модуль интерфейса RS-232 предназначен для реализации последовательного интерфейса RS-232, используемого для подключения различных внешних устройств (ПК, модем, и др.).
Преобразователь RS-232/RS-485 служит для преобразования сигналов интерфейса RS-232 в сигналы интерфейса RS-485.
Панель управления предназначена для настройки параметров УСПД, индикации измеренных параметров и состояния УСПД и содержит:
Технические характеристики УСПД. УСПД является восстанавливаемым, многоканальным, многофункциональным изделием, работающим в непрерывном режиме. УСПД с помощью внешнего модемного оборудования и радиостанций может поддерживать обмен информацией по следующим каналам связи: −полудуплексным радиоканалам; −по физическим двухпроводным линиям связи; −по выделенным или коммутируемым телефонным каналам; −по локальной сети Ethernet. Скорость передачи информации определяется характеристиками каналов и используемыми модемами. УСПД обеспечивает сбор и передачу данных по интерфейсам RS-485, RS-232, Ethernet 10/100 Мбит и через оптический порт. Скорость передачи информации по интерфейсам RS-485, RS-232 выбирается из ряда 1200, 2400, 4800, 9600 и 19200 бит/ с. К одному интерфейсу RS-485 допускается подключать не более 31 устройства. Скорость обмена данными через оптический порт составляет 9600 бит/с. Питание УСПД может, осуществляется: −от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц и напряжением от 127 до 250В; −от сети постоянного тока напряжением от 180 до 250В; −от источника питания постоянного тока с диапазоном изменения напряжения от 10,8 до 14,1В в случае пропадания напряжения питающей сети переменного тока или в случае пропадания напряжения питающей сети постоянного тока. Интерфейсы, используемые при подключении УСПД. Коммуникационной средой между счетчиком и УСПД могут являться следующие интерфейсы:
Коммуникационной средой между УСПД и серверами верхнего уровня является структурированная кабельная сеть, телефонная сеть с коммутируемыми каналами, Ethernet, GSM, оптоволоконная связь, радио связь или интернет. Организация канала связи в коммуникационной среде осуществляется программными и аппаратными методами. Требования к устройствам сбора и передачи данных. Устройство сбора и передачи данных (УСПД) – это микропроцессорное устройство (контролер), используемое на промежуточном уровне АСКУЭ и предназначенное для запроса и приема данных измерения и учета с нижнего уровня АСКУЭ (от группы счетчиков) по цифровым интерфейсам, накопление и/или обработка полученных данных, передачи их в канал связи на верхний уровень АСКУЭ, а также обратной передачи в счетчики с верхнего уровня АСКУЭ служебных и/или иных данных. УСПД могут располагаться на первом этаже в помещении с ограниченным доступом. В случае размещения УСПД вне помещения с ограниченным доступом предусматривать его установку в вандалоустойчивых шкафах. УСПД должно иметь защиту от несанкционированного доступа кожухом, пломбой, системой паролей разного уровня доступа. УСПД должно строится по модульному принципу, обеспечивающему возможность оптимальной конфигурации устройств в конкретных проектных решениях АСКУЭ. УСПД в автоматическом режиме должен обеспечивать: 1) Сбор и накопление информации от электросчетчиков по цифровому интерфейсу и поддерживать протоколы различных типов счетчиков установленных на объекте. 2) Передачу данных по запросу на верхний уровень или непосредственно в центр сбора и обработки информации. 3) Дополнительную защиту данных учета, передаваемых в канал связи на верхний уровень АСКУЭ как от помех (за счет помехоустойчивого кодирования), так и от несанкционированного доступа к данным (за счет шифрования данных). 4) Корректировку времени и даты электросчетчиков по цифровым интерфейсам не реже 1 раза в сутки. 5) Синхронизацию времени УСПД с единым астрономическим временем, обеспечиваемым верхним уровнем. 6) Самодиагностику. Параметрирование УСПД: 1) При первоначальной установке (настройке), а также в процессе эксплуатации (при замене электросчетчиков, изменении схемы учета и т.п.), параметрирование должно быть возможно только при снятии механической пломбы и вводе паролей, при этом в памяти УСПД («Журнал событий») автоматически должна производится определенная запись с указанием даты и времени. 2) под конкретную схему учета электроэнергии объекта должен обеспечивать:
При необходимости УСПД должен обеспечить: 1) Объединение в сеть с другими УСПД по цифровому интерфейсу (RS-485, Ethernet). 2) Выход в локальную вычислительную сеть (типа Ethernet). 3) Передачу данных по коммуникационным каналам в центр сбора и обработки информации. 4) Возможность параметрирования с PC компьютера через интерфейс или оптопорт. УСПД должно обеспечивать выработку текущего времени с погрешностью не более 1 секунды в сутки как при наличии внешнего питания, так и при полном обесточивании устройства (не менее 8-и лет, при реализации функции локального системного времени в АСКУЭ). УСПД должны позволять обращаться с верхнего уровня АСКУЭ-быт к любому штатному параметру подключенного к УСПД по цифровому интерфейсу счетчику, запросить этот параметр и передать его на верхний уровень АСКУЭ-быт в формате протокола счетчика или формате унифицированного протокола УСПД. Доступ к базе данных УСПД должен быть организован с помощью соответствующего унифицированного протокола информационного канала, позволяющего адресоваться по запросу с верхнего уровня АСКУЭ к отдельным параметрам и элементам базы данных таким образом, чтобы минимизировать время выбора и передачи требуемого состава и объема информации (избыточность запрошенных исходных данных относительно передаваемых должна быть минимальна). Напряжение питания УСПД от сети переменного тока 100, 220 В±20%. Электропотребление УСПД, с полным набором электронных модулей, не должен превышать 30 Вт. Возможность подключения резервного источника тока 100, 220 В. Рабочий диапазон температур - 35°С до + 55°С (для отапливаемых помещений допускается от 0° до + 60°С). Конструкция УСПД должна обеспечивать его размещение, как на стандартных панелях, так и в шкафах навесного настенного монтажа. Схема подключения (на примере УСПД 164-01Б):  |