АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную трехуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения, состоящей из 14 измерительных каналов (ИК).

Измерительные каналы АИИС КУЭ включают в себя следующие уровни.

Первый уровень - измерительно-информационный комплекс (ИИК), включающий в себя: ИИК для ИК с № 1 по № 6: трансформаторы тока и напряжения комбинированные электронные типа ТТНК (далее ТТНК), регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 72862-18  (рег.  №  72862-18), устройства измерительные

многофункциональные ESM (далее - устройства ESM), работающие в режиме измерения электрической энергии в соответствии с ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 31819.22-2012 и ГОСТ 31819.23-2012, устройство синхронизации системного времени (УССВ) на базе блока коррекции времени ЭНКС-2 (рег. № 37328-15) и технические средства приема-передачи данных;

ИИК для ИК с № 7 по № 14: измерительные трансформаторы напряжения (ТН), измерительные трансформаторы тока (ТТ), многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (счетчики), устройство синхронизации системного времени (УССВ) блоки коррекции времени ЭНКС-2 (рег. № 37328-15), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных.

Второй уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя устройства сбора и передачи данных (УСПД) для ИК с № 1 по № 6 УСПД -RTU-325T, для ИК с № 7 по № 14 УСПД - RTU-325, технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы, коммутационное оборудование.

Третий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя сервер баз данных (БД) с установленным серверным программным обеспечением ПО «АльфаЦЕНТР», автоматизированные рабочие места (АРМ) персонала, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

автоматические измерения 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

передача результатов измерений на сервер АИИС КУЭ и автоматизированные рабочие места (АРМ);

периодический (не реже 1 раза в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

автоматическое сохранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

передача журналов событий устройств ESM, УСПД и счетчиков в базу данных ИВК;

обеспечение конфигурирования и настройки параметров АИИС КУЭ;

обеспечение диагностики и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

возможность предоставления по запросу доступа к результатам измерений, данным о состоянии объектов и средств измерений со стороны сервера электросетевых и энергосбытовых организаций;

обработку, формирование и передачу результатов измерений в ХМЬ-формате по электронной почте (с электронной подписью);

обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровнях (установка пломб, паролей и т.п.);

автоматическое выполнение измерений времени (синхронизация часов АИИС КУЭ)

Первичные фазные токи и напряжения для ИК с № 1 по № 6 с помощью ТТНК преобразуются в цифровые сигналы (пакет данных по стандарту IEC 61850-9-2) - цифровой поток Sampled Values (SV), который подлючен к устройству ESM. Номинальное значение измеряемых устройством ESM входных сигналов тока и напряжения опредедяются потоком данных SV согласно IEC 61850-9-2, а также дополнительным программным масштабным коэффициентом для номинальных значений силы и напряжения тока. По мгновенным значениям цифрового потока SV силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре устройства ESM вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности. 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 мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин. Устройства ESM сохраняют и передают вычисленные параметры по цифровым интерфейсам RS-485 и Ethernet на второй уровень (ИВКЭ).

Первичные токи и напряжения для ИК с № 7 по № 14 преобразуются измерительными трансформаторами в унифицированные сигналы, которые по измерительным линиям связи поступают на входы счетчика электроэнергии, где производится измерение мгновенных и средних значений активной и реактивной мощности. На основании средних значений мощности измеряются приращения электроэнергии за интервал времени 30 минут.

Цифровой сигнал с выходов устройств ESM (ИК с № 1 по № 6) и счетчиков (ИК с № 7 по № 14) при помощи технических средств приема-передачи данных поступает на входы УСПД, где производится хранение измеренной информации, ее накопление и передача при помощи технических средств приема-передачи данных на третий уровень системы.

На третьем уровне системы выполняется вычисление электроэнергии и мощности с учетом масштабного коэффициента ТТНК для ИК с № 1 по № 6 и коэффициентов трансформации ТТ и ТН для ИК с № 7 по № 14. ИВК также производит формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов.

Информация с сервера ИВК может быть получена на автоматизированные рабочие места (АРМ) по локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия.

Сервер БД ИВК АИИС КУЭ также обеспечивает прием измерительной информации от АИИС КУЭ утвержденных типов третьих лиц, получаемой в формате XML-макетов в соответствии с регламентами оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ) в автоматизированном режиме посредством электронной почты сети Internet.

Один раз в сутки сервер БД автоматически формирует файл отчета с результатами измерений в формате ХМЬ-макетов в соответствии с регламентами оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ) и отправляет по электронной почте на автоматизированное рабочее место субъекта ОРЭМ. Передача файла с результатами измерений в ХМЬ-формате, подписанного электронной подписью (ЭП) субъекта оптового рынка, в программно-аппаратный комплекс (ПАК) АО «АТС» производится с автоматизированного рабочего места субъекта оптового рынка или с сервера БД.

Каналы связи не вносят дополнительных погрешностей в измеренные значения электроэнергии и мощности, которые передаются от устройств ESM и счетчиков в ИВК, поскольку используется цифровой метод передачи данных.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ) на основе блока коррекции времени ЭНКС-2, включающей в себя источник сигналов эталонного времени на базе приемника глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), входящего в состав УССВ, часы ЭНКС-2, УСПД, сервера БД, устройств ESM и счетчиков. Для обеспечения единства измерений используется шкала координированного времени UTC(SU).

СОЕВ на уровне ИИК синхронизирует шкалу времени устройств ESM по протоколу NTP с точностью 1 мс и ТТНК по протоколу PPS с точностью 1 мкс. Синхронизация шкалы времени часов счетчиков со шкалой времени УСПД происходит не реже одного раза в сутки, корректировка шкалы времени часов счетчиков происходит при расхождении со шкалой времени УСПД более ±2 с.

СОЕВ на уровне ИВКЭ и ИВК синхронизирует шкалу времени устройств сервера БД и УСПД по протоколу NTP с точностью ±1 с.

Журналы событий УСПД, сервера БД, устройств ESM и счетчиков отражают факты событий коррекции шкалы времени с обязательной фиксацией времени до и после коррекции и/или величину коррекции шкалы времени, на которое было скорректировано соответствующее устройство.

Комплектность АИИС КУЭ приведена в таблице 5.

Таблица 5 -

Состав первого и второго уровней ИК АИИС КУЭ приведен в таблице 2. Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ приведены в таблице 3.

Таблица 2 - Состав первого и второго уровней ИК АИИС КУЭ

Примечание - ¹⁾ SV ID - идентификатор SV потока (наименования цифрового потока)

Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ

Основные технические характеристики АИИС КУЭ приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Надежность системных решений:

' резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания и устройства АВР;

' резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники ОРЭМ по электронной почте.

Регистрация событий:

' в журнале событий счетчика, устройства ESM и УСПД:

' параметрирования;

' пропадания напряжения;

' коррекции шкалы времени.

Защищенность применяемых компонентов:

' механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

' счетчика;

' устройства ESM;

' промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

' испытательной коробки;

' УСПД ;

' сервера сбора;

' сервера БД.

' Защита информации на программном уровне:

' результатов измерений (при передаче, возможность использования электронной цифровой подписи);

' установка пароля на счетчик;

' установка пароля на устройства ESM

' установка пароля на УСПД;

' установка пароля на сервер.