АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, двухуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения, которая состоит из 6 измерительных каналов (далее - ИК), информационно-вычислительного комплекса АИИС КУЭ (далее - ИВК).

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

• - измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

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

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

• -  передача в организации - участники оптового рынка электроэнергии (ОРЭ) результатов измерений;

• -  предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений со стороны организаций - участников оптового рынка электроэнергии;

• - 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 КУЭ;

• - конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

• - ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

• 1- й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), включающие в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ), измерительные трансформаторы напряжения (TH), счетчики активной и реактивной электроэнергии типа ХИТОН, а также вторичные цепи.

Состав и метрологические характеристики ИИК приведены в таблице 1.

• 2- й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) АИИС КУЭ, включающий в себя PC-совместимый компьютер в серверном исполнении с установленным специализированным программным обеспечением «Windows 2000 Server, Office 2000 или ХР», систему обеспечения единого времени (далее - СОЕВ), аппаратуру передачи данных внутренних и внешних каналов связи, автоматизированное рабочее место оператора (далее - АРМ) и специализированное программное обеспечение.

Принцип действия:

На уровне ИИК первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии.

Счетчик преобразует аналоговые сигналы пропорциональные значениям активной, реактивной мощностей и фазного напряжения в цифровой код с последующей линеаризацией характеристики с помощью калибровочных коэффициентов. Далее счетчик вычисляет значения других параметров электроэнергии (значений накопленной активной и реактивной энергии нарастающим итогом с момента включения, полного тока в каждой фазе, линейных напряжений, Cos (р (tg <р)) в точке учета. Значения измеренных и вычисленных параметров поступают в соответствующую зону буфера памяти с присвоением номера соответствующего завершенного интервала времени измерения (нумерация сквозная в течение года), кроме того, для каждого измерения регистрируется время записи в буфер памяти.

Данные со счетчиков по каналам связи с использованием интерфейса RS-485 поступают на уровень ИВК, который реализован на базе двух (основного и резервного) серверов АИИС и включает в свой состав:

• • ЭВМ серверов;

• • необходимое количество АРМ-ов;

• • источник бесперебойного питания (UPS);

• • информационные кабели;

• • кабель подключения к питающей сети;

• • каналообразующую и приемо-передающую аппаратуру;

• • устройство GPS (измерения точного астрономического времени);

Основой сервера ИВК является ЭВМ-сервер (Процессор Intel Xeon Quad-Core Е5405А 2.0GHz/1333/2X6Mb Box, память DDR-П 1Gb FB ECC REG Kingston (KVR667D2D8F5/1G), дисковод внешний l,44Mb/3,5" NEC <USB >, привод DVD+/-RW NEC (Optiarc) AD5200A-0B <IDE>, накопитель Seagate 320Gb SATA-1I-7200-16M <ST3320620AS> SATA, корпус Intel SC5299BRP 650W (1+0) PSU, rackable) работающий под операционной системой Windows 2000 Server и выполняющая весь набор программ сбора и представления данных (СПД).

На крыше здания энергоцеха ОАО «НТКРЗ» установлена антенна GPS-приемника СОЕВ. Карта сопряжения GPS-приемника с ЭВМ установлена в ЭВМ сервера АИИС.

Поддержание единого системного времени осуществляется посредством приемника сигналов точного времени GPS-приёмника, подключенного к серверу, 1 раз в секунду. Взаимодействие между сервером и устройством синхронизации времени организуется по цифровому интерфейсу RS-232.

При опросе счётчика ему передаётся текущее время сервера. Сравнение времени сервера и астрономического времени производится 1 раз в секунду и при расхождении на 0.01 секунды, время сервера синхронизуется с астрономическим.

Данные со счётчиков снимаются кратно одной минуте. Есть возможность просматривать 30-и минутные данные как по местному, так и по Московскому времени.

Для защиты измерительной системы от несанкционированных изменений (корректировок) возможна организация многоступенчатого доступа к текущим данным и параметрам настройки системы (электронные ключи, индивидуальные пароли и программные средства для защиты файлов и базы данных).

Структурная схема АИИС КУЭ представлена на рис.1.

Сервер

АРМ оператора АИИС

Счетчик коммерческого учета электроэнергии

Медиаконвертер оптика -> Ethernet

Преобразователь RS-485 -> Ethernet с каскадированием

Оптический кросс 16 портов

Блок бесперебойного питания 450VA

Блок бесперебойного питания 1000VA (с креплением в стойку)

Блок питания 12В 120Вт (для коммутатора, медиаконвертера и преобразователя)

Маршрутизатор

ТП печи

РУ-6 кВ

Интернат

ЛВС ОАО «НТКРЗ»

с о о o р

6 ' -6 0 Ci И

ТП-11

РУ-6 кВ

Коммутатор с поддержкой кольцевой структуры сети

АРМ диспетчера

Рисунок 1 - Структурная схема АИИС ОАО «НТКРЗ»

Таблица 3

В комплект поставки также входит техническая и эксплуатационная документация на систему и на комплектующие средства измерений.

Состав измерительных каналов и их метрологические характеристики приведены

в таблице 1

Таблица 2-Метро логические характеристики ИК

Приписанные погрешности измерения активной электрической энергии и мощности в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ»

Приписанные погрешности измерения реактивной электрической энергии и мощности в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ»

• 1. Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ»:

• •  напряжение питающей сети: напряжение (0,98... 1,02)-U_HO„, ток (1... 1,2) -1ном, cos(p=0,9_UHd_;

• •  температура окружающей среды (20±5) °C.

• 2. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ»:

• •  напряжение питающей сети (0,9...1,1)-U_HOM, ток (0,05 ...1,2) Т_ном температура окружающей среды:

• •  для счетчиков электроэнергии Хитон от О °C до плюс 55 °C;

• •  трансформаторы тока по ГОСТ 7746;

• •  трансформаторы напряжения по ГОСТ 1985.

• 3. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ 52323 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035 в режиме измерения реактивной электроэнергии;

• 4. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные (см. п. 3 Примечания) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Замена оформляется актом. Внесение изменений в описание типа АИИС КУЭ осуществляется в установленном Ростехрегул ирован ием порядке.

Параметры надежности применяемых АИИС КУЭ ОАО «НТКРЗ» измерительных компонентов:

• - счетчик - среднее время наработки на отказ не менее 70000 часов, среднее время восстановления работоспособности 6 часов;

• - сервер - коэффициент готовности не менее 0,99, среднее время восстановления работоспособности не более 1 часа;

• - СОЕВ -.коэффициент готовности-не менее 0,95, среднее время восстановления-не более 24 часов.

Надежность системных решений:

• - резервирование питания ИВК с помощью источника бесперебойного питания и устройства АВР;

• - резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться с помощью электронной почты и сотовой связи;

• - в журналах событий счетчика и концентратора фиксируются факты:

• 1) пропадания напряжения;

• 2) коррекция времени

Защищенность применяемых компонентов:

• - наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:

• 1) счетчика;

• 2) промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

• 3) испытательной коробки;

• - наличие защиты на программном уровне:

• 1) пароль на счетчике;

• 2) пароли на сервере, предусматривающие разграничение прав доступа к измерительным данным для различных групп пользователей.

Возможность коррекции времени в:

• - счетчиках (функция автоматизирована);

• - серверах (функция автоматизирована);