АПИС КУЭ представляет собой многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

• 1-й уровень - измерительно-информационный комплекс (ИИК) включает в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) классов точности 0,2S, 0,5S и 0,5 по ГОСТ 7746, измерительные трансформаторы напряжения (TH) классов точности 0,2 и 0,5 по ГОСТ 1983, счетчики активной и реактивной электроэнергии Евро АЛЬФА класса точности 0,2S и 0,5 S по ГОСТ 30206 для активной электроэнергии, 0,2 и 0,5 по ГОСТ 26035 для реактивной электроэнергии, установленные на объектах, указанных в таблице 1 (23 точки измерений).

• 2- й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) включает в себя устройства сбора и передачи данных УСПД типа RTU-325, устройство синхронизации системного времени yCCB-35HVS и каналообразующую аппаратуру.

• 3- й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя сервер АИИС КУЭ, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и программное обеспечение (ПО).

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по вторичным измерительным цепям поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности, которые усредняются за период 0,02 с. 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 0,02 с мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.

Средняя активная (реактивная) электрическая мощность вычисляется как среднее значение мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям связи поступает на входы УСПД, где осуществляется хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по радиорелейной линии связи на третий уровень системы (сервер АИИС КУЭ).

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, вычисление значений электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и TH, хранение измерительной информации, оформление справочных и отчетных документов, а также передача накопленных данных в информационные системы организаций-участников оптового рынка электроэнергии. Передача информации организациям-участникам оптового рынка электроэнергии осуществляется по выделенному каналу передачи данных через интернет-провайдера.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), включающей в себя устройство синхронизации системного времени (УССВ) на базе GPS-приемника, внутренние часы УСПД, счетчиков и сервера АИИС КУЭ. Время УСПД синхронизировано с временем УССВ, погрешность синхронизации не более ±2 с, сличение производится один раз в час. Сличение времени сервера АИИС КУЭ с временем УСПД осуществляется один раз в 3 минуты, и корректировка времени выполняется при расхождении времени сервера и УСПД ±2 с. Сличение времени счетчиков со временем УСПД RTU -325 осуществляется один раз в сутки, корректировка времени счетчиков происходит при расхождении со временем УСПД ±2 с. Погрешность системного времени не превышает ±5 с.

Комплектность АИИС КУЭ ОАО «Металлургический завод им. А.К. Серова» определяется проектной документацией на систему.

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

Состав измерительных каналов и их основные метрологические характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1. Метрологические характеристики ИК

Продолжение таблицы 1

Примечания:

• 1. Характеристики погрешности ПК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая);

• 2. В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;

• 3. Нормальные условия:

• - параметры сети: напряжение (0,98 -г 1,02) Ином; ток (1 ч- 1,2) Ihom, coscp = 0,9 инд.;

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

• 4. Рабочие условия:

• - параметры сети: напряжение (0,9 э- 1,1) Ином; ток (0,02-? 1,2) 1ном для ИК №(1-3, 5-12, 23), для остальных ИК ток (0,05+ 1,2) 1ном; инд. 0,5<cos<p<0,8 емк.

-допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40 до + 70°С; для счетчиков от минус 40 до + 70 °C; для УСПД от минус 10 до + 50 °C; для сервера от +15 до +35 °C.

• 5. Погрешность в рабочих условиях указана для cos(p - 0,8 инд и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от 0 °C до +35 °C;

• 6. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ 30206 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035 в режиме измерения реактивной электроэнергии;

• 7. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные (см. п. 6 Примечаний) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 1. Допускается замена УСПД на однотипный утвержденного типа.

Надежность применяемых в системе компонентов:

• - электросчётчик - среднее время наработки на отказ не менее Т = 50000 ч, среднее время

восстановления работоспособности (tB) не более 2 ч;

• - УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т = 100000 ч, среднее время

восстановления работоспособности (tB) не более 24 ч;

• - сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т = 80000 ч, среднее время восстановления

работоспособности tB = 1 ч.

Надежность системных решений:

• - резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться организациям-участникам оптового рынка электроэнергии с помощью электронной почты и сотовой связи;

В журналах событий фиксируются факты:

• - журнал счётчика:

• - параметрирования;

• - пропадания напряжения;

• - коррекции времени в счетчике;

• - журнал УСПД:

-параметрирования;

• - пропадания напряжения;

• - коррекции времени в счетчике и УСПД;

• - пропадание и восстановление связи со счетчиком;

• - выключение и включение УСПД;

Защищённость применяемых компонентов:

• - механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

• - электросчётчика;

• - испытательной коробки;

-УСПД;

- сервера;

• - защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:

• - электросчетчика,

• - УСПД,

• - сервера.

Возможность коррекции времени в:

• - электросчетчиках (функция автоматизирована);

• - УСПД (функция автоматизирована);

• - ИВК (функция автоматизирована).

Возможность сбора информации:

• - о состоянии средств измерений (функция автоматизирована);

• - о результатах измерений (функция автоматизирована).

Цикличность:

• -  измерений: 30 мин(функция автоматизирована);

• -  сбора информации: один раз в сутки (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

- электросчетчик ЕвроАльфа - тридцатиминутные приращения активной и реактивной электроэнергии по точкам измерений не менее 35 суток; хранение данных при отключении питания - не менее 5 лет;

• - УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее 45 суток; хранение данных при отключении питания - не менее 5 лет;

• -  ИВК - хранение результатов измерений и информации состояний средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.