АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую информационно-измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений и включает в себя следующие уровни:

• 1- й уровень - ИИК (информационно-измерительный комплекс) - включает в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ), напряжения (TH) класса точности 0,5 по ГОСТ 7746 и ГОСТ 1983 соответственно, счётчики активной и реактивной электроэнергии СЭТ-4ТМ.03 класса точности 0,2S/0,5 (2 шт.) по ГОСТ 30206-94 для активной электроэнергии и по ГОСТ 26035-83 для реактивной электроэнергии, EPQS 111.21.18LL класса точности 0,2S/0,5 (1 шт.) по ГОСТ Р 52323-2005 для активной электроэнергии и по ГОСТ Р 52425-2005 для реактивной электроэнергии, установленные на объектах (присоединениях), указанных в таблице 1 (3 измерительных канала).

• 2- й уровень - ИВКЭ (информационно-вычислительный комплекс электроустановки) -включает в себя одно устройство сбора и передачи данных (УСПД) на базе «ЭКОМ-3000U» с подключенным к нему через Com-port RS-485 GPS-приемником точного времени.

• 3- й уровень - (ИВК) информационно-измерительный комплекс - включает в себя каналообразующую аппаратуру, сервер АИИС КУЭ IROBO-2000-4385 TRHN, автоматизированное рабочее место персонала на базе IPM PC-совместимого персонального компьютера и специализированное программное обеспечение (ПО) «Энергосфера».

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня. Аналоговые сигналы переменного тока с выходов измерительных трансформаторов по проводным линиям связи поступают на входы счетчиков электроэнергии. В счетчике осуществляется выборка мгновенных значений напряжения и тока, преобразование их в цифровой код и передача по скоростному каналу микроконтроллеру. Микроконтроллер по выборкам мгновенных значений силы электрического тока и напряжения производит вычисление усредненных за период 0,02 с значений активной мощности, среднеквадратических значений напряжения и тока в каждой фазе. По вычисленным значениям активной мощности, напряжения и тока вычисляются полная и реактивная 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 беспроводным линиям связи (посредством GSM-модема) поступает на входы УСПД, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и TH, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по проводным линиям на третий уровень системы (сервер БД), а также отображение информации по подключенным к УСПД устройствам.

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов. Передача информации в организации - участники оптового рынка электроэнергии осуществляется от сервера АИИС КУЭ посредством сети Internet (основной канал).

Используемое в составе АИИС КУЭ программное обеспечение «Энергосфера» позволяет производить сбор данных с УСПД, обработку, хранение полученных данных на жёстких дисках сервера, осуществлять передачу данных в смежные системы, в том числе в филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» - Липецкое РДУ, ОАО «АТС», отображать с помощью АРМ эти данные в наглядной форме (таблицы, графики), вести оперативный контроль средней (получасовой) мощности, дифференцированной по времени суток, выводить полученную информацию на печать.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), включающей в себя приемник сигналов точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). GPS-приемник подключается к УСПД «ЭКОМ-ЗОООИ». Время УСПД синхронизировано со временем приемника, сличение происходит один раз в сутки, погрешность синхронизации не более 0,1 с. УСПД осуществляет коррекцию времени сервера и счетчиков. Сличение времени сервера АИИС КУЭ со временем УСПД «ЭКОМ-3000U» осуществляется 1 раз в сутки, и корректировка времени выполняется при расхождении времени сервера и УСПД ± 1с. Корректировка времени счетчиков выполняется один раз в сутки при расхождении со временем УСПД ± 1 с. Погрешность системного времени не превышает ± 5 с.

Комплектность АИИС КУЭ 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

Примечания:

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

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

• 3. Допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40°С до + 60°С, для счетчиков СЭТ-4ТМ.03, EPQS 111.21.18LL от минус 40°С до + 60°С, для УСПД от минус 10 °C до +50 °C;

• 4. Нормальные условия:

• - параметры сети: напряжение (0,98 4-1,02) Uhom; ток (1 + 1,2) Ihom, coscp = 0,9 инд.;

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

• 5. Рабочие условия:

• - параметры сети: напряжение (0,9 +1,1) Uhom; ток (0,05+ 1,0) Ihom, coscp = 0,8 инд.;

• - допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 30°С до + 35°С, для счетчиков СЭТ-4ТМ.03 и EPQS 111.21.18LL : точка измерения № 1 от + 20°С до + 35°С, точки измерения № 2,3 от минус 5°С до + 35°С; для УСПД от +10°С до +35°С;

• 6. Трансформаторы тока соответствуют ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения - ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии - ГОСТ Р 52323 - для EPQS 111.21.18LL, ГОСТ 30206 - для СЭТ-4ТМ.03 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ Р 52425- для EPQS 111.21.18LL, ГОСТ 26035 - для СЭТ-4ТМ.03 в режиме измерения реактивной электроэнергии;

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

Надежность применяемых в системе компонентов:

• - электросчётчик - среднее время наработки на отказ Т_о = 90 000 час (для СЭТ-4ТМ.03, EPQS 111.21.18LL), среднее время восстановления работоспособности tB = 2 часа;

• - УСПД - среднее время наработки на отказ Т_о = 75 000 час, среднее время восстановления работоспособности tB = 24 час;

• - СОЕВ - среднее время наработки на отказ Т_о = 75 000 час, среднее время восстановления работоспособности tB = 24 час

• - сервер - параметры надежности Кг= 0,99, tB = 1 час.

Надежность системных решений:

• - резервирование питания УСПД с помощью устройства АВР;

• - резервирование питания электросчетчиков.

В журналах событий фиксируются факты:

-журнал счётчика:

• - факты параметрирования;

• - попытки несанкционированного доступа;

• - связи со счетчиком, приведшие к каким-либо изменениям данных;

• - факты коррекции времени (изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени);

• - отклонения напряжения в измерительных цепях от заданных пределов;

• - отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях;

• - пропадание напряжения.

- журнал УСПД:

• - факты параметрирования;

• - факты пропадания напряжения;

• - факты коррекции времени - изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени;

• - ввод расчётных коэффициентов измерительных каналов (коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока и напряжения);

• - ввод/изменение групп измерительных каналов учёта электроэнергии для расчёта агрегированных значений электроэнергии по группам точек измерений;

• - установка текущих значений времени и даты;

• - попытки несанкционированного доступа;

• - факты связи с УСПД, приведшие к каким-либо изменениям данных;

• - перезапуски УСПД (при пропадании напряжения, зацикливании и т.п.);

• - отключение питания.

Организационные решения:

• - наличие эксплутационной документации.

Защищённость применяемых компонентов:

• - наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:

• - электросчётчика;

• - промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

• - испытательной колодки;

-УСПД;

• - сервера;

• - наличие защиты на программном уровне:

• - информации:

• - при передаче:

• - результатов измерений;

• - при параметрировании:

• - установка пароля на счетчик;

• - установка пароля на УСПД;

• - установка пароля на сервер;

• - конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ.

Возможность проведения измерений следующих величин:

• - приращений активной электроэнергии;

• - приращений реактивной электроэнергии;

• - времени и интервалов времени;

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-ти минутных приращений (функция автоматизирована);

- сбора:

-1 раз в сутки (функция автоматизирована);

Возможность предоставления информации о результатах измерения:

• - в смежные организации:

- ООО «ГЭСК» (в автоматическом режиме) с сервера АИИС КУЭ ОАО «ЭКЗ «Лебедянский» посредством сети Internet (основной канал связи). ООО «ГЭСК» оказывает услуги ОАО «ЭКЗ «Лебедянский» по передаче подписанных электронно-цифровой подписью ООО «ГЭСК» результатов измерения в ПАК ОАО «АТС», в филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» - Липецкое РДУ по электронной почте. ООО «ГЭСК» выполняет роль энергосбытовой организации, которая намерена приобретать электрическую энергию и мощность с ОРЭМ для ОАО «ЭКЗ «Лебедянский».

Глубина хранения информации профиля:

• - электросчетчик тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 100 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;

• - УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее 35 сут (функция автоматизирована); сохранение информации при отключении питания - 3 года

• - ИВК - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - за весь срок эксплуатации системы (функция автоматизирована).

Синхронизация времени с использованием модуля GPS (функция автоматизирована).