АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную двухуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерений.

АИИС КУЭ состоит из следующих уровней:

• 1) Уровень измерительно-информационного комплекса (ИИК), выполняющий функцию автоматического проведения измерений в точке измерений и включающий в себя:

• - измерительные трансформаторы тока (ТТ);

• - многофункциональные счетчики электрической энергии.

• 2) Уровень устройства сбора и передачи данных (УСПД) подстанции, выполняющий функции консолидации информации по подстанции и включающий в себя:

• - устройство сбора и передачи данных, обеспечивающее интерфейс доступа к уровню ИИК;

• - технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура).

Автоматизированный сбор и хранение результатов измерений со второго уровня, функция подготовки и передачи отчетных документов пользователям обеспечивается информационно-вычислительным комплексом (ИВК) МЭС Волги.

Система обеспечения единого времени (СОЕВ) формируется на всех уровнях АИИС КУЭ и выполняет законченную функцию измерений текущего времени, осуществляет привязку к координированному времени UTC, обеспечивает синхронизацию времени при проведении измерений количества электроэнергии.

АИИС КУЭ выполняет следующие функции:

• - измерения приращений активной и реактивной электрической энергии на заданных интервалах времени;

• - измерения средних значений активной и реактивной электрической мощности на заданных интервалах времени;

• - ведение системы обеспечения единого времени.

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые 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 мин.

Результаты измерений счетчиками активной и реактивной электроэнергии собираются УСПД, где производится накопление и хранение результатов измерений по подстанции.

В компонентах АИИС КУЭ автоматически поддерживается единое время. Время в АИИС КУЭ постоянно синхронизируется с координированным временем UTC с помощью устройства синхронизации системного времени (УССВ) - GPS-приемника, принимающего сигналы глобальной системы позиционирования. Коррекция производится при отклонении времени устройства от единого времени АИИС КУЭ на ± 1 с и более. Значение времени часов счетчиков корректируется при каждом обмене данными с УСПД. Время в АИИС КУЭ соответствует текущему московскому времени.

Журналы событий счетчика электроэнергии и УСПД содержат значение коррекции и времени (дата, часы, минуты) ее выполнения.

Надежность системных решений:

• - резервирование питания УСПД 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 электрической энергии и УСПД фиксируются факты:

• - параметрирования;

• - пропадания напряжения;

• - коррекция времени.

Защищенность применяемых компонентов обеспечивается механической защитой от несанкционированного доступа и пломбированием: счетчика; промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения; испытательной коробки; УСПД.

В комплект добавленных измерительных каналов АИИС КУЭ входят технические средства, представленные в таблице 3.

Таблица 3 - Технические средства добавленных измерительных каналов

Уровень подстанции реализован на базе УСПД RTU-325 (Госреестр № 19495-03).

Состав дополнительных измерительных каналов АИИС КУЭ и их метрологические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Состав дополнительных измерительных каналов АИИС КУЭ «ПС 500 кВ Пенза-2» и их метрологические характеристики

В столбце 8 таблицы 2 приведены границы допускаемой относительной погрешности при доверительной вероятности, равной 0,95, при следующих условиях:

• 6₁. а.о - границы допускаемой основной погрешности измерений активной электрической энергии при I = 0,1-1_ном для cosф = 0,8;

• 6₂. _а.о - границы допускаемой основной погрешности измерений активной электрической энергии при I = 1_ном для cosф = 0,8;

5₁,р._о - границы допускаемой основной погрешности измерений реактивной электрической энергии при I = 0,1-1_ном для simp = 0,6;

З₂._р._о - границы допускаемой основной погрешности измерений реактивной электрической энергии при I = 1_ном для sincp = 0,6;

5₁,а.р - границы допускаемой погрешности измерений активной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = 0,1-1_ном для cosф = 0,8;

З₂._а._р - границы допускаемой погрешности измерений активной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = 1_ном для cosф = 0,8;

• 3₁. _р._р - границы допускаемой погрешности измерений реактивной электрической энергии при в рабочих условиях применения I = 0,1-1_ном для sinф = 0,6;

• 3₂. _р._р - границы допускаемой погрешности измерений реактивной электрической энергии в рабочих условиях применения при I = 1_ном для sinф = 0,6;

Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на подстанции порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа как его неотъемлемая часть.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений времени в счетчиках добавленных измерительных каналов ± 5 с.

Нормальные условия применения компонентов дополнительных измерительных каналов:

• - температура окружающего воздуха, °С:

для ТТ                                               от минус 40 до + 50;

для счетчиков                                            от 21 до 25;

• - допускаемое отклонение напряжения питающей сети переменного тока, %     ± 1;

• - допускаемое отклонение частоты питающей сети переменного тока, %       ± 0,3;

• - индукция внешнего магнитного поля (для счетчиков), мТл не более          0,05.

Рабочие условия применения компонентов добавленных измерительных каналов:

• - температура окружающего воздуха, °С:

для ТТ                                               от минус 30 до +40;

для счетчиков                                          от минус 10 до +40;

• - допускаемое отклонение напряжения питающей сети переменного тока, %  ± 10;

• - частота питающей сети, Гц                                        от 49 до 51

• - индукция внешнего магнитного поля (для счётчиков), мТл             от 0 до 0,5

Параметры надежности применяемых АИИС КУЭ измерительных компонентов:

• - счетчик электрической энергии - среднее время наработки на отказ: не менее 50 000 ч; среднее время восстановления работоспособности 48 ч;

• - УСПД - среднее время наработки на отказ не менее 40 000 ч, среднее время восстановления работоспособности 1 ч.

Глубина хранения информации:

• - счетчик электроэнергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 100 суток; при отключении электрического питания не менее 5 лет при 25 °С,

• - ИВКЭ - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу при отключении питания - не менее 3 лет.