АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

АИИС КУЭ выполняет следующие функции:

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

• -     периодический и 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;

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

• -     предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии средств измерений со стороны серверов 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;

• -     измерение времени.

АИИС КУЭ имеет трехуровневую структуру:

• -     1-й уровень - информационно-измерительные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);

• -     2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ).

• -     3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК).

ИИК ТИ включают в себя: трансформаторы тока (ТТ); трансформаторы напряжения (ТН); счётчики электроэнергии.

ИВКЭ состоят из устройств сбора и передачи данных (УСПД) МИР УСПД-01.

Состав ИИК ТИ и ИВКЭ приведен в таблице 1.

Аппаратная часть ИВК включает в себя IBM-совместимый компьютер (сервер АИИС КУЭ). Программная часть ИВК представлена программными комплексами, входящим в состав «Системы автоматизированные информационно-измерительные комплексного учета энергоресурсов «МИР» (Госреестр СИ №36357-07).

ТТ и ТН, входящие в состав ИИК ТИ, выполняют функции масштабного преобразования тока и напряжения.

Мгновенные значения аналоговых сигналов тока и напряжения преобразуются счетчиками электрической энергии АИИС КУЭ в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности. За период сети из мгновенных значений мощности вычисляется активная мощность, из мгновенных значений тока и напряжения их среднеквадратические значения и, затем, полная мощность. Реактивная мощность вычисляется из значений активной и полной мощности. Вычисленные значения активной и реактивной мощности каждого направления

Лист № 2 всего листов 13 преобразуются в частоту следования импульсов. Во внутренних регистрах счетчиков осуществляется накопление импульсов, соответствующих каждому виду и направлению передачи электроэнергии. Количество накопленных в регистрах импульсов за 30-минутный интервал времени пропорционально энергии каждого вида и направления.

По окончании 30-минутного интервала накопленное количество импульсов из каждого регистра переносится в долговременную энергонезависимую память с указанием времени измерений в координированной шкале времени UTC(SU). Результаты измерений электроэнергии за 30-минутный интервал и журналы событий счетчиков передаются в УСПД.

УСПД осуществляет: пересчет из количества импульсов, накопленных в регистрах счетчиков, в именованные величины с учетом «постоянной» счетчиков; сбор, хранение и передачу в сервер АИИС КУЭ результатов измерений и журналов событий счетчиков; синхронизацию собственных часов по часам сервера АИИС КУЭ; синхронизацию часов счетчиков по собственным часам; ведение журналов событий, в которые записывается служебная информация, касающаяся изменения состояния УСПД и внештатные ситуации.

Сервер АИИС КУЭ осуществляет сбор результатов измерений с УСПД и перемножение на коэффициенты трансформации накопленных приращений электроэнергии. Сервер АИИС КУЭ обеспечивает хранение результатов измерений и журналов событий в базе данных SQL и передачу результатов измерений во внешние системы, в том числе в ОАО «АТС», ОАО «Алтайэнерго», Алтайского РДУ, филиал ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС», и другим заинтересованным лицам.

На уровне ИВК обеспечивается визуальный просмотр результатов измерений из базы данных и автоматическая передача результатов измерений во внешние системы по протоколу SMTP (спецификация RFC 821) в формате XML 1.0.

Связь между счетчиками и УСПД осуществляется по проводному интерфейсу RS-485. УСПД обменивается информацией с сервером АИИС КУЭ по следующим каналам связи: по сети сотовой связи с использованием терминалов Siemens MC-35, через спутниковую связь с использованием терминалов GSP 1620, по радиоканалу с использованием радиомодемов Integra TR, по проводному интерфейсу RS-232.

Связь между ИВК и внешними по отношению к АИИС КУЭ системами осуществляется по основному и резервному каналам связи. В качестве основного канала связи используется глобальная сеть передачи данных Интернет, в качестве резервного канала связи используется телефонная сеть общего пользования.

ИИК ТИ, ИВКЭ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК). Перечень и состав ИК приведен в таблице 1.

АИИС КУЭ выполняет измерение времени в шкале UTC(SU). Синхронизация шкалы времени сервера АИИС КУЭ со шкалой времени UTC(SU) осуществляется непрерывно с использованием радиочасов МИР РЧ-01 (Госреестр СИ №27008-04), принимающих сигналы GPS. Синхронизация шкалы времени УСПД со шкалой времени сервера АИИС КУЭ осуществляется при расхождении времени ±1 с. Для УСПД по радиоканалу или RS-232 сличение происходит каждые 10 мин. Для остальных УСПД не реже 1 раза в сутки. Синхронизация шкалы времени счетчиков со шкалой времени УСПД в происходит раз в сутки, при условии, что поправки часов счетчиков больше 1 с, но меньше 119 с.

Таблица 1 - Перечень измерительных компонентов ИИК ТИ и ИВКЭ АИИС

Комплектность АИИС КУЭ в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС КУЭ

Количество измерительных каналов

Границы допускаемой относительной погрешности при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной и реактивной электрической энергии и активной и реактивной средней мощности в рабочих условиях применения .......................................приведены в таблице 3

Предел допускаемого значения поправки часов счетчиков электрической энергии относительно шкалы времени UTC(SU) не более, с

Период измерений активной и реактивной средней электрической мощности и приращений электрической энергии, минут

Период сбора данных со счетчиков электрической энергии, минут

Формирование XML-файла для передачи внешним системам............................автоматическое

Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных ........... автоматическое

Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее, лет

Ведение журналов событий ИВК, ИВКЭ и ИИК ТИ............................................ автоматическое

Рабочие условия применения компонентов АИИС:.......................................................................

- температура окружающего воздуха для измерительных

трансформаторов, °С..........................................................................................от минус 40 до 70;

- температура окружающего воздуха для счетчиков ИК №№ 1-6, 22-32 , °С .............. от 0 до 40;

- температура окружающего воздуха - для счетчиков ИК №№ 7 - 21 , °С ...... от минус 40 до 40;

- температура окружающего воздуха для оборудования ИВКЭ и ИВК, °С ................. от 5 до 40.

- частота сети, Гц...................................................................................................... от 49,5 до 50,5

- напряжение сети питания, В.................................................................................... от 198 до 242

- индукция внешнего магнитного поля, мТл..............................................................не более 0,05

Допускаемые значения информативных параметров:

• - ток, % от 1_ном (ИК №№ 1 - 6).......................................................................................от 2 до 120;

• - ток, % от 1_ном (ИК №№ 7-32).......................................................................................от 5 до 120;

• - напряжение, % от и_ном..............................................................................................от 90 до 110;

• - коэффициент мощности, cos j ................................................................

  0,5 инд. - 1,0 - 0,5емк.

  0,5 инд. - 1,0 - 0,8емк.

  .......... не менее 30 000

  .............. не менее 0,97

• - коэффициент реактивной мощности, sin j ...............................................

Средняя наработка на отказ, часов ..............................................................

Коэффициент готовности.............................................................................

Таблица 3. Границы допускаемой относительной погрешности измерений активной (AWA) и реактивной (O_w^p) энергии ИК АИИС в рабочих условиях применения для значений тока 5, 20, 100-120 % номинального и значений коэффициента мощности 0,5, 0,8, 0,865 и 1.