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

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

• - автоматические измерения 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии и средних 30-минутных интервалах значений активной и реактивной мощности;

• - периодический (1 раз в сутки) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений электрической энергии с заданной дискретностью учета 30 мин и данных о состоянии средств измерений;

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

• - подготовка данных о результатах измерений и состоянии средств измерений в XML формате и их предоставление по электронной почте по запросу от аппаратно-программного комплекса (АПК) ОАО «АТС» или смежных организаций-участников розничного рынка электрической энергии;

• - обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (пломбирование, установка паролей и т.п.);

• - диагностика функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

• - конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

• - ведение единого времени в АИИС КУЭ.

АИИС КУЭ построена на базе информационно-вычислительного комплекса (ИВК) «ИКМ-Пирамида» (Госреестр № 45270-10) и включает в себя следующие уровни:

• 1-ый уровень — уровень информационно-измерительных комплексов (ИИК), включает в себя 21 ИИК, каждый из которых состоит из трансформаторов тока (ТТ) класса точности 0,5 по ГОСТ 7746-2001, трансформаторов напряжения (ТН) класса точности 0,5 по ГОСТ 19832001 и счетчиков электрической энергии многофункциональных СЭТ-4ТМ.03М класса точности 0,5S по ГОСТ Р 52323-2005 для активной электроэнергии и 1,0 по ГОСТ Р 52425-2005 для реактивной электроэнергии, установленные на объектах, указанных в табл. 2;

• 2-ой уровень — уровень информационно-вычислительного комплекса электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя устройство сбора и передачи данных (УСПД) СИКОН С70, устройство синхронизации системного времени УСВ-2 (Госреестр № 41681-10) и технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура);

• 3-ий уровень — уровень ИВК, включающий в себя каналообразующую аппаратуру, сервер базы данных (БД) на базе сервера НР ProLiant DL160 G6, УСВ-2, автоматизированное рабочее место (АРМ) пользователей и программное обеспечение (ПО) «Пирамида 2000».

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по проводным линиям связи поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы и напряжения электрического тока в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения активной и полной мощности без учета коэффициентов трансформации. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин. Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учета соотнесены с текущим московским временем.

Для ИИК 4-5, 8-10 цифровой сигнал с выходов счетчиков посредством линий связи RS485 поступвет в УСПД. УСПД осуществляет вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной трансформации и журнала событий, передачу результатов измерений через GSM-модемы в сервер БД. Для ИИК 1-3, 6, 7, 11-21 данные со счетчиков через GSM-модемы поступают в сервер БД.

Далее сервер БД при помощи ПО осуществляет сбор, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов и последующую передачу информации в организации-участники оптового рынка электроэнергии в рамках согласованного регламента.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ), которая охватывает уровень счетчиков электрической энергии, УСПД и ИВК. Синхронизация часов ИВК и УСПД осуществляется по часам подключенных к ним УСВ-2 каждую секунду, корректировка часов выполняется при расхождении часов ИВК и УСПД с часами УСВ-2 более чем на ±1 с. Часы УСВ-2 синхронизированы со спутниковым временем по сигналам входящего в состав устройства ГЛОНАСС/GPS-приемника, сличение производится непрерывно, погрешность синхронизации ±0,01 с. По часам УСПД или ИВК, в зависимости от схемы связи в измерительном канале, осуществляется корректировка часов счетчиков. Сличение часов счётчиков с часами УСПД или ИВК осуществляется один раз в 30 минут, корректировка часов счётчиков производится 1 раз в сутки при достижении расхождения с часами УСПД или ИВК более чем на ± 2 с.

Погрешность часов измерительных компонентов системы не превышает ±5 с.

Таблица 4 — Комплектность АИИС КУЭ ОАО «Абаканвагонмаш»

Метрологические характеристики ИК в рабочих условиях эксплуатации АИИС КУЭ приведены в табл. 3.

Таблица 3 - Пределы допускаемой относительной погрешности ИК

где ±6 [%] - значение границы допускаемой погрешности измерений активной и реактивной

электроэнергии при значении тока в сети 5% (±6 ₅ %), 20% (±6 ₂₀ %) и 100% (±6 ₁₀₀ %) от номинального (1_ном);

W™ - значение активной (реактивной) электроэнергии при 5%-ном (W_I5%), 20%-ном (W_I20%), 100%-ном (Wii00%) и 120%-ном (Wii20%) значении тока в сети от 1_ном. Примечания:

• 1. Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая).

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

• 3. Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО.

• 4. Нормальные условия эксплуатации АИИС КУЭ:

  20±5 °С

  1±0,2 1ном

  1±0,02 Uhom

  0,9 инд

  от 49 до 51

  от -40 до +50

  от -40 до +70

  от Ihom до 120

  от 85 до 110

  0,5 инд - 1 - 0,5 емк

  от 49 до 51

- температура окружающего воздуха

- сила тока

- напряжение

• - коэффициент мощности (cos ф)

• - частота питающей сети, Гц

• 5. Рабочие условия эксплуатации АИИС КУЭ:

• - температура окружающего воздуха для ТТ и ТН, °С

• - температура окружающего воздуха для счетчиков , °С

• - сила тока, % от номинального (1_ном)

• - напряжение, % от номинального (U_HOM)

• - коэффициент мощности (cos ф)

• - частота питающей сети, Гц

• 6. Погрешность в рабочих условиях указана для I = 0,05 1_ном; cosф = 0,85 инд. и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков в точках измерений от +10 до +30°С.

• 7. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983, счетчики электроэнергии по ГОСТ Р 52323 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ Р 52425 в режиме измерения реактивной электроэнергии.

• 8. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков электроэнергии на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 1. Допускается замена УСПД на однотипный утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном на ОАО «Абаканвагонмаш» порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Надежность применяемых в АИИС КУЭ компонентов:

• - счетчик СЭТ-4ТМ.03М - среднее время наработки на отказ не менее Т = 140 000 ч, среднее время восстановления t_e = 2 ч;

• - УСПД СИКОН С70 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 70 000 ч, среднее время восстановления t_B = 2 ч;

• - сервер - коэффициент готовности не менее КГ = 0,999, среднее время восстановления te = 1 ч;

• - СОЕВ - коэффициент готовности не менее КГ = 0,999, среднее время восстановления te = 2 ч.

Надежность системных решений:

• - резервирование питания УСПД с помощью источника бесперебойного питания;

• - резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники ОРЭМ посредством сети сотовой связи стандарта GSM. В случае аварийного отсутствия связи предусмотрен сбор информации непосредственно со счетчиков, посредством переносного инженерного пульта (ноутбук), с последующей загрузкой ее в базу данных ИВК с помощью ПО «Конфигуратор СЭТ-4ТМ»,.

Регистрация событий:

а) в журнале событий счетчика:

• - параметрирования,

• - корректировки системного времени,

• - отсутствия напряжения при наличии тока в измерительных цепях;

б) в журнале событий УСПД:

• - параметрирования,

• - отсутствия напряжения при наличии тока в измерительных цепях,

• - входа в режим и выхода из режима подчинения устройстве точного времени;

в) в журнале событий ИВК:

• - несанкционированного изменения ПО и параметрирования АИИС КУЭ,

• - потери и восстановления связи со счетчиками,

- корректировки системного времени ( расписание). Защищенность применяемых компонентов:

а) механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

- путем пломбирования счетчиков электроэнергии пломбировочной проволкой и пломбой спереди;

- путем пломбирования трансформаторов тока пломбой в 2-х местах на месте крепления задней крышки;

- путем пломбирования УСПД сбоку пломбой в 3-х местах;

- путем ограничения доступа к трансформаторам тока и напряжения, счетчикам, УСПД и серверу БД (размещением технических средств в закрываемых помещениях и закрываемых шкафах);

б) защита информации на программном уровне:

- установка паролей на счетчиках, УССВ, сервере БД, АРМ;

- разграничение полномочий пользователей по доступу к изменению параметров, времени и данных;

- регистрация событий коррекции системного времени и данных по электроэнергии и мощности;

- защита результатов измерений при передаче.

Глубина хранения информации:

- счетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 113,7 суток; при отключении питания - не менее 10 лет;

- УСПД - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии потребленной за месяц по каждому каналу - не менее 45 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

- ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений - не менее 3,5 лет.