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

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

• 1- ый уровень - трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005 в режиме измерений активной электроэнергии и по ГОСТ 26035-83 в режиме измерений реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС КУЭ приведены в таблице 2.

• 2- ой уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) АИИС КУЭ, включающий в себя устройство сбора и передачи данных RTU-325 (далее -УСПД), каналообразующую аппаратуру, устройство синхронизации системного времени (далее - УССВ) и программное обеспечение (далее - ПО).

• 3- ий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, сервер баз данных (БД) АИИС КУЭ, блок коррекции времени (БКВ) ЭНКС-2, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и ПО.

Первичные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи 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 RTU-325, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по каналу Ethernet на верхний уровень системы, а также отображение информации по подключенным к УСПД устройствам. В качестве резервного канала используется канал на основе GSM связи. По запросу ИВК, УСПД передает запрашиваемую информацию на верхний уровень системы по проводным каналам связи, где выполняется дальнейшая обработка измерительной информации: формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов.

Передача информации от ИВК в ИАСУ КУ ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» Балтийское РДУ, ОАО «Янтарьэнергосбыт», ОАО «Янтарьэнерго» осуществляется по каналу связи с протоколом TCP/IP сети Internet в виде xml-файлов формата 80020 и 80030 в соответсвии с приложением 11.1.1 «Формат и регламент предоставления результатов измерений, состояния средств и объектов измерений в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и смежным субъектам» к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка.

АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ), включающую в себя устройство синхронизации системного времени (УССВ), установленное на уровне ИВКЭ, блок коррекции времени (БКВ), установленный на уровне ИВК, программное обеспечение СОЕВ, таймеры счетчиков, УСПД и СБД. Время сервера БД и УСПД RTU-325 скорректировано с временем соответствующего приемника, осуществляющего синхронизацию часов по эталонным сигналам точного времени системы глобального позиционирования (GPS). Погрешность синхронизации часов сервера баз данных обусловливается задержкой выполнения API ОС и составляет 0,5 с. Периодичность синхронизации - 30 мин. Корректировка осуществляется при расхождении часов более чем на ±2 с. Сличение часов счетчиков с часами УСПД происходит при каждом сеансе связи. Корректировка часов осуществляется при расхождении с часами RTU-325 более чем на ±2 с. Точность синхронизации часов УСПД не хуже 1 с. Погрешность системного времени не превышает ±5 с.

Журналы событий счетчика электроэнергии и сервера отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.

Комплектность АИИС КУЭ определяется проектной документацией на систему. В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений. Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 3.

Таблица 3 — Комплектность АИИС КУЭ

Первичные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи 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 RTU-325, где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение измерительной информации, ее накопление и передача накопленных данных по каналу Ethernet на верхний уровень системы, а также отображение информации по подключенным к УСПД устройствам. В качестве резервного канала используется канал на основе GSM связи. По запросу ИВК, УСПД передает запрашиваемую информацию на верхний уровень системы по проводным каналам связи, где выполняется дальнейшая обработка измерительной информации: формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов.

Передача информации от ИВК в ИАСУ КУ ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» Балтийское РДУ, ОАО «Янтарьэнергосбыт», ОАО «Янтарьэнерго» осуществляется по каналу связи с протоколом TCP/IP сети Internet в виде xml-файлов формата 80020 и 80030 в соответсвии с приложением 11.1.1 «Формат и регламент предоставления результатов измерений, состояния средств и объектов измерений в ОАО «АТС», ОАО «СО ЕЭС» и смежным субъектам» к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка.

АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ), включающую в себя устройство синхронизации системного времени (УССВ), установленное на уровне ИВКЭ, блок коррекции времени (БКВ), установленный на уровне ИВК, программное обеспечение СОЕВ, таймеры счетчиков, УСПД и СБД. Время сервера БД и УСПД RTU-325 скорректировано с временем соответствующего приемника, осуществляющего синхронизацию часов по эталонным сигналам точного времени системы глобального позиционирования (GPS). Погрешность синхронизации часов сервера баз данных обусловливается задержкой выполнения API ОС и составляет 0,5 с. Периодичность синхронизации - 30 мин. Корректировка осуществляется при расхождении часов более чем на ±2 с. Сличение часов счетчиков с часами УСПД происходит при каждом сеансе связи. Корректировка часов осуществляется при расхождении с часами RTU-325 более чем на ±2 с. Точность синхронизации часов УСПД не хуже 1 с. Погрешность системного времени не превышает ±5 с.

Журналы событий счетчика электроэнергии и сервера отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.

В АИИС КУЭ ПС О-67 «Родники» ОАО «Региональная энергетическая компания» используется программное обеспечение (ПО) «АльфаЦЕНТР», в состав которого входят программы указанные в таблице 1. ПО «АльфаЦЕНТР» обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое программными средствами ПО «АльфаЦЕНТР».

Таблица 1 — Метрологические значимые модули ПО

Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ПО.

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Состав измерительно-информационных комплексов и их метрологические характеристики приведены в таблице 2

Таблица 2 — Состав измерительных каналов АИИС КУЭ ПС О-67 «Родники» ОАО «Региональная энергетическая компания» и их основные метрологические характеристики.

Примечания:

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

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

• 3. Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО;

• 4. Нормальные условия:

• - параметры сети: напряжение (0,95 1,05) Uh; ток (1,0 1,2) 1н; cos j = 0,9инд.;

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

• 5. Рабочие условия эксплуатации:

- для ТТ и ТН :

• - параметры сети: диапазон первичного напряжения - (0,9 - 1,1) Uhi; диапазон силы первичного тока - (0,02 - 1,2) 1н₁; коэффициент мощности cos j(sinj) 0,5 1,0 (0,87 - 0,5); частота - (50 ± 0,4) Гц;

• - для счетчиков электроэнергии Альфа А1800:

• - параметры сети: диапазон вторичного напряжения - (0,9 - 1,1) Uh₂; диапазон силы вторичного тока - (0,02 - 1,2) 1н₂; коэффициент мощности cos j(sin j) - 0,5

1,0 (0,87 - 0,5); частота - (50 ± 0,4) Гц;

• - допускаемая температура окружающей среды ТТ и ТН - от минус 40 °С до +50°С; счетчиков - от минус 40 °С до + 65 °С; УСПД - от 0 °С до + 70 °С; ИВК -от + 10 °С до + 25 °С;

• - магнитная индукция внешнего происхождения, не более - 0,5 мТл.

• 6. Погрешность в рабочих условиях указана для тока 2 % 1ном, cos j = 0,8 инд и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от 0 °С до + 35 °С;

• 7. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики электроэнергии в режиме измерения активной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005, в режиме измерения реактивной электроэнергии по ГОСТ 26035-83;

• 8. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные (см. п. 7 Примечаний) утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на ПС О-67 «Родники» ОАО «Региональная энергетическая компания» порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

• 9. Все измерительные компоненты системы утверждены и внесены в Государственный реестр средств измерений.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

• - счетчик Альфа А1800 - среднее время наработки на отказ не менее 120 000 часов, среднее время восстановления работоспособности 2 часа;

• - УСПД RTU-325 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 100 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 ч;

• - БКВ ЭНКС-2 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 35 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 часа.

• - сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т = 70 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 1 ч.

Надежность системных решений:

• -   защита от кратковременных сбоев питания сервера и УСПД с помощью источника бесперебойного питания;

• -    резервирование каналов связи: информация о результатах измерений может передаваться в организации-участники 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;

Защищённость применяемых компонентов:

• - механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

• - электросчётчика;

  - промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения; - испытательной коробки; - УСПД; - сервера; - защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметриро-

  вании:

  - электросчетчика; - УСПД; - сервера. Возможность коррекции времени в: - электросчетчиках (функция автоматизирована); - УСПД (функция автоматизирована); - ИВК (функция автоматизирована). Возможность сбора информации: - о результатах измерений (функция автоматизирована). Цикличность: - измерений 30 мин (функция автоматизирована); - сбора 30 мин (функция автоматизирована). Глубина хранения информации: - электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не ме-

нее 35 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 - 35 сут; сохранение информации при отключении питания - 10 лет;

• - Сервер АИИС - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 3,5 лет (функция автоматизирована).