АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную,   3х-уровневую

автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

• 1- й уровень, включающий в себя, измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ) класса точности 0,2S по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (далее -ТН) класса точности 0,2 по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии типа А1802 класса точности 0,2S по ГОСТ Р 52323-05 (в части активной электроэнергии) и класса точности 0,5 (в части реактивной электроэнергии), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных

• 2- й уровень, включающий в себя, информационно-вычислительный комплекс электроустановки (далее - ИВКЭ), состоящий из устройства сбора и передачи данных (далее -УСПД) типа RTU-325H (Госреестр СИ РФ № 44626-10, зав. № 003959), системы обеспечения единого времени (далее - СОЕВ) на базе устройства синхронизации системного времени (далее - УССВ) и технические средства приема-передачи данных.

УСПД типа RTU-325H обеспечивает сбор данных со счетчика, расчет (с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН) и архивирование результатов измерений электрической энергии в энергонезависимой памяти с привязкой ко времени, передачу этой информации в информационно-вычислительный комплекс (далее - ИВК). Полученная информация накапливается в энергонезависимой памяти УСПД. Расчетное значение глубины хранения архивов составляет не менее 35 суток. Точное значение глубины хранения информации определяется при конфигурировании УСПД.

• 3- й уровень, включающий в себя, информационно-вычислительный комплекс. Этот уровень обеспечивает выполнение следующих функций:

• - сбор информации от ИВКЭ (результаты измерений, журнал событий);

• - обработку данных и их архивирование;

• - хранение информации в базах данных серверов ОАО «Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы» (ОАО «ФСК ЕЭС») не менее 3,5 лет;

• - доступ к информации и ее передачу в организации-участники оптового рынка электроэнергии (далее - ОРЭ).

ИВК состоит из центр сбора и обработки данных (далее - ЦСОД) филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра и ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп), а также устройства синхронизации времени в ЦСОД филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра и в ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп), аппаратуры приема-передачи данных и технических средств для организации локальной вычислительной сети (далее - ЛВС), разграничения прав доступа к информации. В

ЦСОД филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра используется программное обеспечение (далее

• - ПО) «Альфа Центр», а в ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (Госреестр СИ РФ № 45048-10)

• - специализированное программное обеспечение (далее - СПО) «Метроскоп».

К серверам ИВК подключен коммутатор Ethernet. Также к коммутатору подключено автоматизированное рабочее место (далее - АРМ) персонала.

Для работы с АИИС КУЭ на уровне подстанции предусматривается организация АРМ подстанции.

Измерительные каналы (далее - ИК) АИИС КУЭ включают в себя 1-й, 2-й и 3-й уровни АИИС КУЭ.

Первичные фазные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. Первичный ток в счетчиках измеряется с помощью измерительных трансформаторов тока, имеющих малую линейную и угловую погрешность в широком диапазоне измерений. В цепи трансформаторов тока установлены шунтирующие резисторы, сигналы с которых поступают на вход измерительной микросхемы. Измеряемое напряжение каждой фазы через высоколинейные резистивные делители подается непосредственно на измерительную микросхему. Измерительная микросхема осуществляет выборки входных сигналов токов и напряжений по каждой фазе, используя встроенные аналого-цифровые преобразователи, и выполняет различные вычисления для получения всех необходимых величин. С выходов измерительной микросхемы на микроконтроллер поступают интегрированные по времени сигналы активной и реактивной энергии. Микроконтроллер осуществляет дальнейшую обработку полученной информации и накопление данных в энергонезависимой памяти, а также микроконтроллер осуществляет управление отображением информации на ЖКИ, выводом данных по энергии на выходные импульсные устройства и обменом по цифровому интерфейсу. Измерение максимальной мощности счетчик осуществляет по заданным видам энергии. Усреднение мощности происходит на интервалах, длительность которых задается программно и может составлять 1, 2, 3, 5, 10, 15, 30, 60 минут.

Каждые 30 минут УСПД RTU-325Н производит опрос всех подключенных к нему цифровых счетчиков ИК по проводным линиям связи (далее - RS-485). Полученная информация обрабатывается, записывается в энергонезависимую память УСПД и, по запросу с сервера базы данных ИВК ЦСОД МЭС Центра, с периодичностью 1 раз в 30 минут предоставляется в базу данных ИВК ЦСОД МЭС Центра. Вышеописанные процедуры выполняются автоматически, а время и частота опроса устанавливаются на этапе пуско-наладки системы. Опрос УСПД выполняется по основному каналу связи - волоконно-оптическая линия связи (далее - ВОЛС). При отказе основного канала связи опрос УСПД выполняется по резервному каналу связи, организованному на базе сотовой сети связи стандарта GSM.

По окончании опроса коммуникационный сервер автоматически передает полученные данные в базу данных (далее - БД) сервера ИВК ОАО «ФСК ЕЭС». В сервере БД ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) информация о результатах измерений приращений потребленной электрической энергии автоматически формируется в архивы и сохраняется на глубину не менее 3,5 лет по каждому параметру. Сформированные архивные файлы автоматически сохраняются на «жестком» диске.

Один раз в сутки коммуникационный сервер ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) автоматически формирует файл отчета с результатами измерений при помощи СПО «Метроскоп», в формате XML, и автоматически передает его в интегрированную автоматизированную систему управления коммерческим учетом (далее - ИАСУ КУ) ОАО «АТС» и всем заинтересованным субъектам ОРЭ, через IP сеть передачи данных ОАО «ФСК ЕЭС», с доступом в глобальную компьютерную сеть Internet.

Каналы связи не вносят дополнительных погрешностей в измеренные значения энергии и мощности, которые передаются от счетчиков в ИВК, поскольку используется цифровой метод передачи данных.

СОЕВ выполняет законченную функцию измерений времени и формируется на всех уровнях системы.

Контроль времени в ИК ПС автоматически выполняет УСПД, при каждом сеансе опроса (один раз в 30 минут), синхронизация часов выполняется автоматически в случае расхождения времени часов счетчиков и УСПД на величину более ± 2 секунды.

Синхронизация часов УСПД выполняется автоматически, через устройство синхронизации времени УССВ - GARMIN GPS 17N, принимающего сигналы точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (далее - GPS) и которое подключено к УСПД через конвертер ADAM-4520 и преобразователь MOXA N5430i по интерфейсу Ethernet. Синхронизация часов УСПД происходит ежесекундно, погрешность синхронизации не более 0,1 сек.

В ИВК ЦСОД МЭС Центра и ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) используются устройства синхронизации времени УССВ-35HVS, принимающего сигналы точного времени от спутников GPS и которые подключены к серверу ИВК ЦСОД МЭС Центра и серверу ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) по интерфейсу RS-232. Синхронизация часов ИВК ЦСОД МЭС Центра и часов ИВК АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) выполняется ежесекундно по сигналам УССВ-35HVS, погрешность синхронизации не более 0,1 сек.

При длительном нарушении работы канала связи между УСПД и счетчиками на длительный срок, часы счетчиков корректируются от переносного инженерного пульта. При снятии данных с помощью переносного инженерного пульта через оптический порт счётчика производится автоматическая подстройка часов опрашиваемого счётчика.

Погрешность часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ±5 с.

Защита от несанкционированного доступа предусмотрена на всех уровнях сбора, передачи и хранения коммерческой информации и обеспечивается совокупностью технических и организационных мероприятий.

Журналы событий счетчика электроэнергии и УСПД 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 АИИС КУЭ. 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

Окончание таблицы 3

Состав 1-го уровня измерительных каналов АИИС КУЭ приведен в таблице 2. Уровень ИВКЭ АИИС КУЭ реализован на базе устройства сбора и передачи данных УСПД RTU-325H, а уровень ИВК на базе Комплекса измерительно-вычислительного АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (Госреестр № 45048-10).

Таблица 2 - Состав 1-го уровня ИК и метрологические характеристики ИК

Канал измерений

15

о

Кт = 0,2S/0,5

Ксч = 1

Г.Р. № 31857-06

• 5 S

• 6

2 о -Qh Q о о а л

Кт = 0,2 Ктн = 220000/^3/100/^3 Г.Р. № 31802-06

Метрологические характеристики

(±5) %

26

Активная

Реактивная

Примечания:

• 1. В Таблице 2 в графе «Относительная погрешность ИК в рабочих условиях эксплуатации, (±5) %» приведены границы погрешности результата измерений посредством ИК при доверительной вероятности Р=0,95, cosф=0,5 (зтф=0,87), токе ТТ, равном 2 % от 1ном и температуре окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от 15 °С до 30 °С .

• 2. Нормальные условия эксплуатации:

• -  параметры питающей сети: напряжение - (220±4,4) В; частота - (50 ± 0,5) Гц;

• -  параметры сети: диапазон напряжения - (0,98 - 1,02)и_н; диапазон силы тока -(1,0 - 1,2)I_h; диапазон коэффициента мощности cos j (sinj) - 0,87(0,5); частота -(50 ± 0,5) Гц;

• -  температура окружающего воздуха: ТТ - от минус 40 °С до 50 °С; ТН- от минус40 °С до 50 °С; счетчиков: (23±2) °С ; УСПД - от 15 °С до 25 °С;

• -  относительная влажность воздуха - (70±5) %;

• -  атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа).

• 3. Рабочие условия эксплуатации:

для ТТ и ТН:

• -  параметры сети: диапазон первичного напряжения - (0,9 - 1,1)U_hi; диапазон силы первичного тока - (0,01 (0,02) - 1,2)I_hi; коэффициент мощности cos j (sinj) - 0,5 - 1,0 (0,6 - 0,87); частота - (50 ± 0,5) Гц;

• -  температура окружающего воздуха - от минус 30 °С до 35 °С;

• -  относительная влажность воздуха - (70±5) %;

• -  атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа).

Для электросчетчиков:

• -  параметры сети: диапазон вторичного напряжения - (0,9 - 1,1)U_h2; диапазон силы

вторичного тока - (0,02 (0,01 при cosф=1) - 1,2)I_h2; диапазон коэффициента мощности cos j (sinj) - 0,5 - 1,0 (0,6  0,87); частота - (50 ± 0,5) Гц;

• -  магнитная индукция внешнего происхождения - 0,5 мТл;

• -  температура окружающего воздуха - от минус 40 °С до 65°С;

• -  относительная влажность воздуха - (40-60) %;

• -  атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа).

Для аппаратуры передачи и обработки данных:

• -  параметры питающей сети: напряжение - (220±10) В; частота - (50 ± 1) Гц;

• -  температура окружающего воздуха - от 15 °С до 30 °С;

• -  относительная влажность воздуха - (70±5) %;

• -  атмосферное давление - (750±30) мм рт.ст. ((100±4) кПа).

• 4. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2, УСПД на однотипный утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном на объекте филиала ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Центра ПС 500/220/110/20 кВ "Чагино" порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Надежность применяемых в системе компонентов:

• •  электросчетчик - среднее время наработки на отказ не менее Т_о= 120 000 ч., время восстановления работоспособности Т_в=168 ч.;

• •  компоненты ИВКЭ - УСПД - среднее время наработки на отказ не менее Т₀=55 000 ч., среднее время восстановления работоспособности Т_в = 24 ч.;

• •  - сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т = 45000 ч, среднее время восстановления работоспособности te = 1 ч.

Оценка надежности АИИС КУЭ в целом:

К_Г__АИИС = 0,664 - коэффициент готовности;

Т_Олиис = 333 ч. - среднее время наработки на отказ.

Надежность системных решений:

• •  Применение конструкции оборудования и электрической компоновки, отвечающих

требованиям IEC - Стандартов;

• •  Стойкость к электромагнитным воздействиям;

• •  Ремонтопригодность;

• •  Программное обеспечение отвечает требованиям ISO 9001;

• •  Мощные функции контроля процесса работы и развитые средства диагностики

системы;

• •  Резервирование элементов системы;

• •  Резервирование каналов связи при помощи переносного инженерного пульта;

• •  Резервирование электропитания оборудования системы.

Регистрация событий:

• •  журнал событий счетчика:

• -  попытки несанкционированного доступа;

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

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

• -  отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях;

• -  перерывы питания.

• • журнал событий иВКЭ:

• -  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 (необходимость формирования групп измерительных каналов в промконтроллере определяется на стадии проектирования); потеря и восстановление связи со счетчиком;

• - установка текущих значений времени и даты;

• -  попытки несанкционированного доступа;

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

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

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

• -  отключение питания.

• •  журнал событий иВК:

• - даты начала регистрации измерений;

• - перерывов электропитания;

• - программных и аппаратных перезапусков;

• - установка и корректировка времени;

• - переход на летнее/зимнее время;

• - нарушение защиты иВК;

• -  отсутствие/довосстановление данных с указанием точки измерений и соответствующего интервала времени.

Защищенность применяемых компонентов:

• •  механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

• - привод разъединителя трансформаторов напряжения;

• - клеммы низкого напряжения трансформаторов напряжения;

• - корпус (или кожух) автоматического выключателя в цепи трансформатора напряжения, а так же его рукоятка (или прозрачная крышка);

• - клеммы вторичной обмотки трансформаторов тока;

• - промежуточные клеммники, через которые проходят цепи тока и напряжения;

• - испытательная коробка (специализированный клеммник);

• - крышки клеммных отсеков счетчиков;

• - крышки клеммного отсека УСПД.

• •  защита информации на программном уровне:

• - результатов измерений при передаче информации( возможность использования цифровой подписи);

• - установка пароля на счетчик;

• - установка пароля на промконтроллер (УСПД);

• - установка пароля на сервер БД ИВК.

Глубина хранения информации:

• •  электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 30 дней; при отключении питания - не менее 35 суток;

• •  ИВКЭ - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - не менее 35 дней; при отключении питания - не менее 35 суток;

• •  ИВК - хранение результатов измерений и информации состояний средств измерений - не менее 3,5 лет.