АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. Измерительно-информационные каналы (ИИК) АИИС КУЭ состоят из трёх уровней:

• 1- ый уровень - измерительные трансформаторы напряжения (ТН), измерительные трансформаторы тока (ТТ), многофункциональные счетчики активной и реактивной электрической энергии (далее по тексту - счетчики), вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных;

• 2- ой уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), который включает в себя устройство сбора и обработки данных (УСПД), технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижнего уровня, ее обработку и хранение, передачу на верхний уровень;

• 3- ий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), который включает в себя сервер сбора, обработки и хранения данных ОАО «Техно-В» (далее по тексту - сервер АИИС КУЭ), автоматизированные рабочие места операторов АИИС КУЭ, технические средства приема-передачи данных, каналы связи для обеспечения информационного взаимодействия между уровнями системы, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижних уровней, ее обработку и хранение.

В качестве сервера АИИС КУЭ используется промышленный компьютер Advantech SYS IPC-6 16, зав. номер 104-25/9354, производства компании «Advantech» с установленным программным обеспечением (ПО) «Программный комплекс «АльфаЦЕНТР» (далее по тексту - ПК «АльфаЦЕНТР») производства ООО «Эльстер Метроника».

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

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

• - периодический (1 раз в 30 мин) и/или 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, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

• - передача результатов участникам ОРЭМ, прием информации о результатах измерений и состоянии средств измерений от смежных субъектов ОРЭМ;

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

- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств АИИС КУЭ;

- конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

- ведение системы единого времени в АИИС КУЭ ( коррекция времени );

- передача журналов событий счетчиков и УСПД ;

Принцип действия:

Первичные токи и напряжения преобразуются измерительными трансформаторами в аналоговые унифицированные сигналы, которые по измерительным цепям поступают на измерительные входы счетчика электроэнергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой сигнал. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются соответствующие мгновенные значения активной, реактивной и полной мощности. Электрическая энергия, как интеграл по времени от мощности, вычисляется для интервалов времени 30 мин.

УСПД автоматически, в заданные интервалы времени, производит опрос, считывание, накопление, хранение измерительной информации счетчиков и приведение результатов измерений к реальным значениям с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН. Считанные данные результатов измерений, приведенные к реальным значениям, и журналы событий счетчиков заносятся в энергонезависимую память УСПД.

Сервер АИИС КУЭ автоматически, в заданные интервалы времени, производит считывание из УСПД данных коммерческого учета электроэнергии и записей журналов событий счетчиков и УСПД. После поступления в сервер АИИС КУЭ считанной информации с помощью внутренних сервисов ПК «АльфаЦЕНТР» данные обрабатываются и записываются в энергонезависимую память сервера АИИС КУЭ (заносятся в базу данных).

Обмен информацией между счетчиками и УСПД осуществляется по следующим каналам связи: для ИИК №№ 1 - 4 канал связи организован посредством АТС предприятия и DSL-модемов, для ИИК №№ 5 - 8 канал связи организован по проводной линии с использованием интерфейса RS-485. Обмен информацией между УСПД и сервером АИИС КУЭ осуществляется через автоматическую телефонную станцию (АТС) предприятия и DSL-модемов, в качестве резервного канала используется сотовая сеть с применением технологии CSD. При выходе из строя линий связи АИИС КУЭ считывание данных из счетчиков возможно проводить в ручном режиме с использованием инженерного пульта (ноутбука) через встроенный оптический порт.

Возможен прием информации о результатах измерений ИИК АИИС КУЭ Волгодонской ТЭЦ-2 ООО «ЛУКОЙЛ-Ростовэнерго» (номер в Госреестре 47293-11), приведенных в таблице 3. Информация по электронной почте, в виде файла формата XML поступает на сервер АИИС КУЭ ОАО «Техно-В».

Передача информации коммерческому оператору оптового рынка электрической энергии и мощности (ОАО «АТС»), в региональное подразделение ОАО «СО ЕЭС» и прочим заинтересованным организациям осуществляется с сервера АИИС КУЭ по электронной почте с помощью сети Internet в виде файла формата XML. При необходимости, он подписывается электронной цифровой подписью.

АИИС КУЭ оснащена системой обеспечения единого времени (СОЕВ). Для обеспечения единства измерений используется единое календарное время. В СОЕВ входят часы УССВ, счетчиков, УСПД, сервера АИИС КУЭ. УССВ реализовано на базе GPS-приемника модели GPS 16 HVS производства компании «Garmin», который формирует импульсы временной синхронизации и точное значение времени. УССВ подключено к серверу АИИС КУЭ.

Сравнение показаний часов сервера АИИС КУЭ и УССВ происходит непрерывно. Синхронизация осуществляется при расхождении часов сервера АИИС КУЭ и УССВ на величину более чем ± 2 с.

Сравнение показаний часов УСПД и сервера АИИС КУЭ происходит при каждом обращении к УСПД, но не реже одного раза в 30 минут. Синхронизация осуществляется при расхождении часов сервера УСПД и сервера АИИС КУЭ на величину более чем ± 2 с.

Сравнение показаний часов счетчиков и УСПД происходит при каждом обращении к счетчику, но не реже одного раза в 30 минут, синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов счетчика и УСПД на величину более чем ± 2 с.

Состав ИИК АИИС КУЭ приведен в Таблице 2.

Метрологические характеристики АИИС КУЭ приведены в Таблице 4 и Таблице 5.

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Ход часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ± 5 с/сут.

Примечания:

• 1. Характеристики относительной погрешности ИИК даны для измерения электроэнергии и средней мощности (30 мин).

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

• 3. Нормальные условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

• • напряжение переменного тока от 0,98^ином до 1,02^ином;

• • сила переменного тока от 1ном до 1,2-1ном, cos j=0,9 инд;

• • температура окружающей среды: 20 °С.

• 4. Рабочие условия эксплуатации компонентов АИИС КУЭ:

• • напряжение переменного тока от 0,9^ином до 1,1-ином;

• • сила переменного тока 0,0Г1ном до 1,2-1ном;

• • температура окружающей среды:

• - для счетчиков электроэнергии от плюс 15 до плюс 35 °С;

• - для трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001;

• - для трансформаторов напряжения по ГОСТ 1983-2001.

• 5. Трансформаторы тока изготовлены по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-2001, счетчики по ГОСТ 30206-94 в режиме измерения активной электроэнергии и ГОСТ 26035-83 в режиме измерения реактивной электроэнергии.

• 6. Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков электроэнергии, УСПД на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2. Замена оформляется актом в установленном на объекте порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов: среднее время наработки на отказ:

• • счетчики ЕвроАЛЬФА ЕА05 - не менее 50000 часов;

• • УСПД RTU-325 - не менее 40000 часов;

среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

• • для счетчика Тв < 2 часа;

• • для УСПД Тв < 2 часов;

• • для сервера Тв < 1 час;

• • для компьютера АРМ Тв < 1 час;

• • для модема Тв < 1 час.

Защита технических и программных средств АИИС КУЭ от несанкционированного доступа:

• •  клеммники вторичных цепей измерительных трансформаторов имеют возможность пломбирования;

• •  на счетчиках предусмотрена возможность пломбирование крышки зажимов и откидывающейся прозрачной крышки на лицевой панели счетчика;

• •  наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на счетчиках, серверах, АРМ;

• •  организация доступа к информации ИВК посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и разграничение прав доступа;

• •  защита результатов измерений при передаче информации (возможность использования цифровой подписи).

Наличие фиксации в журнале событий счетчика следующих событий

• •  фактов параметрирования счетчика;

• •  фактов пропадания напряжения;

• •  фактов коррекции времени.

Возможность коррекции времени в:

• •  счетчиках (функция автоматизирована);

• •  сервере АИИС КУЭ, УСПД (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

• •  счетчик электроэнергии ЕвроАЛЬФА ЕА05 (тридцатиминутный график нагрузки активной и реактивной энергии в двух направлениях) - не менее 74 суток; при отключении питания - не менее 5 лет

• •  УСПД RTU-325 - расход электроэнергии по каждому каналу (коммерческий график нагрузки) - 18 месяцев; при отключении питания - не менее 3 лет;

• • ИВК - хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений -за весь срок эксплуатации системы.