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

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

• - измерение 30-минутных приращений активной и реактивной электрической энергии;

• - периодический (1 раз в 30 мин, 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);

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

• - предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений данных о состоянии средств измерений со стороны организаций-участников розничного рынка электрической энергии;

• - 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;

• - ведение единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

• 1- й уровень - уровень информационно-измерительных комплексов точек измерений (ИИК ТИ), включающий:

• - измерительные трансформаторы тока (ТТ);

• - измерительные трансформаторы напряжения (ТН);

• - вторичные измерительные цепи;

• - многофункциональные электронные счетчики электрической энергии.

• 2- й уровень - уровень информационно-вычислительного комплекса электроустановки (ИВКЭ), включающий:

• - устройство сбора и передачи данных (УСПД);

• - технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура).

• 3- й уровень - уровень информационно-вычислительного комплекса (ИВК), включающий:

• - центр сбора и обработки информации (далее ЦСОИ) с автоматизированным рабочим местом (далее АРМ) энергетика;

- технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура);

- программное обеспечение ПО «АльфаЦЕНТР ».

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. Счетчик производит измерение действующих (среднеквадратических) значений напряжения (U) и тока (I) и рассчитывает полную мощность S = U-I.

Измерение активной мощности счетчиком выполняется путем перемножения мгновенных значений сигналов напряжения (U) и тока (I) и интегрирования полученных значений мгновенной мощности (P) по периоду основной частоты сигналов.

Реактивная мощность (Q) рассчитывается в счетчике по алгоритму Q = (S² - P²)^0,5.

Средние значения активной и реактивной мощностей рассчитываются путем интегрирования текущих значений P и Q на 30-минутных интервалах времени.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям связи поступает на входы УСПД. УСПД осуществляет обработку результатов измерений, а в частности расчет расхода активной и реактивной электрической энергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, хранение полученной информации и передачу накопленных данных на верхний уровень системы (уровень ИВК), а также отображение информации на подключаемых к УСПД устройствах.

На верхнем - третьем уровне системы выполняется последующее формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов. Передача результатов измерений и данных о состоянии средств измерений внешним организациям осуществляется по основному каналу телефонной сети общего пользования и по резервному каналу GSM связи.

Коррекция часов УСПД и счетчиков осуществляется с помощью устройства синхронизации времени типа УСВ-2, входящего в состав АИИС КУЭ ОАО «Силовые машины -ЛМЗ, ЗТЛ, Электросила, Энергомашэкспорт» - «ЗТЛ» (Государственный реестр средств измерений № 45947-10). Коррекция выполняется автоматически, если расхождение часов УСВ-2 и часов УСПД, счетчиков превосходит ±2 с. Факт каждой коррекции регистрируется в Журнале событий счетчиков, УСПД и АРМ.

Журналы событий счетчиков электрической энергии и УСПД отражают: время (дата, часы, минуты) коррекции показаний часов указанных устройств и расхождение времени в секундах корректируемого и корректирующего устройств в момент непосредственно предшествующий корректировке.

Состав измерительных каналов приведен в табл. 1.

Таблица 1

Продолжение таблицы 1

Примечание:

Допускается замена измерительных трансформаторов, счетчиков электрической энергии, УСПД на аналогичные, утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в табл. 1. Замена оформляется актом. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ, как его неотъемлемая часть.

• 1. Трансформатор тока ТПЛ-10-М У2                          - 6 шт.

• 2. Трансформатор напряжения ЗНОЛ.06-6                       - 6 шт.

• 3. Счетчик электрической энергии EA05RAL-B-4                 - 2 шт.

• 4. УСПД К.Ти-325-Е-512-М4-В4-О                               - 1 шт.

• 5. Сотовый модем Teleofis RX100                                - 1 шт.

• 6. Модем Zyxel U-336EPlus EE                                  - 2 шт.

• 7. ЦСОИ c АРМ                                           - 1 шт.

• 8. Программное обеспечение «АльфаЦЕНТР»                    - 1 шт.

• 9. Методика измерений 4222-002.ПРС-52156036МИ               - 1 шт.

• 10. Паспорт 4222-002.ПРС-52156036ПС                           - 1 шт.

Количество измерительных каналов (ИК) коммерческого учета

Номинальное напряжение на вводах системы, кВ

Отклонение напряжения от номинального, %

Номинальные значения первичных токов ТТ измерительных каналов, А                                                          150 (ИК 1, 2)

Диапазон изменения тока в % от номинального значения тока        от 1 до 120

Коэффициент мощности, cos ф                                      0,5 - 1

Диапазон рабочих температур для компонентов системы, °С:

- измерительных трансформаторов, УСПД, счетчиков                от 0 до 30

Пределы допускаемой абсолютной погрешности часов всех компонентов системы, с                                                ±5

Средняя наработка на отказ счетчиков, ч, не менее                   50000

Пределы допускаемых относительных погрешностей ИК (измерения активной и реактивной электрической энергии и мощности), %, для рабочих условий эксплуатации АИИС КУЭ, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Надежность применяемых в системе компонентов:

• - счетчики электрической энергии - среднее время наработки на отказ, не менее 50000 ч. Средний срок службы 30 лет;

• - трансформатор тока - среднее время наработки на отказ, не менее 4000000 ч. Средний срок службы 25 лет;

• - трансформатор напряжения - среднее время наработки на отказ, не менее 4000000 ч. Средний срок службы 25 лет;

• - УСПД - среднее время наработки на отказ, не менее 100000 ч. Средний срок службы 30 лет.

Надежность системных решений:

• - резервирование каналов связи: для передачи информации внешним организациям организованы два независимых канала связи;

• - регистрация времени и даты в журналах событий компонентов системы:

• - счетчиками электрической энергии:

o попыток несанкционированного доступа;

o связи со счетчиком, приведших к каким-либо изменениям данных;

o коррекции текущих значений времени и даты;

o отсутствие напряжения при наличии тока в измерительных цепях; o перерывов питания;

o самодиагностики (с записью результатов);

• - УСПД:

o попыток несанкционированного доступа;

o связи с УСПД, приведшие к каким-либо изменениям данных;

o перезапуска УСПД;

o коррекции текущих значений времени и даты;

o перерывов питания; o самодиагностики (с записью результатов).

Защищённость применяемых компонентов

Механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

- счетчиков электрической энергии;

- клемм вторичных обмоток трансформаторов тока;

- промежуточных клеммников вторичных цепей тока и напряжения;

- испытательных клеммных коробок;

- УСПД.

Защита информации на программном уровне:

- установка паролей на счетчиках электрической энергии;

- установка пароля на УСПД;

- установка пароля на АРМ;

- возможность использования цифровой подписи при передаче данных. Глубина хранения информации:

• - счетчик электрической энергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 35 суток; сохранность данных в памяти при отключении питания -30 лет;

• - УСПД - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях по каждому ИК не менее 35 суток, сохранность данных в памяти при отключении питания - не менее 5 лет;

• - АРМ - хранение результатов измерений и информации о состояний средств измерений - за весь срок эксплуатации системы.