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

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

• 1- й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), включающие в себя измерительные трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электрической энергии в режиме измерений активной электрической энергии по ГОСТ 30206-94, и в режиме измерений реактивной электрической энергии по ГОСТ 26035-83, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС КУЭ приведены в таблице 2.

• 2- й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) состоит из двух серверов - сервера базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» и сервер АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт».

Сервер базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» включает в себя автоматизированные рабочие мест персонала (АРМ), ИВК «ИКМ - Пирамида», программное обеспечение (ПО) «Пирамида-2000», каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации.

Сервер АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» включает в себя автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), программный комплекс (ПК) «Энергосфера», устройство синхронизации системного времени типа УСВ-3, каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации.

Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из двух уровней 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 вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям связи интерфейса RS-485 поступает на входы соответствующего GSM-модема, далее по основному каналу связи стандарта GSM с помощью технологии CSD - на сервер базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнер-го», где производится обработка измерительной информации (перевод в именованные величины с учётом постоянной счётчика, умножение на коэффициенты трансформации), сбор, хранение результатов измерений, оформление отчётных документов. Из сервера базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго», информация о результатах измерений активной и реактивной электроэнергии передаются в виде xml-файлов формата 80020 на сервер АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт».

Дополнительно на сервер АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» поступает информация об энергопотреблении из АИИС КУЭ ОАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» (Госреестр № 45348-10) (по измерительным каналам 50, 51, 54 согласно таблице 1), АИИС КУЭ ОАО «МОЭСК» по границам ОРЭ (Госреестр № 58349-14) (по измерительным каналам 1-5 согласно таблице 3). Перечень точек измерений АИИС КУЭ со стороны смежного субъекта ОРЭ, сбор данных с которых производится в виде xml-макета формата 80020, указан в таблице 3.

Передача информации в ПАК ОАО «АТС» осуществляется от сервера АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» за подписью ЭЦП субъекта ОРЭ и другие смежные субъекты ОРЭ осуществляется по каналу связи с протоколом TCP/IP сети Internet в виде xml-файлов формата 80020 в соответствии 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 Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра субъектов оптового рынка электрической энергии и мощности.

АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ), которая охватывает все уровни. Источником сигналов точного времени для сервера базы данных ОП «ТверьАтом-ЭнергоСбыт» служит УСВ-3, синхронизирующим часы измерительных компонентов системы по сигналам проверки времени, получаемым от ГЛОНАСС/GPS-приемника. Пределы допускаемой абсолютной погрешности временного положения фронта синхросигнала 1 Гц относительно шкалы времени UTC и UTC(SU) для УСВ-3 ±100 мкс. Сравнение показаний часов сервера базы данных ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» и УСВ-3 происходит с цикличностью один раз в час, независимо от величины расхождения показаний часов сервера базы данных ОП «ТверьАтомЭнергоС-быт» и УСВ-3.

Сервер базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» имеет доступ к серверу синхронизации шкалы времени по протоколу NTP - NTP-серверу ФГУП «ВНИИФТРИ», обеспечивающему передачу точного времени через глобальную сеть Интернет. Синхронизация системного времени NTP-серверов первого уровня осуществляется от сигналов шкалы времени Государственного первичного эталона времени и частоты. Погрешность синхронизации системного времени NTP-серверов первого уровня относительно шкалы времени UTC(SU) не превышает 10 мс. Сличение часов NTP-сервера осуществляется с часами сервера базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» осуществляется по запросу каждые 30 мин, коррекция часов осуществляется независимо от наличия расхождений.

Сравнение показаний часов счетчиков и сервера базы данных ПАО «МРСК Центра» -«Тверьэнерго» происходит один раз в 30 минут. Корректировка осуществляется при расхождении показаний часов счетчиков и сервера ±2 с, но не чаще 1 раза в сутки.

Источником сигналов точного времени для УСПД СИКОН С 70, входящий в состав АИИС КУЭ ОАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» служит УСВ-1, синхронизирующие часы измерительных компонентов системы по сигналам проверки времени, получаемым от GPS-приемника. Пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации фронта выходного импульса 1 Гц к шкале координированного времени UTC для УСВ-1 не более ±0,5 с.

Синхронизация времени УСПД от приемника точного времени происходит ежесекундно.

Сравнение показаний часов УСПД и счетчиков (для ИК № 12, 13, 13А) происходит во время сеанса связи по окончании суток. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов УСПД и счетчика на величину более чем ±2 с.

Для обеспечения единого времени в АИИС КУЭ ОАО «МОЭСК» по границам ОРЭ используется устройство синхронизации времени УСВ-1, синхронизирующее часы измерительных компонентов системы по сигналам проверки времени, получаемым от GPS-приемника. Пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации фронта выходного импульса 1 Гц к шкале координированного времени UTC для УСВ-1 не более ±0,5 с. Синхронизация часов сервера базы данных от приемника точного времени происходит ежесекундно.

Сравнение показаний часов УСПД и сервера происходит при каждом сеансе связи, но не реже 1 раза в сутки. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов УСПД и сервера на величину более чем ±1 с.

Сравнение показаний часов счетчиков (для ИК № 8-11, 9А) и соответствующих УСПД происходит при каждом сеансе связи, но реже одного раза в 30 минут. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов УСПД и счетчика на величину более чем ±3 с.

Погрешность СОЕВ не превышает ±5 с.

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

В комплект поставки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений.

Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 4. Таблица 4 — Комплектность АИИС КУЭ

Сервер базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» включает в себя автоматизированные рабочие мест персонала (АРМ), ИВК «ИКМ - Пирамида», программное обеспечение (ПО) «Пирамида-2000», каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации.

Сервер АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» включает в себя автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), программный комплекс (ПК) «Энергосфера», устройство синхронизации системного времени типа УСВ-3, каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации.

Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из двух уровней 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 вычисленных мгновенных значений мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Цифровой сигнал с выходов счетчиков по проводным линиям связи интерфейса RS-485 поступает на входы соответствующего GSM-модема, далее по основному каналу связи стандарта GSM с помощью технологии CSD - на сервер базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнер-го», где производится обработка измерительной информации (перевод в именованные величины с учётом постоянной счётчика, умножение на коэффициенты трансформации), сбор, хранение результатов измерений, оформление отчётных документов. Из сервера базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго», информация о результатах измерений активной и реактивной электроэнергии передаются в виде xml-файлов формата 80020 на сервер АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт».

Дополнительно на сервер АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» поступает информация об энергопотреблении из АИИС КУЭ ОАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» (Госреестр № 45348-10) (по измерительным каналам 50, 51, 54 согласно таблице 1), АИИС КУЭ ОАО «МОЭСК» по границам ОРЭ (Госреестр № 58349-14) (по измерительным каналам 1-5 согласно таблице 3). Перечень точек измерений АИИС КУЭ со стороны смежного субъекта ОРЭ, сбор данных с которых производится в виде xml-макета формата 80020, указан в таблице 3.

Передача информации в ПАК ОАО «АТС» осуществляется от сервера АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» за подписью ЭЦП субъекта ОРЭ и другие смежные субъекты ОРЭ осуществляется по каналу связи с протоколом TCP/IP сети Internet в виде xml-файлов формата 80020 в соответствии 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 Положению о порядке получения статуса субъекта оптового рынка и ведения реестра субъектов оптового рынка электрической энергии и мощности.

АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (СОЕВ), которая охватывает все уровни. Источником сигналов точного времени для сервера базы данных ОП «ТверьАтом-ЭнергоСбыт» служит УСВ-3, синхронизирующим часы измерительных компонентов системы по сигналам проверки времени, получаемым от ГЛОНАСС/GPS-приемника. Пределы допускаемой абсолютной погрешности временного положения фронта синхросигнала 1 Гц относительно шкалы времени UTC и UTC(SU) для УСВ-3 ±100 мкс. Сравнение показаний часов сервера базы данных ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт» и УСВ-3 происходит с цикличностью один раз в час, независимо от величины расхождения показаний часов сервера базы данных ОП «ТверьАтомЭнергоС-быт» и УСВ-3.

Сервер базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» имеет доступ к серверу синхронизации шкалы времени по протоколу NTP - NTP-серверу ФГУП «ВНИИФТРИ», обеспечивающему передачу точного времени через глобальную сеть Интернет. Синхронизация системного времени NTP-серверов первого уровня осуществляется от сигналов шкалы времени Государственного первичного эталона времени и частоты. Погрешность синхронизации системного времени NTP-серверов первого уровня относительно шкалы времени UTC(SU) не превышает 10 мс. Сличение часов NTP-сервера осуществляется с часами сервера базы данных ПАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» осуществляется по запросу каждые 30 мин, коррекция часов осуществляется независимо от наличия расхождений.

Сравнение показаний часов счетчиков и сервера базы данных ПАО «МРСК Центра» -«Тверьэнерго» происходит один раз в 30 минут. Корректировка осуществляется при расхождении показаний часов счетчиков и сервера ±2 с, но не чаще 1 раза в сутки.

Источником сигналов точного времени для УСПД СИКОН С 70, входящий в состав АИИС КУЭ ОАО «МРСК Центра» - «Тверьэнерго» служит УСВ-1, синхронизирующие часы измерительных компонентов системы по сигналам проверки времени, получаемым от GPS-приемника. Пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации фронта выходного импульса 1 Гц к шкале координированного времени UTC для УСВ-1 не более ±0,5 с.

Синхронизация времени УСПД от приемника точного времени происходит ежесекундно.

Сравнение показаний часов УСПД и счетчиков (для ИК № 12, 13, 13А) происходит во время сеанса связи по окончании суток. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов УСПД и счетчика на величину более чем ±2 с.

Для обеспечения единого времени в АИИС КУЭ ОАО «МОЭСК» по границам ОРЭ используется устройство синхронизации времени УСВ-1, синхронизирующее часы измерительных компонентов системы по сигналам проверки времени, получаемым от GPS-приемника. Пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации фронта выходного импульса 1 Гц к шкале координированного времени UTC для УСВ-1 не более ±0,5 с. Синхронизация часов сервера базы данных от приемника точного времени происходит ежесекундно.

Сравнение показаний часов УСПД и сервера происходит при каждом сеансе связи, но не реже 1 раза в сутки. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов УСПД и сервера на величину более чем ±1 с.

Сравнение показаний часов счетчиков (для ИК № 8-11, 9А) и соответствующих УСПД происходит при каждом сеансе связи, но реже одного раза в 30 минут. Синхронизация осуществляется при расхождении показаний часов УСПД и счетчика на величину более чем ±3 с.

Погрешность СОЕВ не превышает ±5 с.

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

Программное обеспечение

В АИИС КУЭ используется ПО «Пирамида 2000» и ПК «Энергосфера » версии 7.1, в состав которых входят программы, указанные в таблице 1а и 1б. ПО «Пирамида 2000» и ПК «Энергосфера» обеспечивает защиту программного обеспечения и измерительной информации паролями в соответствии с правами доступа. Средством защиты данных при передаче является кодирование данных, обеспечиваемое программными средствоми ПО «Пирамида 2000» и ПК «Энергосфера».

Таблица 1а - Метрологические значимые модули ПО «Пирамида 2000»

Таблица 1б — Идентификационные данные ПК «Энергосфера»

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 2 — Состав 1-го и 2-го уровней ИК АИИС КУЭ ОП «ТверьАтомЭнергоСбыт»

АО «АтомЭнергоСбыт» по сечению АО «АтомЭнергоСбыт» (ОАО «Тверьэнергосбыт») -

ПАО «Мосэнергосбыт» (ПАО «Мосэнергосбыт») и их метрологические характеристики

Таблица 3 - Перечень точек измерений АИИС КУЭ со стороны смежного субъекта ОРЭ, результаты измерений по которым получают в рамках соглашения об информационном обмене

Продолжение таблицы 3

Продолжение таблицы 3

*Примечания

• 1   В качестве характеристик погрешности указаны границы интервала (соответствующие вероятности 0,95) относительной погрешности измерения активной и реактивной электроэнергии и средней мощности на интервале усреднения 0,5 ч.

• 2   Основная погрешность рассчитана для следующих условий:

• -    параметры сети: напряжение (0,95 - 1,05) Uh; ток (1,0 - 1,2) 1н; cosj = 0,9инд.; частота (50 ± 0,2) Гц;

• -   температура окружающей среды: (23 ± 2) °С.

• 3    Рабочие условия эксплуатации:

для ТТ и ТН:

• -    параметры сети: диапазон первичного напряжения (0,9 - 1,1)Uhi; диапазон силы первичного тока (0,01 (0,05) - 1,2)Ih₁; коэффициент мощности cosф (sin9) 0,5 - 1,0 (0,5 -0,87); частота (50 ± 0,2) Гц;

• -   температура окружающего воздуха от минус 45 до плюс 40 °С;

• -    относительная влажность воздуха не более 98 % при плюс 25 °С;

• -    атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа.

Для счетчиков электрической энергии:

• -    параметры сети: диапазон вторичного напряжения (0,9 - 1,1)Uh₂; диапазон силы вторичного тока (0,01 - 1,2)Ih₂; диапазон коэффициента мощности cosф фиф) 0,5 - 1,0 (0,5 - 0,87); частота (50 ± 0,2) Гц;

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

• -   температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60 °С;

• -    относительная влажность воздуха не более 90 % при плюс 30 °С;

• -    атмосферное давление от 70,0 до 106,7 кПа.

Для аппаратуры передачи и обработки данных:

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

-   температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 50 °С ;

-   относительная влажность воздуха не более 80 % при плюс 25 ° С ;

-   атмосферное давление от 70,0 до 106,7 кПа.

• 4    Погрешность в рабочих условиях указана для тока 5 % 1_ном cosj = 0,8 инд и

температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии для ИК 1214, 13А от 0 до плюс 40 °С; для ИК 8-11, 9А от плюс 5 до плюс 40 °С.

• 5    Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2. Допускается замена сервера на однотипные утвержденного типа. Замена оформляется актом в установленном собственником АИИС КУЭ порядке. Акт хранится совместно с настоящим описанием типа АИИС КУЭ как его неотъемлемая часть.

• 6   Все измерительные компоненты  системы утверждены и внесены в

Государственный реестр средств измерений.

• -   контроллер сетевой индустриальный СИКОН С70 - среднее время наработки на отказ не менее Т = 70 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 часа;

• -   ИВК «ИКМ-Пирамида» - среднее время наработки на отказ не менее Т = 70 000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 2 часа;

• -    сервер HP Proliant DL320e Gen8 - среднее время наработки на отказ не менее Т =

64 067 ч, среднее время восстановления работоспособности tв = 0,5 часа.

Надежность системных решений:

• -   защита от кратковременных сбоев питания сервера 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 сервера:

• -    параметрирования;

• -    пропадания напряжения;

• -    коррекции времени в счетчике и сервере;

• -    пропадание и восстановление связи со счетчиком.

Защищённость применяемых компонентов:

-    механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

• -    счетчика электрической энергии;

• -   промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

-   испытательной коробки;

-    сервера.

-   защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметри -

ровании:

-   счетчика электрической энергии;

-    сервера.

Возможность коррекции времени в:

-   счетчиках электрической энергии ( функция автоматизирована);

-   ИВК ( функция автоматизирована).

Возможность сбора информации:

-   о состоянии средств измерений;

-   о результатах измерений ( функция автоматизирована).

Цикличность:

-   измерений 30 мин ( функция автоматизирована);

-   сбора 30 мин (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

• -    счетчик электрической энергии - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 111 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

• -   УСПД RTU-325 - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии, потребленной за месяц, по каждому каналу -45 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

• -   контроллер сетевой индустриальный СИКОН С70 - суточные данные о тридцатиминутных приращениях электроэнергии по каждому каналу и электроэнергии, потребленной за месяц, по каждому каналу - 45 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

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