АИИС КУЭ является иерархической интегрированной автоматизированной системой, которая имеет двухуровневую организацию:

• 1- й уровень (проведение измерений) содержит три информационно-измерительных комплекса (ИИК) и включают в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5S по ГОСТ 7746-2001, измерительные трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,5 по ГОСТ 1983-2001 и счетчики электронные многофункциональные типа СЭТ-4ТМ.03М.01 и ПСЧ-4ТМ.05МК.04, класса точности 0,5S по ГОСТ Р 52323-2005 (в части активной электроэнергии), класса точности 1,0 по ГОСТ Р 52425-2005 (в части реактивной электроэнергии), вторичные измерительные цепи;

• 2- й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включает в себя сервер базы данных (СБД), устройство синхронизации времени (УССВ), аппаратуру передачи данных внутренних и внешних каналов связи, АРМ персонала и программное обеспечение (ПК «Энергосфера»).

АИИС КУЭ реализует следующие функции:

• - измерение 3-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

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

• - один раз в сутки и по запросу сбор привязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии со счетчиков (ИИК), с заданной дискретностью учета (30 мин);

• - хранение данных об измеренных величинах электроэнергии и журналов событий в базе данных сервера ИВК в течение 3,5 лет (для 30 минутных приращений энергии);

• - резервирование баз данных на DVD-дисках;

• -  разграничение доступа посредством паролей к базам данных для разных групп

пользователей и фиксация в отдельном электронном файле всех действий пользователей с базами данных;

• - конфигурирование параметров и настроек АИИС КУЭ ИП Алешин Е.О.;

• - защита от несанкционированного доступа маркированием и пломбированием узлов системы;

• - подготовка данных по результатам измерений в ХМЬ-формате для их передачи по электронной почте в ОАО «АТС», ЗАО «Система», Филиал ПАО «МРСК Сибири» -«Хакасэнерго», ОАО «Хакасэнергосбыт» и другим заинтересованным лицам;

• -  ведение журнала событий технических и программных средств (счетчики, ПК «Энергосфера») на сервере ИВК и счетчиках;

• - ведение системы единого времени.

Принцип действия:

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

Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учета соотнесены с текущим временем. Результаты измерений передаются в целых числах кВт^ч (кВар^ч). При этом используются следующие правила округления - дробный результат измерений на интервале измерений округляется до целых кВт^ч (кВар^ч) по алгебраическим правилам округления. Если десятичная часть больше или равна 5, то результат округляется в большую сторону, если меньше - то в меньшую. При этом разница между не округленным значением и округленным прибавляется к результату измерения на следующем интервале с сохранением знака.

СБД уровня ИВК с периодичностью один раз в 30-минут по каналу GSM/GPRS опрашивает счетчики и считывает с них 30-минутный профиль мощности для каждого канала учета и журналы событий. Считанные значения записываются в базу данных (под управлением СУБД MS SQL Server).

СБД производит вычисление получасовых значений электроэнергии на основании считанного профиля мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, формирует и отправляет по выделенному каналу сети Ethernet отчеты в формате XML всем заинтересованным субъектам (ПАК КО ОАО «АТС», Филиал ПАО «МРСК Сибири» - «Хакасэнерго», ОАО «Хакасэнергосбыт» и другим заинтересованным лицам).

На АРМ выводятся данные об энергопотреблении с сервера по сети Ethernet.

АИИС КУЭ имеет систему обеспечения единого времени (далее по тексту - СОЕВ). В СОЕВ входят все средства измерений времени (встроенные часы счетчиков, сервера уровня ИВК, УССВ), влияющие на процесс измерения количества электроэнергии, и учитываются временные характеристики (задержки) линий связи между ними, которые используются при синхронизации времени. СОЕВ привязана к единому календарному времени.

На уровне ИВК СОЕВ организована с помощью подключенного к серверу УССВ УСВ-2 (зав. № 3161, Госреестр № 41681-10), которое имеет встроенный модуль синхронизации времени, работающей от сигналов точного времени GPS/ГЛОНАСС.

УССВ синхронизирует сервер ИВК каждые 10 минут по средствам программного обеспечения «Программный модуль УСВ», поставляемого вместе с УСВ-2.

Сравнение показаний часов счетчиков ИК и ИВК осуществляется один раз в сутки при опросе счетчиков, синхронизация осуществляется при расхождении часов счетчиков и ИВК на величину более чем ± 2 с.

СОЕВ обеспечивает синхронизацию времени при проведении измерений количества электроэнергии с точностью не хуже ± 5 с/сут.

В комплект ИИК АИИС КУЭ входят технические средства и документация, приведенные в таблицах 5 и 6 соответственно.

Таблица 5 - Технические средства

Таблица 6 - Документация

Состав АИИС КУЭ приведен в таблице 2.

Метрологические характеристики АИИС КУЭ приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 2 - Состав и основные метрологические характеристики АИИС КУЭ

Продолжение таблицы 2

Таблица 3 - Метрологические характеристики АИИС КУЭ при измерении активной электроэнергии

Таблица 4 - Метрологические характеристики АИИС КУЭ при измерении реактивной электроэнергии

Примечания:

• 1. Характеристики основной погрешности ИК АИИС КУЭ даны для измерения электроэнергии и средней мощности (получасовая);

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

• 3. Нормальные условия:

• - параметры сети: напряжение (0,99 - 1,01) ином; сила тока (1 - 1,2) 1ном, cosф = 0,87 инд.; частота - (50 ± 0,15) Гц;

• - температура окружающего воздуха: ТН и ТТ - от минус 40 °С до плюс 50 °С; счетчиков - от плюс 18 °С до плюс 25°С;

• - магнитная индукция внешнего происхождения (для счетчиков), не более - 0,05 мТл.

• 4. Рабочие условия:

• - параметры сети: напряжение (0,9 - 1,1) ином; сила тока (0,02 - 1,2) 1ном, cosф = 0,8 инд.; частота - (50 ± 0,4) Гц;

- температура окружающего воздуха: ТН и ТТ от минус 30 °С до плюс 35 °С, для счетчиков от плюс 5 °С до плюс 35 °С.

Надежность применяемых в ИК компонентов:

• - электросчётчики типа СЭТ-4ТМ.03М.01, ПСЧ-4ТМ.05МК.04 - среднее время наработки на отказ не менее То = 140000 ч, среднее время восстановления работоспособности не более Тв = 7 суток;

• - сервер - среднее время наработки на отказ не менее То = 141241 ч, среднее время восстановления работоспособности Тв = 1 ч;

• - ИВК - коэффициент готовности не менее Кг = 0,99, среднее время восстановления работоспособности Тв = 1 ч;

• - СОЭВ - коэффициент готовности не менее Кг = 0,95, среднее время восстановления работоспособности Тв = 7 суток;

• - АИИС КУЭ - полный срок службы не менее 10 лет. Надежность системных решений:

• - резервирование электрического питания серверов с помощью источника бесперебойного питания;

• - резервирование канала ИИК и ИВК;

• - резервирование внешних каналов передачи данных (ИВК - ПАК КО ОАО «АТС», ЗАО «Система», Филиал ПАО «МРСК Сибири» - «Хакасэнерго», ОАО «Хакасэнергосбыт» и с другими заинтересованными лицами).

Регистрация событий:

• 1. журнал событий счетчика:

• - параметрирования;

• - пропадания напряжения;

• - коррекции времени в счетчике; Защищенность применяемых компонентов:

• 1. механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

• - электросчетчиков;

• - промежуточных клеммников вторичных цепей;

• - испытательных коробок;

• - сервера;

• 2. защита информации на программном уровне:

• - результатов измерений (при передаче информации используется цифровая подпись);

• - установка пароля на счетчик;

• - установка пароля на сервер. Глубина хранения информации:

• - электросчетчик - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях - не менее 45 суток; при отключении питания - не менее 2 лет;

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