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

АИИС КУЭ выполняет следующие функции:

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

• - периодический и 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;

• - передачу в организации-участники оптового рынка электроэнергии результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений, данных о состоянии средств измерений со стороны серверов организаций-участников оптового рынка электроэнергии;

несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т. п.);

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

• - конфигурирование и настройка параметров АИИС КУЭ;

• - измерение времени.

АИИС КУЭ имеет трехуровневую структуру:

• - 1-й уровень - измерительно-информационные комплексы точек измерений (ИИК ТИ);

• - 2-й уровень - информационно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ);

• - 3-й уровень - измерительно-вычислительный комплекс (ИВК).

ИИК ТИ включают в себя:

• - трансформаторы тока (ТТ) и их вторичные цепи;

• - трансформаторами напряжения (ТН) и их вторичные цепи;

• - счётчики электроэнергии.

ИВКЭ включают в себя:

• - устройство сбора и передачи данных (УСПД). В качестве УСПД используется

  устройство сбора и передачи данных ЭКОМ-3000 (Госреестр № 17049-04), включающее приемник сигналов навигационной системы GPS;

  • - связующие компоненты, GSM - модемы, для связи уровня ИВКЭ с уровнями ИИК ТИ и ИВК;

  • - автоматизированное рабочее место.

ИВК включает в себя:

- автоматизированное рабочее место ( АРМ),

- сервер баз данных АИИС КУЭ ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ», выполненный на основе промышленного компьютера и работающего под управлением программного обеспечения из состава ИВК «Альфа-ЦЕНТР» (Госреестр № 44595-10),

• - устройство синхронизации системного времени yCCB-16HVS.

Принцип действия АИИС КУЭ основан на масштабном преобразовании параметров контролируемого присоединения (ток и напряжение) с использованием электромагнитных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), измерении и интегрировании мгновенной мощности с использованием счетчиков электрической энергии, автоматическом сборе, хранении и передаче по каналам связи результатов измерений.

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. Мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в микропроцессоре счетчика вычисляются мгновенные значения мощности. За период сети (0,02 с) из мгновенных значений мощности вычисляется активная мощность, из мгновенных значений тока и напряжения их среднеквадратические значения и, затем, полная мощность. Реактивная мощность вычисляется из значений активной и полной мощности.

Вычисленные значения активной и реактивной мощности каждого направления преобразуются в частоту следования импульсов. Во внутренних регистрах счетчиков осуществляется накопление импульсов, соответствующих каждому виду и направлению передачи электроэнергии в течение интервала времени 30 минут. По окончании этого интервала времени накопленное количество импульсов из каждого регистра переносится в долговременную энергонезависимую память с указанием времени измерений в шкале координированного времени UTC.

УСПД в составе ИВКЭ осуществляет:

• -  один раз в 30 минут опрос счетчиков электрической энергии и сбор результатов

измерений;

• - обработку, заключающуюся в пересчете количества накопленных импульсов за период 30 минут в именованные величины;

• - хранение результатов измерений в базе данных;

• - передачу результатов измерений в ИВК;

• - ведение шкалы времени и передачу шкалы времени часам счетчиков.

В ИВК осуществляется:

• - сбор данных с уровня ИВКЭ;

• - хранение полученных в результате обработки приращений электроэнергии в базе данных;

• - визуальный просмотр результатов измерений из базы данных;

• - передачу результатов измерений сторонним субъектам оптового рынка электроэнергии и мощности.

АИИС КУЭ выполняет функцию измерения времени в шкале UTC. Данная функция осуществляется системой обеспечения единого времени следующим образом.

Устройство синхронизации системного времени осуществляет прием и обработку сигналов системы GPS и передачу меток времени в сервер баз данных АИИС КУЭ ООО «РУСЭНЕРГОСБЫТ» в постоянном режиме по протоколу NTP с использованием программной утилиты.

УСПД формирует свою шкалу времени путем обработки сигналов навигационной системы GPS и далее передает ее на уровень ИИК ТИ. При каждом опросе счетчика УСПД

Лист № 3 Всего листов 8 вычисляет поправку времени часов счетчика и, если поправка превышает величину ±2 c, формирует команду на синхронизацию счетчика.

Все ИИК ТИ, кроме ИИК № 8 соединены с ИВКЭ по интерфейсу RS-485 с использованием преобразователя RS-485/Ethernet

ИИК № 8 соединен с ИВКЭ посредством модема с использованием технологии GPRS. Передача результатов измерений, технической и служебной информации от ИВКЭ на уровень ИВК организована по двум каналам связи, разделенным на физическом уровне:

- в качестве основного канала связи используется сеть мобильной радиосвязи с использованием сети GSM;

- в случае выхода основного канала связи используется сеть интернет-провайдера. Передача информации заинтересованным субъектам ОРЭ (ОАО «АТС», филиал ОАО «СО ЕЭС» - «Тульское РДУ» и другим) осуществляется с уровня ИВК.

ИИК ТИ, ИВКЭ, ИВК и каналы связи между ними образуют измерительные каналы (ИК).

Перечень ИК и измерительных компонентов (средств измерений) в составе ИК приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень ИК и измерительных компонентов в составе ИК

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС КУЭ

Продолжение таблицы 4

Количество измерительных каналов (ИК)..................................................................................8

Границы допускаемой основной относительной погрешности ИК при

доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной электрической энергии и границы допускаемой относительной погрешности ИК при доверительной вероятности Р=0,95 при измерении активной и реактивной электрической энергии в рабочих условиях применения................................................................ приведены в таблице 3

Пределы допускаемого значения поправки часов счетчиков электрической энергии

относительно шкалы времени UTC(SU) не более, с

Период измерений активной и реактивной электрической энергии, минут

Период сбора данных со счетчиков электрической энергии, минут

Формирование XML-файла для передачи внешним системам.......................автоматическое

Формирование базы данных с результатами измерений с указанием времени проведения измерений и времени поступления результатов измерений в базу данных .. автоматическое Глубина хранения результатов измерений в базе данных ИВК не менее, лет ....................3,5 температура окружающего воздуха для:

измерительных трансформаторов, °С ............................................................ от минус 40 до 45;

для счетчиков, связующих компонентов, °С.............................................................. от 0 до 40;

для оборудования ИВК, °С........................................................................................ от 10 до 35;

частота сети, Гц ..................................................................................................... от 49,5 до 50,5;

напряжение питания (относительного номинального значения и_ном), % ..........от 90 до 110.

Допускаемые значения информативных параметров:

ток, % от 1_ном................................................................................................................от 5 до 120;

напряжение, % от и_ном..............................................................................................от 90 до 110;

коэффициент мощности, cos j..............................................................0,5 инд. - 1,0 - 0,8 емк.

Таблица 3 - Границы допускаемой основной относительной погрешности ИК при измерении активной (5woa) электрической энергии, границы допускаемой погрешности ИК при измерении активной (5wa) и реактивной (5_W^P) электрической энергии в рабочих условиях применения