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;

• - передача 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;

• - 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;

• - 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 - информационно-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 RTU-325L (Госреестр № 37288-08);

• - приемник сигналов шкалы времени навигационной системы GPS.

ИВК включает в себя:

- автоматизированное рабочее место (АРМ),

- сервер баз данных ООО «Газпром энерго », 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.

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 следующим образом. Устройство синхронизации системного времени осуществляет прием и обработку сигналов системы GPS и передачу меток времени в УСПД и сервер баз данных в постоянном режиме по протоколу NTP с использованием программной утилиты. УСПД формирует свою шкалу времени и далее передает ее на уровень ИИК ТИ. При каждом опросе счетчика УСПД вычисляет поправку времени часов счетчика. И если поправка превышает величину ±2c, УСПД формирует команду на синхронизацию счетчика.

Каналы связи между ИИК и ИВКЭ построены следующим образом. Данные со счетчиков электроэнергии по интерфейсу RS-485 (среда - медная экранированная «витая пара») передаются посредством преобразователя интерфейсов RS-485/Ethernet в УСПД RTU-325L.

Результаты измерений, техническая и служебная информации передаются на уровень ИВК в режимах автоматической передачи данных или выполнения запроса «по требованию». Связь между ИВКЭ и ИВК организована по трем каналам связи, разделенным на физическом уровне:

- в качестве основного канала связи используется спутниковая связь;

- в случае выхода основного канала связи используется сеть интернет-провайдера;

- в качестве резервного канала связи используется сеть мобильной радиосвязи по технологии GPRS.

Передача информации другим заинтересованным субъектам ОРЭ осуществляется с уровня ИВК. Передача информации происходит через межсетевой экран.

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

Перечень измерительных каналов и измерительных компонентов (средств измерений) в составе ИИК ТИ приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Перечень измерительных каналов и измерительных компонентов в составе ИИК ТИ

Комплектность АИИС представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность АИИС

Количество измерительных каналов (ИК)..................................................................................1

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

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

Глубина хранения результатов измерений в ИИК ТИ не менее, суток.................................92

Ведение журналов событий ИВК, ИВКЭ и ИИК ТИ ....................................... автоматическое

Рабочие условия применения компонентов ИК: температура окружающего воздуха для:

измерительных трансформаторов, °С ......................................................................... от 0 до 40;

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 сети 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