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

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

• 1- й уровень - измерительно-информационные комплексы (ИИК), которые включают в себя трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2001, трансформаторы напряжения (далее - ТН) по ГОСТ 1983-2001 и счетчики активной и реактивной электроэнергии по ГОСТ Р 52323-2005, ГОСТ Р 52322-2005 и ГОСТ 31819.22-2012 в режиме измерений активной электроэнергии и по ГОСТ Р 52425-2005 и ГОСТ 31819.23-2012 в режиме измерений реактивной электроэнергии, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов АИИС КУЭ приведены в таблицах 2-4.

• 2- й уровень - измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ), включающий в себя устройства сбора и передачи данных на базе контроллеров сетевых индустриальных СИКОН С70 (далее - УСПД), каналообразующую аппаратуру.

• 3- й уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) состоит из двух центров сбора и обработки информации - ЦСОИ ФГУП «Горно-химический комбинат» (далее - ЦСОИ ФГУП «ГХК») и ГЦСОИ АО «Атомэнергопромсбыт».

ЦСОИ ФГУП «ГХК» включает в себя ИВК «ИКМ-Пирамида», устройство синхронизации времени УСВ-2, каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и программное обеспечение (далее - ПО) ПО «Пирамида 2000».

ГЦСОИ АО «Атомэнергопромсбыт» включает в себя сервер АО «Атомэнергопромсбыт», устройство синхронизации времени УСВ-3, каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и программный комплекс (далее - ПК) ПК «Энергосфера».

Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из трех 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 мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учёта соотнесены с текущим московским временем. Результаты измерений передаются в целых числах кВт^ч.

Для ИК №№ 1-12, 21-24, 29, 30, 49-52, 55-57 цифровой сигнал с выходов счетчиков по линиям связи поступает на входы соответствующего УСПД, где происходит вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, накопление измерительной информации, ее хранение и передача на ИВК «ИКМ-Пирамида».

Для остальных ИК цифровой сигнал с выходов счётчиков по проводным линиям связи интерфейса RS-485 поступает непосредственно на ИВК «ИКМ-Пирамида», где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН. Для передачи данных используются сотовые каналы связи типа GSM.

Дополнительно на сервер АО «Атомэнергопромсбыт» поступает информация об энергопотреблении из АИИС КУЭ филиала «Красноярская ТЭЦ-1» ОАО «Енисейская ТГК (ТГК-13)» (Госреестр № 43857-10), АИИС КУЭ ЕНЭС ПС 500 кВ «Камала-1» (Госреестр № 64368-16), Комплексов измерительно-вычислительных АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (Госреестр № 45048-10) в виде xml-файлов установленных форматов.

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, формирование и хранение поступающей информации, оформление отчетных документов. Из ЦСОИ ФГУП «ГХК» информация передается по каналу связи Internet в виде xml-файлов установленных форматов на сервер АО «Атомэнергопромсбыт».

Передача информации от сервера АО «Атомэнергопромсбыт» в ПАК ОАО «АТС» за подписью ЭЦП субъекта ОРЭ, в филиал ОАО «СО ЕЭС» Красноярское РДУ и другим смежным субъектам ОРЭ осуществляется по каналу связи с протоколом TCP/IP сети Internet в виде xml-файлов установленных форматов, 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 уровни ИИК, ИВКЭ и ИВК. АИИС КУЭ оснащена устройствами синхронизации времени УСВ-3 и УСВ-2, синхронизирующими часы измерительных компонентов системы по сигналам проверки времени, получаемым от ГЛОНАСС/GPS-приемников. Пределы допускаемой абсолютной погрешности временного положения фронта синхросигнала 1 Гц относительно шкалы времени UTC и UTC(SU) для УСВ-3 ±100 мкс. Пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации фронта выходного импульса 1 Гц к шкале координированного времени UTC для УСВ-2 не более ±10 мкс.

Сервер АО «Атомэнергопромсбыт», периодически сравнивает свое системное время с УСВ-3, но не реже одного раза в час. Корректировка часов сервера осуществляется независимо от наличия расхождений.

ИВК «ИКМ-Пирамида», входящий в состав ЦСОИ ФГУП «ГХК», периодически сравнивает свое системное время с УСВ-2. Сличение часов сервера осуществляется 1 раз в час, коррекция осуществляется при наличии расхождений показаний часов на величину более чем ±1 с.

Синхронизация часов УСПД с часами ИВК «ИКМ-Пирамида» осуществляется каждые

• 4-ре часа, коррекция часов УСПД производится при наличии расхождения на величину не более чем ±2 с. Абсолютная погрешность текущего времени, измеряемого УСПД (системное время) в сутки не более ±1 с.

Для ИК №№ 1-12, 21-24, 29, 30, 49-52, 55-57 сравнение показаний часов счетчиков и соответствующих УСПД производится во время сеанса связи со счетчиками. Корректировка часов счётчиков осуществляется при расхождении показаний часов счетчиков и соответствующих УСПД на величину не более чем ±2 с, но не чаще 1 раза в сутки. Для остальных ИК сравнение показаний часов счетчиков и ИВК «ИКМ-Пирамида», расположенного в ЦСОИ ФГУП «ГХК», производится во время сеанса связи со счетчиками. Корректировка часов счётчиков осуществляется при расхождении показаний часов счетчиков и сервера на величину более чем ±2 с, но не чаще 1 раза в сутки.

Погрешность часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ±5 с.

Журналы событий счетчика электроэнергии, УСПД и ИВК «ИКМ-Пирамида» отражают: время (дата, часы, минуты, секунды) до и после проведения процедуры коррекции часов указанных устройств.

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

Комплектность АИИС КУЭ представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Комплектность АИИС КУЭ

Продолжение таблицы 5

ЦСОИ ФГУП «ГХК» включает в себя ИВК «ИКМ-Пирамида», устройство синхронизации времени УСВ-2, каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и программное обеспечение (далее - ПО) ПО «Пирамида 2000».

ГЦСОИ АО «Атомэнергопромсбыт» включает в себя сервер АО «Атомэнергопромсбыт», устройство синхронизации времени УСВ-3, каналообразующую аппаратуру, технические средства для организации локальной вычислительной сети и разграничения прав доступа к информации, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и программный комплекс (далее - ПК) ПК «Энергосфера».

Измерительные каналы (далее - ИК) состоят из трех 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 мощности на интервале времени усреднения 30 мин.

Результаты измерений для каждого интервала измерения и 30-минутные данные коммерческого учёта соотнесены с текущим московским временем. Результаты измерений передаются в целых числах кВт^ч.

Для ИК №№ 1-12, 21-24, 29, 30, 49-52, 55-57 цифровой сигнал с выходов счетчиков по линиям связи поступает на входы соответствующего УСПД, где происходит вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН, накопление измерительной информации, ее хранение и передача на ИВК «ИКМ-Пирамида».

Для остальных ИК цифровой сигнал с выходов счётчиков по проводным линиям связи интерфейса RS-485 поступает непосредственно на ИВК «ИКМ-Пирамида», где осуществляется вычисление электроэнергии и мощности с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН. Для передачи данных используются сотовые каналы связи типа GSM.

Дополнительно на сервер АО «Атомэнергопромсбыт» поступает информация об энергопотреблении из АИИС КУЭ филиала «Красноярская ТЭЦ-1» ОАО «Енисейская ТГК (ТГК-13)» (Госреестр № 43857-10), АИИС КУЭ ЕНЭС ПС 500 кВ «Камала-1» (Госреестр № 64368-16), Комплексов измерительно-вычислительных АИИС КУЭ ЕНЭС (Метроскоп) (Госреестр № 45048-10) в виде xml-файлов установленных форматов.

На верхнем - третьем уровне системы выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, формирование и хранение поступающей информации, оформление отчетных документов. Из ЦСОИ ФГУП «ГХК» информация передается по каналу связи Internet в виде xml-файлов установленных форматов на сервер АО «Атомэнергопромсбыт».

Передача информации от сервера АО «Атомэнергопромсбыт» в ПАК ОАО «АТС» за подписью ЭЦП субъекта ОРЭ, в филиал ОАО «СО ЕЭС» Красноярское РДУ и другим смежным субъектам ОРЭ осуществляется по каналу связи с протоколом TCP/IP сети Internet в виде xml-файлов установленных форматов, 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 уровни ИИК, ИВКЭ и ИВК. АИИС КУЭ оснащена устройствами синхронизации времени УСВ-3 и УСВ-2, синхронизирующими часы измерительных компонентов системы по сигналам проверки времени, получаемым от ГЛОНАСС/GPS-приемников. Пределы допускаемой абсолютной погрешности временного положения фронта синхросигнала 1 Гц относительно шкалы времени UTC и UTC(SU) для УСВ-3 ±100 мкс. Пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации фронта выходного импульса 1 Гц к шкале координированного времени UTC для УСВ-2 не более ±10 мкс.

Сервер АО «Атомэнергопромсбыт», периодически сравнивает свое системное время с УСВ-3, но не реже одного раза в час. Корректировка часов сервера осуществляется независимо от наличия расхождений.

ИВК «ИКМ-Пирамида», входящий в состав ЦСОИ ФГУП «ГХК», периодически сравнивает свое системное время с УСВ-2. Сличение часов сервера осуществляется 1 раз в час, коррекция осуществляется при наличии расхождений показаний часов на величину более чем ±1 с.

Синхронизация часов УСПД с часами ИВК «ИКМ-Пирамида» осуществляется каждые

• 4-ре часа, коррекция часов УСПД производится при наличии расхождения на величину не более чем ±2 с. Абсолютная погрешность текущего времени, измеряемого УСПД (системное время) в сутки не более ±1 с.

Для ИК №№ 1-12, 21-24, 29, 30, 49-52, 55-57 сравнение показаний часов счетчиков и соответствующих УСПД производится во время сеанса связи со счетчиками. Корректировка часов счётчиков осуществляется при расхождении показаний часов счетчиков и соответствующих УСПД на величину не более чем ±2 с, но не чаще 1 раза в сутки. Для остальных ИК сравнение показаний часов счетчиков и ИВК «ИКМ-Пирамида», расположенного в ЦСОИ ФГУП «ГХК», производится во время сеанса связи со счетчиками. Корректировка часов счётчиков осуществляется при расхождении показаний часов счетчиков и сервера на величину более чем ±2 с, но не чаще 1 раза в сутки.

Погрешность часов компонентов АИИС КУЭ не превышает ±5 с.

Журналы событий счетчика электроэнергии, УСПД и ИВК «ИКМ-Пирамида» отражают: время (дата, часы, минуты, секунды) до и после проведения процедуры коррекции часов указанных устройств.

Программное обеспечение

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

Таблица 1а - Идентификационные данные ПК «Энергосфера»

Таблица 1б - Идентификационные данные ПО «Пирамида 2000»

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

Состав измерительных каналов и их метрологические характеристики приведены в таблицах 2, 3, 4.

Таблица 2 - Состав 1-го, 2-го и 3-го уровней ИК АИИС КУЭ

Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (активная энергия)

Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК АИИС КУЭ (реактивная энергия)

Примечания:

• 1   В качестве характеристик погрешности ИК установлены пределы допускаемой относительной погрешности ИК при доверительной вероятности, равной 0,95.

• 2   Характеристики погрешности ИК указаны для измерений активной и реактивной электроэнергии и средней мощности на интервале времени 30 минут.

• 3   Нормальные условия эксплуатации:

• —   параметры сети: напряжение (0,95-1,05)ин; ток (0,01(0,05)-1,2)1н; cosj=1,0; cosj=0,9инg.; cos j=0,8инд.; cos j=0,5инд.; частота (50±0,2) Гц;

• —  температура окружающей среды:

— ТТ и ТН от минус 60 °С до плюс 40 °С;

—   счетчиков от плюс 21 °С до плюс 25 °С;

—  УСПД от плюс 15 °С до плюс 25 °С ;

—  УСВ от минус 10 °С до плюс 50 °С ;

—  ИВК от плюс 10 ° С до плюс 25 ° С .

• 4   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 фиф) 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:

• — для счётчиков электроэнергии Меркурий 230 от минус 40 до плюс 55 °C;

• — для счётчиков электроэнергии СЭТ-4ТМ.03М, СЕ 303, ПСЧ-4ТМ.05М, ПСЧ-4ТМ.05МК, ПСЧ-3ТМ.05М от минус 40 до плюс 60 °C;

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

• —  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 10 до плюс 55 °С;

• —  относительная влажность воздуха не более 95 % при плюс 30 °С;

• —   атмосферное давление от 60,0 до 106,7 кПа.

• 5    Погрешность в рабочих условиях указана для тока (0,01(0,05)-1,2)Ih; cosj=1,0;

cosj=0,9инд.; cosj=0,8инд.; cosj=0,5инд. и температуры окружающего воздуха в месте расположения счетчиков электроэнергии от плюс 10°С до плюс 35°С.

• 6   Допускается замена ТТ, ТН и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками, какие приведены в таблице 2. Допускается замена ИВК «ИКМ-Пирамида», УСПД, УСВ-2, УСВ-3 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.

• 7   Все измерительные компоненты АИИС КУЭ должны быть утверждены и внесены в Государственный реестр средств измерений.

Параметры надежности применяемых в АИИС КУЭ измерительных компонентов:

• -    счётчик СЭТ-4ТМ.03М - среднее время наработки на отказ не менее Т=140000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=2 ч;

• -    счётчик Меркурий 230 - среднее время наработки на отказ не менее Т=150000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=2 ч;

• -    счётчик СЕ 303 - среднее время наработки на отказ не менее Т=160000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=2 ч;

• -    счётчик ПСЧ-4ТМ.05М - среднее время наработки на отказ не менее Т=140000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=2 ч;

• -    счётчик ПСЧ-3ТМ.05М - среднее время наработки на отказ не менее Т=140000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=2 ч;

счётчик ПСЧ-4ТМ.05МК - среднее время наработки на отказ не менее Т=165000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=2 ч;

-   СИКОН С70 - среднее время наработки на отказ не менее Т=70000 ч, среднее

время восстановления работоспособности te=2 ч;

• -    УСВ-2 - среднее время наработки на отказ не менее Т=35000 ч, среднее время

восстановления работоспособности te=2 ч;

• -    УСВ-3 - среднее время наработки на отказ не менее Т=45000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=2 ч;

• -    ИВК «ИКМ-Пирамида» - среднее время наработки на отказ не менее Т=100000 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=2 ч;

• -    сервер - среднее время наработки на отказ не менее Т=256554 ч, среднее время восстановления работоспособности tв=1 ч.

Надежность системных решений:

• -    защита от кратковременных сбоев питания сервера и УСПД 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 УСПД:

• - параметрирования;

• - пропадания напряжения;

• - коррекции времени в счетчике и УСПД;

• - пропадание и восстановление связи со счетчиком;

Защищённость применяемых компонентов:

• - механическая защита от несанкционированного доступа и пломбирование:

• - электросчётчика;

• - промежуточных клеммников вторичных цепей напряжения;

• - испытательной коробки;

• - УСПД;

• - сервера;

• -  защита на программном уровне информации при хранении, передаче, параметрировании:

• - электросчетчика;

• - УСПД;

- сервера.

Возможность коррекции времени в:

• - электросчетчиках (функция автоматизирована);

• - УСПД (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 СЭТ-4ТМ .03 М - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 113 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

- счетчик электрической энергии Меркурий 230 - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 85 суток ; при отключении питания - не менее 5 лет;

- счетчик электрической энергии СЕ 303 - тридцатиминутный профиль нагрузки в двух направлениях не менее 75 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

- счетчик электрической энергии ПСЧ-4ТМ .05 М - тридцатиминутный профиль

нагрузки в двух направлениях не менее 113 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

- счетчик электрической энергии ПСЧ-3ТМ .05 М - тридцатиминутный профиль

нагрузки в двух направлениях не менее 113,7 суток; при отключении питания - не менее 5 лет;

счётчик ПСЧ-4ТМ.05МК - среднее время наработки на отказ не менее Т=165000 ч, среднее время восстановления работоспособности te=2 ч;

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

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