Архитектура

Поддержка гибкой иерархической структуры в системе позволяет сформировать различные архитектурные конфигурации.

Как правило, модель иерархии географически распределенной системы определяется моделью иерархии предприятия. Ниже приведен пример архитектуры системы на модели иерархии ОАО «ФСК ЕЭС».

Уровни иерархии:

• Центральный пункт сбора данных
• Центры филиалов «ФСК ЕЭС» «Магистральные электрические сети» (МЭС)
• Центры филиалов «ФСК ЕЭС» «Предприятия магистральных электрических сетей» (ПМЭС)
• Центры сбора данных на подстанции
• Технологические объекты на подстанциях

Система сбора данных строится по узловой схеме. В узлах учета размещены контроллеры, к которым подключаются по цифровому интерфейсу счетчики электроэнергии, расположенные на технологическом объекте. Типовой технологический объект содержит до 50 счетчиков электроэнергии. Состав оборудования зависит от поставленных задач, топологии электрической сети и размещения точек измерения.

На технологических объектах установлены шкафы ТКУ, в состав которых включены интеллектуальные шлюзы E-422, разработанные ЗАО «НПФ Прорыв», и оборудование, обеспечивающее отказоустойчивость работы системы. На нижнем уровне системы поддерживаются следующие основные функции:

• сбор данных со счетчиков электроэнергии;
• передача данных на верхний уровень системы по расписанию и по запросам;
• хранение архивных коммерческих и технических данных, собранных со счетчиков, не менее 90 суток;
• поддержка единого времени во всех устройствах узла учета;
• обработка команд верхнего уровня;
• защита измерительной информации и метрологических характеристик от несанкционированного доступа и изменения;
• обеспечение бесперебойного и резервного питания счетчиков;
• резервирование каналов связи.

Для передачи коммерческих данных о потреблении электроэнергии на верхний уровень системы используются такие каналы связи как Wi Fi, Ethernet, оптоволокно.

Данные, собираемые контроллерами, передаются по основному каналу связи на принимающее устройство шкафа ЦКУ. Как правило, в качестве основного канала связи задействуется беспроводной канал Wi Fi. При сбоях связи по основному каналу, передача информации выполняется по резервному каналу связи. В состав шкафа ЦКУ входит сервер, обеспечивающий долговременное (четыре года) хранение данных, защиту измерительной информации и метрологических характеристик от несанкционированного доступа и изменения, опрос электросчетчиков по команде, поступающей с верхнего уровня системы. Передача информации на центральный пункт сбора данных выполняется, в основном, через спутниковый модем.

Для большей надежности функции, выполняемые сервером ЦКУ, полностью дублируются мощным УСПД (устройством сбора и передачи данных) ТК16L.31, которое также обеспечивает долговременное хранение данных (четыре года), защиту метрологических характеристик, опрос счетчиков и передачу информации на центральный пункт сбора данных по каналу спутниковой связи или резервному каналу.

Источником для обеспечения единого точного времени в системе служит сертифицированные радиосерверы точного времени РСТВ-01 / РСТВ-01-01, использующие в качестве эталона сигналы радиостанции ГСВЧ/сигналы спутниковой системы ГЛОНАСС. РСТВ-01/РСТВ-01-01 соответствуют требованиям государственных стандартов и могут использоваться в качестве источника эталонного времени в автоматизированных информационно-измерительных системах. При этом обеспечивается независимость от GPS и поддержка протоколов NTP, NMEA и пр.

Данные, переданные по каналам спутниковой связи, принимаются сервером сбора данных АИИС КУЭ в г. Москве. Из единого центра доступно как оперативное управление всеми узлами системы, так и управление конфигурацией системы вплоть до отдельного счетчика электроэнергии. В едином центре в автоматическом режиме проверяется достоверность переданных данных. Если система функционирует в штатном режиме, то данные, переданные сервером ЦКУ и УСПД, будут полностью идентичны. Если данные, полученные от какого-либо из устройств не полны, то принимается решение о загрузке в БД наиболее достоверного пакета данных.

Центральный сервер обрабатывает данные и пересылает их подчиненным серверам филиалов (МЭС). Репликация данных организована таким образом, что БД каждого подчиненного сервера содержит полные и актуальные данные соответствующего региона.

Программное обеспечение, установленное в едином центре сбора данных, обеспечивает широкие возможности не только мониторинга поступления и отпуска электроэнергии, но и мониторинга работы оборудования подстанций, включая сетевое оборудование.