Учет обходных выключателей и других изменений силовой сети

Большаков О.В., начальник отдела инжиниринга Эльстер Метроника

Устройством учета электроэнергии принято считать счетчик. Данные, полученные от счетчиков, суммируют, вычитают и получают в итоге значения электроэнергии для расчетов между хозяйствующими субъектами. Однако, иногда информации от счетчиков недостаточно для проведения расчетов, так как за расчетный период (например, месяц) происходили изменения силовой электрической схемы, что изменяет алгоритм обработки показаний счетчиков для получения коммерческих показателей.

Рассмотрим существующие и предложим новые способы учета изменений электрической схемы при проведении расчетов за электроэнергию. В качестве критериев оценки этих способов примем во внимание следующие три задачи, которые необходимо решить при использовании данных, полученных со счетчиков электроэнергии.

Критерии оценки

Первый – данные счетчиков должны быть защищены от искажений. Второй – данные счетчиков должны быть защищены от несанкционированного доступа (коммерческая информация может обладать статусом для служебного пользования). И, наконец, третий – придание статуса финансовой законности данной информации.

Проблема неискаженной передачи данных решается так же, как и в любой другой информационной системе, средствами протоколов с защитой информации контрольной суммой блока. В этом методе защиты используются разные полиномы и разрядность контрольной суммы. Использование 16-ти битовой контрольной суммы позволяет снизить вероятность ошибочного приема блока до 2х10 ^-14. Если использовать 32-битовую контрольную сумму, то вероятность приема ошибочной информации становится исчезающее мала.

Защищенность от несанкционированного доступа обеспечивается преобразованием информации к нечитаемому виду - шифрованием. Тогда любой пользователь, не имеющий пароля (кодовой строки), не может осуществить обратное преобразование информации и прочитать ее. Есть алгоритмы защиты от доступа к информации с открытым и закрытым ключом, рассчитанные на блоки информации и на потоки, но в конечном итоге все алгоритмы работают с порциями информации.

Придание информации статуса финансовой законности заключает в себе идентификацию места зарождения информации, ее консолидацию с другими информационными потоками и меру ответственности организаций и отдельных людей за процессы ее появления, передачи и использования. Понятие статуса включает в себя методы измерения, договорные аспекты (точки измерения и поставки), поверку оборудования, соблюдение регламентов эксплуатации и финансовую ответственность.

Важную роль играет возможность запросить повторно ту информацию, которая вызвала подозрение, из первичных устройств – счетчиков. Это позволяет проверить правильность любой полученной информации в любой момент времени. Нужно обеспечить долговременное сохранение и неприкосновенность коммерческой информации в первичных устройствах с защитой от изменения. Это принято называть фискальными функциями.

Перейдем к способам учета изменений электрической схемы, которые также решают и все вышеперечисленные задачи в разных системах АСКУЭ-АИИС.

Ручной сбор

Первый, самый простой тип систем – это системы ручного сбора информации (состоит только из счетчиков). Показания счетчиков списывает вручную обходчики, затем согласно изменяемым во времени схемам силовой сети проводят суммирование или вычитание для получения значения электроэнергии для коммерческих расчетов. Это значение заносится в финансовый акт, который подписывается финансово ответственным представителем рассчитывающейся организации. Такая подпись придает данным статус коммерческих учетных показателей, пригодных для расчетов, и гарантирует отсутствие их искажения при передаче, а также выполнение всех требований при получении данных от счетчиков. Правильный учет изменения схем силовой сети обеспечивает рассчитывающаяся сторона и гарантией этого является та же подпись должностного лица на Акте. При этом данные, полученные от счетчиков, смежная сторона может перепроверить, а изменения схем силовой сети не протоколируется устройствами с фискальными функциями, проверке не подлежит и принимается под ответственность рассчитывающейся стороны.

Программная обработка

Следующий по сложности реализации способ учета изменяемой схемы силовой сети состоит в программной обработке показаний счетчиков. Процедура обработки состоит в том, что оператор, получивший пароль доступа к данной функции, может указать способ вычисления показаний для каждого присоединения с учетом работы обходной системы шин. Недостаток этого подхода состоит в том, что оператор является сотрудником организации - субъекта рынка, т.е. одной заинтересованной стороны коммерческой сделки. Поэтому данные, полученные таким способом, не являются легитимными автоматически. При эксплуатации такой системы АСКУЭ-АИИС потребуется Акт от финансово ответственного представителя субъекта рынка.

Блок ручных переключателей

Рассмотрим выполнение основных информационных требований в АСКУЭ-АИИС, где данные от счетчиков собираются автоматически, а для ввода состояния схемы силовой сети в контроллер предусмотрен блок ручных переключателей. Изменение схемы силовой сети (переключение присоединения на обходную систему шин или использование ремонтных схем), выполняемое персоналом по инструкции, дополняется пунктом, согласно которому нужно переключить соответствующий тумблер в соответствующее состояние. Так контроллер RTU (УСПД) получает сигнал о переключении и может самостоятельно провести расчеты по заранее запрограммированным алгоритмам. В этом случае контроллер может самостоятельно сформировать коммерческие показатели для расчетов и по протоколам, обеспечивающим защиту данных передать их для расчетов. Такая система обеспечивает автоматизированное выполнение функций, может обеспечить неискаженность и защиту от несанкционированного доступа, но не определяет ответственность за соответствие состояния регистра тумблеров текущей схеме распределительного устройства. Кроме того, в части информации, отвечающей за коммутацию силовой сети, не обеспечиваются фискальные функции. Это означает, что такая система тоже требует бумажного Акта, подписанного финансово ответственным представителем. В этом случае все не обеспечиваемые системой необходимые функции и свойства будут гарантироваться ответственной подписью.

Концевые выключатели

Следующее приближение АСКУЭ-АИИС обладает возможностью ввода в RTU сигналов положения коммутирующих аппаратов (КА) от концевых выключателей этих аппаратов. В этом случае концевые переключатели основных коммутирующих аппаратов проводами соединяются с входами дискретных сигналов RTU (возможно не прямо, а через устройства согласования). При изменении состояния коммутирующего аппарата изменяется состояние концевого выключателя данного коммутационного аппарата, и информация об этом автоматически попадает в RTU. Такая система будет обеспечивать полную автоматизацию, не требуя выполнения каких-то операций персоналом объекта. Но такой способ ввода информации о положении КА не обеспечивает защищенность этой информации. Возможно умышленное как замыкание, так и обрыв проводов от любого концевого выключателя и имитация другого состояния схемы силовой сети. Фискальные функции при этом не обеспечиваются. Гарантом правильности данных о состоянии схемы в этом случае может служить тот же Акт с подписью финансово ответственного представителя на основе административных мероприятий на объекте по исключению искажений этих данных.

Интеллектуальные контроллеры

Наконец автоматическая система АСКУЭ-АИИС, в которой на каждом КА устанавливается интеллектуальный контроллер, фиксирующий состояние КА и передающий его с помощью протокола с защитой от ошибок в RTU. Контроллер КА должен быть сертифицирован Госстандартом, как устройство, для фиксации изменений состояния КА с указанием астрономического времени. Контроллер должен иметь защищенный от изменения архив с большим временем хранения. Такой контроллер, так же как и счетчик, должен являться поставщиком легитимной информации коммерческого учета. Он выполняет функции поставщика коммерческой информации, обеспечивает передачу информации с защитой от искажения, а также сохраняет и предоставляет возможность перепроверки этой информации в любое время. Попытки нарушения целостности контроллера (открывания корпуса) также должны фиксироваться.

Как видно из приведенных выше рассуждений все системы АСКУЭ-АИИС, кроме последней, требуют составления и подписания Актов для придания легитимности информации коммерческого учета электроэнергии. При этом владелец системы (часто он же поставщик информации) подписав Акт, принимает на себя ответственность за правильность данных. Это ответственность за сохранность пломб, правильность измерений и соблюдение регламентов обслуживания элементов системы, и системы в целом. Кроме того, нужно обеспечить возможность доказать правильность представленных под подпись данных. Для такого доказательства лучше всего подходят приборы с не разрушаемой памятью, в которой фиксируются и сохраняются все изменения, влияющие на коммерческие (учетные) показатели. Конечно, такие устройства должны быть сертифицированы и внесены в Государственный Реестр. Если таковых приборов – регистраторов нет, то правильность приведенных цифр становится трудно подтверждаемой.

Вывод: каждый руководитель предприятия с изменяемой схемой силовой сети выбирает сам – ставить подпись на Актах о приеме/отдаче электроэнергии и не иметь законного подтверждения полученных цифр или оснастить предприятие и получить приборное законное подтверждение цифрам на Акте.

Хотя, как говорят, страшно рисковать только в первый раз.

Учет обходных выключателей средствами Альфа ЦЕНТР смотрите здесь