Г.А.Л._Изб. раб. по АСКУЭ

Об аттестации цифровых АСКУЭ

Типовая структурная схема цифровой АСКУЭ приведена ниже на рис.2 [5].

10011100 kWh 11101010 01010101

Рис.2 Типовая структурная схема цифровой АСКУЭ

Эта схема содержит три уровня: а) первый, или нижний уровень, на котором (при необходимости) устанавливаются масштабные преобразователи – измерительные трансформаторы тока и напряжения и электронные электросчетчики, б) второй, или промежуточный уровень, на котором (при необходимости) устанавливается устройство сбора и передачи данных - УСПД, в) третий, или верхний уровень, на котором (при необходимости) устанавливается компьютер с программным обеспечением АСКУЭ. Такая модель цифровой АСКУЭ в наибольшей мере соответствует современным структурам реальных цифровых АСКУЭ.

Вместе с тем, возможны варианты этой схемы, в которых, например, в одном случае, на первом уровне используются электронные электросчетчики непосредственного включения по току и напряжению (при напряжении не выше 0,4 кВ и токе не выше 100 А), не требующие применения измерительных трансформаторов тока и напряжения. Во втором случае на втором уровне может отсутствовать УСПД (или наоборот применяться два последовательно соединенных УСПД: ведущее и ведомое), а счетчики подключаются по цифровым интерфейсам к компьютеру верхнего уровня и т.п. Можно представить и схему будущей цифровой АСКУЭ, в которой функции счетчиков перенесены на уровень цифровых измерительных трансформаторов тока и напряжения. В этом случае отпадает необходимость в счетчиках, а цифровые выходы измерительных трансформаторов подключаются непосредственно к УСПД или при его отсутствии – к компьютеру.

В любом варианте в цифровой АСКУЭ присутствуют две группы технических средств: цифровые ИК и средства неизмерительного назначения. К первым относятся такие средства измерений и учета, как измерительные трансформаторы и электронные электросчетчики, а ко вторым – УСПД, компьютеры с программным обеспечением АСКУЭ, линии и каналы связи. Первые выполняют аналоговые и цифровые измерения, а вторые – только цифровые операции неизмерительного характера: хранения, передачи, обработки, отображения и документирования данных учета.

Особенностью АСКУЭ любого вида является выполнение операций синхронного измерения количества электроэнергии в территориально распределенных точках учета, в

которых устанавливаются электронные электросчетчики, имеющие встроенные часы и календарь. Эти часы должны синхронизироваться от единого источника точного времени. Такая синхронизация может выполняться как параллельно и независимо для каждого электросчетчика, например, путем приема счетчиком радиосигнала точного времени, так и путем передачи команд установки времени на счетчики по каналам связи через компьютер и УСПД. Возникает вопрос: не становятся ли средства неизмерительного назначения, такие, например, как УСПД, компьютер или канал связи, средствами измерения времени из-за необходимости передачи сигналов точного времени и синхронизации измерений электроэнергии? Ведь УСПД и компьютер также имеют встроенные часы и календарь, которые используются для инициирования выполнения различных операций с привязкой их к меткам времени (например, часовой или суточной меткам)?

Отметим, что все процессы измерения электроэнергии, в том числе с привязкой к сигналам времени, производятся исключительно в электронных электросчетчиках, которые относятся к СИ со всеми вытекающими отсюда последствиями. УСПД и компьютеры обрабатывают далее только цифровые результаты измерений счетчиков, в том числе с привязкой их ко времени счетчиков (а не ко времени УСПД или компьютера), т.е. УСПД и компьютер, несмотря на наличие своих встроенных часов, не выполняют операций измерений ни электроэнергии во времени, ни самого времени. Их встроенные часы носят не измерительный, а вспомогательный, справочный характер. Они могут, вообще говоря, существенно отличаться по своим значениям от часов счетчиков и это не вызовет ошибок в вычислениях электроэнергии, а только создаст неудобства. Поэтому требования к точности хода часов УСПД и компьютеров в АСКУЭ носят не метрологический, а общий характер.

В случае передачи команд точного времени для синхронизации часов счетчиков через канал связи, УСПД и компьютер последние вносят в процесс передачи определенную задержку, которая может повлиять на точность хода часов счетчиков. Эта задержка может быть малой или большой, но известен рутинный алгоритм ее компенсации (поправки), который сводит ее «на нет». И в отношении передачи сигналов точного времени указанные средства не удается представить как СИ.

Таким образом, и с учетом выполнения в цифровых АСКУЭ операций синхронного измерения электроэнергии сохраняется ранее введенное разделение всех технических средств в АСКУЭ на СИ и средства неизмерительного назначения. В соответствии с указанной структурой цифровой АСКУЭ методика ее метрологической аттестации должна состоять из двух частей: метрологической аттестации ЦИК и цифровой аттестации технических средств неизмерительного назначения. Первая часть методики должна базироваться на типовых методиках аттестации ИС, а вторая – на положениях цифровой метрологии, приведенных выше, и методах современных цифровых информационных технологий.

Заключение

В настоящей работе представлены результаты нового подхода к метрологии цифровых ИС и цифровых АСКУЭ. По существу предложено и обосновано новое направление в метрологии ИС, которое отделяет процессы измерения от всех иных дополнительных процессов неизмерительного характера (передачи, хранения, обработки, отображения и документирования цифровых данных). На пути становления цифровой метрологии предстоит еще преодолеть психологическую инерцию многих метрологов, привыкших относить к измерениям и СИ все, что находится рядом с ними. Такой устарелый подход вносит только путаницу в метрологию ИС, создает иллюзию обеспечения единства измерений и ведет к необоснованным материальным, финансовым и временным затратам общества. В связи с появлением метрологии цифровых измерений необходимо будет в дальнейшем пересмотреть и уточнить ряд базовых понятий метрологии, в частности, таких как измерение, косвенное измерение, средство измерения и других. Использование метрологии цифровых измерений для создания методик метрологической аттестации

цифровых АСКУЭ позволит упростить и упорядочить процессы создания и эксплуатации таких систем, снизив существенно расходы общества на их метрологический контроль.

Литература

1Гуртовцев А.Л. Современные принципы автоматизации энергоучета в энергосистемах. - Промышленые АСУ и контроллеры, №4,2003.

2Гуртовцев А.Л., Забелло Е.П. Приборный учет электрической энергии. Система новых взглядов. - Энергетика и ТЭК, № 3,4, 2003.

3Гуртовцев А.Л. Правила приборного учета электроэнергии. Глобальный проект белорусских энергетиков. - Новости электротехники, № 6,2004.

4Концепция приборного учета электрической энергии в Республике Беларусь. - Энергетика и ТЭК, № 12,2005, № 1, 2006.

5Гуртовцев А.Л. . О метрологии цифровых АСКУЭ и границах метрологической экспансии. - Электрика, №10, 2006.

6Гуртовцев А.Л. Современные принципы приборного учета электроэнергии. Опыт Беларуси. - Сборник докладов десятой научно-практической конференции-выставки «Метрология электрических измерений в электроэнергетике», 26-30 марта 2007 г., Москва.

7Нормативно-правовая и нормативно-техническая база метрологии электрических измерений в электроэнергетике/ Составители: Комкова Е.В., Калашник Л.Н., Туркина О.В – Сборник докладов десятой научно-практической конференции-выставки «Метрология электрических измерений в электроэнергетике», 26-30 марта 2007 г., Москва.

8ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

9 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

10 РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.

11 МИ 1317-2004 ГСИ. Результаты измерений и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.

12 МИ 2439-97 Рекомендация. ГСИ. Метрологические характеристики измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля.

13 МИ 2440-97 Рекомендация. ГСИ. Методы экспериментального определения и контроля измерительных систем и измерительных комплексов.

14 МИ 2539-99 Рекомендация. ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки.

15 МИ 2891-2004 ГСИ. Рекомендация. Общие требования к программному обеспечению средств измерений.

16 МИ 3000-2006 ГСИ. Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Типовая методика поверки.

17 РД 34.11.206-94 Методические указания. Информационно-измерительные системы. Методика обработки экспериментальных данных метрологической аттестации

18 РД 34.11.202-95 Методические указания. Измерительные каналы информационноизмерительных систем. Организация и порядок проведения метрологической аттестации.

19 РД 34.11.333-97 Учет электрической энергии и мощности на энергообъектах. Типовая методика выполнения измерений количества электрической энергии.

20 РД 34.11.334-97 Учет электрической энергии и мощности на энергообъектах. Типовая методика выполнения измерений количества электрической мощности.

21 РД 153-34.0-11.204-97 Методика приемки из наладки в эксплуатацию измерительных каналов информационно-измерительных систем.

22 РД-34.11.114-98 Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии и мощности. Основные нормируемые метрологические характеристики. Общие требования.

23РД 153-34.0-11.117-2001 Основные положения. Информационно-измерительные системы. Метрологическое обеспечение.

24ГОСТ 8.437-81 ГСИ. Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Основные положения.

25МИ 219-80 ГСИ. Информационно-измерительные системы. Организация и порядок проведения метрологического надзора.

26МИ-202-80 ГСИ. Методика. Метрологические характеристики измерительных систем. Принципы регламентации и контроля. Основные положения .

27МИ 222-80 ГСИ. Методика расчета метрологических характеристик измерительных каналов информационно-измерительных систем по метрологическим характеристикам компонентов.

28МИ 2002-89 ГСИ. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Системы информационно-измерительные. Организация и порядок проведения метрологической аттестации.

29Закон Республики Беларусь от 20 июля 2006 г. № 163 -З "Об обеспечении единства измерений".

30СТБ 8004-93 Система обеспечения единства измерений Республики Беларусь. Метрологическая аттестация средств измерений

31МИ 200-80 Методика контроля метрологических характеристик измерительных информационных систем встроенными средствами контроля. Основные положения.

32ГОСТ 26.203-81 Комплексы измерительно-вычислительные. Признаки классификации. Общие требования.

33ГОСТ 4.199-85 Система показателей качества продукции. Системы информационные электроизмерительные. Комплексы измерительно-вычислительные. Номенклатура показателей.

34МИ 1999-89 Методические указания. Государственная система обеспечения единства измерений. Системы измерительные информационные. Общие требования к метрологическому обеспечению

35МИ 2168-91ГСИ. Рекомендация. Системы измерительные информационные. Методика расчета метрологических характеристик измерительных каналов по метрологическим характеристикам линейных аналоговых компонентов.

36ГОСТ 22315-77 Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие положения.

37ГОСТ 22316-77 Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие требования к организации взаимодействия средств при построении систем.

38Гуртовцев А.Л., Гудыменко С.В. Программы для микропроцессоров. – Минск, Вышэйшая шк., 1989.

Справка

Статья опубликована в журнале

Современные технологии автоматизации (СТА), № 1, №2, 2008 (Россия).

По итогам 2008 г. удостоена 2-ой Премии в конкурсе СТА “Лучшая статья года”.

О МЕТРОЛОГИИ ЦИФРОВЫХ АСКУЭ И ГРАНИЦАХ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПАНСИИ

Гуртовцев А.Л., к.т.н., ведущий научный сотрудник РУП «БелТЭИ»

Эволюция АСКУЭ

Идея и технические средства для автоматизированного дистанционного считывания показаний абонентских счетчиков, учитывающих различные виды энергоносителей - электроэнергию, воду и газ, впервые были предложены и запатентованы в 1899 году, т.е. известны с тех пор, как появились сами счетчики [1]. Однако практическая реализация

систем автоматизированного сбора данных со счетчиков (Automated Meter Reading Systems - AMRS) началась за рубежом только в 70-80-е гг. прошлого столетия, когда в электронике появились сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) и микропроцессоры, позволившие сделать технические решения экономически приемлемыми для массового применения, а у компаний, предоставлявших широкомасштабные услуги связи, появилась экономическая потребность в расширении использования своего недозагруженного связного оборудования и телефонных каналов связи для передачи данных [2-6]. Движущей силой внедрения AMRS для компаний, эксплуатирующих системы водо-, газо- и электроснабжения, стала необходимость снижения высокого уровня затрат на оплату штата инспекторов-контролеров, повышения оперативности и надежности учета, предоставления дополнительного сервиса своим абонентам.

В СССР развитие автоматизации энергоучета началось, как и за рубежом, в 70-е годы прошлого столетия, но происходило в других условиях и под влиянием иных движущих сил. Основой данного технического направления стало создание автоматизированных систем контроля и учета энергоносителей (АСКУЭ), в первую очередь, по электроэнергии [7,8].

В условиях единого затратного народного хозяйства с дешевой энергией, дешевой рабочей силой и перекрестным субсидированием различных отраслей экономики автоматизация энергоучета имела слабые экономические стимулы. Главный стимул был связан с наличием Единой энергетической системы (ЕЭС СССР) и необходимостью снижения ее пиковых мощностей за счет регулирования нагрузки потребителей в часы максимума нагрузки энергосистемы. Для этой цели в 1968 году был введен для крупных промышленных потребителей (с присоединенной мощностью более 750 кВА) двухставочный тариф с основной платой за заявленную максимальную мощность в часы пика энергосистемы и дополнительной платой за потребление электроэнергии накапливающим итогом за расчетный период. Поэтому создание АСКУЭ началось в те годы с крупных промышленных предприятий – основных потребителей электроэнергии и потенциальных регуляторов нагрузки энергосистемы.

В своем первоначальном виде АСКУЭ проектировались как двухуровневые системы, содержащие на нижнем, первом уровне первичные измерительные преобразователи (ПИП) - индукционные счетчики со встроенными телеметрическими датчиками импульсов (Д), подключенные к питающим фидерам непосредственно или через масштабные преобразователи – измерительные трансформаторы тока и напряжения, а на верхнем, втором уровне – специализированные измерительные информационные системы учета и контроля электроэнергии (ИИСЭ) (рис.1). Принцип передачи измерительной информации от счетчика к системе заключался в преобразовании аналоговой величины угла поворота диска индукционного счетчика, которая пропорциональна измеренному за время t кванту электроэнергии Е (без учета масштабных преобразователей): =С Е, где С (постоянная счетчика, об/кВт ч) – количество полных оборотов диска, приходящихся на 1 кВт ч измеренной счетчиком электроэнергии, в дискретную величину количества импульсов

N=К =К С Е, где К – количество счетных меток, нанесенных на диск. Очевидно, что каждый импульс соответствует измеренному кванту энергии Еи=К С Е/N, а энергия -Е=N/(К С). Если, например, С=1000 об/кВт ч и на диск счетчика симметрично нанесены 4 метки, а система учета зафиксировала от счетчика за 3 минуты 20000 импульсов, тоЕ=20000/4000=5 кВт ч. Отсюда легко можно вычислить и 3-минутную мощность нагрузки за истекшие 3 минуты: Р=5 (60/3)=100 кВт.

Рис.1 Структурная схема АСКУЭ с числоимпульсным сбором данных

(Д- датчик импульсов, ЦИ- цифровой интерфейс)

Указанный принцип передачи измерительной информации от счетчика к системе получил название числоимпульсного [8]. Согласно ему, измерительная информация не хранится в счетчике (у индукционных счетчиков вообще нет внутренней памяти), а по мере ее формирования "выталкивается" в виде импульсов в измерительный канал. Основные измерительные функции информационной электроизмерительной системы состоят в том, чтобы формировать реальное время по встроенным часам и календарю, принимать от счетчиков в реальном времени телеметрические импульсы по измерительным каналам, накапливать импульсы по различным интервалам времени в своей электронной памяти, преобразовывать числоимпульсную канальную информацию в именованную – энергию и мощность – с учетом постоянных счетчиков и коэффициентов трансформации по току и напряжению, алгебраически суммировать канальную измерительную информацию в группах для нахождения совмещенных мощностей и электропотребления по объекту учета в целом или его частям [9-12]. По рассмотренной схеме за последние 30 лет строились в СССР, а затем и в СНГ, тысячи АСКУЭ на промышленных предприятиях и в энергосистемах [13]. Многие из них позже были дооснащены электронными счетчиками с телеметрическими выходами (в силу своей простоты и универсальности числоимпульсный принцип сохранился даже с появлением электронных счетчиков!), вместо систем типа ИИСЭ стали применять другие современные специализированные системы - сумматоры, концентраторы,

устройства сбора и передачи данных (УСПД), на верхнем, третьем уровне подключили к ним персональные компьютеры (ПК) и компьютерные сети, но, тем не менее, сам числоимпульсный принцип в таких АСКУЭ остался без изменения.

Особенность построения АСКУЭ с числоимпульсным сбором данных состоит в неразрывной связи счетчиков с уровнем специализированной системы, так как измерительная информация должна непрерывно и круглосуточно, в темпе процесса измерения и формирования телеметрических импульсов поступать из всех счетчиков в

систему для ее накопления, хранения и обработки. Такую АСКУЭ, несмотря на то, что она строится, как правило, из совокупности конструктивно обособленных и территориально разнесенных функционально законченных элементов, можно назвать сильносвязанной - по существу она представляет собой один большой многоканальный счетчик. При сбоях счетчиков-датчиков, при неисправности измерительных каналов или помехах в них, при пропадании электропитания системы или выходе ее из строя может быть потеряна, без возможности последующего восстановления, как текущая, так и вся ранее накопленная измерительная информация, причем не только по одному счетчику, но и по всей их совокупности.

Можно сказать, что в сильносвязанной АСКУЭ процесс измерения не локализован на нижнем ее уровне - в счетчиках, а распределен по всей ее двухуровневой структуре.

При этом полнота, точность и достоверность как промежуточной, так и результирующей измерительной информации в такой АСКУЭ постоянно находится на всех ее уровнях под угрозой метрологических отказов. Поэтому к АСКУЭ данного типа и к ее элементам, включая не только измерительные трансформаторы и счетчики-датчики, но измерительные каналы от последних к специализированным системам, а также сами эту системы, предъявляются обоснованные метрологические требования - системы в целом и их элементы должны иметь утвержденные типы средств измерений, регистрацию в Госреестре средств измерений, проходить метрологические испытания и периодические поверки.

Новый этап в развитии АСКУЭ наступил с появлением современных микропроцессорных многофункциональных электронных счетчиков с цифровыми интерфейсами [8,14]. Хотя первые электронные, точнее говоря, гибридные счетчики - счетчики с электронной, на интегральных элементах схемой измерения электроэнергии и традиционным электромеханическим индикатором - появились в конце 60-х-начале 70-х годов прошлого столетия [15], но эпоха массового их применения началась только в концу столетия. С приходом в АСКУЭ электронных счетчиков с цифровыми интерфейсами ее внешняя структура, хотя и сохранила свой первоначальный двухили трехуровневый характер, но претерпела качественные изменения (рис.2,а).

паритета

Рис.2 Цифровая АСКУЭ; а) структурная схема (ЦИ - цифровой

интерфейс), б) цифровые данные в формате последовательной асинхронной передачи

Назовем новые АСКУЭ цифровыми, поскольку в них на смену числоимпульсному принципу передачи измерительной информации от счетчиков-датчиков пришел цифровой принцип – передача измерительных данных от счетчиков посредством чисел (цифр) позиционных систем счисления, в частности, двоичных чисел (рис.2,б).Заметим, что числоимпульсная передача также может рассматриваться как примитивная, вырожденная разновидность цифрового способа представления данных посредством системы счисления с основанием "единица", т.е. унитарным кодом, или последовательностью единиц.

Главное в цифровых АСКУЭ с метрологических позиций – это то, что измерительная информация стала неопределенно долго храниться в точке учета – в самом электронном счетчике, в его энергонезависимой памяти, причем в цифровом формате с фиксированной точностью. Неограниченный доступ к этой информации стал возможен по цифровому интерфейсу, не снижающему ее точность и достоверность при передаче на верхние уровни. С появлением базы данных (БД), длительно хранимой в счетчике, и метода доступа к этой базе посредством протокола цифрового интерфейса, исчезает в прежнем понимании измерительный канал. Точнее говоря, измерительный канал

в цифровой АСКУЭ распространяется от фидера через масштабные преобразователи до счетчика и его цифрового выхода. Выше счетчика измерительный канал перестает существовать, превращаясь в обычный канал связи для передачи любой цифровой информации, включая, в частности, и измерительную. По этому каналу можно неоднократно обращаться к одним и тем же измерительным данным, хранящимся в БД счетчика, перепроверяя многократно их значения и практически исключая влияние канала связи на передаваемую информацию. Точность данных определяется только классом точности самого счетчика (и масштабных преобразователей, если счетчик присоединен к питающему фидеру через них), а с учетом его внутренней структуры – предельными погрешностями входных цепей (шунтов, трансформаторов) и аналого-цифровых преобразователей измерительных элементов счетчика, а также аппаратно-программной разрядностью двоичной сетки, в которой ведутся все промежуточные цифровые вычисления и хранятся результаты измерений.

Можно сказать, что цифровые АСКУЭ, содержащие на нижнем уровне масштабные преобразователи и электронные счетчики с цифровыми интерфейсами, УСПД на промежуточном и компьютер со специализированным программным обеспечением на верхнем уровне, а также соответствующие каналы связи между уровнями, являются слабосвязанными системами. Если базы данных счетчиков периодически (или даже эпизодически) реплицируются через каналы связи в базы данных УСПД и компьютера, то достоверным источником результирующей измерительной информации может быть любой из указанных трех уровней. Информация каждого уровня идентична, по определению, информации всех остальных уровней за весь период времени, в котором была выполнена указанная репликация баз данных. Если за какой-то интервал времени не было по тем или иным причинам сбора данных с нижнего уровня АСКУЭ на верхние уровни, то такой сбор может быть выполнен в любой другой интервал времени, причем с полной гарантией получения всех ранее накопленных в счетчиках данных (конечно, за исключением очень редкого случая отказа самого счетчика). В цифровой АСКУЭ все прямые измерения принципиально сосредоточены только на ее нижнем уровне в счетчиках. Верхние уровни производят не измерения, а вычисления с использованием цифровых измерительных данных нижнего уровня фиксированной точности.

Постановка проблемы

Появление класса современных цифровых АСКУЭ происходит в окружении устаревшего метрологического обеспечения измерительных систем, сформировавшегося в уходящую эпоху систем с аналоговой и числоимпульсной передачей измерительных данных. Новые реалии электроэнергетики, связанные с реструктуризацией энергосистем, образованием оптового и розничного рынка электроэнергии, появлением множества субъектов рынка электроэнергии, для которых необходимо создавать масштабные и дорогостоящие цифровые АСКУЭ, пришли в конфликт со старой метрологией.

Казалось бы, что новые подходы в создании измерительных систем следовало бы сопроводить и новыми метрологическими разработками. На практике же, наоборот, решили реанимировать старый набор метрологических документов созданный для прежних измерительных информационных систем, распространив его, в том числе, и на цифровые АСКУЭ [16]. Желание метрологов, работающих, в частности, с НП «АТС» на электроэнергетическом рынке России, возродить устаревшие подходы дошло до того, что они настояли на замене сложившегося за последние 25 лет и понятного всеми термина «АСКУЭ» на новый и менее благозвучный термин «АИИС КУЭ» – автоматизированные измерительные информационные системы коммерческого учета электроэнергии [17]. Аргумент в пользу такой замены был один – по ИИС имеется наработанная метрологическая база, а по АСКУЭ такой базы нет, ее еще надо создавать, а потому «защитим потребителя с помощью метрологического обеспечения ИИС». Ну, что же, - «защитили»...

Сохранение требований старой метрологии применительно к цифровым АСКУЭ приводит к значительным издержкам государственных и частных организаций при создании и эксплуатации таких систем. Тратятся значительные людские, временные и финансовые ресурсы на утверждение единичных типов средств измерений, на метрологические испытания и поверки там, где они, по существу, не нужны. Создаются и поверяются широкомасштабные АСКУЭ, содержащие десятки, сотни УСПД и сотни, тысячи счетчиков, которые в процессе эксплуатации подвергаются постоянной, чуть ли не ежедневной, программно-аппаратной модернизации и расширению количества точек учета. По букве метрологического закона всякое изменение в системе требует новых испытаний и поверок, которые становятся бесконечными, но ничего нового и полезного не дают, создавая лишь иллюзию государственного обеспечения единства измерений. Проведенные независимые испытания средств измерений различных российских и зарубежных изготовителей (измерительных трансформаторов тока и электронных счетчиков с цифровыми интерфейсами), включенных в Госреестр как России, так и Беларуси, выявили их значительные несоответствия стандартам и современным требованиям энергетики [18,19]. Трудно с такой техникой и сложившимся к ней отношением со стороны метрологических служб и организаций обеспечивать реальное единство измерений.

Одна из главных метрологических проблем связана с определением практических границ применения метрологии, т.е. разумных пределов, ограничивающих ее необоснованную экспансию в тех или иных приложениях. Если развитие теоретической метрологии затрагивает интересы только узкого круга специалистов, то законодательная и практическая метрология касаются, наоборот, очень многих людей и организаций. Метрологическая политика должна соответствовать не вчерашнему, а достигнутому сегодня и прогнозируемому на завтра уровню техники и технологий. Эта политика должна реализовываться по принципу бритвы Оккама: «Ничего сверх необходимого». Затраты на

метрологическое обеспечение конкретных измерений и создание масштабных измерительных систем должны быть эффективны и оправданы, способствовать действительному обеспечению единства измерений, а не носить благотворительный для метрологических организаций характер.

В области метрологии цифровых АСКУЭ, а также во многих других аналогичных приложениях, актуальна задача определения того, где же реально кончается измерение и

начинается некий иной процесс, не требующий уже вмешательства законодательной и практической метрологии. Часто результат измерения участвует в бесчисленном количестве цепочек машинных преобразований, проводимых за тысячи километров от тех точек, в которых были получены измерения. Простой пример этому – территориальнораспределенные корпоративные вычислительные сети и интернет. В рамках какого же пространства - времени и каких условий должна сохраняться всесильная власть метрологии?

Прежде, чем приступить к ответу на поставленные вопросы, рассмотрим некоторые ключевые понятия метрологии.

Об основных понятиях метрологии

Современные основные термины и определения понятий в области метрологии, рекомендуемые для применения во всех видах документации, научно-технической, учебной и справочной литературе по метрологии, установлены в документе РМГ 29-99[20] (некоторые ключевые определения этих рекомендаций приведены в приложении к статье), введенном в действие с 1.01.2001г. взамен ГОСТ 16263-70 [21].

Метрология определяется как наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Поэтому базовым понятием метрологии является понятие "измерение", которое в ГОСТ 16263-70

определялось как "нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств". Столь расплывчатое, всеохватывающее определение породило в 70-х - 90-х годах на страницах журнала "Измерительная техника" ожесточенную полемику относительно того, как надо понимать термины "измерение", "контроль", "физическая величина" и другие категории метрологии [22-26]. Полезно вспомнить некоторые положения тех теоретических дискуссий.

В работе [22], которая отстаивала традиционное понимание измерения в борьбе с новомодными "обобщенными измерениями", или теориями шкал, отмечается, что "имеется выраженная тенденция к обобщению понятия "измерение"... под измерением понимают не только "измерение" в собственном смысле слова, но и ряд других близких к нему процедур...

расширенное толкование измерений произошло из желания обобщить измерения как познавательную процедуру, направленную на представление предметов числами ... ни в одной из известных нам работ не удалось обнаружить обоснований целесообразности распространения понятий "измерение" на любые процедуры представления объектов числами ... "арифметизация" - вот подходящий термин для обозначения любых операций представления объектов числами. Но применение термина "измерение" к этим операциям кроме путаницы ничего дать не может". Таким образом, автор предостерегает от необоснованного расширения понятия измерения на любые операции приписывания чисел объектам материального мира - операции арифметизации. Хотя измерение и есть числовое представление физических величин, но не всякое числовое представление есть измерение. В другой, более поздней работе [23] этот же автор резюмирует: "Тот факт, что в обоих случаях результат выражается числом, сам по себе не требует единой теории операций обоих видов (измерения и шкалирования - Г.А.Л.). Ведь результат расчета прочности моста, например, тоже выражается числом, но расчет в этой и других подобных работах к "измерению" не относят...имеется явная необходимость ограничить степень обобщения понятия "измерение" исходя из пользы, научной и практической... ".

В предисловии к другой дискуссионной статье [24], редакция журнала

"Измерительная техника" выражала "свою озабоченность неопределенностью ряда понятий в метрологии и навязываемой "экспансией" метрологических терминов в сферу испытаний продукции ... из определения понятия "измерение" исчезла его сущность - сравнение измеряемой величины с другой величиной, принятой за единицу ... контроль не является разновидностью измерения... ". В данном случае, опять же из-за отсутствия четкого определения и общепринятого понимания термина "измерение", произошла путаница между