Application Features of Automated Fiscal Electricity Metering Systems in Smart Grids Containing Renewable Energy Sources

Authors

  • Viktor V. ELISTRATOV
  • Dmitriy V. TANICHEV

DOI:

https://doi.org/10.24160/0013-5380-2026-1-4-11

Keywords:

smart grids, distributed generation, renewable energy sources, automated fiscal electricity metering system (AFEMS), metering instruments, energy storage system

Abstract

The digital transformation of the energy sector, accompanied by the development of smart grids, distributed generation, renewable energy sources, and energy storage systems, poses new challenges to electricity metering systems. These challenges are related not only to metering, but also to power system management. In accordance with the provisions of the “Energy Strategy of the Russian Federation for the Period Up to 2050”, these challenges include expanding the use of intelligent electricity (and power) metering systems and effectively equipping power grid facilities with digital remote control devices; increasing the share of metering devices that meet the minimum functional requirements for intelligent electricity metering systems and are connected to such systems (from the total number of metering devices) to at least 70% by 2036 and at least 95% by 2050. This generates the need to deeply modernize the automated fiscal electricity metering system (AFEMS) through introducing bidirectional intelligent metering devices, data transmission, and control units. These devices make it possible not only to measure and account electricity consumption, but also to control power flows for optimizing power supply. The article proposes architectural and hardware solutions for automated fiscal electricity metering systems that facilitate prompt management of distributed generation systems containing renewable energy sources and contribute to enhancing the reliability and economic efficiency of smart grids.

Author Biographies

Viktor V. ELISTRATOV

(Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia) – Professor of Higher School of Hydraulic and Power Engineering, Dr. Sci. (Eng.), Professor.

Dmitriy V. TANICHEV

(Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia) – Postgraduate Student of Higher School of Nuclear and Heat Power Engineering.

References

1. Абдылдаев Р.Н., Кокчоева С.Б. Нурбек У.Ы. Применение АСКУЭ как современного способа учета электроэнергии. – Научные горизонты, 2020, № 6, с. 137–145.

2. Медведев Е.В., Таничев Д.В. Эффекты изменения цен на нефть на российскую экономику: стратегии диверсификации. – Вестник науки, 2023, т. 5, № 12-1, с. 40–47.

3. Таничев Д.В., Елистратов В.В. Принципы создания интеллектуальных электрических сетей с использованием ВИЭ. – Сб. материалов Всерос. конф. «Неделя науки инженерно-строительного института», 2025, с. 331–334.

4. Сайт ПАО «Россети Центр» [Электрон. ресурс], URL: https://mrsk-cp.ru/press/company_news/Rosseti-TSentr-i-Rosseti-TSentr-i-Privolzhe-prodolzhat-narashchivat-dolyu-intellektualnogo-ucheta-el/ (дата обращения 25.09.2025).

5. Сайт ПАО «Россети Центр» [Электрон. ресурс], URL: https://www.mrsk-1.ru/ (дата обращения 25.09.2025).

6. Приложение № 3 к годовому отчёту ПАО «Россети Центр» за 2024. М.: ПАО «Россети Центр», 2025, 103 с.

7. Верезубова Н.А., Безик Д.А., Смолко А.А. Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии. – Сб. материалов межд. научно-практ. конф.. Брянская ГСХА, 2011, с. 58–63.

8. Лоскутов А.Б., Гардин А.И., Лоскутов А.А. Автоматизированная система контроля и учета электроэнергии. Н. Новгород: НГТУ им. Р. Е. Алексеева, 2018, 84 с.

9. Демич О.В. Проблемы проектирования автоматизированных систем энергоучета. – Вестник Астраханского государственного технического университета, 2005, № 1, с. 105–108.

10. Федеральный закон «О внесении изменений в Федеральный закон «Об электроэнергетике» в части развития микрогенерации» № 471-ФЗ от 27.12.2019.

11. ГОСТ Р 71331-2024. Интеллектуальные системы учета электрической энергии (мощности). Общие технические требования. М.: Российский институт стандартизации, 2024, 23 с.

12. СТО 34.01-5.1-009-2024. Приборы учета электроэнергии. Общие технические требования. М.: ПАО «Россети», 2024, 164 с.

13. Akpolat A.N., Dursun E. Advanced Metering Infrastructure (AMI): Smart Meters and New Technologies. – 8th International Advanced Technologies Symposium (IATS’17), 2017, vol. 2, pp. 300–307.

14. Энергомера. АСКУЭ на базе канала связи LoRaWAN [Электрон. ресурс], URL: https://www.energomera.ru/ru/products/askue/variants/askue_lora (дата обращения 22.06.2025).

15. ГОСТ Р 59966-2021. Протокол обмена информацией между компонентами распределенных интеллектуальных систем учета ресурсов. Протокол интеллектуальных распределенных систем (ПИРС). Основные положения. М.: Российский институт стандартизации, 2022, 112 с.

16. Семенов А.Е., Таничев Д.В. Актуальность цифровизации подстанций. – XV всерос. научно-практ. семинар «Ресурсосберегающие технологии при хранении и переработке сельскохозяйственной продукции», 2021, с. 140–142.

17. Green technology group [Электрон. ресурс], URL: https://www.greentec-group.ru (дата обращения 27.09.2025).

18. Группа компаний «Хевел» [Электрон. ресурс], URL: https://www.hevelsolar.com (дата обращения 27.09.2025).

19. Victron energy [Электрон. ресурс], URL: https://www.victronenergy.ru (дата обращения 27.09.2025).

20. ЭТМ. Счетчик электроэнергии Меркурий 234 [Электрон. ресурс], URL: https://www.etm.ru/cat/nn/4646744 (дата обращения 27.09.2025).

21. Пат. RU 235599 U1. Многодиапазонная мобильная антенна для работы с радиосредствами, поддерживающими технологию MIMO / Д.А. Михеев и др., 2025.

#

1. Abdyldaev R.N., Kokchoeva S.B. Nurbek U.Y. Nauchnye gorizonty – in Russ. (Scientific Horizons), 2020, No. 6, pp. 137–145.

2. Medvedev E.V., Tanichev D.V. Vestnik nauki – in Russ. (Bul-letin of Science), 2023, vol. 5, No. 12-1, pp. 40–47.

3. Tanichev D.V., Elistratov V.V. Sb. materialov Vseros. konf. «Nedelya nauki inzhenerno-stroitel’nogo instituta» – in Russ. (Col-lection of Materials of the All-Russian Conf. "Science Week of the Civil Engineering Institute"), 2025, pp. 331–334.

4. Sayt PAO «Rosseti Tsentr» (Website of PJSC ROSSETI Center) [Electron. resource], URL: https://mrsk-cp.ru/press/company_news/Rosseti-TSentr-i-Rosseti-TSentr-i-Privolzhe-prodolzhat-narashchivat-dolyu-intellektualnogo-ucheta-el/ (Accessed on 25.09.2025).

5. Sayt PAO «Rosseti Tsentr» (Website of PJSC ROSSETI Center) [Electron. resource], URL: https://www.mrsk-1.ru/ (Accessed on 25.09.2025).

6. Prilozhenie No. 3 k godovomu otchyotu PAO «Rosseti Tsentr» za 2024 (Appendix No. 3 to the Annual Report of PJSC ROSSETI Center for 2024). M.: PAO «Rosseti Tsentr», 2025, 103 p.

7. Verezubova N.A., Bezik D.A., Smolko A.A. Sb. materialov mezhd. nauchno-prakt. konf. Bryanskaya GSHA – in Russ. (Collection of Materials of the Int. Scientific and Practical Conf. Bryansk State Agricultural Academy), 2011, pp. 58–63.

8. Loskutov A.B., Gardin A.I., Loskutov A.A. Avtomatizirovan-naya sistema kontrolya i ucheta elektroenergii (Automated Power Monitoring and Metering System). N. Novgorod: NGTU im. R.E. Alek-seeva, 2018, 84 p.

9. Demich O.V. Vestnik Astrahanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of the Astrakhan State Technical University), 2005, No. 1, pp. 105–108.

10. Federal’nyy zakon «O vnesenii izmeneniy v Federal’nyy zakon «Ob elektroenergetike» v chasti razvitiya mikrogeneratsii» No. 471-FZ ot 27.12.2019 (Federal Law "On Amendments to the Federal Law "On Electric Power Industry" Regarding the Development of Microgeneration" No. 471-FZ dated 27.12.2019).

11. GOST R 71331-2024. Intellektual’nye sistemy ucheta elek-tricheskoy energii (moshchnosti). Obshchie tekhnicheskie trebo-vaniya (Intelligent Electric Energy (Power) Metering Systems. General Technical Requirements). M.: Rossiyskiy institut standartizatsii, 2024, 23 p.

12. STO 34.01-5.1-009-2024. Pribory ucheta elektroenergii. Obshchie tekhnicheskie trebovaniya (Electricity Metering Devices. General Technical Requirements). M.: PAO «Rosseti», 2024, 164 p.

13. Akpolat A.N., Dursun E. Advanced Metering Infrastructure (AMI): Smart Meters and New Technologies. – 8th International Advanced Technologies Symposium (IATS’17), 2017, vol. 2, pp. 300–307.

14. Energomera. ASKUE na baze kanala svyazi LoRaWAN (Energomera. ASCUE Based on the LoRaWAN Communication Channel) [Electron. resource], URL: https://www.energomera.ru/ru/products/askue/variants/askue_lora (Accessed on 22.06.2025).

15. GOST R 59966-2021. Protokol obmena informatsiey mezhdu komponentami raspredelennyh intellektual’nyh sistem ucheta resursov. Protokol intellektual’nyh raspredelennyh sistem (PIRS). Osnovnye polozheniya (Protocol for the Exchange of Information between the Components of the Distributed Intelligent Resource Metering Systems. Protocol for the Intelligent Distributed Systems (PIDS). Basic Provisions). M.: Rossiyskiy institut standartizatsii, 2022, 112 p.

16. Semenov A.E., Tanichev D.V. XV vseros. nauchno-prakt. seminar «Resursosberegayushchie tekhnologii pri hranenii i perera-botke sel’skohozyaystvennoy produktsii» – in Russ. (XV All-Russian Scientific and Pract.Seminar "Resource-Saving Technologies in the Storage and Processing of Agricultural Products"), 2021, pp. 140–142.

17. Green technology group [Electron. resource], URL: https://www.greentec-group.ru (Accessed on 27.09.2025).

18. Gruppa kompaniy «Hevel» (Hevel Group of Companies) [Electron. resource], URL: https://www.hevelsolar.com (Accessed on 27.09.2025).

19. Victron energy [Electron. resource], URL: https://www.victronenergy.ru (Accessed on 27.09.2025).

20. ETM. Schetchik elektroenergii Merkuriy 234 (ETM. Electricity Meter Mercury 234) [Electron. resource], URL: https://www.etm.ru/cat/nn/4646744 (Accessed on 27.09.2025).

21. Pat. RU 235599 U1. Mnogodiapazonnaya mobil’naya antenna dlya raboty s radiosredstvami, podderzhivayushchimi tekhnologiyu MIMO (Multi-Band Mobile Antenna for Working with Radio Devices That Support MIMO Technology) / D.A. Miheev et al., 2025

Published

2026-01-19

Issue

Section

Article