负控终端智能终端需求侧管理终端大用户管理终端智能化配变终端智能配变终端.docx
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负控终端智能终端需求侧管理终端大用户管理终端智能化配变终端智能配变终端
专变采集终端
(三线)
使用说明书
11 技术要求
11.3 概述
本终端采用高性能32位ARM7内核CPU,嵌入式操作系统,作为负荷控制与管理系统中的智能采集执行终端,广泛应用于变电站、大用户、配变电站。
可利用移动公网GPRS/CDMA或其它通讯方式和电力符合管理主站进行通讯。
终端按照主站发来的计划用电指标实施当地功率和电量控制,还可以直接接收主站的遥控命令来控制用户的负荷。
终端可将用户的用电参数、执行负荷控制的结果以及终端运行中的一些重要信息和告警信息主动上报或者响应召测上报。
终端支持多种规约的电能表数据采集,终端采用点阵液晶显示,菜单驱动,操作简单直观。
11.4 执行标准
GB/T4208—2008外壳防护等级(IP代码)
GB/T15464—1995仪器仪表包装通用技术条件
GB/T17215.211—2006交流电测量设备通用要求试验和试验条件—第11部分:
测量设备
GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)
DL/T533—2007电力负荷管理终端
DL/T645多功能电能表通信规约
DL/T698.1—2009电能信息采集与管理系统第1部分:
总则
DL/T721—2000配电网自动化系统远方终端
Q/GDW129—2005电力负荷管理系统通用技术条件
Q/GDW130—2005电力负荷管理系统数据传输规约
Q/GDW373—2009电力用户用电信息采集系统功能规范
Q/GDW374.3—2009电力用户用电信息采集系统技术规范第三部分:
通信单元技术规范
Q/GDW375.1—2009电力用户用电信息采集系统型式规范第一部分:
专变采集终端型式规范
Q/GDW376.1—2009电力用户用电信息采集系统通信协议第一部分:
主站与采集终端通信协议
Q/GDW379.2—2009电力用户用电信息采集系统检验技术规范第二部分:
专变采集终端检验技规范
11.5 主要功能
●交流采样功能
测控管理终端具备交流采样模块,可以采集并计算三相电压、电流、功率、需量、有无功电量等。
●抄表功能
抄读电能表的正反有功电量、四象限无功电量、电压、电流、有功功率及无功功率,冻结电量等。
●数据抄读及存储功能
终端可以抄读和存储不同的数据。
●通信功能
终端与主站的通信支持GPRS/CDMA,并且有本地维护接口。
●时钟管理
时钟误差0.1S/h,时钟保持大于10年。
●远程升级
终端支持远程在线升级功能。
11.6 系统构成
终端主要有五部分组成:
电源单元、处理控制单元、交流采样单元、远程通信单元、本地通信单元;
●电源单元:
为处理单元、远程通信单元、本地通信单元提供电力。
●处理控制单元:
对各种数据进行统计分析后,保存在处理单元的FLASH芯片内等待主站召测,同时处理单元也执行主台下发的命令。
●交流采样单元:
交流采样单元采集数据,传给处理单元并计算出三相电压、电流、功率、需量、有无功电量等。
●远程通信单元:
是采集终端与主站数据传输的主要通道,采用无线公网(GSM/GPRS/CDMA等)。
●本地通信单元:
配置了232接口、RS485接口、USB接口、红外等本地通信模块以及开关通断控制模拟量的输入输出。
系统框图
现场拓扑图
11.7 机械影响
终端设备能承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏。
机械振动强度:
●频率范围:
10Hz~150Hz;
●位移幅值:
0.075mm(频率范围≤60Hz);
●加速度幅值:
10m/s2(频率范围>60Hz)。
11.8 工作电源
11.8.1 工作电源
终端使用三相电源供电,在额定电压内能正常工作。
在电源断相故障(三相三线供电时断一相电压)的条件下,终端能维持正常工作。
11.8.2 额定值及允许偏差
380V额定电压允许偏差-30%~+30%;
频率:
50Hz,允许偏差-6%~+2%。
11.8.3 消耗功率
在非通信状态下,每相有功功耗不大于5W,视在功耗不大于10VA。
电流输入回路功率消耗≤0.25VA(单相);电压输入回路功率消耗≤0.5VA(单相)。
11.8.4 失电数据和时钟保持
终端供电电源中断后,有数据和时钟保持措施,存储数据保存至少十年,时钟至少正常运行五年。
11.9 抗接地故障能力
终端的电源由非有效接地系统或中性点不接地系统的三相四线配电网供电时,在接地故障及相对地产生10%过电压的情况下(非故障相对地电压达到1.9倍的标称电压),终端不出现损坏。
供电恢复正常后,终端正常工作,保存数据无改变。
11.10 按键定义
右键
上键
左键
返回键
确认键
右键
编程键
要更改任何终端参数,先长按编程键直到屏的右上角出现编程符号,使终端处于编程状态,使用“上键”、“下键”移动光标,通过“确认键”可切换光标移动状态或输入数字状态。
在输入数字状态时,按“右键”移动光标,按“上键”数值循环加一,按“下键”数值循环减加一。
此时按“确认键”,“上键”、“下键”变为光标移动键,如此依次操作即可完成所有位数字的修改。
修改完参数将光标移动到【保存】按“确认键”后,再按“返回键”即可保存最新的终端参数。
11.11 显示指标
●显示色为黑色,背景色为灰色,有背光灯;
●LCD具有高对比度、宽视角;
●液晶显示为160×160点阵,窗口尺寸60mm×60mm。
11.12 冲击耐压
电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和无电气联系的各回路之间,能耐受如表中规定的冲击电压峰值,正负极性各10次。
试验时无破坏性放电(击穿跳火、闪络或绝缘击穿)。
表1冲击电压峰值
额定绝缘电压
试验电压有效值
额定绝缘电压
试验电压有效值
U≤60
2000
125<U≤250
5000
60<U≤125
5000
250<U≤400
6000
11.13 数据传输信道
终端通信接口应采用标准化设计,满足采用不同通信方式的通信模块可互换的要求。
11.13.1 远程通信接口
终端的通信部分是模块化设计的无线公用网络(CDMA/GPRS、SMS),方便维护和更换。
若更换通信网络类型,只需更换通信模块,不需更换整个终端。
通信模块的支持热插拔。
11.13.2 通信协议
支持国家电网公司Q/GDW376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:
主站与采集终端通信协议》。
终端与电能表的数据通信规约符合DL/T645-1997DL/T645-2007《多功能电能表通信规约》,并能通过简单方式支持其他规约。
11.14 本地接口
●终端的本地抄表接口采用RS485;
●与交采等外部智能设备通信采用RS485接口;
●调试维护接口可采用红外、RS232接口之一;
●客户数据接口可采用RS232、USB、RS485接口之一。
11.15 输入/输出回路要求
11.15.1 输入回路
●脉冲输入
脉冲输入回路能与DL/T614规定的脉冲参数配合,脉冲宽度为:
80ms±20ms。
●状态量输入
状态量输入为不带电的开/合切换触点。
每路状态量在稳定的额定电压输入时,其功耗≤0.2W。
●电压电流模拟量输入
配置具有交流采样模拟量测量单元。
交流电流输入标称值为5(6)A,电流输入回路功率消耗≤0.25VA;交流电压输入标称值为100V或100V/
,220V/380V,输入回路功率消耗≤0.25VA。
11.15.2 控制输出回路
●触点额定功率:
交流250V、5A,380V、2A或直流110V、0.5A的纯电阻负载;
●触点寿命:
通、断上述额定电流不少于105次;
●出口回路应有防误动作和便于现场测试的安全措施;
●接线端子具有防误碰安全措施。
●三相三线型终端提供4路断/合双位置控制输出;
11.16 控制告警输出
终端具有一路控制告警输出继电器接点。
11.17 终端接线端子排列
11.18 状态指示灯
11.18.1 主机
●运行灯色亮——表示终端运行正常;
●运行灯色灭——表示终端运行不正常;
●控制轮次灯亮—表示终端相应轮次处于允许合闸状态,客户可以合上相应轮次的开关;
●控制轮次绿灯亮——表示终端相应轮次处于拉闸状态;
●功控:
灯亮——表示终端时段控、厂休控或当前功率下浮控至少有一种控制投入;
●功控:
灯灭——表示终端时段控、厂休控或当前功率下浮控都解除;
●电控:
灯亮——表示终端购电控或月电控投入;
●电控:
灯灭——表示终端购电控或月电控解除;
●告警:
灯亮——表示当终端有重要事件发生时告警有输出;
●RS485-1:
绿灯闪亮——表示第1路RS485口正处于发送数据状态;
●RS485-1:
红灯闪亮——表示第1路RS485口正处于接收数据状态;
●RS485-2:
绿灯灯亮——表示第2路RS485口正处于发送数据状态;
●RS485-2:
红灯灯亮——表示第2路RS485口正处于接收数据状态;
●电源:
灯亮——表示通信模块处于上电状态;
●有功:
灯亮——表示有功脉冲输出;
●无功:
灯亮——表示无功脉冲输出;
●电源灯——模块上电指示。
灯亮:
表示上电;灯灭:
表示模块上电。
●NET灯——网络状态指示灯。
亮时:
表示终端连接上主站。
●T/R灯——模块数据通信指示灯。
红灯闪烁,表示模块接收数据;绿灯闪烁时,表示模块发送数据。
11.18.2 远程通信模块
●电源灯——模块上电指示灯,红色灯亮时,表示模块上电;灯灭时,表示模块失电。
●NET灯——网络状态指示灯,绿色亮时,表示GPRS已上线。
●T/R灯——模块数据通信指示灯,红绿双色。
红灯闪烁时,表示模块接收数据;绿灯闪烁时,表示模块发送数据。
11.19 SIM卡的安装
SIM卡安装在终端模块盒内(打开模块盒上的盖板,将已开通GPRS(CDMA)业务功能的SIM卡安装在卡座里,注意SIM卡的正反),且有外引天线的位置。
11.20 天线的安装
终端GPRS模块盒上有外引天线的位置。
注意:
●安装前应确认信号强度;信号良好时,推荐使用内置天线;
●在有电磁屏蔽场合使用时,应使用外置天线;多余天线应盘成环状后固定于安全地方,折角不宜过大;
●环境信号较差场所(如地下室)应联系当地移动(联通)、电信公司解决信号覆盖问题。
12 功能要求
21.3 数据采集
12.3.1 状态量采集
终端能实时采集位置状态和其它状态信息,发生变位时应记入内存并能在最近一次主站查询时向其发送该变位信号或主动上报。
12.3.2 电能表数据采集存储
通过RS-485通信接口终端能能按设定的终端抄表日或定时采集时间间隔采集、存储电能表数据。
采集数据包括:
有/无功电能示值、有/无功最大需量及发生时间、功率、电压、电流、电能表参数、电能表状态、相位角等信息,并在主站召测时发送给主站。
12.3.3 脉冲量采集
终端能接收电能表输出的脉冲,并根据电能表脉冲常数Kp(imp/kWh或imp/kvarh)、TV变比Kv、TA变比Ki累积计算电能量、1min平均功率、最大需量;并记录当日、当月最大值和出现时间。
脉冲输入累计误差不大于1个脉冲,电能量显示少于6位。
功率和需量的转换误差在±2%范围内。
12.3.4 交流模拟量采集
交流模拟量采样测量功能、测量误差极限符合Q/GDW374.1-2009《电力用户用电信息采集系统技术规范:
专变采集终端技术规范》。
21.4 数据处理
12.4.1 实时和当前数据
终端能生成和存储的实时和当前数据见下表:
终端实时和当前数据表
序号
项目
要求
必备
1
实时有功功率
总加组(注)
√
2
实时无功功率
总加组
√
3
当日/月总加有功电能量(总、各费率)
总加组
√
4
当日/月总加无功电能量(总、各费率)
总加组
√
5
终端当前剩余电量(费)
√
6
电能表当前各费率有/无功电能示值
电能表
√
7
电能表当前正向有/无功三相分相电能示值
电能表
√
8
各费率当前有功最大需量及时标
电能表
√
9
实时总有功功率
测量点
√
10
实时分相有功功率
测量点
√
11
实时总无功功率
测量点
√
12
实时分相无功功率
测量点
√
13
实时电压、电流
测量点
√
14
ABC三相断相统计数据及最近一次断相记录
测量点
√
15
当前ABC三相电压、电流2~19次谐波有效值
测量点
√
16
当前ABC三相电压、电流2~19次谐波含有率
测量点
√
17
小时冻结电压、电流
测量点
√
18
终端版本信息
√
19
终端时钟
√
20
终端参数状态
√
21
终端通信状态
√
22
终端控制设置状态
√
23
终端当前控制状态
√
24
终端开关状态及变位标志
√
25
终端事件计数器当前值
√
26
终端告警事件标志状态
√
注:
测量点定义见Q/GDW376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:
主站与采集终端通信协议》
12.4.2 历史日数据
终能将采集的数据在日末形成各种历史日数据,并保存最近7天,数据内容如下图所示:
终端日数据
序号
项目
要求
必备
1
日正向有/无功电能示值、一/四象限无功电能示值(总、各费率)
电能表
√
2
日反向有/无功电能示值(总、各费率)
电能表
√
3
日正向有/无功三相分相电能示值
电能表
√
4
日正向有/无功最大需量及发生时间(总、各费率)
电能表
√
5
日反向有/无功最大需量及发生时间(总、各费率)
电能表
√
6
日正向有功电能量(总、各费率)
测量点/总加组
√
7
日正向无功电能量(总、各费率)
测量点/总加组
√
8
日反向有功电能量(总、各费率)
测量点/总加组
√
9
日反向无功电能量(总、各费率)
测量点/总加组
√
10
日分相最大有功功率及发生时间、有功功率为零时间
测量点
总√
11
日总及分相最大需量及发生时间
测量点
总√
12
电压统计数据
测量点
√
13
不平衡度越限累计时间
测量点
√
14
电流越限统计
测量点
√
15
视在功率越限累计时间
测量点
√
16
电能表断相数据
测量点
√
17
终端日供电时间、日复位累计次数
√
18
终端日控制统计数据
√
19
总加组日最大、最小有功功率及其出现时间,有功功率为零日累计时间
总加组
√
20
总加组有功功率曲线
总加组
√
21
总加组无功功率曲线
总加组
√
22
总加组有功电能量曲线
总加组
√
23
总加组无功电能量曲线
总加组
√
24
有功功率曲线(总及分相)
测量点
分相选配
25
无功功率曲线(总及分相)
测量点
分相选配
26
电压曲线
测量点
√
27
电流曲线
测量点
√
28
正向有功总电能量曲线
测量点
√
29
正向无功总电能量曲线
测量点
√
30
反向有功总电能量曲线
测量点
选配
31
反向无功总电能量曲线
测量点
选配
32
正向有功总电能示值曲线
测量点
选配
33
正向无功总电能示值曲线
测量点
√
34
反向有功总电能示值曲线
测量点
选配
35
反向无功总电能示值曲线
测量点
选配
36
总功率因数曲线
测量点
选配
37
A相功率因数曲线
测量点
选配
38
B相功率因数曲线
测量点
选配
39
C相功率因数曲线
测量点
选配
40
电能表矢量数据曲线
测量点
√
41
2~19次谐波电流日最大值及发生时间
测量点
选配
42
2~19次谐波电压含有率及总畸变率日最大值及发生时间
测量点
选配
43
谐波越限统计数据
测量点
选配
12.4.3 历史月数据
终端能将采集的数据在月末零点生成各种历史月数据,并保存最近一个月,数据内容见下图:
终端月数据
序号
项目
要求
必备
1
正向有/无功电能示值(总、各费率)
电能表
√
2
反向有/无功电能示值(总、各费率)
电能表
√
3
日正向有/无功三相分相电能示值
电能表
√
4
正向有/无功最大需量及发生时间(总、各费率)
电能表
√
5
反向有/无功最大需量及发生时间(总、各费率)
电能表
√
6
月正向有功电能量(总、各费率)
测量点/总加组
√
7
月正向无功电能量(总、各费率)
测量点/总加组
√
8
月反向有功电能量(总、各费率)
测量点/总加组
√
9
月反向无功电能量(总、各费率)
测量点/总加组
√
10
月分相最大有功功率及发生时间、
分相有功功率为零时间
测量点
选配
11
月分相有功最大需量及发生时间、
总有功最大需量及发生时间
测量点
总√
12
月电压统计数据
测量点
√
13
月不平衡度越限累计时间
测量点
选配
14
月电流越限统计
测量点
选配
15
月视在功率越限累计时间
测量点
选配
16
月功率因数区段累计时间
测量点
选配
17
终端月供电时间、月复位累计次数
√
18
终端月控制统计数据
√
19
总加组月最大、最小有功功率及其发生时间,有功功率为零日累计时间
总加组
√
20
总加组超功率定值的月累计时间、月累计电能量
总加组
选配
21
总加组超月电能量定值的月累计时间、累计电能量
总加组
选配
12.4.4 计量装置运行状况监测
终端监视电能表运行状况,电能表发生参数变更、时钟超差或电能表故障等状况时,按事件记录要求记录发生时间和异常数据。
公网终端具备上报事件功能。
●失压、断线(相)、失流、电量差动等告警事件;
●表RS-485通信失败、数据越限、数据异常等;
●电池电压过低;
●电量示度下降发生时间、电量示度;
●电量底度、手动需量复零、时段、费率等的电表参数设置改变发生时间、前/后设置参数、前/后电量;
●终端通过读取电表电流、电压、功率、功率因数等实时数据及终端的交流采样数据判断电表电压缺(断)相、过负荷、电压逆相序、电流反极性、电量差动等发生时间、前/后电量;
●终端发生停电、上电时的停电、上电时间、当前电量;
●电压、电流不平衡率超差。
12.4.5 电能质量合格率统计
●电压合格率统计
按设置的电压上、下限值监测电压(判别值为1分钟平均电压),终端记录每日电压不合格累计时间,最大、最小电压值和发生的时间。
●功率因数统计
按设置的功率因数分段限值对监测点的功率因数进行分析统计,记录每日/月功率因数越限值发生在各区段的累计时间。
●谐波统计
按设置的电压、电流谐波限值对监测点的电压谐波、电流谐波进行分析,记录分相2~19次谐波电压含有率及总畸变率日最大值及发生时间。
统计分相谐波越限数据,包括:
分相总畸变电压含有率越限日累计时间、分相2~19次谐波电压含有率越限日累计时间、分相总畸变电流越限日累计时间、分相2~19次谐波电流越限日累计时间。
21.5 参数设置和查询
终端接收并保存主站设置的各类参数,并响应主站对各设置参数的查询,参数可在终端上通过按键或本地接口进行查询,本地接口可以是RS232、RS485或红外。
可设置的参数项目见下表。
终端参数设置表
序号
参数名称及说明
对象说明
1
终端通信参数设置
终端
2
主站IP地址和端口
终端
3
主站电话号码和短信中心号码
终端
4
终端密码设置
终端
5
终端组地址设置
终端
6
终端抄表日设置
终端
7
终端事件记录配置设置
终端
8
终端配置数量表
终端
9
终端电能表/交流采样装置配置参数
终端
10
终端脉冲配置参数
终端
11
终端状态量输入参数
终端
12
终端电压/电流模拟量配置参数
终端
13
终端总加组配置参数
终端
14
有功总电能量差动越限事件参数设置
终端
15
终端保安定值
终端
16
终端功控时段
终端
17
终端时段功控定值浮动系数
终端
18
终端月电能量控定值浮动系数
终端
19
终端电能量费率时段和费率数
终端
20
终端电能量费率
终端
21
终端催费告警参数
终端
22
终端抄表间隔设置
终端
23
测量点基本参数
脉冲,电能表,交采
24
测量点限值参数
交采
25
测量点数据冻结参数
脉冲,电能表,交采
26
总加组数据冻结参数
总加组
27
时段功控定值
总加组1
28
厂休功控参数
总加组1
29
功率控制的功率计算滑差时间
总加组1
30
营业报停控参数
总加组1
31
功控轮次设定
总加组1
32
月电量控定值
总加组1
33
购电量(费)控参数
总加组1
34
电控轮次设定
总加组1
35
功控告警时间
控制轮次
36
终端声音告警允许∕禁止设置
终端
37
终端自动保电参数
终端
38
谐波限值
终端
39
定时发送1类数据任务设置
任务号
40
定时发送2类数据任务设置
任务号
41
定时发送1类数据任务启动/停止设置
任务号
42
定时发送2类数据任务启动/停止设置
任务号
12.5.1 时钟召测和对时
终端能接收主站的时钟召测和对时命令。
终端时钟24h内走时误差应小于1s。
电源失电后,时钟能保持正常工作。
12.5.2 TA变比、TV变比和电能表常数
终端能由主站或在当地设置和查询TV变比Kv、TA变比Ki以及电能表脉冲常数Kp(imp/kWh或imp/kvarh)。
12.5.3 限值参数
终端能由主站设置和查询电压及电流越限值、功率因数分段限值、谐波越限值等。
12.5.4 功率控制参数
终端能由主站设置和查询功控各时段和相应控制定值、定值浮动系数等时段功控参数以及厂休功控、营业报停功控和当前功率下浮控参数,控制轮次及告警时间等。
时段设置分辨率为0.5h,功率单位为kW或MW,显示有效位不少于3位,并可有10-3~102的倍率。
改变定值时应有音响(或语音)信号。
12.5.5 电能(费)量控制参数
终端能由主站设置和查询电能量(费)定值、定值浮动系数等月电控参数以及预付电量(费)控和催费告警参数,控制轮次等。
电能量单位为kWh/MWh,显示有效位不少于6位。
改变参数时应有音响(或语音)信号。
12.5.6 终端参数
终端能由主站设置和查询终端组地址、终端配置及配置参数、通信
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