用電信息采集終端基礎(chǔ)知識

1、國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院 李蕊李蕊Email：課程安排課程安排123用電信息采集系統(tǒng)用電信息采集系統(tǒng)3系統(tǒng)邏輯架構(gòu)及工作原理4系統(tǒng)的主要功能模塊1基本概念2系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向5系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)基本概念基本概念電力用戶用電信息采集系統(tǒng)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)是對電力用戶的用電信息進(jìn)行采集、處理和實(shí)時監(jiān)控的系統(tǒng)。國網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/GDW 373-2009 中的定義概念解析概念解析采集對象采集對象電力用戶的用電信息電力用戶的用電信息采集目的采集目的實(shí)時監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備、支撐多種管理業(yè)務(wù)的需求實(shí)時監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備、支撐多種管理業(yè)務(wù)的需求系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)

2、系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)基本功能模塊 擴(kuò)展功能模塊 數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、實(shí)時監(jiān)測及運(yùn)行維護(hù)管理等功能 電能質(zhì)量監(jiān)測、用電分析和管理、相關(guān)信息發(fā)布、分布式能源監(jiān)控、智能用電設(shè)備的信息交互等功能系統(tǒng)主要功能模塊系統(tǒng)主要功能模塊電力用戶用電電力用戶用電信息采集系統(tǒng)信息采集系統(tǒng)負(fù)控系統(tǒng)負(fù)控系統(tǒng)用電信息采集系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀用電信息采集系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀大用戶大用戶采集系采集系統(tǒng)統(tǒng)低壓集低壓集抄系統(tǒng)抄系統(tǒng)上海為例上海為例用電信息采集系統(tǒng)未來發(fā)展方向用電信息采集系統(tǒng)未來發(fā)展方向系統(tǒng)建設(shè)的價值 管理和控制成本的能力管理和控制成本的能力 通過改變使用電網(wǎng)電力的時間通過改變使用電網(wǎng)電力的時間來降低電費(fèi)來降低電費(fèi) 通過監(jiān)測實(shí)時家庭電器

3、能源消通過監(jiān)測實(shí)時家庭電器能源消耗來管理成本耗來管理成本 通過允許電網(wǎng)自動調(diào)節(jié)家庭電通過允許電網(wǎng)自動調(diào)節(jié)家庭電器配置來降低費(fèi)用器配置來降低費(fèi)用 通過主動參與高峰用電節(jié)能來通過主動參與高峰用電節(jié)能來降低費(fèi)用降低費(fèi)用 更準(zhǔn)確的費(fèi)用更準(zhǔn)確的費(fèi)用 不再估算電力使用不再估算電力使用 更信任讀表準(zhǔn)確度更信任讀表準(zhǔn)確度 準(zhǔn)確費(fèi)用預(yù)測準(zhǔn)確費(fèi)用預(yù)測 減少環(huán)境影響減少環(huán)境影響 通過改變用電行為而節(jié)通過改變用電行為而節(jié)約用電、使用清潔能源約用電、使用清潔能源，降低能源消耗，減少，降低能源消耗，減少COCO2 2排放排放 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 Google PowerMeterGoogle PowerMeter http

4、:/ 用電信息采集終端在用電用電信息采集終端在用電信息采集系統(tǒng)中扮演什么信息采集系統(tǒng)中扮演什么樣的角色樣的角色課程安排課程安排123用電信息采集終端用電信息采集終端3終端的分類4終端的工作原理1基本概念2終端的主要技術(shù)指標(biāo)5終端的發(fā)展現(xiàn)狀采集對象采集對象信息采集點(diǎn)的用電信息信息采集點(diǎn)的用電信息數(shù)據(jù)雙向傳輸以及轉(zhuǎn)發(fā)或執(zhí)行控制命令，完成數(shù)數(shù)據(jù)雙向傳輸以及轉(zhuǎn)發(fā)或執(zhí)行控制命令，完成數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)管理等任務(wù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)管理等任務(wù)采集目的采集目的用電信息采集終端用電信息采集終端是一種采集設(shè)備。國網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/GDW 373-2009 中定義基本概念基本概念專變采集終端 l用于用電容50kVA及以上專變用

5、戶以及公用配變上的用于內(nèi)部考核計量點(diǎn)的用電信息采集l實(shí)的監(jiān)控現(xiàn)電能表數(shù)據(jù)采集、電能計量設(shè)備工況、供電電能質(zhì)量監(jiān)控以及客戶用電負(fù)荷和電能量的監(jiān)控等功能集中抄表終端 l用于低壓商業(yè)、小動力、辦公、居民等用戶用電信息采集l包括集中器、采集器l采集器可下掛多塊電表，集中器可下掛多個采集器分布式能源監(jiān)控終端l用于接入公用電網(wǎng)的用戶側(cè)分布是能源系統(tǒng)l實(shí)現(xiàn)對雙向電能計量設(shè)備的信息采集、電能質(zhì)量監(jiān)測，并可接受主站命令對分布式能源系統(tǒng)接入公用電網(wǎng)進(jìn)行控制用電信息采集終端的分類用電信息采集終端的分類用電信息采集終端工作原理用電信息采集終端工作原理光纖專網(wǎng)光纖專網(wǎng)載波載波3G/GPRS等無線公網(wǎng)等無線公網(wǎng)采集設(shè)備采

6、集設(shè)備下行通訊下行通訊通信信道通信信道上行通訊上行通訊通信接口通信接口計量設(shè)備計量設(shè)備采集器采集器低壓載波低壓載波 RS485 光纖通信光纖通信專變終端專變終端集中抄集中抄表終端表終端低壓載波低壓載波光纖通信光纖通信通信接口通信接口通信接口通信接口計量設(shè)備計量設(shè)備計量設(shè)備計量設(shè)備采集器采集器低壓載波低壓載波 RS485 光纖通信光纖通信主站前置主站前置終端邏輯接線圖終端邏輯接線圖用電信息采集終端工作原理用電信息采集終端工作原理中 央中 央處 理處 理單元單元數(shù)據(jù)緩存數(shù)據(jù)緩存液晶顯示液晶顯示信號指示燈信號指示燈SIM卡卡 電電 源源采集模塊采集模塊通信通信模塊模塊 GPRS/3G紅外接口紅外接口

7、 1234終端內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖終端內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖有交采功能有交采功能需要接入電壓、電流，接線方式與三相電能需要接入電壓、電流，接線方式與三相電能表相同。表相同。只需接入只需接入220V交流電壓即可。交流電壓即可。無交采功能無交采功能電源模塊電源模塊用電信息采集終端工作原理用電信息采集終端工作原理用電信息采集終端工作原理用電信息采集終端工作原理采集模塊采集模塊專變終端專變終端多采用多采用RS485串口通信方式與電能表連接，串口通信方式與電能表連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集多采用載波或多采用載波或RS485總線通信方式與電能表連總線通信方式與電能表連接，一個采集器可連接多個電表，一個集中器接，一個采集器可連

8、接多個電表，一個集中器可連接多個采集器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集可連接多個采集器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集集中抄表終端集中抄表終端用電信息采集終端工作原理用電信息采集終端工作原理通訊模塊通訊模塊支持熱插拔專變終端專變終端主要有光纖網(wǎng)絡(luò)通訊、主要有光纖網(wǎng)絡(luò)通訊、GPRS（CDMA）、電）、電話撥號、話撥號、 230M Hz無線通信及載波通信等無線通信及載波通信等主要有光纖網(wǎng)絡(luò)通訊、主要有光纖網(wǎng)絡(luò)通訊、GPRS（CDMA）、及）、及載波通信等載波通信等集中抄表終端集中抄表終端用電信息采集終端工作原理用電信息采集終端工作原理中央處理單元中央處理單元接收數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、發(fā)送數(shù)據(jù)，扣減電量，根據(jù)設(shè)定好的判斷條件生成報警事項(xiàng)等。

9、顯示模塊顯示模塊顯示終端的一些信息，便于現(xiàn)場查看。包括電壓、電流、是否接跳閘端口、是否保電、剩余電量等等，一般采用液晶顯示屏。終端的主要技術(shù)指標(biāo)終端的主要技術(shù)指標(biāo)通信方式 l上行與主站之間能夠支持的通信方式。主流通信方式有：無線、光纖、載波等。多采GPRS/CDMA方式。l下行與主站之間能夠支持的通信方式。主流通信方式有：RS485、RJ45、載波、小無線等。多采用RS485方式。數(shù)據(jù)采集能力 l以固定的間隔，采集下掛計量設(shè)備的各類數(shù)據(jù)l以固定間隔，通過交采功能從回路中采集各種交采數(shù)據(jù)l可支持同時采集多塊計量設(shè)備l支持命令透傳功能數(shù)據(jù)存儲能力l支持一段時間內(nèi)，各類數(shù)據(jù)的存儲、保存工作。用電信息

10、采集終端現(xiàn)狀用電信息采集終端現(xiàn)狀 2010年以前，各省市根據(jù)自身需求，制定各年以前，各省市根據(jù)自身需求，制定各自的終端設(shè)計方案，故在功能、外型及建設(shè)自的終端設(shè)計方案，故在功能、外型及建設(shè)方案上均不一樣。方案上均不一樣。 2010年以后，國網(wǎng)形成了一系列的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，年以后，國網(wǎng)形成了一系列的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從終端的設(shè)計、采購、建設(shè)都進(jìn)行了規(guī)定。從終端的設(shè)計、采購、建設(shè)都進(jìn)行了規(guī)定。并要求未來并要求未來5年，完成用電信息采集系統(tǒng)的年，完成用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)工作。建設(shè)工作。課程安排課程安排123終端安裝終端安裝 現(xiàn)場勘查，在現(xiàn)場勘查，在CMS系統(tǒng)中制定終端配置、安系統(tǒng)中制定終端配置、安裝方案裝方案 選

11、擇終端安裝位置選擇終端安裝位置，盡量靠近需采集的電能，盡量靠近需采集的電能表，常見的掛表位置：電能表屏前，電能表表，常見的掛表位置：電能表屏前，電能表屏后，考核用計量箱內(nèi)。屏后，考核用計量箱內(nèi)。 接線：接線： 電源線（電壓、電流線）電源線（電壓、電流線）485接線接線跳閘控制線跳閘控制線門禁開關(guān)連線等輔助接線。門禁開關(guān)連線等輔助接線。終端安裝終端安裝終端調(diào)試終端調(diào)試 送電后設(shè)置終端參數(shù)送電后設(shè)置終端參數(shù) 采集參數(shù)：包括采集電能表數(shù)量，各只電能表所在路數(shù)和序號，通訊規(guī)約，表地址等。 與主站的通訊參數(shù)：終端通訊主通道，備用通道，IP地址、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼等（GPRS方式不需要設(shè)置，SIM卡自動尋網(wǎng)）。 主站添加檔案主站添加檔案 將客戶、終端檔案從CMS系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入主站系統(tǒng)監(jiān)測到終端上線下發(fā)數(shù)據(jù)采集任務(wù)、負(fù)荷（電量）控制方案