配电用电综合管理终端技术说明书.docx
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配电用电综合管理终端技术说明书
配电、用电综合管理终端
技术说明书
国电龙源电气有限公司
2009年11月
1配电、用电综合管理系统简介
配电、用电综合管理系统主要由计量管理主站，电能量采集终端，多功能电子式电度表，光纤为传输介质的以太网网络四部分组成。
由于是基于网络化设计，电能量采集终端可直接接入该系统局域网，系统主站可根据已分配给电能量采集终端的IP地址采用标准的TCP/IP协议实时，定时访问终端内的数据，还可实时，定时的通过终端直接访问多功能电子式电度表内的数据，为系统实时的准确获取数据提供了有利的保证。
同时电能量采集终端本身能够根据由主站设定给终端的采集时间和存储间隔通过RS485总线定时的采集多功能电子式电度表内的数据并在终端内进行存储。
电能量采集终端本身能够采集遥信量/脉冲量，模拟量等数据。
系统采用了光纤作为传输介质，使得在电厂这种恶劣的工业环境下数据得以安全、高速、长距离的传输。
采用多功能电子式电度表使得采集终端通过RS485总线准确方便快速的采集电能数据。
主站可通过局域网实时，定时采集多功能电子式电度表数据和终端本身的数据。
采集多功能电子式电度表内的数据：
总及各个费率有（无）功电表读数，有（无）功率，各相电压电流，总及各费率需量及时间，失压断相记录的数据。
终端本身采集的数据：
遥信量/脉冲量，模拟量，终端时钟，终端事件记录等数据。
2配电、用电综合管理终端技术说明
我公司生产的配电综合管理终端，适用于台区综合管理系统的终端设备，本终端具备远程抄表、低压台区载波集中抄表、内部台区计量和被测设备监测等功能，最终实现对采集设备的运行监测。
主站系统和配电、用电综合管理终端通过无线GPRS（CDMA/GSM等）、光纤网络,接入配电、用电MIS系统。
该型号终端通过中国电力科学研究院质检中心检测。
2.1引用标准
GB/T13729—1992远方终端通用技术条件
GB4208—1993外壳防护等级（IP代码）
GB/T15148-2XXX电力负荷管理系统技术规范；
DL/T814-2002配电自动化系统功能规范
DL/T630—1997交流采样远动终端技术条件
DL/T721—2000配网自动化系统远方终端
DL/T17626.4—1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（idtIEC61000-4-4：
1995）
DL/T634.5101-2002远动设备及系统第5-101部分:
传输规定
DL/T634.5104-2002远动设备及系统第5-104部分:
传输规定
DL/T533-2007电力负荷管理终端；
DL/T698.2-2007电能信息采集与管理系统第1部分主站技术规范；
DL/T698.31-2007电能信息采集与管理系统第3-1部分电能信息采集终端技术规范－通用要求；
DL/T645-1997多功能电能表通信规约；
DL/T645-2007多功能电能表通信规约。
2.2终端原理和功能
2.2.1终端外观
2.2.2终端安装结构
终端其结构紧凑，外壳密封，能防尘、防雨，防护等级GB/T4208规定的IP51。
终端有独立的保护接地端子，遥信、交流采样功能模块独立设置，能够根据需求进行容量扩充。
功能模块应支持热插拔功能。
外壳及其防护性能
终端的外壳外形尺寸为290×180×100mm（高×宽×厚）。
外壳符合GB/T5169的阻燃要求。
2.2.3内部原理框图
采集终端主要由主处理器单元，网络接口单元，显示按键单元，信号调理单元和电源五部分组成。
终端内部方框图如下。
2.3运行环境
运行环境温度范围：
-20℃-+55℃
极限环境温度范围：
-40℃-+70℃
相对湿度：
5%-95%（25℃）
大气压力：
70kPa～106kPa
2.4主要技术指标
2.4.1操作系统及应用软件
主机用32位微处理器（DSP处理器）系列芯片。
主要元器件采用工业级芯片（元器件）、板卡,终端采用嵌入式操作系统。
终端应用程序应基于（嵌入式）实时多任务操作系统软件平台进行开发，用以保证终端进行故障识别、规约转换、数据管理等复杂功能要求。
具备程序死锁自恢复（WATCHDOG看门狗）功能。
支持本机键盘/维护笔记本和远程系统诊断、测试功能。
配备诊断和测试软件以及主站仿真通信程序。
2.4.2存储容量
终端存储容量32M。
失电数据和时钟保持,终端供电电源中断后，数据至少保持10年，时钟至少保持10年。
2.4.3通信端口
2.4.3.1端口
1路RS232本地通信接口，用于终端测试和维护，默认9600bps；
1路调制型红外通信接口，用于供手持终端读取终端数据和设置终端参数，默认1200bps；
1路USB接口。
2路主动RS485通信接口，最多能接入32块多功能电能表,最高通讯速率9600bps,默认1200bps，防雷击和抗电源冲击设计；
1个10/100BASE-T以太网络接口，可以根据需要扩展;
远程通信模块,采用模块化设计，接口能同时满足GPRS/CDMA、以太网、PSTN、470M无线等通信模块的要求。
无线发射功率为50mW，通信距离可达一公里以上。
2.4.3.2通信规约
支持标准的TCP/IP中的IP协议，ICMP协议，ARP协议，UDP协议。
支持采用RS485DL/T645-1997,2007规约与网络电表表通信的功能；
2.4.3.3数据处理及传送功能
具备将遥测数据整点记录存储的功能，存储容量大于30天。
2.4.4输入输出端口
2.4.4.1电能计量/模拟量输入
电压输入标准值：
3×220/380V150%连续过载,回路功率消耗≤0.25VA
电流输入标准值（最大值）：
1.5（6）A200%连续过载回路功率消耗≤0.25VA
2.4.4.2状态量输入
4路无源状态量输入
2.4.4.312V辅助电源输出
12V直流电源输出，不低于200mA电流输出，短路过载保护。
2.4.5主要技术参数表
序号
项目
型号
LY-JZQ-100Z
1
电气参数
正常工作电压
三相四线:
3X220V/380V
极限工作电压
±30%Un
消耗功率
<10VA
后备电池电压
3.7V
2
运行环境条件
温度
-30℃~+70℃
湿度
相对湿度5%~100%
大气压力
66kPa-108kPa（相对海拔高度2KM以下）
防尘、防滴水
符合GB．4208规定的IP51级防滴水试验要求。
3
机械性能
冲击（非工作、非包装的情况下）
峰值加速度：
250m／S（25g）
持续时间：
10mS
冲击次数：
六个面各3次
无损坏。
振动（在非工作、非包装的情况下）
频率范围：
10-150Hz
交越频率：
60Hz
f<60Hz时：
定振幅0．075mm
f>60Hz时：
定加速度10m／S（1.0g）
扫描循环次数：
每轴线10次
无损坏。
4
电磁兼容
静电放电
8KV
快速脉冲群
4KV（电源回路）/2KV（信号回路）
浪涌
4KV（共模）2KV（差模）
5
安全性能
冲击电压
6KV
工频耐压
2KV
6
人机接口
显示
160*160LCD汉字和图形显示
键盘
6键
7
数据采集
状态量采集
4路
无源开关量输入
电能表数据采集
32块多功能电能表
交流模拟量采集
三相四线:
3X220V/380V
3X1.5（6）A50Hz
精度:
电压：
0.5%
电流：
0.5%
有功功率：
1.0%
无功功率2.0%
有功电能：
1.0
无功电能2.0
谐波测量误差：
<3%（2～19次谐波）
直流模拟量采集
2路,采样精度10bit
8
通信接口
RS485
2路独立的RS485口
RS232
1路RS232,1路红外口
RJ45
WSN
无线传感网络
USB
GPRS/CDMA/GSM
频率范围900MHZ/1800MHZ
数据传输速率300—115200bps
数据传输协议UDP/TCP协议
支持GSM短消息功能
9
停电运行指标
和主站通讯次数
>3次
时钟保持时间
>3年
数据及重要配置参数
永久保持
10
软件远程下载
远程升级程序，并支持断点续传
11
外形尺寸
290X180X100单位mm
12
重量
2000±5g
2.5终端基本功能
2.5.1数据采集
2.5.1.1状态量采集
采集两路输入状态信息，发生变位时记入内存并在最近一次主站查询时向其发送该变位信号并可定义为主动上报事件。
2.5.1.2多功能电能表采集
通过2路主动RS485接口抄读多功能电能表，支持最大数量32块。
终端能根据主站设置的抄表方案自动抄收或透抄电能表，并进行相应的处理和存储。
抄收的数据包括：
有/无功电能量（各个费率）、有/无功最大需量及发生时间、总及分相有/无功率、各相电压、各相电流、电能表参数、电能表事件记录及状态等信息。
2.5.2电能计量功能
计量总及分相的正向有功电能、正反向无功电能,并能储存最近12个月及最近12个抄表周期的数据；
测量最大需量及其出现的日期和时间，需量周期可选5、10、15、30、60分钟，需量周期滑差时间可选1、2、3、4、5分钟；
抄表日及时刻可就地/远方设置。
2.5.3测量功能
能够测量电压、电流、零序电流；
总及各分相的有功功率、无功功率、功率因数；
电压、电流的相位角；
计算2~19次电压和电流谐波以及波形畸变系数（THD）；
精度:
电压：
0.5%
电流：
0.5%
有功功率：
1.0%
无功功率2.0%
有功电能：
1.0
无功电能2.0
谐波测量误差：
<3%（2～19次谐波）
2.5.4数据处理及存储
2.5.4.1实时数据处理及存储
各个测量点总/分相及有/无功功率,功率因数；
各个测量点电压及电流；
各个测量点正/反向有/无功电能示值，分相电能示值（总、各费率）；
各个测量点当前正/反向有/无功最大需量及时标（总、各费率）；
各个测量点实时电压电流2～19次谐波有效值及含有率；
终端各种事件等信息。
2.5.4.2历史日数据处理及存储
终端能够存储最近93日的各个测量点的各项数据：
日正向有/无功电能示值、一、四象限无功电能示值（总、各费率）；
日反向有/无功电能示值（总、各费率）；
日正向有/无功三相分相电能示值；
日正向有/无功最大需量及发生时间（总、各费率）；
日反向有/无功最大需量及发生时间（总、各费率）；
日正/反向有/无功电能量（总、各费率）；
日有/无功功率及功率因数曲线（总及分相）；
日电压及电流曲线；
日正/反向有/无功电能示值曲线；
日正/反向有/无功电量曲线；
日电压电流相角曲线；
日电压统计；日电流越限统计；日不平衡度越限累计时间；日视在功率越限累计时间；日电能表断相数据；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；终端日供电时间，日复位累计次数；终端与主站日通信流量等终端日事件记录；
2～19次谐波电压含有率及电压总谐波畸变率日最大值及发生时间及日谐波越限统计数据；
2.5.4.3历史月数据处理及存储
终端能够存储最近24个月末的各个测量点的各项数据：
月正向有/无功电能示值（总、各费率）；
月反向有/无功电能示值（总、各费率）；
月正向有/无功三相分相电能示值；
月正向有/无功最大需量及发生时间（总、各费率）；
月反向有/无功最大需量及发生时间（总、各费率）；
月正/反向有/无功电能量（总、各费率）；
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；
月电压越限统计数据；月电流越限统计；月不平衡度越限累计时间；月视在功率越限累计时间；月最大、最小有功功率及其出现时间，有功功率为零月累计时间；终端月供电时间，月复位累计次数；终端与主站月通信流量等终端月事件记录；
2.5.4.4事件及告警数据处理
终端能够处理
运行参数越限报警事件：
过电压，电流越限，视在功率越限，零序电流越限，电流不平衡越限，直流模拟量越限等事件，并记录各个事件最近10次的记录；
异常运行工况报警：
电压逆相序，断相；
终端异常记录：
终端停电、上电；终端时钟电池电压过低；终端后备电池电压过低；
电能表异常报警：
电能表发生参数变更、时钟超差或电能表故障等状况等。
2.5.4.5电能质量合格率统计
终端能进行电压合格率统计：
能记录分相电压合格率及合格率累计时间；分相超上下限率及累计时间；
终端能进行功率因数统计：
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。
终端能进行谐波统计：
按设置的电压谐波限值对监测点的电压谐波进行分析，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。
2.5.4.6重点计量点数据存储
10个重点计量点30天的24个整点电能数据。
2.5.5参数设置和查询
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。
2.5.5.1时钟召测和对时
终端能接收主站的时钟召测和对时命令，对时误差应不超过5s。
时钟误差应小于0.5秒/天。
电源失电后，时钟保持正常工作。
2.5.5.2TA变比、TV变比
终端能由主站或在当地设置和查询TV变比Kv、TA变比Ki。
2.5.5.3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。
2.5.5.4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、通信参数等，并能查询终端ID。
2.5.5.5抄表参数
终端能由主站设置和查询抄表日、抄表时间、抄表间隔等抄表参数。
2.5.5.6其它参数
终端能由主站设置和查询数据冻结参数以及设置定时发送数据任务。
2.5.6事件记录、告警
终端可根据主站的设置把事件属性按照重要事件和一般事件分类记录。
重要事件及一般事件按发生的时间顺序分两个队列记录，每个队列记录最大长度为255条，队列按先进先出方式刷新。
每条记录的内容包括事件类型、发生时间及相关情况。
对于主站设置的重要事件，当事件发生后终端实时刷新重要事件计数器内容，作好记录并通过ACD置位或直接主动上报将事件记录及时报告主站。
对于主站设置的一般事件，当事件发生后终端实时刷新一般事件计数器内容，作好事件记录，等待主站查询。
当台变运行参数超过设定值或出现异常时，终端应发出告警信号及发生时间；参数恢复正常时，发出复归信号及发生时间。
远方和就地可分别选择设置启用或禁用这些信号。
2.5.7数据传输
2.5.7.1主站通讯
终端能按主站命令的要求，定时或随机向主站发送终端采集和存储的功率、最大需量、电能量、状态量等各种信息。
2.5.7.2电能表通讯
终端与电能表通信，按设定的抄收间隔抄收和存储电能表数据；并按主站命令的要求，将电能表数据传输给主站。
485接口采用DL/T645-1997，DL/T645-2007《多功能表数据传输协议》。
2.5.7.3数据转发通讯
终端能接收并转发主站命令，通过对采集终端的数据采集，也可对RS485级联设备进行数据采集和控制。
2.5.8显示和按键功能
终端具备背光的160*160点阵LCD，汉字菜单显示，能够显示当前运行的象限、网络信号强弱、电池欠压、密码错误、编程状态、通信参数、逻辑地址、软/硬件版本号等信息；具有断相、失压、失流、逆相序等异常状态报警指示功能；终端具备本地界面查询数据、设置参数的功能。
宽温型LCD模块温度范围-30℃～+70℃；具有6个查看信息的操作按键。
2.5.9电源失电保护功能
终端失去工作电源，能自动启动后备电池工作，具有与主站通信三次完成定时上报数据的能力。
终端失去工作电源，保证保存各项设置值和记录数据不少于10年。
电池免维护时间不少于3年。
2.5.10终端维护
终端具有自测试、自诊断功能，终端部件工作异常记录功能；且能记录每日自恢复次数。
终端能响应主站下发的初始化命令，可对硬件、参数区、数据区进行初始化。
2.5.11其它功能
终端具有远程升级功能，支持GPRS，CDMA,10/100M网口远程下载程序，且支持断点续传。
2.5.12远程维护
支持主站利用通讯通道对终端的软件、参数及通讯规约进行远程自动升级。
2.5.13安全性
为保证在公网传输的数据不被非法用户窃听、破坏、甚至顶替更改数据，终端和主站通信具备安全性机制。
任何和终端的连接都必须通过终端的8位密码认证。
连续五次输入密码错误后终端自动封闭24小时，期间不允许进行任何设置工作。
终端出厂后误差不允许调整，并有有效措施防止改变误差。
终端外壳、钮盒上可以加封印，以防止非授权人开启。
具有现场测试（设置）通讯口，并能加封。
强电、弱电端子分别排列，具有足够的绝缘距离。
电源线、通信接口（包括RS485、RS232）具有完善的防雷措施和抗电源冲击设计。
绝缘电阻：
温度在10-30℃、相对湿度小于80%的条件下，绝缘电阻符合下表要求：
额定绝缘电压
V
绝缘电阻要求（MΩ）
测试电压
V
正常条件
湿热条件
U≤60
≥10
≥2
250
60＜U≤250
≥10
≥2
500
U＞250
≥10
≥2
1000
注：
与二次设备及外部回路直接连接的接口回路采用U＞250V的要求。
工频耐压：
项目
指标
备注
强电部分电压端子对电流端子
1min
承受频率为50HZ，实际正弦小组交流电压2.5kv（有效值）
强电部分电压端子之间
弱电部分对强电部分
3运输与存储
●产品在运输时，需在包装条件下进行，运输和拆封过程不应受到剧烈振动和冲击，其运输包装贮存应符合JB/T9329-1999和GB/T15464-1995《仪器仪表包装通用技术条件》。
●产品在仓库内贮存，应在原包装条件下置于货架上，其叠放高度不得超过5层。
●产品包装拆封后不宜贮存。
4保修期限
本产品出售之日起12个月内，出现任何质量问题免费更换。
超出12月公司承诺免费维修。
5注意事项
●本产品出厂时编有唯一通信地址，如果确实需要更改通信地址，需要按下设置地址按扭，设置完毕后弹开。
●产品内部无用户可调元器件。
●产品的安装位置需与电表、裸露线排或其他电气设备保持一定距离，使其垂直安装牢固，安装使用的时候，各接线必须接好，拧紧。
电源进线和出线不可接反。
●产品的工作环境应有避雷措施。
●产品的工作环境及保存环境要防潮、防水。
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