負荷管理控制終端

FKGA4C2-HY21負荷管理控制終端系統(tǒng)說明浙江華儀電子工業(yè)有限公司目錄一、系統(tǒng)背景 3二、系統(tǒng)功效 3三、為供電公司帶來的效益 3四、總體設(shè)計思想 4五、系統(tǒng)平臺的構(gòu)造 4六、系統(tǒng)特點 5七、網(wǎng)絡(luò)拓撲圖 6八、綜合系統(tǒng)設(shè)計 6一、系統(tǒng)背景對中高壓電網(wǎng)和變電站運行狀況的監(jiān)測、控制已逐步完善，但對低壓電網(wǎng)的運行狀況理解不夠完全、精確；完整的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)投入大，周期長，短期效益不明顯；某些地區(qū)竊電問題嚴重；防竊電方法落后，未能及時精確地提供根據(jù)：人工進行表計的抄讀、對時，工作量巨大；供電公司日益重視需求側(cè)管理，但缺少足夠的需求側(cè)數(shù)據(jù)提供參考；供電公司在電網(wǎng)安全運行之外開始關(guān)心經(jīng)濟運行，減少線損是提高經(jīng)濟效益的重要手段之一，但供電公司往往缺少配電網(wǎng)的電量數(shù)據(jù)二、系統(tǒng)功效多個負荷數(shù)據(jù)的采集、計算、保存多個配變（桿變、箱變、顧客變等）及變電站關(guān)口表數(shù)據(jù)和交采數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計、保存大顧客負荷管理和防竊電分析公配變的狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析低壓無功賠償與控制（可選）多個數(shù)據(jù)的現(xiàn)場統(tǒng)計和統(tǒng)計事故統(tǒng)計和主動報警10kV線損統(tǒng)計分析Web數(shù)據(jù)公布，曲線、報表瀏覽為“居民集抄系統(tǒng)”提供上傳數(shù)據(jù)通道系統(tǒng)能與SCADA、GIS、用電管理等系統(tǒng)互聯(lián)三、為供電公司帶來的效益實時監(jiān)測變電站的電量，及時精確地提供供電量實時監(jiān)測變壓器的運行工況，及時發(fā)現(xiàn)超負荷運行或者“大馬拉小車”實時監(jiān)測公司的用電狀況，及時發(fā)現(xiàn)竊電異常信息加強線損管理，減少技術(shù)線損加強設(shè)備安全監(jiān)視，防止事故加強運行管理，提高配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的科學(xué)性四、總體設(shè)計思想從顧客角度出發(fā)協(xié)助解決實際工作問題構(gòu)建開放的統(tǒng)一化系統(tǒng)平臺面對對象的體系構(gòu)造確保數(shù)據(jù)完整確保系統(tǒng)的高可用性提供穩(wěn)固的系統(tǒng)安全機制多樣化的終端/電表支持手段原則化的系統(tǒng)互聯(lián)手段五、系統(tǒng)平臺的構(gòu)造POSIX/Win32POSIX/Win32操作系統(tǒng)支持層（Unix/Linux/Windows）面對對象的框架體系（OOFramework）網(wǎng)絡(luò)中間件數(shù)據(jù)庫中間件分布式計算中間件（ORB支持）圖形/報表/告警/安全/內(nèi)部數(shù)據(jù)總線（應(yīng)用服務(wù)層）配變監(jiān)測/負荷控制/統(tǒng)計分析（應(yīng)用層）基于系統(tǒng)平臺的應(yīng)用層次體系六、系統(tǒng)特點統(tǒng)一平臺系統(tǒng)，提供了完整專業(yè)的配電與用電一體化解決方案：顧客抄表、配變監(jiān)測、負荷管理、防竊電、無功賠償，可根據(jù)顧客需求進行定制使用GPRS通信方式，并支持多個組網(wǎng)方式，節(jié)省供電公司的通信網(wǎng)絡(luò)投資在滿足采集數(shù)據(jù)需求的同時，較好地控制了GPRS流量費用異常狀況主動上報，并可通過短信告知臺區(qū)負責人應(yīng)用級跨平臺系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)性價比更高，維護更方便系統(tǒng)開放性設(shè)計，可供GIS系統(tǒng)調(diào)用設(shè)備或召測數(shù)據(jù)七、網(wǎng)絡(luò)拓撲圖八、綜合系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)采集：負控數(shù)據(jù)、電量數(shù)據(jù)、抄表數(shù)據(jù)、工況、電能質(zhì)量等數(shù)據(jù)采集；可選用定時自動采集或隨機召測，當定時自動數(shù)據(jù)采集失敗時，主站應(yīng)有自動及人工補測功效，確保數(shù)據(jù)的完整性。亦可選擇在大客戶的一次接線圖的對應(yīng)位置上，隨機召測并顯示開關(guān)狀態(tài)、實時數(shù)據(jù)。負荷控制：功率定值閉環(huán)控制（時段控、廠休控、營業(yè)報?？亍F(xiàn)在功率值下浮控）、電能量定值閉環(huán)控制（月電能量控制，購電控，催費告警控）、遙控，控制操作可設(shè)操作權(quán)限和密碼，并保存操作統(tǒng)計；保電、剔除設(shè)立。數(shù)據(jù)解決：事件告警顯示，負荷、電能量統(tǒng)計分析；功率因數(shù)分析；電壓統(tǒng)計分析；諧波分析；數(shù)據(jù)合理性檢查和分析。數(shù)據(jù)傳輸：與終端通信；與電力營銷系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)；向電力客戶服務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)；與其它系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。事件解決：事件屬性設(shè)立；重要事件上報設(shè)立；事件統(tǒng)計查詢高級應(yīng)用：1）需求側(cè)管理與服務(wù)支持系統(tǒng)采集客戶側(cè)用電數(shù)據(jù)，為負荷需求預(yù)測、調(diào)節(jié)電力供需平衡提供精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；根據(jù)有序用電方案，控制負荷，實施錯峰、避峰等需求側(cè)管理；通過終端向客戶提供用電負荷曲線、定值參數(shù)等用電數(shù)據(jù)，公布用電信息，協(xié)助客戶進行用電負荷曲線優(yōu)化分析，公司生產(chǎn)用電成本分析；客戶端電能質(zhì)量在線監(jiān)測，提供電壓、功率因數(shù)、諧波等電能質(zhì)量的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。2）電力營銷管理技術(shù)支持根據(jù)電能量電費結(jié)算的需求，主站定時、完整地采集客戶地電能量數(shù)據(jù)；運用信息公布功效，向客戶發(fā)送對應(yīng)催費信息；運用負荷控制功效，實施催費告警和購電控制功效；電能表運行狀況在線監(jiān)測3）營銷分析與決策分析支持通過有中文信息顯示功效的終端向客戶公布用電信息、停限電告知，進行用電指導(dǎo)等；按客戶、行業(yè)、線路等分類規(guī)定，提供負荷、電能量分類數(shù)據(jù)報表和數(shù)據(jù)分析支持；收集線路各計量點的負荷數(shù)據(jù)，為線路損耗計算分析提供數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)運行管理：權(quán)限設(shè)立，終端檔案管理，終端參數(shù)配備，中文信息公布，操作日志，故障管理，系統(tǒng)報表等。

FKGA4C2-HY21負荷管理控制終端用戶手冊浙江華儀電子工業(yè)有限公司概述合用范疇規(guī)格型號及技術(shù)參數(shù)3.1規(guī)格3.2重要技術(shù)參數(shù)3.3通訊參數(shù)3.4硬件接口4．重要功效4.1用電管理功效4.2用電服務(wù)功效4.3任務(wù)數(shù)據(jù)定時上報功效4.4遠程升級5．設(shè)備構(gòu)造特性5.1終端的外形尺寸6．工作原理6.1終端的構(gòu)成框圖6.2終端的工作原理7．終端的安裝闡明7.1安裝前的準備工作7.2接線闡明7.3安裝時注意事項8．顯示內(nèi)容闡明8.1面板按鍵闡明9．設(shè)備的調(diào)試和維護9.1設(shè)備調(diào)試前闡明9.2終端參數(shù)的編程設(shè)立9.3終端調(diào)試環(huán)節(jié)9.4終端內(nèi)部跳線器闡明9.2終端內(nèi)部批示燈闡明10．常見故障分析11．裝箱清單

1.概述FKGA4C2-HY21負控終端是浙江華儀電子工業(yè)有限公司提供應(yīng)電力顧客的新一代負控終端。它基于業(yè)界領(lǐng)先的32位ARM平臺,支持3級流水線和高達48M的主頻,解決能力強大；選用車載級芯片,抗干擾能力和穩(wěn)定性極強,寬溫度工作(-40℃--+70℃)；片上資源豐富,內(nèi)含64KSRAM和256K高速Flash。終端采用GPRS/CDMA數(shù)據(jù)通訊方式，以公共的GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)為載體，輔助以現(xiàn)場RS485總線、紅外線等通訊方式，將配變?yōu)橹匾芾韺ο?，對有關(guān)的用電信息進行監(jiān)測，實現(xiàn)從變電站到供電線路再至電力顧客的綜合供用電監(jiān)測、設(shè)備管理，含有數(shù)據(jù)采集、遠程抄表、用電異常信息報警等多個功效。該終端是電力公司實現(xiàn)用電管理當代化的首選設(shè)備，也是實現(xiàn)需求側(cè)管理的一種重要手段。2.合用范疇FKGA4C2-HY21負控終端重要用于電力線路的配電變壓器的數(shù)據(jù)采集、遠程抄表及變壓器工況狀態(tài)監(jiān)測，可廣泛用于都市電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)。終端能夠進行三相交流有功、無功電能和電流、電壓、有功功率、無功功率的計算，能夠根據(jù)實際規(guī)定進行多個參數(shù)設(shè)立，完畢實時用電信息的在線監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài),則主動上報主站。它是一種安裝使用方便，功效設(shè)立機靈的負控終端。3.規(guī)格型號及技術(shù)參數(shù)3.1規(guī)格型號闡明精度等級有功無功FKGA4C2-HY21負控終端1.02.03.2重要技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)指標計量功效基本誤差符合GB/T17215參比頻率50Hz±5%時鐘誤差＜±0.5s/d平均無端障工作時間≥5×104h靜態(tài)功耗＜10VA正常工作電壓3X220(±30%)極限工作電壓＜420VAC額定電流5（10）A脈沖常數(shù)3200imp/kwh3200imp/kvar環(huán)境溫度（-25～55）℃極限溫度（-40～70）℃存儲和運輸溫度（-40～70）℃相對濕度＜95%安全性能電源與地絕緣電阻≥10MΩ工頻耐壓2KV/1min備用電池壽命300循環(huán)備用電池電壓工作電壓>4.8V外型尺寸（長寬高）300mm×180mm×100mm3.3通訊參數(shù)紅外通訊：1200bps，偶校驗，一種停止位。485通訊：可設(shè)立波特率和校驗方式。GPRS通訊：符合TCP/IP合同，或者UDP合同。GPRS通訊速率：19200－115200。GPRS/CDMA/GSM通訊（可選）。3.4硬件接口開關(guān)狀態(tài)：4路（無源接口輸入）。RS232接口：1路（本地通訊）。RS485接口：2路（抄表通訊，級聯(lián)和中繼）。門接點接口：1路（無源接口輸入）。12V電源輸出：1路（為無源電表提供12V電源/150mA）。GSM天線接口：1個（型號為SMA陰頭）。4.重要功效4.1用電管理功效遠程數(shù)據(jù)采集功效：通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)采集抄表數(shù)據(jù)。遠方參數(shù)設(shè)立功效：可設(shè)立通訊參數(shù)、電壓、電流的上、下限定值、CT、PT、K等參數(shù)。交流采集模塊：電壓、電流的數(shù)據(jù)采集，計算出電壓、電流、功率和電量等數(shù)據(jù)。遠方抄表功效：設(shè)立抄表日，自動抄表。事件上報功效：事件統(tǒng)計并主動上報。運行狀態(tài)上報功效：異常狀態(tài)主動上報。參數(shù)、定值丟失上報功效：參數(shù)變化和定值丟失主動上報。終端停電/來電主動上報功效：終端停電后，由備用電池供電，將停電信息上報主站。終端復(fù)位功效：終端自動檢測和復(fù)位。4.2顧客服務(wù)功效告警功效：設(shè)立參數(shù)、電壓越限、過電流等狀況下終端主動上報主站。液晶中文顯示功效：顯示參數(shù)、功率、電量、抄表數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。便于現(xiàn)場調(diào)試和核對數(shù)據(jù)。計量門狀態(tài)監(jiān)測：終端裝置能夠監(jiān)測1路計量門的開關(guān)接點，發(fā)現(xiàn)異常打開后，則主動上報信息。4.3任務(wù)數(shù)據(jù)定時上報功效含有數(shù)據(jù)定時上報功效，定時上報的數(shù)據(jù)為正反向有功總、尖、峰、平、谷電量，正反向無功總、尖、峰、平、谷電量，三相電壓，三相電流，有功瞬時功率，無功瞬時功率，總功率因數(shù)，需量等。其上報時間、間隔、數(shù)據(jù)內(nèi)容可設(shè)，亦可嚴禁主動上報。4.4遠程升級終端能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)進行升級，支持斷點續(xù)傳，并且升級后能確保終端參數(shù)和數(shù)據(jù)的完整性和對的性。采樣計量，通訊合同，抄表規(guī)約等模塊互相獨立；有完善的備份恢復(fù)機制，升級失敗后終端能自行恢復(fù)，不會影響終端的正常使用。5.設(shè)備的構(gòu)造特性裝置外殼采用懸掛安裝方式，底座為阻燃ABS材料，上蓋為透明的有機PC材料。接口模塊和通訊模塊采用模塊化設(shè)計，支持熱插拔，方便維護。5.1外形尺寸及安裝尺寸（僅供參考）終端尺寸：300mm×180mm×100mm將終端掛在M5×10螺釘上。安裝示意圖以下圖6.工作原理6.1終端的構(gòu)成框圖終端構(gòu)成框圖6.2終端的工作原理終端由GPRS/CDMA通訊模塊、ARM芯片構(gòu)成的主解決電路、液晶驅(qū)動電路及液晶顯示屏、接口電路、交流采樣電路和三相電源構(gòu)成。

接口電路重要完畢對開關(guān)量的采集，形成數(shù)字信號，由主解決電路進行計算解決；RS485抄表接口能讀取電能表數(shù)據(jù)；GPRS/CMDA模塊負責和無線網(wǎng)路的連接和數(shù)據(jù)收發(fā)；液晶驅(qū)動和液晶顯示電路完畢顯示功效，并配合按鍵能夠進行基本參數(shù)的設(shè)立；交流采樣電路負責采集電流，電壓信號，并計算得到電量和功率，通過總線和主解決電路進行數(shù)據(jù)交換。終端的接受和發(fā)送命令通過移動GPRS/CMDA通訊網(wǎng)絡(luò)來傳輸?shù)?，命令接受通過校驗后，進行對應(yīng)的解決。從而實現(xiàn)遙測、遙信、遠方讀表、數(shù)據(jù)采集和異常信息主動上報等功效。

7.終端的安裝闡明7.1安裝前的準備工作具體的顧客調(diào)查：變壓器的容量,與否連接電表和使用電表的型號等。終端安裝位置擬定：使用電表的狀況下盡量與電能表靠近。終端參數(shù)設(shè)立：設(shè)立IP、端標語、行政區(qū)代碼、終端地址、安裝好SIM卡。安裝材料準備：GSM天線、電源線、脈沖線、485通訊線和安裝工具等。7.2接線闡明終端應(yīng)按照端子蓋內(nèi)附有的電壓、電流回路端子接線圖對的接線(以下圖)，擰緊螺釘，應(yīng)確保電壓、電流導(dǎo)線與終端接線端子良好接觸；闡明：（1）電壓、電流的接線與三相電能表相似。三相四線的電壓接UA、UB、UC、U0四根線，U0為中線，電壓為220V。注意：U0一定不能接錯或懸浮。（2）遙信和門接點均為無源觸點。（3）脈沖輸入為光電隔離輸入接口，普通脈沖接線以下圖：恒通電表共發(fā)射極脈沖接法：RS485接線注意A、B不要接錯。7.3安裝時的注意事項（1）終端安裝時電壓、電流接線在接線盒里,便于后來維護。（2）GSM天線盡量伸出計量柜，固定在信號較強的地點。并且原理高壓線。（3）終端安裝好后，必須鉛封安裝箱柜和終端。8.顯示內(nèi)容闡明8.1面板按鍵闡明終端有四個按鍵起作用，另外尚有一種編程鍵，能夠?qū)δ承┙K端參數(shù)進行修改。具體功效介紹見下表：按鍵名稱上翻鍵下翻鍵確認鍵取消鍵編程鍵（內(nèi)部）按鍵功能1.主菜單中按下此鍵能夠向上移動反黑條，用于選擇主菜單中的某一項，被選中的一項反黑顯示，上翻到第一種選項后再按此鍵回到主菜單的最后一屏，最后一種選項反黑顯示。2．在子菜單中按下此鍵能夠向上翻屏，翻到第一屏再按此鍵即回到該子菜單的最后一屏。3.編程狀態(tài)下按下此鍵能夠向上移動反黑條，選擇需要修改的數(shù)據(jù)項。1.在主菜單中按下此鍵能夠向下移動反黑條，用于選擇主菜單中的某一項，被選中的一項反黑顯示，下翻到最后一種選項后再按此鍵即回到主菜單的第一屏，第一種選項反黑顯示。2.在子菜單中按下此鍵能夠向下翻屏，翻到最后一屏再按此鍵即回到該子菜單的第一屏3.在編程狀態(tài)下按下此鍵能夠向下移動反黑條，選擇需要修改的數(shù)據(jù)項。1.主菜單中按此鍵進入所選擇的下一級子菜單2.在編程狀態(tài)下按此鍵能夠?qū)x中的某一位數(shù)據(jù)即現(xiàn)在反黑的選項，進行修改，即在可供修改的值中向下滾動選擇。1.在主菜單中任一屏按下此鍵返回到主菜單第一屏，主菜單中第一項反黑顯示。2.在子菜單中按下此鍵返回到主菜單。3.在編程狀態(tài)下按此鍵能夠?qū)x中的某一位數(shù)據(jù)即現(xiàn)在反黑的選項，進行修改，即在可供修改的值中向上滾動選擇。1.編程鍵按下，進入編程狀態(tài)，可對終端地址、區(qū)位碼、IP、端標語、APN的數(shù)值進行修改。2.編程鍵彈起后可通過上翻鍵和下翻鍵在“確認修改”和“取消修改”兩項之間移動反黑條，按下確認鍵做出選擇或者按下取消鍵取消所進行的修改之后即返回到主菜單的第一屏。備注1.上翻，下翻，確認，取消四個按鍵中按下任何一種鍵，液晶背光都會點亮，并重新倒計時30秒后關(guān)閉背光。2.在主菜單中按住上翻鍵或下翻鍵0.5秒后，反黑條自動向上或向下循環(huán)滾動；在子菜單中按住上翻鍵或下翻鍵0.5秒后，自動向上或向下翻屏循環(huán)滾動；編程鍵按下后，進入編程狀態(tài)，此時按住上翻或下翻鍵0.5秒后，反黑條自動向上或向下循環(huán)滾動，可選擇要修改的數(shù)據(jù)項，若按住確認鍵或取消鍵0.5秒后，選中的要修改的某一位數(shù)據(jù)即反黑選項自動在可修改的值之間向下或向上循環(huán)滾動。9.設(shè)備的調(diào)試和維護9.1設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試前闡明擬定終端電源電壓與否正常。先對終端接線進行檢查，規(guī)定電壓不能短路,電流不能開路。RS485讀表線不能接在電壓、電流線上。上述檢查無誤后，方可通電調(diào)試終端設(shè)備。9.2終端參數(shù)的編程設(shè)立可設(shè)立終端IP、APN、端標語、地址、行政區(qū)號設(shè)立辦法：打開終端上面的小蓋板，按下S5編程按鍵，終端出現(xiàn)參數(shù)設(shè)立界面。參數(shù)設(shè)立界面以下：G●○○○16:02:19終端地址：00013201IP：211.090.093.055端口地址：05000APN：CMNET設(shè)立辦法：按面板上的選擇鍵可選擇數(shù)據(jù)位，按向下鍵可循環(huán)變化數(shù)字，擬定數(shù)字后按選擇鍵移動，參數(shù)設(shè)立后，再按S5編程鍵完畢參數(shù)設(shè)立。9.3終端調(diào)試環(huán)節(jié)查看終端IP、APN、端標語、地址和行政區(qū)號與否對的（在安裝前完畢設(shè)立）。觀察終端面板上的運行燈與否閃爍，程序運行正常。剛上電后，在40秒左右終端應(yīng)主動上線，GPRS燈應(yīng)亮。TCP合同的心跳間隔1-30分鐘可設(shè)立，終端普通設(shè)立10分鐘，終端心跳維持在線時間（可設(shè)立）無數(shù)據(jù)通訊則自動下線。UDP合同的心跳間隔為固定20秒。設(shè)立時間：終端對時。設(shè)立現(xiàn)場多功效電表表號和類型（可看顯示屏）。實時抄表檢查：電量、電壓、電流等數(shù)據(jù)。數(shù)