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1、低压电力用户集中抄表系统采集器硬件技术要求编写：卢兴华 审核： 批准：低压电力用户集中抄表系统采集器硬件设计方案1 适用范围 本技术方案是对“低压电力用户集中抄表系统采集器硬件技术要求”的应答和体现，概括地描述了低压电力用户集中抄表系统采集器硬件的基本架构、要求、功能。2 规范性引用文件遵循“低压电力用户集中抄表系统采集器硬件技术要求”。3 术语和定义下列定义适用于本部分。3.1低压集中器 concentrator低压集中器是一个配电区域电能信息采集和控制的设备。它通过信道对其管辖的低压采集器和各类电能表的信息进行采集、处理、存储和控制，并通过远程信道与主站交换数据。它具有与手持设备交换数据的
2、能力，以下简称为集中器。3.2 低压采集器 acquisition unit低压采集器是用于采集和处理多个客户电能表电能信息, 并通过信道与集中器交换数据的设备，以下简称为采集器。集中器与采集器的架构和基本要求集中器与采集器的架构，集中器以软件功能可分为2层：规约通信层和数据采集层。3.3 手持设备 hand-held unit手持设备（或称手持抄表终端）是指能够近距离直接与单台电能表、集中器、采集器或者远方计算机设备进行数据交换的设备，通信网络一般为红外、短程无线通信。4 设备技术要求设备的结构、绝缘性能、机械影响、电磁兼容性、连续通电稳定性和可靠性指标等通用要求均适用于低压集中抄表终端。
3、4.1 数据采集网络4.1.1 组网方式低压集中抄表终端采集低压侧（380V/220V）用户电能信息，并对用电异常进行监控。一个低压配电网的低压用户电能信息的采集是由集中器、采集器、电能表以及各设备间的通信信道组成的数据采集网络实现。数据采集网络组网方式是：集中器、采集器和电能表组成二级数据传输网络，采集器采集n个电能表电能信息，集中器与n个采集器交换数据，如图1所示。集中器可以级联。集中器可直接与主站连接，也可通过RS485接口与公变采集终端连接。低压采集器电能表低压集中器电能表电能表主站 图1 低压电能信息采集网络示意图4.1.2 通信网络集中器与主站的通信网络可采用无线GPRS、有线宽带
4、TCP/IP。集中器与采集器的通信网络可采用低压电力线宽带载波、有线网络等。采集器与电能表的通信网络可采用485总线和微功率无线。4.1.3 通信协议集中器与主站的通信协议应采用DL/T 698.41。采集器与电能表的本地通信协议可采用DL/T645。4.2 气候环境条件集中器和采集器的气候环境条件满足DL/T698.31表1的相关要求。4.3 工作电源4.3.1 工作电源集中器采用220 V/380 V供电，采集器采用220 V供电。电压允许偏差-20%+20%；频率：50Hz，允许偏差-6%+2%。4.3.2电磁兼容性设计（EMC）集中器、采集器的EMC设计能承受传导的和辐射的电磁骚扰以及
5、静电放电的影响，设备无损坏，并能正常工作。电磁兼容试验项目包括：电压暂降和短时中断、工频磁场抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、振荡波抗扰度、浪涌抗扰度。试验等级和要求见表1。表1 高频振荡波、电快速瞬变脉冲群、浪涌、磁场试验的主要参数试验项目等级试验值试验回路要求高频振荡波21.0 kV（共模）状态信号输入回路485接口试验时终端无损坏、无死机，状态量采集、抄收数据准确，通信正常。42.5 kV（共模）1.25 kV（差模）电源回路试验时终端无损坏、无死机，抄收数据准确、通信正常。电快速瞬变脉冲群1.0 kV（耦合）通信线脉冲信号输入线试验时终端无损坏、无死
6、机，抄收数据准确、通信正常。31.0 kV状态信号输入回路试验时终端无损坏、无死机，状态量采集正常。试验后终端抄收数据准确、通信正常。44.0 kV电源回路试验时终端无损坏、无死机，抄收数据准确、通信正常。浪涌21.0 kV（共模）状态信号输入回路试验时终端无损坏、无死机。试验后终端抄收数据准确、通信正常。44.0kV（共模）2.0kV（差模）电源回路试验时终端无损坏、无死机。试验后终端抄收数据准确、通信正常。静电放电48 kV，直接和间接外壳试验时终端无损坏、无死机。试验后终端抄收数据准确、通信正常。射频辐射电磁场310 V/ m整机试验时终端无损坏、无死机，试验后终端抄收数据准确、通信正常
7、。工频磁场400 A/ m整机试验时终端无损坏、无死机。试验后终端抄收数据准确、通信正常。4.3.3 消耗功率设计要求在非通信状态下采集器消耗的视在功率应不大于5VA、有功功率应不大于3W；集中器消耗的视在功率应不大于15VA、有功功率应不大于10W。4.3.4 失电数据和时钟保持集中器和采集器供电电源中断后，不会出现误读数，并保持数据和时钟一个月。电源恢复时，保存数据不丢失，内部时钟正常运行。4.4结构集中器和采集器的面板有电源、工作状态、通信状态等指示。其它性能符合DL/T698.31 的要求。4.5低压集中器功能4.5.1数据采集 采集数据类型集中器采集各电能表的实时电能示值、日零点冻结
8、电能示值、抄表日零点冻结电能示值。单相电能表的冻结电能数据项为正向有功总电能示值、各费率的有功电能示值，三相电能表的冻结电能数据项为：正向有功总电能示值，正向有功尖、峰、平、谷四费率电能示值，正向无功总电能示值。电能数据保存时应带有时标。采集三相电能表失流、失压、编程状态等事件记录。采集方式集中器采集电能表数据的方式：a) 采集器数据采集：集中器采集采集器存储的各类电能数据、参数和事件数据。b) 电能表直接抄收：集中器响应主站命令，直接抄收指定电能表的相应数据项。c) 定时自动采集：集中器根据主站设置的抄表方案自动采集采集器或电能表的数据。d）自动补抄：集中器对在规定的抄读间隔时间内未抄读到数
9、据的电能表应有自动补抄功能。在规定的抄读间隔时间内补抄失败，应记录为抄读失败事件，并能向主站报告。4.5.2数据管理和存储 存储数据类型集中器能按要求对采集数据进行分类存储，如日数据、月数据、抄表日数据、冻结曲线等。曲线冻结数据密度由主站设置，最小冻结密度为1h。4.5.3存储容量集中器的存储容量设计满足以下要求：a) 存储1000以内块单相电能表数据，200以内块三相电能表数据。b) 能分类存储下列数据：每个客户电能表至少31个日零点冻结电能数据，12个月末冻结电能数据；20个重点用户10天的24点实时电能数据。5、硬件系统设计标准 1、整个硬件系统采用模块化设计，可灵活的组合不同通信方式和功能的采集器，维护方便。2、硬件系统以工业级设计标准，所以元件都采用工业级，以满足电力行业的应用。3、集中硬件系统功能接口有：1路红外通信口、2路485端口、2路TCP/IP通信口和扩展LCD接线。4、采集器硬件的功能接口有：1路红外通信口、2路485端口、1路TCP/IP通信口和电力线宽带载波接线。6、硬件系统功能要求 系统软硬件是一个可扩展性强、软件可升级化和硬件模块化等。