濉溪供电公司
用电信息采集系统
项 目 建 议 书
安徽中兴继远信息技术有限公司
二〇一〇年十月
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
目 录
一 引言 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 二 项目背景 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 三 遵循标准 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 四 系统结构 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3
1 主站层 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 2 通信层 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 3 终端层 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 五 主站硬件需求 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
1服务器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2工作站 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 3硬件防火墙 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 4网络交换机 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 六 通信建设方案 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
1主站与集中器、专变采集终端 --------------------------------------------------------------------------- 5 2 集中器与采集器 --------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3 采集器、专变采集终端与电表 -------------------------------------------------------------------------- 7 七 终端配置方案 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
1 集中器 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2采集器 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 3专变采集终端 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 10 八 系统功能 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13
1 数据采集 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2 数据管理 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 3 定值控制 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 4 综合应用 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 5 运行维护管理 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 19 6 系统接口 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 九 系统性能指标 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
1 系统响应速度 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 21 2 系统可靠性指标 ------------------------------------------------------------------------------------------- 21 3 系统数据采集成功率 ------------------------------------------------------------------------------------- 21 4 主站设备负荷率及容量指标 --------------------------------------------------------------------------- 22 5 主站运行环境 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 22 十 系统配置 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22
1软件配置 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 22 2硬件配置 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 22 3技术服务 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 23 十一 设计联络和技术培训 -------------------------------------------------------------------------------------- 23
1
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
一 引言
按照国家电力管理部门的要求,居民用电已逐步实行“一户一表”制,同时电力系统正加速建设现代化的电力营销体系。由于种种原因,目前居民用户电表及公变数据的抄收基本上是人工完成的。随着居民用户电表数量的增加,公变数据采集考核内容的扩大,人工抄表已经无法满足电力系统的管理和服务的需求。为了满足电力部门对电力网络信息系统的要求,实现用电信息自动采集已经成为一个热点。
濉溪供电公司为适应城市配电网的发展要求,积极开展用电信息采集系统建设,以实现用户在线监测和用户负荷、电量、电压等重要信息的实时采集,及时、完整、准确地为“SG186工程”营销业务应用提供电力用户实时用电信息数据,为建立适应市场变化、快速反映客户需求的营销机制提供数据支持,为营销业务策略的实施提供技术基础,从技术上支持提升企业集约化、精益化和标准化管理水平的管理要求,从而实现营销业务的信息采集自动化、用电检查智能化、运营指标实时化。
二 项目背景
濉溪供电公司拟建设用电信息采集系统项目,一期工程实现4个小区(每个小区20幢,每幢3单元,每单元10户,共计2400户)和150户重点用户的用电信息采集,逐步实现全市用电信息采集系统建设。
用电信息采集系统一期工程建设主软采用中兴继远PowerUMS系统,终端采用中兴继远DJxxxx-ZXJY1A系列集中器、DCxxxx-ZXJY1A系列采集器以及FKGA42-ZXJY1A专变采集终端,主站与集中器、专变采集终端之间的通信采用GPRS方式,集中器与采集器之间采用载波通信方式,采集器与电表之间,专变采集终端与电表之间采用有线RS485通信方式。
三 遵循标准
濉溪市用电信息采集系统严格按照国网相关标准进行建设,主要采用的技术标准如下: GB/T 4208—2008 外壳防护等级(IP代码) GB/T 15464—1995 仪器仪表包装通用技术条件
GB/T 17215.211—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/T 17215.321 交流电测量设备 特殊要求 第21部分 静止式有功电能表(1级和2
2
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
级)
GB/T 17215.322 交流电测量设备 特殊要求 第22部分 静止式有功电能表(0.2s级和0.5s级)
GB/T 17215.323 交流电测量设备 特殊要求 第21部分 静止式无功电能表(2级和3级)
GB/T 2829—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/T 533—2007 电力负荷管理终端 DL/T 614 多功能电能表 DL/T 645 多功能电能表通信规约
DL/T 698.1—2009 电能信息采集与管理系统 第1部分:总则 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/GDW 373—2009 电力用户用电信息采集系统 功能规范
Q/GDW 374.3—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/GDW 375.2—2009 电力用户用电信息采集系统型式规范 第二部分:集中器型式规范 Q/GDW 375.3—2009 电力用户用电信息采集系统型式规范 第三部分:采集器型式规范 Q/GDW 376.1—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/GDW 376.2—2009 电力用户用电信息采集系统通信协议 第二部分:集中器本地通信模块接口协议
Q/GDW 379.3—2009 电力用户用电信息采集系统检验技术规范 第三部分:集中抄表终端检验技术规范
四 系统结构
濉溪市用电信息采集系统采用集中式部署方式,系统由主站层、通信层及终端层三个层次组成。
1 主站层
主站系统由数据库及采集服务器、工作站、安全设备、网络设备及其它服务设备等组成。主站通过GPRS/CDMA无线通信方式采集DJxxxx-ZXJY1A终端、FKGA42-ZXJY1A专变终端传来
3
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
的信息,及时、完整、准确地为“SG186工程”营销业务应用提供电力用户实时用电信息数据。
2 通信层
用电信息采集系统的通信包括主站与集中器、集中器与采集器、采集器与电表之间的通信,采集器负责采集电表数据然后与集中器进行交换,集中器对采集器传来的数据进行储存和管理同时负责将数据上传给用电信息采集系统主站。
3 终端层
终端层由FKGA42-ZXJY1A专变采集终端、DJxxxx-ZXJY1A集中器及DCxxxx-ZXJY1A采集器组成。专变采集终端采集大用户电表数据并可配合主站或独立完成对用户用电情况的监控, 集中器收集各采集器或电能表的数据, 并进行处理储存, 同时和主站或手持设备进行数据交换,采集器是用于采集多个或单个电能表的电能信息 , 并与集中器进行交换数据。
主站层用电信息采集主站光纤通道通讯层移动/电信基站集中器专变采集终端终端层采集器RS485电力载波RS485RS485大用户电表居民电表 五 主站硬件需求
1服务器
由三台高性能企业级服务器构成,采用Windows Server 2008操作系统为支撑平台,集前置采集服务器、数据库服务器、接口通信服务器功能于一体。全面负责终端数据采集、处理、存储、故障判断、告警识别、全网工作协调以及数据转发功能。具有远方自动/手动采集和数据导入功能 。
4
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
电能数据的完整性、合法性检验,用电统计分析,线损、母线平衡计算,报表定义、计算等功能,并提当WEB发布功能。
2工作站
由一台高性能PC工作站构成,运行Windows XP操作系统,作为配调工作站、调试与维护工作站,报表工作站。
3硬件防火墙
配置一台双进双出硬件防火墙;用于前置服务器与公用通信网之间的连接;用于WEB服务器与MIS网的连接。
4网络交换机
配置一台中兴ZTE 1024型 24口10/100M网络交换机用于前置网。
六 通信建设方案
1主站与集中器、专变采集终端
用电信息采集系统主站安装于供电公司调度或信息中心专用机房内,主站与集中器、专变采集终端之间的通信采用移动GPRS/电信CDMA无线公网/专网通信方式。DJxxxx-ZXJY1A终端、FKGA42-ZXJY1A终端与移动/电信无线通讯基站建立连接,再通过基站的光纤通道与主站建立数据通信。 1.1 无线公网通信方式
主站前置服务器直接通过防火墙与 Internet 相连,服务器具有外部IP。终端登录 GPRS网络后,通过移动的 SGSN接入点获得外部IP,建立访问 Internet 的通道。然后,GPRS 终端连接到用电信息采集服务器,服务器登记注册客户端的连接信息。至此,GPRS 移动终端设备和企业应用服务器就可以相互发送数据信息。
5
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
SGSNGGSN网关Internet防火墙网络用电信息采集服务器
1.2 专网VPN通信方式
主站前置服务器直接通过防火墙与移动VPN相连,服务器具有内部IP地址。终端登录GPRS网络后,通过移动的 SGSN接入点,接入VPN网,并获取服务器的IP地址,建立数据访问的通道。至此,GPRS 移动终端设备和企业应用服务器就可以相互发送数据信息。如下图
1.3 通讯特点
◆系统的构建简单、方便,时间较快; ◆VPN通道有专用的数据保密功能。
本次项目建议使用移动GPRS无线公网通信方式。
2 集中器与采集器
集中器安装于小区变压器台区表箱内,一方面直接对台区表进行用电信息采集,一方面接收采集器上传的数据进行储存及管理。集中器与采集器之间采用低压电力载波方式进行通信,也可通过电力载波直接与载波式电表进行通信。
6
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
3 采集器、专变采集终端与电表
采集器安装于小区楼道电表箱内,对电表箱内的电表进行用电信息采集。采集器与电表之间采用RS485接口进行通信,此通信方式要求所有电表为电子式且具有RS485接口,不能满足此要求的电表应进行改造。专变采集终端安装在专变表箱内,通过RS485通讯方式采集大用户电表数据。
七 终端配置方案
1 集中器
1.1概述
DJXXXX-ZXJY1A系列低压集中器是一款由我公司开发,用于收集各采集器或电能表数据,并进行处理储存,同时能和主站或手持设备进行数据交换,提供重点用户数据管理功能的终端产品。该终端采用了微电子技术、计算机芯片技术、现代通信技术等当今先进的技术,它安装在配电变压器旁,适应于环境温度为-40℃~+75℃、年平均相对湿度为10%~100%的条件下使用。终端符合电力行业标准DL/T698-2009、国家电网公司《电力用户用电信息采集系统集中抄表终端技术规范》,其上行通信采用无线GPRS/CDMA、230MHz等方式,下行通道为RS485、电力载波等方式,上行通信符合《低压电力用户集中抄表系统集中器上行通行规约》,是电力用户用电信息采集系统中的关键设备。 1.2型号及其含义
DJXXXX-ZXJY1A系列低压集中器详细规格型号表
DJ 终端分类 DJ-低压集中器 X 上行通信信道 G-无线G网 C-无线C网 L-有线网络 T-其它 X 下行通信信道 J-微功率无线 Z-电力线载波 L-有线网络 X I/O配置 1~9-1~9路电能表接口 A~W-10~32路电能表接口 X 温度级别 1-C1 2-C2 3-C3 4-CX -ZXJY1A 产品代号 ZXJY-中兴继远 1A-产品设计序号 1.3产品功能
1.3.1数据采集存储功能
1) 具有1024只电表的管理能力。
2) 实时召测或根据设定抄读间隔时间自动采集存储各电能表的实时电量、月末零点冻
结电量、日冻结电量、抄表零点日冻结电量以及电能曲线数据。
7
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
3) 自动采集存储最多10个重点用户的整点电量。 4) 自动补抄电表数据功能。 5) 选择抄取电表数据功能。 1.3.2参数设置功能
1) 支持远程和本地对终端参数、抄表参数及其他参数进行设置和查询。 2) 支持远程和本地校时,并能够实现对系统内采集器或电表进行广播校时。 1.3.3事件记录功能
能根据设置的事件属性,将事件按重要事件和一般事件分类记录。事件包括终端参数变更、抄表失败、 终端停/上电,电能表时钟超差等。能保存最近500条事件记录,掉电后不丢失。
1.3.4数据传输功能
1) 支持与主站通信,接收并响应主站的命令,向主站传送数据。 2) 具有10级路由功能,最大支持1024个节点。
3) 支持接收并转发主站命令对电能表进行数据采集和控制。 1.3.5通讯接口
1) 具有1 路RS232、1路RJ45、1路USB和1路红外接口。
2) 具有3路RS485接口,其中2路用作本地抄表,1路用作台区考核表抄读。 1.3.6终端维护功能
1) 可自动进行自检,发现设备(包括通信)异常会发出告警并记录。
2) 终端接收到主站下发的初始化命令后,分别对硬件、参数区、数据区进行初始化。 3) 支持远程和本地升级功能,并具备断点续传功能。 1.4产品特点
1) 选用32位ARM9内核CPU高速工业级芯片,确保系统高效性、快速性、高精度。 2) 终端应用软件在嵌入式Linux操作系统平台上开发和运行。 3) 终端稳定性高,电磁兼容性能达到EMC 4级标准。 4) 支持断点续传功能。
5) 装置结构采用全封闭塑料工艺,整体高度集成。
2采集器
2.1概 述
8
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
DCXXXX-ZXJY1A系列低压采集器是一款由我公司开发的,用于采集电力用户用电信息的终端产品。该终端安装在室内或室外电表箱内,适应于环境温度为-40℃~+75℃、年平均相对湿度为10%~100%的条件下工作。终端符合电力行业标准DL/T698-2009、国家电网公司《电力用户用电信息采集系统集中抄表终端技术规范》,其上行通信采用微功率无线、电力线载波、RS485总线、以太网等方式,下
行通信采用RS485方式。终端具有采集精度高、存储容量大、兼容性好、安装使用方便、外形美观等特点,是配合电力系统“厂网分开、竞价上网”的商业化进程、建立电力市场计量计费系统的理想产品。 2.2型号及其含义
DCXXXX-ZXJY1X系列低压采集器详细规格型号表
DC 终端分类 DC-低压采集器 X 上行通信信道 G-无线G网 C-无线C网 L-有线网络 Z-电力线载波 T-其它 X 下行通信信道 J-微功率无线 Z-电力线载波 L-有线网络 X I/O配置 1~9-1~9路电 能表接口 A~W-10~32路电能表接口 X 温度级别 1-C1 2-C2 3-C3 4-CX -ZXJY1X 产品代号 ZXJY-中兴继远 1A-I型 1B-Ⅱ型 2.3产品功能
2.3.1数据采集存储功能
1) 按照低压集中器设置的采集周期自动抄取128只电表的用电信息。 2) 自动采集存储重点用户电能表的最近24小时整点总有功电能数据。 2.3.2参数设置功能
1) 支持设置和查询采集周期、电能表通信地址、通信协议等参数,并能自动识别和适
应不同的通信速率。
2) 支持广播对时命令,对采集器时钟进行校时。
3) 依据集中器下发或本地通信接口设置的表地址,自动生成电能表的表地址索引表。 4) 本地参数设置和现场抄表设有权限和密码管理。 2.3.3事件记录功能
能记录参数变更、抄表失败、终端停/上电等事件。 2.3.4数据传输功能
1) 可以与集中器进行通信,接收并响应集中器的命令,向集中器传送数据。
9
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
2) 中继转发,采集器支持集中器与其它采集器之间的通信中继转发。 3) 通信转换,采集器可转换上、下信道的通信方式和通信协议。 2.3.5通讯接口
1) 具有1路红外接口和手持终端进行数据交换。
2) 具有2路RS485接口,1路用作本地抄表,可抄读电能表数据;1路用作本地维护。 2.3.6终端维护功能
1) 可自进行自检自诊断,发现设备(包括通信)异常会发出告警并记录。
2) 终端接收到主站下发的初始化命令后,分别对硬件、参数区、数据区进行初始化。 2.4产品特点
1) 选用高性能的工业级CPU内核,确保系统高效性、快速性、高精度。 2) 支持DL/T645-2007、 DL/T698-2009协议和业内多种国内外常用表计协议。 3) 终端稳定性高,电磁兼容性能达到EMC 4级标准。 4) 超低功耗无风扇设计。 5) RS485通信口耐压AC380V。
3专变采集终端
3.1概 述
FKXXXX-ZXJY1X系列终端是我公司依据国网《电力用户用电信息采集系统功能规范》系列标准,经过充分的技术调研,在总结现有产品设计和生产经验的基础上,自主研发的电力用户用电信息采集系统专变智能采集终端产品。该终端安装于大用户变压器计量表旁,广泛应用于变电站、大用户、配变电站,适用于环境温度为-40℃~+75℃、相对湿度为10%~100%的条件下工作。产品集交流采样、抄表、负荷控制、事件记录、GPRS/CDMA无线通信、以太网通信等功能为一体,
具有可靠性高,扩展性强,安全性好等特点;适用于用电监测、预付费监控、电能质量管理、防窃电,用电现场异常监控等应用。 3.2型号及其含义
FKXXXX-ZXJY1X系列专变采集终端详细规格型号表 FK 终端 分类 10
x 上行通信信道 X I/0配置 X 控制输出 X 温度级别 -ZXJY1X 产品代号 濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
FK-专变采集终端 G-无线G网 C-无线C网 L-有线网络 T-其它 A-具备模拟量输入 2~8路遥控输出 1-C1 2-C2 3-C3 4-CX ZXJY-中兴继远 1A-Ⅲ型 1C-I型 3.3产品功能 3.3.1数据采集
1) 可根据抄表日或定时采集时间间隔对电能表数据进行采集、存储,并在主站召测时
发送给主站。
2) 实时采集位置状态和其它状态信息,并主动上报主站。
3) 能接收电能表输出的脉冲,记录当日、当月功率最大值和出现时间。 4) 实时采集电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数。 3.3.2数据处理
1) 具有实时数据、历史数据,抄表日数据的处理功能。
2) 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。 3) 具有电压监测越限统计,功率因数越限统计功能。 3.3.3参数设置和查询
1) 能接收主站的时钟召测和对时命令。
2) TA变比、TV变比和电能表常数、限值参数、功率控制参数、预付费控制参数、终
端参数、抄表参数。
3.3.4控制
1) 具有功率定值闭环控制、预付费控制、远方控制功能。 2) 具有通信安全保护、保电/剔除和告警催费功能。 3.3.5自动抄表
1) 采用RS485通信方式抄取用户侧电子式计量用电能量。 2) 可同时采集8块电能表的数据。 3.3.6告警及事件
1) 提供状态如过压、欠压、断相、缺相、超负荷、电流不平衡等信息。 2) 能及时发现计量故障,如电量飞走、停走、超差等信息。 3) 具有计量箱门打开的报警功能。
11
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
4) 主动记录电池欠压等信息。 5) 停电主动上报功能。 3.3.7数据存储
1) 终端1分钟保存一次负荷数据,可保存最近30天的数据。 2) 终端保存最近12个月的电量和电压合格率数据。 3) 停电时,所有数据均自动保存。
4) 停电后,时钟继续走时,数据10年不丢失。 3.3.8数据通信
1) 上行(与主站通信)通信采用GPRS/CDMA无线通信或光纤通信方式,下行(与电
能表通信)通信采用RS485通信方式。
2) 终端配有备用电池,在掉电的情况下,后备电池能维持终端在断电情况下与主站数
据通信至少3次。
3) 上行通信支持DL/T698.41-2009;下行通信支持DL/T645-2007,IEC-1107等电表通
讯规约。
4) 终端可设置并采用中继转发功能。 3.3.9接口功能
1) 具有2路脉冲输出,1路以太网接口,1路USB接口,1路RS232接口,2路RS485
接口,1路红外接口,6路遥信输入,1路门接点输入,4路遥控输出、1路告警输出及蜂鸣输出接口。
3.3.10其它
1) 终端的软件程序及规约库可在线远程下载和升级。 2) 进行远程软件下载时,终端具有断点续传能力。 3) 可通过本地显示或远程召测查询终端版本信息。 4) 具有通信流量的统计功能。 3.4产品特点 1) 产品严格按照《电力用户用电信息采集系统功能规范》系列标准要求设计,功能完
全,设计标准。
2) 采用32位ARM9内核CPU和嵌入式Linux操作系统平台,扩展能力强,稳定性高。 3) 采用先进的高速高精度数字采样技术,实现实时高速电能计算,特别是在负荷波动
大、谐波含量高的运行状况下仍然能够保证采样和电能计量精度。
12
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
4) 终端电磁兼容性能优良,能抵御高压尖锋脉冲、强磁场、强静电、雷击浪涌的干扰、
且具有较强的温度自适应能力。
5) 通讯模块采用模块化设计,更换维护方便,支持GPRS/CDMA,光纤等多种通讯方
式。
6) 支持DL/T645-2007、DL/T698.41-2009技术协议和业内多种国内外常用表计协议,
《Q/GDW 130-2005电力负荷管理系统数据传输规约》。 7) 支持当地/远方方式进行终端参数修改和软件升级。
8) 密封式设计,PVC防水阻燃材料,壁挂式结构、体积轻巧、安装方便。
八 系统功能
用电信息采集系统主要功能包括系统数据采集、 数据管理、 控制、 综合应用、 运行维护管理、 系统接口等。本期工程不含专变采集终端,因此,与专变采集终端相关的功能可考虑先预留,在以后增加专变采集终端时再将功能完善。
1 数据采集
根据不同业务对采集数据的要求, 编制自动采集任务, 包括任务名称、 任务类型、 采集群组、 采集数据项、 任务执行起止时间、 采集周期、 执行优先级、 正常补采次数等信息, 并管理各种采集任务的执行,检查任务执行情况。 1.1 采集数据类型项
系统采集的主要数据项有:
电能量数据:总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需量等; 交流模拟量:电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等; 工况数据:采集终端及计量设备的工况信息;
电能质量越限统计数据:电压、电流、功率、功率因数、谐波等越限统计数据; 事件记录数据:终端和电能表记录的事件记录数据; 其他数据:费控信息等。 1.2 采集方式
主要采集方式有: a )定时自动采集
按采集任务设定的时间间隔自动采集终端数据, 自动采集时间、 间隔、 内容、 对象可设置。 当定时自动数据采集失败时,主站应有自动及人工补采功能,保证数据的完整性。
13
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
b )随机召测
根据实际需要随时人工召测数据。 如出现事件告警时, 随即召测与事件相关的重要数据, 供事件分析使用。
c )主动上报
在全双工通道和数据交换网络通道的数据传输中, 允许终端启动数据传输过程(简称为主动上报),将重要事件立即上报主站, 以及按定时发送任务设置将数据定时上报主站。 主站应支持主动上报数据的采集和处理。 1.3 采集数据模型
本期工程主要采E类用户既用电性质为居民的用户数据。 1.4 采集任务执行质量统计分析
检查采集任务的执行情况, 分析采集数据, 发现采集任务失败和采集数据异常, 记录详细信息。 统计数据采集成功率、采集数据完整率。
2 数据管理
2.1 数据合理性检查
提供采集数据完整性、 正确性的检查和分析手段, 发现异常数据或数据不完整时自动进行补采。 提供数据异常事件记录和告警功能; 对于异常数据不予自动修复, 并限制其发布,保证原始数据的唯一性和真实性。 2.2 数据计算、分析
根据应用功能需求,可通过配置或公式编写,对采集的原始数据进行计算、统计和分析。 包括但不限于:
a )按区域、 行业、 线路、 自定义群组、 单客户等类别, 按日、 月、 季、 年或自定义时间段,进行负荷、电能量的分类统计分析、电能质量数据统计分析, 对监测点的电压、 电流、 功率因数、谐波等电能质量数据进行越限、 合格率等分类统计分析。
b )计算线损、母线不平衡、变损等。 2.3 数据存储管理
采用统一的数据存储管理技术, 对采集的各类原始数据和应用数据进行分类存储和管理, 为数据中心及其它业务应用系统提供数据共享和分析利用。按照访问者受信度、数据频度、数据交换量的不同,对外提供统一的实时或准实时数据服务接口,为其它系统开放有权限的数据共享服务。 提供系统级和应用级完备的数据备份和恢复机制。
14
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
2.4 数据查询
系统支持数据综合查询功能,并提供组合条件方式查询相应的数据页面信息。
3 定值控制
系统通过对终端设置功率定值、 电量定值、 电费定值以及控制相关参数的配置和下达控制命令,实现系统功率定值控制、电量定值控制和费率定值控制功能。
系统具有点对点控制和点对面控制两种基本方式。(两种方式要做一说明或增加定义) 3.1 功率定值控制
功率控制方式包括时段控、 厂休控、 营业报停控、 当前功率下浮控等。 系统根据业务需要提供面向采集点对象的控制方式选择, 管理并设置终端负荷定值参数、 开关控制轮次、 控制开始时间、 控制结束时间等控制参数, 并通过向终端下发控制投入和控制解除命令, 集中管理终端执行功率控制。 控制参数及控制命令下发、开关动作应有操作记录。 3.2 电量定值控制
系统根据业务需要提供面向采集点对象的控制方式选择, 管理并设置终端月电量定值参数、 开关控制轮次等控制参数, 并通过向终端下发控制投入和控制解除命令, 集中管理终端执行电量控制。 控制参数及控制命令下发、开关动作应有操作记录。 3.3 费率定值控制
系统可向终端设置电能量费率时段和费率以及费控控制参数, 包括购电单号、 预付电费值、 报警和跳闸门限值, 向终端下发费率定值控制投入或解除命令, 终端根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。控制参数及控制命令下发、开关动作应有操作记录。 3.4 远方控制 3.4.1 遥控
主站可以根据需要向终端或电能表下发遥控跳闸命令, 控制用户开关跳闸。 主站可以根据需要向终端或电能表下发允许合闸命令, 由用户自行闭合开关。 遥控跳闸命令包含告警延时时间和限电时间。 控制命令可以按单地址或组地址进行操作,所有操作应有操作记录。 3.4.2 保电
主站可以向终端下发保电投入命令, 保证终端的被控开关在任何情况下不执行任何跳闸命令。 保电解除命令可以使终端恢复正常受控状态。 3.4.3 剔除
主站可以向终端下发剔除投入命令, 使终端处于剔除状态, 此时终端对任何广播命令
15
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
和组地址命令(除对时命令外)均不响应。剔除解除命令使终端解除剔除状态,返回正常状态。
4 综合应用
4.1 自动抄表管理
根据采集任务的要求, 自动采集系统内电力用户电能表的数据, 获得电费结算所需的用电计量数据和其它信息。 4.2 费控管理
费控管理需要由主站、 终端、 电能表多个环节协调执行, 实现费控控制方式也有主站实施费控、 终端实施费控、电能表实施费控三种形式。
a )主站实施费控
根据用户的缴费信息和定时采集的用户电能表数据, 计算剩余电费, 当剩余电费等于或低于报警门限值时, 通过采集系统主站或其它方式发催费告警通知, 通知用户及时缴费。 当剩余电费等于或低于跳闸门限值时, 通过采集系统主站下发跳闸控制命令, 切断供电。 用户缴费成功后, 可通过主站发送允许合闸命令,允许合闸。
b )采集终端实施费控
根据用户的缴费费信息,主站将电能量费率时段和费率以及费控参数包括购电单号、预付电费值、报警和跳闸门限值等参数下发终端并进行存储。当需要对用户进行控制时,向终端下发费控投入命令,终端定时采集用户电能表数据, 计算剩余电费, 终端根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。 用户缴费成功后,可通过主站发送允许合闸命令,允许合闸。
c )电能表实施费控
根据用户的缴费费信息,主站将电能量费率时段和费率以及费控参数包括购电单号、预付电费值、报警和跳闸门限值等参数下发电能表并进行存储。 当需要对用户进行控制时, 向电能表下发费控投入命令,电能表实时计算剩余电费,电能表根据报警和跳闸门限值分别执行告警和跳闸。用户缴费成功后,可通过主站发送允许合闸命令,允许合闸。 4.3 有序用电管理
根据有序用电方案管理或安全生产管理要求, 编制限电控制方案, 对电力用户的用电负荷进行有序控制, 并可对重要用户采取保电措施, 可采取功率定值控制和远方控制两种方式。 执行方案确定参与限电的采集点并编制群组, 确定各采集点的控制方式, 负荷定值参数、 开关控制轮次、 控制开始时间、 控制结束时间等控制参数。 控制参数批量下发
16
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
给参与限电的所有采集点的相应终端。 通过向各终端下发控制投入和控制解除命令,终端执行并有相应控制参数和控制命令的操作记录。 4.4 用电情况统计分析 4.4.1 综合用电分析
a )负荷分析
按区域、 行业、 线路、 电压等级、 自定义群组、 用户、 变压器容量等类别对象, 以组合的方式对一定时段内的负荷进行分析, 统计负荷的最大值及发生时间、 最小值及发生时间, 负荷曲线趋势, 并可进行同期比较,以便及时了解系统负荷的变化情况。
b )负荷率分析
按区域、 行业、 线路、 电压等级、 自定义群组等统计分析各时间段内的负荷率, 并可进行趋势分析。
c )电能量分析
按区域、 行业、 线路、 电压等级、 自定义群组、 用户等类别, 以日、 月、 季、 年或时间段等时间维度对系统所采集的电能量进行组合分析, 包括统计电能量查询、 电能量同比环比分析、 电能量峰谷分析、电能量突变分析、用户用电趋势分析和用电高峰时段分析、排名等。
d )三相平衡度分析
通过分析配电变压器三相负荷或者台区下所属用户按相线电能量统计数据, 确定三相平衡度, 进而适当调整用户相线分布,为优化配电管理奠定基础。 4.4.2 负荷预测支持
分析地区、行业、用户等历史负荷、电能量数据,找出负荷变化规律,为负荷预测提供支持。 4.5 异常用电分析 4.5.1 计量及用电异常监测
对采集数据进行比对、 统计分析, 发现用电异常。 如同一计量点不同采集方式的采集数据比对或实时数据和历史数据的比对,发现功率超差、电能量超差、负荷超容量等用电异常,记录异常信息。
对现场设备运行工况进行监测,发现用电异常。如计量柜门、 TA/TV 回路、表计状态等,发现异常,记录异常信息。 用采集到的历史数据分析用电规律,与当前用电情况进行比对分析,分析异常,记录异常信息。 发现异常后,启动异常处理流程,将异常信息通过接口传送到相关职能部门。
17
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
4.5.2 重点用户监测
对重点用户提供用电情况跟踪、 查询和分析功能。 可按行业、 容量、 电压等级、 电价类别等分类组合定义, 查询重点用户或用户群的信息。 查询信息包括历史和实时负荷曲线、 电能量曲线、 电能质量数据、工况数据以及异常事件信息等。 4.5.3 事件处理和查询
根据系统应用要求,主站将终端记录的告警事件设置为重要事件和一般事件。 对于不支持主动上报的终端, 主站接收到来自终端的请求访问要求后, 立即启动事件查询模块, 召测终端发生的事件, 并立即对召测事件进行处理。 对于支持主动上报的终端, 主站收到终端主动上报的重要事件,应立即对上报事件进行处理。
主站可以定期查询终端的一般事件或重要事件记录,并能存储和打印相关报表。 4.6 电能质量数据统计 4.6.1 电压越限统计
对电压监测点的电压按照电压等级进行分类分析, 分类统计电压监测点的电压合格率、 电压不平衡度等。 4.6.2 功率因数越限统计
按照不同用户的负荷特点,对用户设定相应的功率因数分段定值,对功率因数进行考核统计分析;记录用户指定时间段内的功率因数最大值、最小值及其变化范围;超标用户分析统计、异常记录等。 4.6.3 谐波数据统计
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。 4.7 线损、变损分析
根据各供电点和受电点的有功和无功的正 / 反向电能量数据以及供电网络拓扑数据, 按电压等级、 分区域、分线、分台区进行线损的统计、计算、分析。可按日、月固定周期或指定时间段统计分析线损。主站应能人工编辑和自动生成线损计算统计模型。 变损分析,是指将计算出的电能量信息作为原始数据,将原始数据注入到指定的变损计算模型中,生成对应计量点各变压器的损耗率信息。 变损计算模型可以通过当前的电网结构自动生成, 也支持对于个别特殊变压器进行特例配置。 4.8 增值服务
系统采用一定安全措施后,可以实现以下增值服务功能:
18
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
系统具备通过 WEB 进行综合查询功能,满足业务需求。能够按照设定的操作权限,提供不同的数据页面信息及不同的数据查询范围。
WEB 信息发布,包括原始电能量数据、加工数据、参数数据、基于统计分析生成的各种电能量、线损分析、电能质量分析报表、统计图形(曲线、棒图、饼图)网页等。系统应提供数据给相关支持系统, 实现通过手机短信、 语音提示等多种方式及时向用户发布用电信息、 缴费通知、 停电通知、 恢复供电等相关信息, 实现短信提醒、 信息发布等功能。 可支持网上售电服务, 通过银电联网, 费控费数据与系统进行实时交换。 可以提供相关信息网上发布、 分布式能源的监控、智能用电设备的信息交互等扩展功能。
5 运行维护管理
5.1 系统对时
系统具有与标准时钟对时的功能,并支持从其它系统获取标准时间。
主站可以对系统内全部终端进行广播对时或批量对时,也可以对单个终端进行对时。 主站可以对时钟误差 的电能表进行远程校时。 5.2 权限和密码管理
对系统用户进行分级管理, 可进行包括操作系统、 数据库、 应用程序三部分的用户密码设置和权限分配。并可根据业务需要,按照业务的涉及内容进行密码限制。 登录系统的所有操作员都要经过授权, 进行身份和权限认证, 根据授权权限使用规定的系统功能和操作范围。 5.3 采集终端管理
终端管理主要对终端运行相关的采集点和终端档案参数、 配置参数、 运行参数、 运行状态等进行管理。
主站可以对终端进行远程配置和参数设置,支持新上线终端自动上报的配置信息。 主站可以向终端下发复位命令,使终端自动复位。 5.4 档案管理
主要对维护系统运行必须的电网结构、 用户、 采集点、 设备进行分层分级管理。 系统可实现从营销和其它系统进行相关档案的实时同步和批量导入及管理,以保持档案信息的一致性和准确性。 5.5 通信和路由管理
对系统使用的通信设备、中继路由参数等进行配置和管理。对系统使用的公网信道进行流量管理。
19
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
5.6 运行状况管理
运行状况管理包括主站、终端、专用中继站运行状况监测和操作监测: a )主站运行工况监测
实时显示通信前置机、 应用服务器以及通信设备等的运行工况; 检测报文合法性、 统计每个通信端口及终端的通讯成功率;
b )终端运行工况监测
终端运行状态统计(包括各类终端的台数, 投运台数)、 终端数据采集情况(包括电能表数据采集)、通信情况的分析和统计;
c )专用中继站运行监测
实时显示中继站的运行状态,工作环境参数; d )操作监测
通过权限统一认证机制,确认操作人员情况,所在进程及程序、操作权限等内容。 系统自动记录重要操作(包括参数下发、 控制下发、 增删终端、 增删电能表等) 的当前操作员、 操作时间、操作内容、操作结果等信息,并在值班日志内自动显示。 5.7 维护及故障记录
自动检测主站、 终端以及通信信道等运行情况, 记录故障发生时间、 故障现象等信息, 生成故障通知单,提示标准的故障处理流程及方案,并建立相应的维护记录。 统计主站和终端的月 / 年可用率,对各类终端进行分类故障统计。 对电能表运行状态进行远程监测,及时发现运行异常并告警。 5.8 报表管理
系统提供专用和通用的制表功能。系统操作人员可在线建立和修改报表格式。 应根据不同需求, 对各类数据选择各种数据分类方式(如按地区、 行业、 变电站、 线路、 不同电压等级等)和不同时间间隔组合成各种报表并支持导出、打印等功能。 5.9 安全防护
系统的安全防护应符合 Q/GDW 377 — 2009 的相关要求。
对于采用 GPRS/CDMA 无线公网接入电力信息网的安全防护,对接入必须制定严格的安全隔离措施。
对于采用 230MHz 无线专网接入电力信息网的安全防护,应采取身份认证、报文加密、消息摘要、时间戳技术等措施。
采集终端应包含具备对称算法和非对称算法的安全芯片, 采用完善的安全设计、 安全
20
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
性能检测、 认证与加密措施,以保证数据传输的安全。
智能电能表信息交换应符合 Q/GDW 365 — 2009 的安全认证要求。
6 系统接口
通过统一的接口规范和接口技术, 实现与营销管理业务应用系统连接, 接收采集任务、 控制任务及装拆任务等信息, 为抄表管理、 有序用电管理、 电费收缴、 用电检查管理等营销业务提供数据支持和后台保障。
系统还可与其它业务应用系统连接,实现数据共享。
九 系统性能指标
1 系统响应速度
( 1 )主站巡检终端重要信息(重要状态信息及总加功率和电能量)时间 < 15min ; ( 2 )系统控制操作响应时间(遥控命令下达至终端响应的时间)≤ 5s ;
( 3 )常规数据召测和设置响应时间(指主站发送召测命令到主站显示数据的时间)< 15s ;
( 4 )历史数据召测响应时间(指主站发送召测命令到主站显示数据的时间)< 30s ; ( 5 )系统对客户侧事件的响应时间≤ 30min ; ( 6 )常规数据查询响应时间< 5s ; ( 7 )模糊查询响应时间< 15s ;
( 8 ) 90% 界面切换响应时间≤ 3s, 其余≤ 5s ; ( 9 )前置主备通道自动切换时间< 5s ;
( 10 )在线热备用双机自动切换及功能恢复的时间< 30s ; ( 11 )计算机远程网络通信中实时数据传送时间< 5s 。
2 系统可靠性指标
( 1 )遥控正确率 99.99% ; ( 2 )主站年可用率 99.5% ;
( 3 )主站各类设备的平均无故障时间( MTBF ) 4 × 104 h 小时; ( 4 )系统故障恢复时间 2h ;
( 5 )由于偶发性故障而发生自动热启动的平均次数应< 1 次/3600h 。
3 系统数据采集成功率
系统数据采集成功率分一次采集成功率和周期采集成功率, 均指非设备故障和非通信
21
濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
故障条件下的统计。
( 1 )一次采集成功率:≥ 95% ;
( 2 )周期采集成功率:≥ 99.5% ,周期为 1 天, 日冻结数据。
4 主站设备负荷率及容量指标
( 1 )在任意 30 分钟内,各服务器 CPU 的平均负荷率35% ; ( 2 )在任意 30 分钟内,人机工作站 CPU 的平均负荷率35% ; ( 3 )在任意 30 分钟内,主站局域网的平均负荷率35% ; ( 4 )系统数据在线存储3 年。
5 主站运行环境
主站计算机机房的环境条件应符合 GB/T 2887 — 2000 的规定。
主站应有互为备用的两路电源供电。必须配备 UPS 电源, 在主电源供电异常时,应保证主站设备不间断工作不低于 2h 。
十 系统配置
1软件配置
1 名称 PowerUMS用电信息采集系统 配置/规格型号 含平台子系统、前置子系统、服务子系统、WEB、报表子系统、应用子系统 诺顿防毒软件 单位 套 套 数量 1 1 备注 2 网络杀毒软件 2硬件配置
名称 配置/规格型号 四核英特尔至强处理器E5355 2.66GHz,四硬件服务器 1 (前置机、数据库服务器、WEB服务器) 核英特尔至强X5260,2×2GB PC2-5300 DDRR2 ECC内存, 2×500G SATA 3.5\" HDD,千兆以太网卡/4网口,含windows server 2008操作系统 酷睿2四核 Q9400 2.66GHz/4GB DDR2内存/500G硬盘/19寸液晶显示器/键盘/鼠标 ZXR10 1024,24网口, 10/100M网络交换机 同步精度 ≤1μs,19\"机架结构 激光打印机 SG-6000-M3100 DJxxxx-ZXJY1A 22
套 3 单位 数量 备注 2 工作站 套 1 3 网络交换机 4 GPS时钟 5 打印机 6 硬件防火墙 7 集中器 套 套 台 台 台 1 1 1 1 4 濉溪供电公司用电信息采集系项目建议书
8 采集器 9 专变采集终端 DCxxxx-ZXJY1A FKGA42-ZXJY1A 台 台 240 150 3技术服务
名称 配置/规格型号 主站软硬件系统安装、调试以及系统联调 终端的调试以及指导安装 施工设计联络会 系统培训服务 工程验收及技术资料 单位 项 项 项 项 项 数量 1 1 1 1 1 备注 1 主站安装、调试 2 终端指导安装、调试 3 设计联络会 4 培训服务 5 工程验收及技术资料 十一 设计联络和技术培训
(1)为了审查和确认主站系统的设计方案,协调有关的接口工作,根据需要召开一次设计联络会。
设计联络会的内容为确定设计方案及施工进度,明确主站配置,讨论并确定培训计划和进度安排等;
在项目实施执行期间如遇重要事宜需双方研究和讨论,可另召开联络会议解决。 每次设计联络会双方均应签署会议纪要。
(2)为了掌握设备的安装、调试、运行及维护的技能,确保工作人员在培训后能熟练的掌握系统软件及硬件的运行、维护和管理,并能及时排除大部分的设备故障,用户派若干名人员参加用电信息采集主站系统的培训。
硬件培训内容包括:
系统构成、设计原理、设备接口、现场安装、调试、测试、维护、故障诊断排除的方法和实际操作等方面。
软件培训内容包括:
系统各功能模块之间的关系以及系统的软件开发环境和接口等,接受培训的人员在培训后,能够熟悉系统的运行、例行检查、维护和一般故障性处理。
通过培训后可以直接参于生成画面编辑、数据库定义、参数设置、报表生成等应用软件的开发生成工作,使用户对用电信息采集系统软件有更深入的了解。
23
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容