电力用户用电信息采集系统方案.doc

第1章 系统典型应用方案在工程实践中，由于现实情况的复杂，用户用电信息采集系统的远程信道选择、用户采集终端模式的选择，将呈现出多种模式的复合。这里为了更好的评估系统投资，根据上文中提出的技术方案，这里给出六种典型省（直辖市）的用户用电信息采集系统建设方案。1.1 典型应用方案一名称模 式 描 述主站集中式主站远程信道光纤专网（无线公网/230MHz无线专网补充）终端类型大型专变用户FKXA4专变终端中小型专变用户FKXB4专变终端低压三相一般工商业用户集中器（宽带载波）采集器RS-485电能表（注：公变下三相多功能表计量用户，可以考虑采用远程多功能电能表）低压单相一般工商业用户居民公变计量点集中器RS-485直接采集台区总表方案采用集中式部署的大型数据采集主站系统，远程信道选择光纤专网，230MHz无线专网和无线公网作为补充。系统同时管理多种通讯信道，接入大用户负荷管理终端、集中抄表终端等多种终端，自动采集所有电力用户的用电信息，实现客户用电信息管理、负荷控制、预购电控制等直接应用功能，通过集抄终端接入公配变计量点电表，完成配变数据采集。全省（直辖市）仅部署一套主站系统，一个统一的通信接入平台，直接采集全省范围内的所有现场终端和表计，集中处理信息采集、数据存储和业务应用。下属的各地市公司不设立单独的主站，用户统一登录到省公司主站，根据各自权限访问数据和执行本地区范围内的运行管理职能。现场终端类型配置：1大型专变用户采用FKXA4专变终端，该终端可用于专变大用户用电现场的有序用电管理和实时负荷监测，具备控制模块，RS-485本地通信采集电表数据，两轮功率控制和紧急限电管理的辅助手段，终端具备预付费管理功能。2中小型专变用户选择FKXB4专变终端，该终端适用于中小型专变用户的用电管理，RS-485本地通信采集电表数据，具备预付费管理和计量异常事件管理等功能。3公变下的低压单相一般工商业、低压三相一般工商业以及居民用户采用“集中器采集器RS-485电能表”，本地通讯采用宽带载波方式。4公变台区总表用集中器RS-485直接采集。5对管理要求较高的装用多功能表的低压三相一般工商业用户，可以采用远程多功能电能表，以加强单个用户用电信息采集和监控能力。该方案适用于居民用户数小于1000万户的网省公司以及直辖市公司，地域面积不特别大，企业内部信息网络非常坚强。主站根据用户数选择大型或超大型典型配置，工作站并发数小于700个。宽带集中抄表终端+RS-485电表的模式适用于城区供电、表箱集中布置的地区，不需要对有RS-485接口的电表进行更换。不同之处：宽带载波通讯采用IP网络技术，永久在线，能够对全面远程控制对复杂业务提供较好支持，但对分散用户需要配置单独的采集器或远程网络电表加以补充，对供电半径过大的配变台区需要采用窄带载波方案补充。集抄用户以配变台区集中，采集装置和计量装置分离，接口规范，易于分专业管理和施工，但对公变下的供电半径有要求，维护工作量相对便大。1.2 典型应用方案二名称模 式 描 述主站集中式主站远程信道光纤专网（无线公网/230MHz无线专网补充）终端类型大型专变用户FKXB8专变终端中小型专变用户FKXB4专变终端低压三相一般工商业用户集中器（窄带载波）采集器RS-485电能表（注：公变三相多功能表计量用户，可以考虑采用远程多功能电能表）低压单相一般工商业用户居民公变计量点集中器RS-485直接采集台区总表该方案与方案一的主站模式、远程信道模式、中小型专变用户，公变计量点采集模式一致，不同之处有以下两点：1大型专变用户采用FKXB8专变终端，该终端可用于专变大用户用电现场的有序用电管理和实时负荷控制，具备控制模块，控制投入时，实时控制用户用电负荷。RS-485本地通信采集电表数据，脉冲输入采集用户实时负荷，四轮控制执行各类功率控制和电量控制以及紧急限电管理的辅助手段，终端具备预购电管理功能。与方案一的FKXA4相比，该终端突出了负荷控制功能。2公变下的低压单相一般工商业、低压三相一般工商业以及居民用户采用“集中器采集器RS-485电能表”，与方案一不同之处是本地通讯采用窄带载波方式，窄带载波适用于城区供电、表箱集中布置的地区，不需要对有RS-485接口的电表进行更换。对分散布置的电表可采用窄带载波表方案加以补充，对一个配变供电台区既有集中布置的计量表箱又有分散独立的计量表箱适应性强，通讯距离远。集抄用户以配变台区集中，采集装置和计量装置分离，接口规范，易于分专业管理和施工，但维护工作量相对便大。1.3 典型应用方案三名称模 式 描 述主站集中式主站远程信道光纤专网（无线公网/230MHz无线专网补充）终端类型大型专变用户FKXA4专变终端中小型专变用户FKXB4专变终端低压三相一般工商业用户集中器（窄带载波）载波电能表（注：公变三相多功能表计量用户，可以考虑采用远程多功能电能表）低压单相一般工商业用户居民公变计量点集中器RS-485直接采集台区总表该方案与方案一的主站模式、远程信道模式、大型专变用户、中小型专变用户、公变计量点采集模式一致，不同之处为：公变下的低压单相一般工商业、低压三相一般工商业和居民用户采用“集中器载波电能表”（窄带载波）。与方案二比较优点是集中器到电表，现场连接关系简洁，易于管理维护。缺点是对原有表计本身需要更换，成本相对较高，集中器+载波表的模式适用于用户表计分散安装、用电类型对采集间隔及时效性要求不高的城乡结合部、农村地区。1.4 典型应用方案四名称模 式 描 述主站分布式主站远程信道光纤专网（无线公网/230MHz无线专网补充）终端类型大型专变用户FKXA4专变终端中小型专变用户FKXB4专变终端低压三相一般工商业用户集中器（宽带载波）采集器RS-485电能表（注：公变三相多功能表计量用户，可以考虑采用远程多功能电能表）低压单相一般工商业用户居民公变计量点集中器RS-485直接采集台区总表该方案采用分布式部署的主站系统，分布式部署是在全省各地市公司分别部署一套主站系统，独立采集本地区范围内的现场终端和表计，实现本地区信息采集、数据存储和业务应用。省公司从各地市抽取相关的数据，完成省公司的汇总统计和全省应用。方案适用于用户数量特别大（大于1000万户），或者地域面积广阔，企业内部信息网络比较薄弱的网省公司。方案的现场终端类型配置与方案一相同。1.5 典型应用方案五名称模 式 描 述主站分布式主站远程信道光纤专网（无线公网/230MHz无线专网补充）终端类型大型专变用户FKXA4专变终端中小型专变用户FKXB4专变终端低压三相一般工商业用户集中器采集器RS-485电能表（宽带载波）（注：公变三相多功能表计量用户，可以考虑采用远程多功能电能表）低压单相一般工商业用户居民公变计量点集中器RS-485直接采集台区总表该方案主站部署与方案四相同，现场设备配置基本与方案二相同。1.6 典型应用方案六名称模 式 描 述主站分布式主站（中型典型配置）远程信道光纤专网（无线公网/230MHz无线专网补充）终端类型大型专变用户FKXA4专变终端中小型专变用户FKXB4专变终端低压三相一般工商业用户集中器载波电能表（窄带载波）（注：公变三相多功能表计量用户，可以考虑采用远程多功能电能表）低压单相一般工商业用户居民公变计量点集中器RS-485直接采集台区总表该方案主站部署与方案四相同，现场设备配置与方案三相同。第2章 安装调试规范为确保电力用户用电信息采集系统，用户现场建设工作的顺利开展，指导现场终端采集设备的安装与调试，通过统一化、规范化、标准化作业流程，有计划、有步骤的推进系统实用化工作，制定本规范。2.1 原则及范围2.1.1 适用范围本章节主要描述方案中第六章提出的集抄终端设备的安装调试规范。2.1.2 主要原则在设备的安装调试工作中必须遵循下列原则：1. 安全文明施工原则，施工前、施工中做好安全措施，确保人员和设备安全，并做到文明施工，避免不必要的纠纷。2. 协调一致原则，现场施工人员、主站配合人员、通讯信道维护人员等应协调一致，避免因不协调造成工程的迟滞和浪费。3. 和谐建设原则，做好宣传引导工作，因施工造成停电应提前告知广大电力用户，赢得理解和支持。2.1.3 实现目标安装调试工作应争创优质工程，实现下列目标：1. 进行规范化、标准化施工，确保安装调试工作高质量完成，为系统安全稳定运行打下坚实基础。2. 工作中做好各项安全措施，杜绝人身伤亡，设备损坏。3. 科学组织、合理安排、高效协作、衔接紧密，确保按计划准时开工、如期完工。4. 文明施工、避免群体纠纷，群众投诉事件。2.2 施工准备2.2.1 制定计划根据总体进度安排的要求，制定安装、调试、验收工作计划，指导运行人员、远程通信网络运维人员、现场安装调试工作人员、营销管理人员等协调一致，有序开展工作。安装调试计划须明确具体台区的施工周期、进度要求、台区总户数、用户姓名、地址、户号、电表地址以及设备配置总量等与安装有关的内容。2.2.2 现场勘察系统安装前，应进行安装现场实地勘察，根据技术标准、现场实际情况形成最终的安装与配置方案。现场勘察应重点完成以下工作：变压器的安装类型、用户电表及表箱安装形式、现场电源走向等涉及与安装、系统稳定运行以及方便后期设备维护管理等有关的所有细节，根据电源变压器类型、外围结构和实际台区用户数量，按比例进行安装设备的配置和方案制定。1. 勘察并核对用户资料，确保台区户数、隶属关系，户号、表地址等资料完整无误。2. 勘察并核对各台区交流走线结构，走线类型为地埋还是架空线，记录各支路走线的距离，核实表箱位置、记录表箱号、记录并核对电表位置及表号（地址），变压器位置及安装形式等，用户电表是否满足要求，是否需要更换，建立完整的现场档案。3. 根据小区内电源变压器和实际用户数配置远程抄表系统的专用信号线、终端设备和集中器。4. 规划及标注现场采集终端、集中器安装位置、安装方案，实地测试集中器安装位置的本地噪声情况。5. 统计现场设备及辅材。6. 确定安装条件是否具备、远程通信通道是否具备，现场是否有干扰源，采取有效的隔离措施。7. 通知当地电力用户具体施工时间，是否停电等。2.2.3 方案设计参考技术标准和现场调研的情况,进行方案设计与设备配置，配置方案根据现场的情况不同可以分别选择以下几种：1. 对于变压器已配置多功能总表和居民用户均安装了RS-485口通讯的电子表小区，采用集中器与采集器的配置方案:每个台变配置一台集中器，每个表箱内配置一台采集器，集中器统一接入总表，采集器统一接入电子表。2. 对于变压器已配置多功能总表和居民用户均安装了载波的电子表的小区采用集中器与载波表配置方案：每个台变安装一台集中器、每个表箱内安装载波表。3. 方案配置原则：1) 按一台变压器下安装一台集中器的原则配置集中器设备。2) 按一个表箱内安装一块终端的原则分配采集器。3) 如变压器未安装总表应安排计划另行安装。4) 如小区现场未配置RS-485通讯接口的电子表，或载波表应安排计划安装。 5) 最终按实际统计情况形成现场施工图，方便现场施工与后期维护。6) 信道采用光纤接入方式，个别不具备部署的区域可以考虑GPRS/CDMA无线接入方式。4. 根据现场勘察结果，编制施工方案，方案主要应包含下列内容：1) 完整正确的台区用户档案，包括总户数，户号、用户姓名、地址、表箱、表号等。2) 绘制工程施工平面图，标出用户与台区隶属关系，采集终端与集中器安装位置；3) 统计各类设备及辅材数量等，包括需更换的电表数量、表箱数量、线缆等；4) 现场设备安装方案；5) 现场施工成本统计；6) 现场施工计划安排。2.2.4 物料准备根据安装调试施工方案，准备相应的施工调试工具仪器、安装材料和安装设备。1. 调试工具仪器主要包括：螺丝刀、钳子、电钻、现场测试仪，笔记本电脑，呼叫器、示波器、阻波器、调试掌机等。2. 安装材料主要包括：双绞线、螺丝螺栓、接口接头等。3. 安装设备主要包括：载波电能表、RS-485接口电表、表箱、采集器、集中器等；安装设备都必须事先经过各种测试检验，确保工作正常。2.3 施工措施2.3.1 安全措施现场被施工设备的停送电均由专人负责。1. 被施工设备停电时，必须切除该设备内可能带电的部位，并在验明无电后方可工作；2. 现场如有无法切除的带电设备，应在该设备上悬挂标示牌，施工区域应安放临时遮拦；3. 送电时，必须先把设备检查一遍确定没有短路、错误接线后方可送电。2.3.2 组织措施为确保现场安全施工制定相应组织措施：2.3.2.1 工作许可制度1. 工作前由施工人员做好施工现场的安全措施2. 由相应集抄管理班组指定的安全负责人到现场检查安全措施，在符合安全规定的情况下经安全负责人同意后方可施工。2.3.2.2 工作监护制度1. 在现场施工过程中实行一人施工接线，一人进行安全监护，各负其责；2. 施工者与监护人任何一方不得擅自变更安全措施，工作中如有特殊情况需要变更时应事先取得对方的同意。2.3.3 技术措施安装终端时需将电表箱停电，步骤措施如下：2.3.3.1 停电措施1. 首先断开要施工的电表箱内进线三相总电源空气开关；2. 然后断开所有用户小空开以防反送电。2.3.3.2 验电措施1. 用万用表检查电表箱内进线三相总电源空气开关并确定其下端口出线无电；2. 用万用表依次试各户的进线和出线确定无电后方可施工。3. 在电表箱的三相总电源空气开关进线侧在悬挂标示牌，并注明“有电”字样；4. 安装集中器设备，需变压器停电时步骤措施如下：1) 由供电局安装公司按照相应停电步骤将变压器退出运行并做好停电、验电、挂接地线、悬挂标示牌与安放临时遮拦等安全措施；2) 经安全负责人检查同意后方可进行设备安装；3) 施工者爬高作业时需佩戴安全帽与安全带，安全员现场监督直至施工完毕。2.4 安装调试2.4.1 设备安装根据台区类型不同应遵循以下原则进行设备安装和调试：2.4.1.1 集中器设备安装：1. 考虑到载波信号最强点有助于提高通讯效率，集中器均应安装在变压器400V侧。2. 集中器统一安装在安装箱体内，对于杆式变压器，应设计包箍等装置做好安装箱体的固定,孔隙部分用胶泥封堵，防止雨雪进入。对于箱式变压器应尽量安装在变压器操作间内，安装的设备应统一做好安全标识。3. 对于变压器房的安装：集中器应安装在室内（箱内）通风干燥的地方, 接在配变低压侧的直接出线上，除配备的开关以外，不能经过其他设备。一般安装在配电房的配电柜里，配电盘上没有安装空间时需要配备数据集中器安装箱。安装尺寸预先钻好孔, 用三个螺钉三点固定。4. 变压器多功能表，应统一接入集中器实现远程抄表。5. 接地：箱体接地线用6平方多股软铜质导线。6. 电源：接电需考虑安全，必要时采取停电措施。2.4.1.2 采集器设备安装:采集器的安装主要包括：采集终端、宽带采集器、载波表等设备的安装。1. 采集器的安装一般以单元为单位,根据单元表箱位置，每个单元安装一只采集终端或数只,单元内所有电表通过RS-485总线同终端RS-485接口并联.对于多层楼的单元,普遍将居民用户电表安装在一个大电表箱内,其中表箱还有楼道公用表和车库公用表等,这类情况只需将终端安装在电表箱内；2. 若电表箱内无终端安装位置，则在其边侧留安放终端的位置, 终端有同安装电表一样的挂环,位置正前方配置同电表一样装有透明玻璃,便于红外调试终端和单元数据采集;3. 载波电表的安装参照按标准电表安装流程进行。4. 如果单元内楼道公用表和其他车库公用表等设置单独表箱,尽量将此表箱同居民用户大表箱放置在楼道墙同侧,表箱间预留30mm管道,避免弯接,如弯接,弯接角度应大于90度.如表箱间有电源互通管道,电源在管道内尽量拉直,大于2m管道预留钢丝引线,管道留有重复穿线余量;5. 如上述状况表箱间无电源互通管道或表箱无法放置于楼道墙同侧,则需每个表箱留安装终端位置;6. 终端电源线为2*1.0白色护套线,从表箱内端子处取220v电源,护套线同表箱电表进户线同排入线槽。2.4.2 设备调试2.4.2.1 集中器采集器485表跟据主站和现场通信通道建设到位的情况不同，调试分两种方式进行：2.4.2.1.1 调试方式一当与主站的通讯通道未建设完成时，调试按以下步骤开展：1. 采集终端与表计连接调试：2. 采用手持抄表终端，通过红外通讯方式，抄收电能表计实时示数，以验证其连接正确性；3. 对不能正确性抄收的，检查RS-485连线，调整后直至通讯正常；4. 测试完成后，对终端、电能表计加装铅封； 5. 建立采集终端、表号、户号对应关系表，并注册至采集终端内。6. 如采用宽带式载波终端，应增加采集器设备的IP网络信息的设置。7. 集中器与采集终端连接调试：8. 统计并建立集中器下所有采集终端、表号、户号对应关系表。9. 未建立远程信道的情况下，采用手持抄表终端、红外通讯或RS232方式，将对应关系表注册至集中器内；10. 实时抄收采集终端数据，并记录；11. 对不能抄收成功的，检查集中器、采集终端各类参数设置；2.4.2.1.2 调试方式二当与主站的通讯通道建设完成时，调试按以下步骤开展：1. 采集终端与表计连接调试：2. 采用手持抄表终端，通过红外通讯方式，抄收电能表计实时示数，以验证其连接正确性；3. 对不能正确性抄收的，检查RS-485连线，调整后直至通讯正常；4. 测试完成后，对终端、电能表计加装铅封；5. 建立采集终端、表号、户号对应关系表，并注册至采集终端内。6. 如采用宽带式载波终端，应增加采集器设备的IP网络信息的设置。7. 集中器与采集终端连接调试：8. 统计并建立集中器下全部采集终端、表号、户号对应关系表。9. 在主站利用远程信道将对应关系注册至集中器内。10. 实时抄收采集终端数据，并记录；11. 对不能抄收成功的，检查集中器、采集器各类参数设置；2.4.2.2 集中器载波电表跟据主站和现场通信通道建设到位的情况不同，调试分两种方式进行：2.4.2.2.1 调试方式一当与主站的通讯通道未建设完成时，调试按以下步骤开展：1. 统计并建立集中器下所有载波表号、户号对应关系表。2. 未建立远程信道的情况下，采用手持抄表终端、红外通讯或RS232方式，将对应关系表注册至集中器内；3. 实时抄收载波表数据，并记录；4. 对不能抄收成功的，检查集中器各类参数设置；2.4.2.2.2 调试方式二1. 当与主站的通讯通道建设完成时，调试按以下步骤开展：2. 统计并建立集中器下所有载波表号、户号对应关系表。3. 建立好远程信道的情况下，将对应关系表注册至集中器内；4. 实时抄收载波表数据，并记录；5. 对不能抄收成功的，检查集中器各类参数设置；2.5 验收2.5.1 验收流程为确保工程质量达到要求，设备从安装前到工程结束，依据施工的进度和规模程度，分三阶段组织验收，具体包括：施工前验收、工程验收、实用化验收等过程。2.5.1.1 施工前验收施工前验收主要包括出厂验收、到货验收、设备检验。1. 出厂验收：根据技术条件要求，生产厂家组织自验收并向供应单位提供产品检测的证明材料、合格证等。2. 到货验收：设备送到供电公司后由负责部门组织人员按技术条件的要求验收，主要包括型号、数量、以及外观标识等。3. 设备检验：供电公司验收部门根据技术标准对供应的设备按技术条件进行设备检测，合格品予以安装使用。2.5.1.2 工程验收根据计划的安排，依据施工的进度和规模，按阶段组织工程验收，其中包括：工程自验收，和竣工验收。1. 工程自验收：以小区为单位，设备安装完成后由施工单位组织自验收，验收内容包括功能验收、指标验收以及工程文件，并形成验收文档，具体要求详见.章节。2. 竣工验收：批量施工完成自验收后，使用部门组织现场验收。并根据工程自验收材料，验收现场安装设备，验收比例按100%执行。2.5.1.3 试运行竣工验收完成后，由管理部门安排计划将设备投入试运行，试运行期间，详细统计运行数据，并做好运行记录。2.5.1.4 实用化验收阶段性试运行后，由管理部门组织实用化验收，内容包括资料验收、功能抽测和指标抽测。其中验收资料包括：功能测试报告、验收指标、竣工报告、试运行报告等。功能抽测内容和抽测指标参见.章节。 2.5.2 验收的内容验收的内容具体包括工程质量、功能、指标等三个方面。2.5.2.1 工程质量验收：1. 检查设备安装位置是否合理，电源线接法是否符合工艺要求：2. 终端应直接安装在电表箱内的空表位上，如没有空表位终端可摆放在表箱底部或其他合适位置；3. 终端的安装位置应避免影响其它设备的操作；4. 集中器可安装在三相电源开关箱边；5. 集中器安装高度不得低于1.7米；6. 检查信号采集线的布线是否规范，接线是否符合工艺：7. 接头要求接触紧密，接触电阻小，稳定，可靠；8. 接头的绝缘强度应与导线的绝缘强度一致；9. 对于中间连接的信号线或电源线应用绝缘包带进行包扎不得裸露，以保证导线的绝缘强度。10. 工程文件的验收：主要包括设备清单、终端与表计或集中器与载波表对应关系表、系统结构图、设备安装图等。2.5.2.2 功能验收主要对系统的三部分内容进行功能验收，即数据采集功能、数据查询功能和用户资料管理等内容。1. 数据采集功能：检查远传通信通道的连通与关断功能、定时采集功能（定时间隔最小为一个小时）、实时召读采集功能等。2. 数据查询功能：检查电量、抄读数、用户资料、设备情况、日志记录以及异常记录。3. 用户信息管理：检查用户信息与营销系统中用户信息的一致性。2.5.2.3 验收的指标验收的指标主要包括：抽检样本、电能数据抄读准确率、一次抄表成功率，24小时抄读成功率等。2.5.2.3.1 抽检样本1. 安装户数超过1万户的系统，按3进行抽检；2. 安装户数不超过1万户的系统，按5进行抽检；3. 系统的抽检样本不得少于100户（少于100户的系统，需100检查）。2.5.2.3.2 电能数据抄读准确率系统抄收的电能表累计电能量E与电能表计度器的电能量示值E0的差值应满足DL/T698-1999 5.2的要求：在现场运行条件下 ：|E- E0-E|0.05% E0+1×10-(+1)+×10- 注：E=初始化时的E-初始化时的E0，为客户电能表计度器的小数位数，为系统电能读数的小数位数，为进位误差，当|E- E0-E|0时，=0；当|E- E0-E|0时，=1。2.5.2.3.3 数据传输可靠性1. 一次抄读成功率：系统一次抄读成功率不小于95%2. 24小时抄读成功率：系统24小时抄读成功率不小于99.9%