Q∕GDW 615-2011 农网智能配变终端功能规范和技术.pdf
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1、ICS 29.240 备案号CEC569-2011 ,/JL1 VV 国家电网公司企业标准Q/GDW 615-2011 农网智能配变终端功能规范和技术条件Functional specification & tecchnical condition for rural intelligent distribution transformer terminal 2011-04-21发布2011-04-21实施国家电网公司发布目欠前言.1之范围.1-32 规范性引用文件.2-3 3 术语和定义.3-3 4 分类和类型标识代码.4-45 功能配置.5-46 技术条件.6-67 技术要求.7-78 外
2、形尺寸.8-89 通信协议.9-810 试验规则.四吕口附录A(规范性附录)智能配变终端功能配置明细.11-1012 附表B(资料性附录)智能配变终端数据类型.12-1213 附录c(资料性附录)外形尺寸.13-12-、一-、四、五、J、编制背景.13-14主要编制原则.13-14与其他标准文件的关系.13-14主要工作过程.13-14标准结构内容.13-15条文说明.13-15前按照国家电网公司建设坚强智能电网的总体部署,为适应农网智能化发展需要,满足客户对供电能力、供电质量和供电服务的新要求,提高农网只能配电台区标准化、规范化建设水平,针对农网智能配电台区配电变压器侧安装的智能配变终端设计
3、、制造、试验、验收等工作制定本标准。本标准在国家电网公司重点科研项目农村智能配电网试点工程配套关键技术应用研究研究成果的基础上,根据农网的运行特点,汲取过去农网建设与使用经验,对农网智能配变终端的功能配置、技术条件、技术参数、外形尺寸、通信协议和试验规则等作了明确规定。本标准包含的附录A为规范性附录:附录B、附录C为资料性附录。本标准由国家电网公司农电工作部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准主要起草单位:中国电力科学研究院。本标准主要起草人:张莲瑛、刘福义、盛万兴、范闻博、陈俊章、施伟、孙军平、解芳、王光得。农网智能配变终端功能规范和技术条件范围本标准规定了农网智能配变终端
4、的类型分类、功能配置、技术条件、技术要求、外形尺寸、通信协议和试验规则。本标准适用于国家电网公司供电区域内农网智能配电台区配电变压器侧安装的智能终端,可安装于智能型低压配电箱、配电站和箱式变电站中。2 规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB 4280 外壳防护等级(Ip代码)GB/ T 12325 电能质量供电电压偏差GB/ T 12326 电能质量电压波动和闪变GB/ T 13729 远动终端设备GB/ T 15153 远动设备及系统GB/ T 15543
5、电能质量三相电压不平衡GB/ T 17626 电磁兼容试验和测量技术GB/ T 18481 电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/ T 24337 电能质量供用电网间谐波DL/ T 499 农村低压电力技术规程DL/ T 630 交流采样远动终端技术条件DL/ T 721 配电网自动化系统远方终端DL/ T 736 农村电网剩余电流动作保护器安装运行规程Q /GDW 126 农村电网自动化及通信系统技术导则Q /GDW 127 农村电网电压质量和无功电力管理办法Q /GDW 374. 1电力用户用电信息采集系统技术规范第一部分:专变采集终端技术规范Q /GDW 374.2电力用户用电信息采集系统
6、技术规范第二部分:集中抄表终端技术规范Q /GDW 376. 1电力用户用电信息采集系统通信协议第一部分:主站采集终端技术规范Q /GDW 377 电力用户用电信息采集系统安全防护技术规范Q /GDW 435 农村电网无功优化补偿技术导则Q /GDW 462 农网建设与改造技术导则3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 农网智能配变终端rural intelligent diatribution transformer terminal 农网智能配变终端(以下简称智能配变终端)是对配电变压器、进出线开关、剩余电流动作保护器、智能电能表等运行信息进行采集和用户用电信息进行收集的设备,完
7、成配电变压器计量总表监测、剩余电流动作保护器监测、状态监测、负荷管理、动态无功补偿/三相不平衡治理/谐波治理、安全防护、互动化管理、资产管理、视频监视、环境监测和分布式电源接入管理等功能。4 分类和类型标识代码4.1 分类智能配变终端根据功能配置和适用范围分为简洁型、标准型和扩展型三种类型。4.1.1 简洁型简洁型智能配变终端具备配电变压器监测与保护、用户用电信息监测、剩余电流动作保护器监测、状态监测、负荷管理、安全防护、互动化管理、时间及告警处理和人机交互等主要功能,适用于100KVA以下容量较小、负荷水平较低或负荷分散的城郊和乡村的农网智能配电台区。4.1.2 标准型标准型智能配变终端在简
8、洁型功能的基础上扩展了配电变压器计量总表监测、动态无功补偿/三相不平衡治理等功能,适用于100KVA及以上、负荷水平中等或较高或负荷分布相对集中的农网智能配电台区。4.1.3 扩展型扩展型智能配变终端在标准型功能的基础上扩展了谐波治理、资产管理、视频监视和环境监测功能,适用于负荷水平高、电能质量要求高、用电负荷对电能质量有较大影响的农网智能配电台区。三种不同类型智能配变终端详细功能配置参照附录A。4.2 类型标识代码智能配变终端类型标识代码分类见表1。表1智能配变终端类型标识代码分类IDTT -x -x -x -x x -x x 智能配类型上行通信信道下行通信信道I!配置交流电流变终端及路数回
9、路路数A简洁型W-230MHz专网:二三5二三4G一无线G网:C一无线C网:J一微功率无线:二三6二三13IDTT一智能B一标准型J一微功率无线:Z一电力线载波:(户外型)(户外型)配变终端Z一电力线载波:M-3G专网:二三10二三22L一有线网络:T一其他(户内型)(户内型)C一扩展型M-3G专网:T一其他二三12二三 315 功能配置5.1配电变压器监测与保护a)监测数据主要类型有:1) 交流模拟量:包括电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素等(具有录波功能,并能以曲线或图表方式显示)。2) 电能量数据:包括总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量、最大需量等。3) 电能统计数
10、据:包括电压合格率、三相不平衡度、电压波动和闪变。暂时或瞬态过电压、电压暂降/中断/暂升、电压(电流)的2次19次谐波分量、谐波含有率及总畸变率、频率偏差、负载率及供电连续性等统计数据。b)具备过压保护、过流保护、过负荷保护、欠压保护、过热保护等多种保护/警告功能,并同时完成记录储存和上报。5.2用户用电信息监测实现配电台区的电能信息采集,包括电能表数据采集、电能计量装置工况、供电电能质量监测,以及用电负荷和电能量的监控,对相关数据进行处理储存、管理和传5.3配电变压器计量总表监测实现公共配电台区智能电能表的综合管理,考核其计量的有效性,对智能电能表的异常运行状况进行分析、判断、警告并完成相关
11、信息传输。5.4剩余电流动作保护器监测实现对剩余电流动作保护器运行状态和剩余电流数值的监测,具有记录,储存和上传功能。5.5状态监测实现监测配电变压器油温和瓦斯的浓度、台区出线开关状态、电容器/滤波器投切状态和智能配变终端运行状况等,具备异常报警功能。5.6负荷管理综合控制管理配电台区负荷,实现变压器功率定值控制、电量定值控制、费率定值控制和远方直接控制功能。5.7电能质量管理支持动态无功补偿和有源滤波混合模式,对配电台区无功功率进行快速动态补偿,对频率、大小都变化的谐波进行抑制,能跟踪补偿快速变化负荷的个次谐波,并可对台区负荷三相不平衡问题进行治理。5.8线损计算实现配电台区线损、变损的就地
12、分析计算,当线损超过设定阀值时,可根据预设的报警方式报警。5.9经济运行分析通过分析配电变压器三相负荷,调查运行电压和三相负荷平衡,并对变压器线路的经济运行进行分析。5.10安全防护5.10.1防盗对变压器关键设施配电变压器等进行实时监测,对监测到的异常信息及时上传,并将异常设施的名称、地点等信息告知相关人员。5.10.2防窃电对配电台区用电信息进行实时在线监测,发现异常后启动异常处理流程,对非正常用电信息及时上报警示,防止窃电行为的发生。5.10.3信息安全采用国家密码管理局认可并满足Q/GDW377标准要求的硬件安全模块,实现对配电台区数据储存、传输的加密、解密,保证数据的准确性、可靠性和
13、安全性。5.11互动化管理提供无线连接等接入方式,与维护人员和用户完成双向数据交互。通过电价策略引导用户采取合理的用电结构和用电方式,提高用电资源的利用效率。5.12分布式电源接入管理对接入公用电网的用户侧分布式电源系统进行监测与控制。5.13资产管理实现配电台区主要设备的身份管理。5.14视频监测通过图像传感器监视配电台区安全运行情况,随时发送警情等异常状况信息和图片。5.15环境监测通过温度、湿度传感器实时对户外配电箱、配电站和箱式变电站的温度、湿度信息进行监测。5.16事件及告警处理通过配置发声、发光等辅助设备,对配电台区的各类事件和事故进行报警,并可实现对事件和事故的自动记录、追忆和上
14、传。5.17人机交互人机界面清晰易懂,辅助配置通用按键操作方式,使人机对话操作方便、简单:提供丰富的灯光指示信息,使变压器台运行信息展现更为直观。6 技术条件6.1环境条件6.1.1 空气温度450C700C;最大变化率lOC/h。6.1.2 湿度相对湿度10%100%;最大绝对湿度35g/m3o6.1.3 大气压力6.2安装要求a)适用于户外配电箱、户内配电柜和箱式变电站低压室等封闭/半封闭空间安装。b)采用密闭壳体,防护性能应符合GB4208规定的IP51级要求,即防尘和放滴水。6.3设计要求终端硬件采用模块化结构设计,支持带电、带负荷热插拔:软件采用统一的信息模型和功能模型实现互操作和即
15、插即用。6.4维护和升级a)应有自测试、自诊断功能,发现异常工况应用记录。b)应有本地维护接口,通过维护接口设置终端参数,进行软件升级等。c)支持通过远程通信信道实现设置参数,进行远程软件升级过程中应具有断点续传能力。6.5数据传输信道上行通信方式优先选用光纤专网、电力线载波通信CPLC)、无线专网C230MHz)、无线公网CGSM/GPRS)等通信方式备用:下行通信方式支持光纤专网、电力线载波通信CPLC)、微功率无线等多种通信方式。6.6输入/输出回路要求6.6.1 电压、电流模拟量输入交流采样模拟量输入有:a)交流电压。输入电压额定值Un为220V/380V或57.7V /100V,输入
16、电压范围CO2)Un。b)交流电流。输入电流额定值1n为日,输入电流范围CO5)1n。过载能力:能承受2倍额定电流连续过载,耐受10倍额定电流过载10s不损坏,耐受20倍额定电流过载5s不损坏,耐受40倍额定电流过载ls不损坏。6.6.2 状态量输入状态量输入回路应有电器隔离及滤波回路,输入为不带电的开/闭切换触点状态。每路状态量在稳定的额定电压输入时,其功耗三0.2W。6.6.3 非电量模拟输入a)变压器温度信号输入PT100分度号热电阻CO2000C),精确误差三lOC。b)环境温度信号输入4mA20mAC -40oC850C),精度误差三0.50C。c)环境湿度信号输入4mA20mACO
17、100%),精度误差三2%RH。6.6.4 控制输出a)出口回路应有防误动作和便于现场测试的安全措施。b)触点额定功率:交流250V/5A、380V/2A或直流110V/0. 5A的纯电阻负载。c)触点寿命:通、断上述额定电流不少于101010101次。6.6.5 其他输出接口a) RS-485接口兰2路,符合E1A/TIA的RS-485标准。b) USB接口呈l路,符合USB1.1及以上标准。c) RJ-45以太网网络口兰2路,接口插拔寿命兰500次。d)卡接口l路。7 技术要求7.1工作电源使用交流三相囚线供电,在断一相或两相电压的条件下应能维持工作和通信。终端加上电源、断电、电源电压缓慢
18、上升或缓慢下降,均不应误动或误发信号,当电源恢复正常后应自动恢复正常运行。在供电电源中断后应有措施至少保持数据和时钟l个月。电源恢复后保存数据不丢失,内部时钟正常运行。a)额定电压AC220V/380V或AC55.7V/100V。b)允许偏差-20%+20%。7.2测量误差a)电流量、电压量测量误差三0.2%。b)有功功率、无功功率测量误差三0.5%。c)谐波分量准确度三1%。d)电网频率测量误差三0.02HZ.7.3功耗a)交流电压回路功率损耗三O.5VA (单相)。b)交流电流回路功率损耗三0.25VA(单相)7. 4技术指标a)事件顺序记录分辨率三2msob)数模转换分辨率呈12bit。
19、c)控制操作正确率100%。d)遥控命令输出正确率100%。e) (实时)数据库容量:模拟量三三500点:状态量兰1000点。f)历史数据库容量。历史曲线采样间隔10min30min (可调);历史趋势曲线(日报/月报)呈2年。g)平均无故障工作时间(MIBF)呈8760h。8 外形尺寸户外型智能配变终端安装于户外智能型低压配电箱中,采用全钢结构箱体,外形尺寸为276mm*178 mm*156 mm (宽*高*深)。户内型智能配变终端安装于配电站配电柜或箱式变电站低压室中,采用19inch、4U架式标准工业机箱,全钢结构箱体,外形尺寸为483mm*178 mm*452 mm (宽*高*深)。参
20、见附录C。9 通信协议智能配变终端与主站通信协议遵循Q/GDW376.1及其扩展通讯协议。10试验规则智能配边终端试验分型式试验(例行试验)和出厂试验(交收试验)两种。10.1试验要求10.1.1外观检查外观检查主要包括终端外壳、面膜、人机交互(按键、指示灯和LED显示)、端子排和产品序列号标示等项目检查。10.1.2连续通电稳定性试验连续通电72h,期间每8h抽测一下,各项功能和性能均应符合第5章和第7章的要求。10.1.3功能试验根据智能配电终端类型选择试验项目,参考第5章功能要求。10.1.4电源影响试验电源影响试验参照DL/T721第5.4.8节和第5.4.9节,各项性能指标满足第5章
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