专变采集终端说明书

目录

1 概述 (1)

2 工作原理及结构 (1)

2.1工作原理 (1)

2.2外壳结构 (2)

3 功能介绍 (4)

3.1数据采集 (4)

3.2数据管理和存储 (4)

3.3参数设置和查询 (8)

3.4控制方式 (9)

3.5主要技术参数 (13)

4 安装使用 (17)

4.1接线说明 (17)

4.2安装方法 (17)

1概述

GK200专变采集终端采用高性能32位的ARM微处理器、实时操作系统，具有功能强大、处理速度快、运行稳定可靠等优点。广泛应用于大用电户，对用电量进行采集计算，控制和管理。该终端设备设计制造符合了《电力用户用电信息采集系统技术规范》、《电力用户用电信息采集系统型式规范》和国家电力、电子、通讯的相关标准。具有电度量采集、远程抄表、电量计算、功率计算、需量计算、历史数据查询、远程或本地定值设置、功控、电控，购电控、遥测、遥信、负荷越限报警、通讯等功能，可以通过GPRS 网络等方式进行远程数据传输。

2工作原理及结构

2.1工作原理

GK200型专变采集终端能够通过设定或定时采集并存储电能表的各项数据，并能通过无线模块（GPRS）或以太网与主站交换数据。具有32M超大数据存储空间，并能保证停电后数据可保存10年不丢失。终端采用大屏幕液晶显示，还具有远红外、RS485等通讯接口。将专变用户作为主要控制管理对象，实现电力用户的综合供用电监测、控制和管理。

图1 工作原理图

2.2外壳结构

图2 正面结构尺寸图

图3 外形结构尺寸图

图4 GPRS/CDMA通信模块图

图5 扩展模块图

3功能介绍

3.1数据采集

终端应实时采集位置状态和其它状态信息，发生变位时应记入内存并在最近一次主站查询时向其发送该变位信号或主动上报。

通过RS-485 通信接口终端能按设定的终端定时采集时间间隔采集、存储电能表数据，采集数据包括：有/无功电能示值、有/无功最大需量及发生时间、功率、电压、电流、电能表参数、电能表状态等信息，并在主站召测时发送给主站。

终端可实现电压、电流等模拟量采集功能，测量电压、电流、功率、功率因数等，电压、电流误差等级0.5。

3.2数据管理和存储

包括：实时和当前数据、历史数据、电能表运行情况监测。

实时和当前数据：

历史日数据：

历史月数据：

3.3参数设置和查询

1.时钟召测和对时

终端能接收主站的时钟召测和对时命令，对时误差不超过1s。终端时钟8h 内显示误差不大于2s。电源失电后，时钟能保持正常工作。

2.TA 变比、TV 变比和电能表常数

终端能由主站或在当地设置和查询TV变比Kv、TA变比Ki。

3.电压合格率统计

终端能由主站设置和查询电压越限参数。

4.功控时段和定值

终端能由主站设置和查询功控各时段和相应控制定值、定值浮动系数，控制轮次及告警时间等。

5.电能量定值

终端能由主站设置和查询电能量定值、定值浮动系数、控制轮次、月电能量控参数以及购电控和催费告警等参数。信号。

6.终端参数设置和查询

终端能由主站设置和查询终端ID、组地址、与主站通信地址等参数。

7.抄表参数

终端能由主站设置和查询抄表日、抄表时间等抄表参数。

3.4控制方式

功率定值闭环控制

功率定值闭环控制根据控制参数不同分为时段控、厂休控、营业报停控和当前功率下浮控等控制类型，四种功率控制类型的优先级由低到高是时段控、厂休控、营业报停控、当前功率下浮控。

1. 时段控

a) 主站依次向终端下发功控时段、功率定值、定值浮动系数、报警时间、控制轮次等参数，终端收到这些命令后修改功控时段、功率定值、定值浮动系数、报警时间、控制轮次等，参数修改有音响(或语音)告警通知用户。

b) 主站向终端下发时段控投入命令，终端收到该命令后显示“时段控投入”状态，当功率控制投入且不在保电状态时，自动执行功率定值闭环控制功能。终端在功控时段内监测实时功率，当功率超过设置值(定值×浮动系数)，终端应有3～10min 可设定时间的音响(或语音)告警，告警时间结束按轮次顺序和设定的间隔时间动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关。

c) 如终端监测实时功率已在规定时间内持续下降到设置值以下或已降到保安定值，则中止后续轮次的动作。

d) 终端自动执行功率定值闭环控制的过程中应在显示屏上显示定值、控制对象、执行结果等；

e) 控制时段结束或时段控解除后，应允许用户合上由于时段控引起的跳闸开关，并有音响(或语音)通知用户。

2. 厂休控

a) 主站向终端下发厂休控功率定值和控制延续时间、控制轮次等参数，终端收到这些命令后修改相应参数，并应有音响(或语音)告警通知用户。

b) 主站向终端下发厂休控投入命令，终端收到该命令后显示“厂休控投入”状态，当功率控制投入且不在保电状态时，自动执行功率定值闭环控制功能。终端在厂休日监测实时功率，当功率超过设置值(厂休日定值×浮动系数)，终端应有3～10min 可设定时间的音响(或语音)告警，告警时间结束按轮次顺序和设定的间隔时间动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关。

c) 如终端监测实时功率已在规定时间内持续下降到设置值以下或已降到保安定值，则中止后续轮次的动作。

d) 终端自动执行功率定值闭环控制的过程中应在显示屏上显示定值、控制对象、执行结果等信息。

e) 控制时段结束或厂休控解除后，应有音响(或语音)通知用户，允许用户合上由于厂休控引起的跳闸开关。

3. 营业报停控

a) 根据用户申请营业报停起、止时间，主站向终端下发营业报停控参数，终端收到这些命令后修改相应参数，并有音响(或语音)告警通知用户。

b) 主站向终端下发营业报停控投入命令，终端收到该命令后显示“营业报停控投入”状态。当功率控制投入且不在保电状态时，自动执行功率定值闭环控制功能。当终端监测实时功率超过设置值时，终端应有3～10min 可设定时间的音响(或语音)告警，告警时间结束终了，按设定的时间间隔动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关，直至实时功率在设置值之下。

c) 营业报停时间结束或营业报停控解除后，应有音响(或语音)通知用户，允许用户合上由于营业报停控引起的跳闸开关。

4. 当前功率下浮控制

a) 主站向终端下发当前功率下浮控制投入命令，同时下发下浮系数k %、平均负荷计算滑差时间M(min)；

b) 终端收到当前功率下浮控制投入命令后，当功率控制投入且不在保电状态时，自动执行功率定值闭环控制功能。根据设置参数计算当前定值，当终端监测实时功率超过当前定值时，终端应有3～10min 可设定时间的音响(或语音)告警，告警时间结束，按设定的时间间隔动作输出继电器，控制被控负荷开关，直至实时功率在当前定值之下。

c) 当前功率下浮控解除或控制时段结束后，终端允许用户合上由于当前功率下浮控引起的跳闸开关，并有音响(或语音)通知用户。

5. 功率控制的投入或解除

终端能由主站远方投入或解除其功率定值闭环控制的功能，并有音响(或语音)告警通知用户和在显示屏上显示状态。功控解除，应自动撤消由功率定值闭环控制引起的跳闸控制，并有音响或语音通知用户。当终端处于保电状态时，不执行功率定值闭环控制的跳闸。

6. 电能量定值闭环控制

电能量定值闭环控制可分为月电能量控制、购电能量(费)控制、催费告警三种控制类型，终端的控制过程如下：

①月电能量定值控制

a) 主站依次向终端下发月电能量定值、浮动系数及控制轮次等参数设置命令，终端收到这些命令后修改月电能量定值、浮动系数及控制轮次等相应参数，参数修改有音响(或语音)告警通知用户。

b) 主站向终端下发月电能量控制投入命令，终端收到该命令后显示“月电控投入”状态，自动执行月电能量定值闭环控制功能。终端监测月电能量，如月电能量达到设定的月电能量定值的80%~90％，能发出音响告警信号；月电能量超过设置值时，终端应按投入轮次动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关。

c) 终端自动执行月电能量定值闭环控制的过程中应在显示屏上显示定值、控制对象、执行结果等信息。

d) 月电能量控制解除或月末时，终端允许用户合上由月电能量控引起的跳闸开关。

②购电能量控制

a) 主站向终端下发购电能量控参数设置命令，包括购电能量设置单号、购电能量值、报警门限、跳闸门限、各费率时段的费率等参数，终端收到这些参数设置命令后修改相应参数，参数修改有音响(或语音)告警通知用户；

b) 主站向终端下发购电能量控投入命令，终端收到该命令后显示“购电控投入”状态，自动执行购电能量闭环控制功能。终端监测剩余电能量，如剩余电能量小于设定的告警门限值，应能发出音响告警信号；剩余电能量小于设定的跳闸门限值时，按投入轮次动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关。

c) 终端自动执行购电能量定值闭环控制的过程中应在显示屏上显示剩余电能量、控制对象、执行结果等信息。

d) 购电能量控解除或重新购电使剩余电能量大于跳闸门限时，终端允许用户合上由于购电能量控引起的跳闸开关。

③催费告警

a) 主站向终端下发催费告警参数设置命令，终端收到这些参数设置命令后修改相应参数，参数修改应有音响(或语音)告警通知用户；

b) 主站向终端下发催费告警投入命令，终端收到该命令后自动执行催费告警功能。终端在告警时间内发出音响(或语音)告警通知用户。当用户重新交费后，主站向终端下发催费告警解除命令，终止催费告警信号。

④电能量控制的投入或解除

终端能由主站远方投入或解除其当地按电能量闭环控制的功能，并有音响(或语音)告警通知用户和在显示屏上显示状态。

⑤保电、剔除功能

终端接收到主站下发的保电投入命令后，进入保电状态，自动解除原有控制状态，并在任何情况下均不执行跳闸命令。终端接收到主站的保电解除命令，恢复正常执行控制命令。

终端接收到主站下发的剔除投入命令后，除对时命令外，对其它任何广播命令或终端组地址控制命令均不响应。终端收到主站的剔除解除命令，恢复到正常通信状态。

7. 遥控

终端接收主站的跳闸控制命令后，按设定的告警延迟时间、限电时间控制被控负荷开关；同时终端应有音响(或语音)告警通知用户，并记录跳闸时间、跳闸轮次、跳闸前功率、跳闸后2min 功率等。终端显示屏应显示执行结果。

终端接收到主站的允许合闸控制命令后，应有音响(或语音)告警通知用户，允许用户合闸。

终端接收到主站的允许/禁止通话和允许/禁止主动上报命令，控制终端的通话和主动上报通信功能

8. 人机交互功能

GK200人机交互功能采用按键+液晶显示(必备)和红外线通讯(根据用户需求可选)两种方式，可完成终端各种数据和参数的显示及其参数设置功能。

3.5主要技术参数

1.供电方式

使用三相供电，在系统故障(三相三线供电断一相电压，三相四线供电断二相电压)的条件下，终端能正常工作。

2.电源要求

●3?100/220/380V在额定电压±30%范围内能正常工作。

●采用三相四线供电时，一相接地另两相升高不影响装置运行，能正确存储数据。

●50Hz,在偏差-6%～+2%内均能稳定工作

●抗浪涌干扰：4000V

●抗快速瞬变群脉冲干扰：4000V

●电源余量: 考虑到终端的扩充功能，电源设计留有充分的余量

3.性能指标

●在不与前置机通信的状态下，终端的消耗功率不大于5伏安/相。

●系统技术指标：

a)电压(60％Un～120％Un)精度: ≥0.5%

电流(20％In～120％In)精度: ≥0.5%

有功功率精度: ≥0.5% 无功功率精度: ≥1%

b)数据完整率≥98%

c)遥控正确率≥99.99%

d)年可用率≥99.5%

e)平均无故障时间≥20000小时

f)接收机接收灵敏度优于1μV；

发射机输出载波功率<10W；发射频偏≤5kHz

●系统存储：

a)每十五分钟采集正向有功电量、反向有功电量(总、尖、峰、谷、平；无功

电量：感性无功、容性无功；正向有功最大需量及发生时间)，储存时间≥30

天。

b)可抄读多功能表数据包括各种实时数据和历史数据(日月年)并存储。可由主

站定制电压、电流、功率因数、电量等各种曲线数据。

c)重要配置参数可永久保存。

4.输入回路

●遥信输入--- 输入路数：6路“1”代表闭合，“0”代表断开；

输入方式：无源触点

●模拟量输入---交流电流输入：0～6A ，回路功率为小于0.25V A；

交流电压输入：三相三线为100V；

三相四线为220V/380V；

回路功率为小于0.25V A；

●1路无源门节点开关量输入

5.输出回路

●遥控输出回路--- 输出路数：4路

输出继电器型式:双稳态继电器

触点容量:可通断250V、10A/ DC30V、10A

触点寿命：通、断上述额定电流不少于105次

跳闸方式：脉冲跳闸,脉宽500ms

●告警输出回路--- 输出路数：1路

触点容量：AC250/3A

6.通道接口

●具有红外通讯接口，能够对终端设置和读取数据。

●具有2路485通讯接口，能够对电度表数据进行采集，波特率600、1200、2400、

4800、9600可选，支持DL/T645-1997规约。

●具有GPRS无线通讯方式，支持GSM短消息功能，能够与主站通讯，支持

Q/GDW130-2005《电力负荷管理系统数据传输规约》，报文传输符合《电力二次系统安全防护规定》。

●无线收发模块符合YD/T1214-2002和YD/T1028-1999标准

7.停电运行

在失去交流电源的情况下，终端能保持数据和维持时钟芯片工作至少45天，并具有与前置机通讯至少三次(上报失电时刻的有功、无功电量值、事件等数据)。

8.外壳与结构

●终端具有足够的强度，正常运输条件下受到的振动和冲击均不影响其正常工作。

●按照GB/T5169.11对外壳和端子排及相关连接件进行试验，在端子排上施加

750℃高温30秒，端子及端子连接部分无火焰，移去灼热丝后，终端正常启动

运行。

●终端外壳符合GB/T4208-1993规定的IP51级要求，防尘防水到达标准。

●终端外壳、端钮壳可加封印，且终端天线在不打开封印的情况下无法正常取出。

●终端上带有可靠的接地端子，端子截面积不少于20mm2。

9.使用环境

●温度范围-25～+55℃；相对湿度<95%；最大绝对湿度<29g/m3。

●终端可承受66～108kPa，海拔3000m以下正常工作。

10.端钮盒

①间隙和爬电距离应符合表1要求，如下表1所示：

表1 间隙和爬电距离

②安全性要求

a) 绝缘电阻：温度在10 - 30℃、相对湿度小于80%的条件下绝缘电阻符合表2要求，如下表2所示。

b) 绝缘强度：符合表3规定，如下表3所示。

c) 冲击耐压：符合表4规定，如下表4所示。

表2 绝缘电阻

表3 试验电压

4安装使用

4.1接线说明

●终端应安装在通风干燥的地方。确保安装使用安全、可靠，在有污秽或可能损

坏终端的场所，终端应用保护柜保护，应避免阳光直射到终端面板上，应避免

雨水淋洒到终端的机箱上。

◆环境温度：-25℃-- +55℃

◆相对湿度：93％

●若终端固定在墙上，安装高度为终端箱体底部离地面1.1-1.4米，便于查看和接

线。

●终端安装后，不应晃动，无可视的倾斜。

●脉冲信号的输入线应采用双芯屏蔽线，并将屏蔽层良好接地，注意脉冲信号有

正负极性之分。遥信线和遥控线不能采用同一根多芯电线。使用网线时尽量使

用8芯5类线，不用4芯。

●脉冲线及遥信输入线应尽量远离交流电源线及其他干扰源，在与其他强电电源

线平行时，应至少保持60mm以上的间距。

●电源的接线：一般电源接在低压电源处，如果高压室找不到可靠电源，可将电

源接在功率PT上。外接电源的相线应接到交流电源扳上有220—L标记的端子上，中线接到有220—N标记的端子上

4.2安装方法

终端上部有挂钩螺钉孔,用M6×15螺钉固定,终端下部有2个安装PA4×10或PA4×12自攻螺钉固定,按下图所示的安装尺寸在底板上先钻好孔,底座固定在坚固、耐火、不易震动的物体上。

●脉冲线的连接：要求脉冲宽度80ms，无毛刺。

●遥控接线：被遥控的跳闸开关，视具体开关的型号不同分为二种情况。

如被遥控的跳闸开关为加压跳闸的类型时，遥控线一端的二根线接至双向终端中相应跳闸轮次继电器的常开触点上，遥控线另一端的二根线并联接在开关原先的跳闸回路

中。

如被遥控的跳闸开关为失压跳闸的类型时，遥控线一端的二根线接至双向终端中相应跳闸轮次继电器的常闭触点上，遥控线另一端的二根线串接在开关失压脱扣线圈回路中。