用电信息采集终端基础知识
电力用户用电信息采集系统
电力用户用电信息采集系统一、教学内容本节课的教学内容来自小学科学教材第四章《生活中的能源》的第三节《电力》。
本节内容主要介绍电力用户用电信息采集系统的基本原理和应用。
通过本节课的学习，学生将了解电力用户用电信息采集系统的作用、组成及工作原理，提高节约用电的意识。
二、教学目标1. 了解电力用户用电信息采集系统的基本原理和组成。
2. 学会正确使用电力用户用电信息采集系统，提高节约用电的意识。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和创新能力。
三、教学难点与重点重点：电力用户用电信息采集系统的基本原理和组成。
难点：电力用户用电信息采集系统的实际操作。
四、教具与学具准备教具：电力用户用电信息采集系统模型、PPT课件。
学具：学生分组实验套件、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过讨论家庭用电情况，引导学生关注电力用户用电信息采集系统的作用。
2. 知识讲解：利用PPT课件，介绍电力用户用电信息采集系统的基本原理和组成。
3. 例题讲解：分析一个典型的电力用户用电信息采集系统的案例，让学生了解实际应用。
4. 随堂练习：学生分组进行实验，操作电力用户用电信息采集系统，观察并记录数据。
5. 课堂小结：6. 作业布置：设计一份家庭用电信息采集表，记录家庭用电情况，并提出节约用电的建议。
六、板书设计板书内容：电力用户用电信息采集系统1. 基本原理2. 组成3. 应用七、作业设计作业题目：1. 请简述电力用户用电信息采集系统的基本原理。
2. 请列举电力用户用电信息采集系统的组成部件。
3. 请结合生活实际，谈谈电力用户用电信息采集系统的应用。
答案：1. 电力用户用电信息采集系统的基本原理是通过对家庭用电情况进行实时监测，将数据传输至数据分析中心，从而实现对家庭用电的智能管理。
2. 电力用户用电信息采集系统的组成部件包括：数据采集器、数据传输模块、数据分析中心、用户终端等。
3. 电力用户用电信息采集系统在生活中的应用主要包括：智能家居、节能减排、电力市场需求响应等。
电力计量采集知识点总结
电力计量采集知识点总结一、电力计量概述1. 电力计量的基本概念电力计量是指对电能消费进行测量、记录和统计的过程，是电能消费管理的基础。
电力计量包括工业、商业、民用等领域，是国民经济中必不可少的一部分。
2. 电力计量的重要性电力计量可以作为电能消费的依据，对电能的使用情况进行监控和分析。
同时，电力计量也是电能计费的基础，对于电力公司和用户来说都十分重要。
通过电力计量，可以更好地管理电能消费，提高能源利用效率，降低能源浪费。
3. 电力计量的发展趋势随着科技的不断进步，电力计量领域也在不断发展。
计量设备的智能化、数字化和网络化趋势日益明显，新型的电能计量装置和系统不断涌现，为电力计量的管理和运营带来了更多的便利和效益。
二、电力计量采集系统1. 电力计量采集系统的基本组成电力计量采集系统由计量终端、通信通道、数据中心等组成。
计量终端是指安装在用户端的电能计量设备，用于采集电能数据；通信通道负责将采集到的数据传输至数据中心；数据中心是对数据进行存储、统计和分析的地方。
2. 计量终端计量终端是电力计量采集系统的关键组成部分，其主要功能是采集电能数据。
计量终端的发展经历了从机械式到电子式、再到智能化的变革，新型的计量终端具有更高的精度、更强的抗干扰能力和更多的功能特性。
3. 通信通道通信通道是计量终端与数据中心之间的数据传输通道，其主要作用是将采集到的电能数据传输至数据中心。
通信通道的种类有很多，包括有线通信和无线通信，而且随着通信技术的发展，通信通道的速度和稳定性也得到了大幅提升。
4. 数据中心数据中心是电力计量采集系统的核心部分，其主要工作是对采集到的数据进行存储、管理和分析。
数据中心能够实现对电能数据的实时监控和处理，并能够生成相应的报表和分析结果，为电力管理和决策提供参考依据。
三、电力计量技术1. 电能计量技术的分类电能计量技术可以分为直接测量和间接测量两种类型。
直接测量是指通过安装在电能系统中的测量仪表直接对电能进行测量，主要用于小型用户和临时场所；间接测量是指通过对电能参数的间接测量来获得电能量，主要用于中小型用户和集中式计量。
电力用户用电信息采集----系统常用功能介绍
运行管理-时钟管理
功能菜单：运行管理->时钟管理 功能描述：时钟管理，统计分析终端时钟情况，对时钟超差超过5分钟的进行对时。
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运行管理-数据维护
功能菜单：运行管理->数据维护->变电站维护 功能描述：数据维护，采集系统电表及终端档案与变电站调度系统的终端及 电表档案进行相互关联，确保变电站数据接口正常运行，并使变电站抄表数据 正常的应用到营销自动化抄表业务中
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统计查询-数据查询分析
3.公用配变用户
功能菜单：统计查询->数据查询分析->公用配变用户 功能描述：公用配变用户数据查询主要包含：表码查询、失败清单、电流查询、电压查询以及电 量查询。
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统计查询-数据查询分析
4.电量统计数据
功能菜单：统计查询->数据查询分析 功能描述： 电量统计数据主要包含：地区用电负荷、行业用电分析、用户用电排名和地区电量 分布。
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高级应用-线损分析
系统根据营销系统模型或者自定模型进行线损计算，并提供相应的线损查询、分析 的功能主要包括：线损模型设计、线损综合分析等功能。
线损模型设计
线损综合分析
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高级应用-线损分析
1.线损模型设计
功能菜单：高级应用->线损分析->线损模型设计 功能描述：系统根据获取的营销业务应用系统的线损模型计算线损，同时可根据实际需要 定义线损考核单元模型
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高级应用-重点用户监测
4.重点用户双回路对比分析
功能菜单：高级应用->重点用户监测->双回路对比分析 功能描述：通过采集终端中的交流采样装置，在主站系统中对用户计量回路与参考回路 (保护回路或者一次侧回路)的用电差异进行比对分析，发现用户用电历史和窃电过程
4.用电信息采集终端简介
用电信息采集终端培训资料第一章标准宣贯1．标准简介中国电力联合会制定的行业标准：国家电网公司制定的企业标准：电力用户用电信息采集系统系列标准由功能规范、技术1．功能规范对系统及终端的功能进行规范统一，系统主要功能包括数据采集、数据管理、控制、综合应用、运行维护管理、系统接口等；2．技术规范规定了专变采集终端、集中抄表终端、通信单元的环境条件、机械影响、工作电源、绝缘性能、输入/输出回路、功能、电磁兼容、连续通电稳定性等方面的技术要求；3．型式规范规定了专变采集终端、集中器、采集器的类型代码、外形结构、显示要求、通信接口结构、安装尺寸、材料工艺等型式要求；4．通信协议规定了系统主站和终端之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则，以及集中器与本地通信模块的物理接口和帧格式等；5．安全规范主要从边界、主站、采集信道、采集设备、应用和密钥管理方面全面分析并规范了系统安全防护技术和设备功能、性能要求；6．设计导则规定了主站软件和终端应用的设计架构、关键流程要求、界面设计要求等、以及系统建设典型方案；7．检验规范规定了在不同环节对系统、终端和通信单元进行检验及验收的条件、项目和方法；8．管理规范规定了系统主站、通信信道、终端的建设、运行和管理的要求。
用电采集终端讲义4大型专变用户低压用户低压用户中小型专变2．本标准的特色1． 通过主站、终端、电能表多个环节实现费控功能，费控方式灵活多样；2． 制定了完整的通信协议，实现了主站与终端的完全兼容，终端与通信模块物理接口的兼容；3． 统一了终端的外形结构，便于现场安装；4． 功能、协议、外形的统一达到了标准化的要求，实现了集中规模招标，国网下属电力公司工程现场统一维护；5． 实现了终端和通信模块的互换，可以兼容多种通信技术方案，便于现场维护； 6． 设计思想符合“信息化、自动化、互动化”的智能电网特征。
3．原负控、配变、集中器遵循标准简介4．概念专变（专用变压器）：用户自己独立配置，独立使用的变压器，电力部门原则上要求负荷大于50KW的用户都设置专变，由用户自己管理，也可委托电力部门管理，大于500KV A的变压器要求高压计量。
电能采集基础知识
电能采集基础知识集中式设计方案概述本设计方案按照省、市公司大集中的模式进行设计，按“一个平台、两级应用”的原则在省（直辖市）公司建设全省（直辖市）统一的电能信息采集与管理系统数据平台，各地市公司以工作站的方式接入系统。
逻辑结构逻辑结构说明：1）集中式电能信息采集与管理系统在逻辑方面分为采集层、通信层以及主站层三个层次。
其中主站层又分为前置采集、集中式电能信息采集与管理系统数据平台、省（直辖市）系统应用以及地市（供电局）系统应用几大部分。
在全省（直辖市）范围内建设一套系统主站，同时为省（直辖市）和地区供电局两级提供系统应用服务，并统一与营销内部系统和营销外部系统进行接口。
营销内部系统指SG186电力营销业务应用或现有营销信息管理系统，除此之外的电能采集基础知识系统称之为营销外部系统。
2）集中式电能信息采集与管理系统统一实现购电侧、供电侧、售电侧三个环节电能信息数据的采集与处理，构建完善的电能数据采集与管理数据平台。
3）集中式电能信息采集与管理系统统一接入系统主站与现场终端的所有通信信道（对于 230MHz 等专网信道还需进行组网设计和建设），并集中管理系统所有终端。
物理结构物理结构说明：电能信息采集与管理系统物理结构由采集对象、通信信道、系统主站等三部分组成，其中系统主站部分建议单独组网，与营销内部系统和营销外部系统以及公网信道采用防火墙进行安全隔离。
采集对象指安装在现场的采集终端及计量设备，主要包括厂站采集终端、专变采集终端、公变采集终端、低压集中抄表终端以及电能表计。
通信信道是指系统主站与采集终端的通信信道，主要包括GPRS、CDMA1X、230MHz 专用无线、 PSTN、ADSL 以及光纤专网等。
- 2 -电能采集基础知识集中式电能信息采集与管理系统在省（直辖市）公司侧建设一套主站，各地市公司（供电局）不单独建设主站，各地市公司（供电局）工作站通过电力公司内部专用的远程通信网络接入省（直辖市）公司主站。
用电信息采集系统培训
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。
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通信信道类型
分类
远程通信
专网通信
公网通信
无线公网信道 有线公网信道
本地通信
有线通信 无线通信
信道类型 230MHz无线专网
光纤专网
GPRS CDMA ADSL PSTN拨号 窄带载波 宽带载波 RS485总线 微功率无线
5.用电信息采集系统
5.1 采集主站 用电信息采集主站作为与现场采集终端通信的唯一接口，不仅负责与现场采 集终端的通信，同时还负责通信信道管理、采集数据等工作，所以对采集主站的 实时性、安全性、稳定性等方面的要求较高。具体而言，主站应具备的功能如下：
用电信息采集系统培训
目录 CONTENTS
01 概述 02 系统体系 03 主要模块
概述
电力用户用电信息采集系统是通过对配电变压器和终端用户用电数据的采集和分析，实现用电监 控，推行阶梯电价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查（防窃电） 、负荷预测和节约用电成本等目的，是全面实现营销业务管理与用户服务手段自动化、信息化、 互动化的基础，为加快推进营销现代化建设提供重要的数据支撑。用户用电信息采集系统的定位 是营销技术支持系统的重要组成部分，既可通过文件、中间库、WebService方式为营销业务应用 系统提供数据支撑，同时也可独立运行，完成档案管理、数据采集管理、负荷管理、费控管理、 线损分析等功能。
电能量采集系统基础知识讲解
PE
S0 NC S1 NC S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 NC S12
N L
+ PE
电源
EDAD2001-C功能配置
RS485接口 9 路 每板可接入电表9*32块
电源模块 1 路 装置供电
MODEM
1 路 用于维护或远传
以太网口 2 路 用于维护或远传
基础概念 二、电能量采集终端（煜邦EDAD2001-C）
基础概念 二、电能量采集终端（煜邦EDAD2001-C）
【基本设置和操作】 （6）“通信口设置”
在该窗口中可以对采集器的通信端口进行设置。使用组合键“Alt-C”可以在读表口设置、主站 口设置及子口设置之间切换。在通信端口显示窗口中不同的行代表不同的通信端口，通信端口所在行 字体为黑色表示该端口当前正在使用中，端口所在行字体为浅灰色表示该端口当前被禁用，端口所在 行表格为绿色表示该端口被选中，使用“上、下”方向键可以选中不同端口，可以按回车键进入被选 中的端口对该端口各参数进行设置。
基础概念 二、电能量采集终端（煜邦EDAD2001-C）
【基本设置和操作】 主站口设置:
（1）“规约”和“子规约”选项用于选择采集器与主站（电表）的通讯规约； （2）“连接方式”选项用于选择采集器与主站（电表）的物理连接方式； （3）“槽号”“板卡类型”“子口号”选项用于设置采集器与主站（电表）的连接所采用的板卡所处 的位置（详见后背板顶部的丝印）、板卡类型以及连接位于板卡的第几子口上（版卡上端口从上至下 依次为1、2、3……）； （4）“波特率/端口号”选项用于设置采集器与主站通讯的波特率或者网络端口号。
召测量采集可以读取电能表提供的各种信息，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功 率因数、最大需量及其发生时间等。召测量按照“表号”为索引进行查询。“表号”按照电能表注册 的先后顺序进行编号。“召测量查询”窗口可分别查询“当前数据”、“历史数据”、“零点数据” 及“分时数据”，按“ALT＋C”可在这三种查询方式中切换。
配电网自动化技术第七章 电力用户用电信息采集
通信平台（前置采集）
通信层
230M、GPRS、CDMA1X、PSTN、ADSL、 中压载波、光纤专网等
图7-7 营销系统 网省集中部署两 级系统逻辑架构
采集层 采集终端（厂站终端、专变终端、公变终端、低压集抄终端）
省市两级分布式部署方案
接一级系统
前置采集数据库
数据 服务器
磁盘阵列
系统主站 通信信道 采集设备
居民用户
电能数据：总电能示值、各费率电能示值； 事件记录：电能表记录的事件记录数据； 其他数据：预付费信息等。
公用配变考核计量点
电能数据：总电能示值、总电能量、最大需量等； 交流电气量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等； 工况数据：开关状态、终端及计量设备工况信息； 电能质量：电压、功率因数、谐波等越限统计数据； 事件记录：电能表记录的事件记录数据。
• 本地信道用于现场终端到电表的通信连接，高压用户在配电 房电表处就近安装专变采集终端，采用RS-485方式与电表 连接。而在低压用户中，在一个公用配变下有大量电力用户， 用电容量小，计量点分散。为了将信息采集系统的成本控制 在一个可接受的范围内，需要通过一个低成本的本地信道方 式将信息集中，再进行远程传输到系统主站。在低成本解决 方案中，低压电力线载波、微功率无线网络、RS-485通信 都是可选择方案。
RS-485
抄表集 中器
其他终端
电能表 智能设备 U盘
笔记本
图7-10 公用配电变压器监测终端通信接口配置
7.4 集中抄表系统
主站
供电公司
集中器
通信网
集中器
远程信道
台区公用 配电室或 集中器表箱
采集器
… 电能表
采集器
采集器
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终端调试
• 送电后设置终端参数
采集参数：包括采集电能表数量，各只电能表所在路数和 序号，通讯规约，表地址等。 与主站的通讯参数：终端通讯主通道，备用通道，IP地址、 网关、子网掩码等（GPRS方式不需要设置，SIM卡自动寻 网）。
• 主站添加档案
• 将客户、终端档案从CMS系统内导入主站系统——监测到 终端上线——下发数据采集任务、负荷（电量）控制方案 等——定时采集数据，实现监控。
采集模块
专变终端
多采用RS485串口通信方式与电能表连接， 实现数据采集
集中抄表终端 多采用载波或RS485总线通信方式与电能表连
接，一个采集器可连接多个电表，一个集中器 可连接多个采集器，实现数据采集
用电信息采集终端工作原理
通讯模块支持热插拔
专变终端
主要有光纤网络通讯、GPRS（CDMA）、电 话拨号、 230M Hz无线通信及载波通信等
集中抄表终端 主要有光纤网络通讯、GPRS（CDMA）、及
载波通信等
用电信息采集终端工作原理
中央处理单元接收数据、存储数据、发送 数据，扣减电量，根据设定好的判断条件 生成报警事项等。 显示模块显示终端的一些信息，便于现场 查看。包括电压、电流、是否接跳闸端口 、是否保电、剩余电量等等，一般采用液 晶显示屏。
集中抄表终端
用于低压商业、小动 力、办公、居民等用 户用电信息采集 包括集中器、采集器 采集器可下挂多块电 表，集中器可下挂多 个采集器
分布式能源监控终端
用于接入公用电网的 用户侧分布是能源系 统 实现对双向电能计量 设备的信息采集、电 能质量监测，并可接 受主站命令对分布式 能源系统接入公用电 网进行控制
智能电网
用电信息采集系统未来发展方向
系统建设的价值
管理和控制成本的能力
• 通过改变使用电网电力的时间 来降低电费 • 通过监测实时家庭电器能源消 耗来管理成本 • 通过允许电网自动调节家庭电 器配置来降低费用 • 通过主动参与高峰用电节能来 降低费用
减少环境影响
• 通过改变用电行为而节 约用电、使用清洁能源 ，降低能源消耗，减少 CO2排放
用电信息采集终端是一种采集设备。
采集对象
信息采集点的用电信息
采集目的 数据双向传输以及转发或执行控制命令，完成数
据采集及数据管理等任务
用电信息采集终端的分类
专变采集终端
用于用电容50kVA及 以上专变用户以及公 用配变上的用于内部 考核计量点的用电信 息采集 实的监控现电能表数 据采集、电能计量设 备工况、供电电能质 量监控以及客户用电 负荷和电能量的监控 等功能
数据存储能力
支持一段时间内，各 类数据的存储、保存 工作。
用电信息采集终端现状
• 2010年以前，各省市根据自身需求，制定各 自的终端设计方案，故在功能、外型及建设 方案上均不一样。 • 2010年以后，国网形成了一系列的企业标准， 从终端的设计、采购、建设都进行了规定。 并要求未来5年，完成用电信息采集系统的 建设工作。
终端的主要技术指标
通信方式
上行与主站之间能够 支持的通信方式。主 流通信方式有：无线、 光纤、载波等。多采 GPRS/CDMA方式。 下行与主站之间能够 支持的通信方式。主 流通信方式有： RS485、RJ45、载 波、小无线等。多采 用RS485方式。
数据采集能力
以固定的间隔，采集 下挂计量设备的各类 数据 以固定间隔，通过交 采功能从回路中采集 各种交采数据 可支持同时采集多块 计量设备 支持命令透传功能
总结
• 用电信息采集系统的工作原理 • 用电信息采集系统的逻辑结构 • 用电信息采集系统的功能 • 用电信息采集终端的分类 • 用电信息采集终端的工作原理 • 用电信息采集终端的安装、调试
谢 谢
用电信息采集终端工作原理
主站前置
通信接口 通信接口 通信接口 3G/GPRS 等无线公网
通信信道 上行通讯
光纤专网 集中抄 表终端 采集器
载波
采集设备 下行通讯
低压载波 RS485 光纤通信
低压载波 光纤通信
专变终端
低压载波 RS485 光纤通信
采集器
计量设备
计量设备
计量设备
终端逻辑接线图
用电信息采集终端工作原理
更准确的费用 • 不再估算电力使用 • 更信任读表准确度 • 准确费用预测
应用实例
• Google PowerMeter • /pow ermeter/about/index.html
系统关键技术
扩展功能开发 主站数据处理、存储 双向通信技术研究 用电信息采集设备研究 智能计量设备研究 相互制约 相互影响
GPRS/3G天线
3 4 通信 模块 中 央 处 理 单元 数据缓存 液晶显示 信号指示灯 2 采集模块 电 终端内部结构图 源 1
红外接口 SIM卡
计量设备
用电信息采集终端工作原理
电源模块
有交采功能 无交采功能
需要接入电压、电流，接线方式与三相电能 表相同。 只需接入220V交流电压即可。
用电信息采集终端工能模块
基本功能模块
数据采集、数据管 理、实时监测及运行 维护管理等功能
扩展功能模块
电能质量监测、用 电分析和管理、相 关信息发布、分布 式能源监控、智能 用电设备的信息交 互等功能
用电信息采集系统发展现状
上海为例
负控系统
大用户 采集系 统 低压集 抄系统
电力用户用电 信息采集系统
国网技术学院 李蕊 Email：rainfishcat@
课程安排
1
用电信息 采集系统
2
主要内容
3
用电信息 采集终端
终端安装 终端调试
用电信息采集系统
1 2 3 4 5
基本概念 系统逻辑架构及工作原理 系统的主要功能模块 系统发展现状及未来发展方向 系统关键技术
基本概念
国网企业标准 Q/GDW 373-2009 中的定义
电力用户用电信息采集系统是对电力 用户的用电信息进行采集、处理和实 时监控的系统。
概念解析
采集对象
电力用户的用电信息
采集目的 实时监控现场设备、支撑多种管理业务的需求
系统的逻辑架构
系统的工作原理
汇报 询问 父母 保姆 反馈 看护 幼儿
主动上报 采集 系统主站 用电信息 采集终端
主动上报 采集 计量设备
思考
用电信息采集终端在用电 信息采集系统中扮演什么 纽带 样的角色
课程安排
1
用电信息 采集系统
2
主要内容
3
用电信息 采集终端
终端安装 终端调试
用电信息采集终端
1 2 3 4 5
基本概念 终端的分类 终端的工作原理 终端的主要技术指标 终端的发展现状
基本概念
国网企业标准 Q/GDW 373-2009 中定义
课程安排
1
用电信息 采集系统
2
主要内容
3
用电信息 采集终端
终端安装 终端调试
终端安装
终端安装
• 现场勘查，在CMS系统中制定终端配置、安 装方案 • 选择终端安装位置，尽量靠近需采集的电能 表，常见的挂表位置：电能表屏前，电能表 屏后，考核用计量箱内。 • 接线： 电源线（电压、电流线）——485接线—— 跳闸控制线——门禁开关连线等辅助接线。