能源控制器

安装在公变或专变台区的智能采集与控制终端

能源控制器(Energy control and monitoring terminal unit ,简称“ECU”)安装在公变专变台区,可实现客户侧和配电侧计量与感知设备的灵活接入,具有数据采集、智能费控、时钟同步、精准计量、有序充电、用能管理、回路状态巡检、户变关系识别、停电事件上报等功能。

发展历史
能源控制器最早源于2014年由国网营销部组织开展的模组化终端预研项目。在用电信息采集系统建设过程中,存在原有用电信息采集终端在部分地区存在功能与需求不匹配和通信方式单一的问题,不能满足各地区的差异化需求,此外终端的种类较多,对制造企业的要求较高,制约了生产企业规模化生产。如果将用电信息采集终端设计成多个功能独立的模组结构型式,并按各地区实际需求配制相应的模组组合,可形成具有不同功能的终端,以满足市场对用电信息采集终端多样化的需求。基于上述原因,基于模组化外型的能源控制器应运而生,形成了以“产品模组化、模组产品化”为核心理念,并结合工业总线、分布式电源设计、嵌入式系统、大容量存储、多信道兼容互换等先进技术,通过对用户需求的理解和分析,将终端分解成多个独立、通用的功能模块。
2015年,由国网营销部基于国网科技项目“计量装置在线智能诊断及采集系统运行可靠性关键技术研究”研究成果“模组化终端硬件结构”,进一步提出需求,要求基于能源控制器的终端软件基于统一操作系统进行设计。
2016年,国网营销部组织编制的采集2.0终端分技术报告中,提出了硬件模组化、统一操作系统、统一终端软件平台的思路和方案,并提出了800M主频及4G存储空间的相关指标。该技术报告为能源控制器指明了发展方向。
2018年,国网营销部组织业内主流设备厂家开展了统一终端软件平台的进一步研究,提出“软件APP化、软件定义终端”的思路。
2019年,国网营销部组织多次会议讨论能源控制器相关的技术规范和形式规范,结合容器技术提出了统一操作系统、硬件接口层、系统APP、基础APP和高级APP的整体软件框架方案。
2020年,国网营销部根据业内设备厂家开发过程中碰到的技术问题,对能源控制器相关规范进行了修订。至此,能源控制器形成了量产产品。
工作原理
系统整体电源由AC/DC单元提供,共包括两部分,其中一部分直接给交采板计量单元供电,另一部分再通过电源管理单元输出5V及3.3V给核心板、主板及模块供电。主板外设包括点阵液晶、百兆以太网、ESAM、USBHUB、蓝牙模块、功能模组(4G、控制、遥信、485、载波、回路巡检等,模块通过USB与主板进行通信)、USB调试口等,其中遥信跟RS-485模块采用隔离DC/DC方案设计;主板与交采板之间通过SPI/UART进行通信。
功能特点
功能配置如下:数据采集、数据处理、参数、控制、事件、数据传输、时钟及定位、本地功能、能源控制器维护、安全防护、台区智能监测、电能质量分析、低压侧用电管理、无功补偿、分布式能源管理、多元化负荷管理、能效管理等功能。
应用
能源控制器用于计量、测量、边缘计算。在电力信息采集系统具有普遍应用,在低压居民台区,以变压器为中心,以居民用户为末端节点,基于HPLC载波技术形成台区能源控制网络,实现台区计量、变压器监测、环境量采集、分支/表箱设备采集、居民用户电能、水、气、热能计量数据采集,以及台区负荷控制及优化,在工商业用户,除了计量与采集外,更多的是用于企业负荷控制与能效管理。除此之外,还可用于电动汽车有序充电、分布式能源管理、电能质量分析等。
技术参数
注意事项
能源控制器根据应用场景分成公变专变,根据应用场景可配备不同的功能模块形成对应的设备。如公变标配HPLC模块、远程通信模块、回路巡检模块、遥脉模块、RS-485模块;专变标配控制模块、远程通信模块、回路巡检模块、遥脉模块、RS-485模块。
能源控制器基于统一的基础APP,根据统一的接口标准,可实现不同设备厂家相同功能高级APP的互换以及新功能APP的拓展安装。
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