浙江浙一电气有限公司

### XGN-12智能终端模块数据采集与通信功能解析

#### **一、数据采集功能：多维度感知与高精度处理**
XGN-12智能终端模块通过集成先进传感器和信号处理技术，实现电力参数的实时、精准采集，为配网自动化提供可靠数据支撑。

1. **多参数实时监测**
- **电气参数**：采集有功功率、无功功率、功率因数、频率、零序电流和零序电压等，支持双向计量（正/反有功电量、四象限无功电量）。
- **状态量监测**：通过遥信输入（如开关分合闸位置、接地刀闸状态）和隔离断口可视化设计，实时反馈设备运行状态。
- **环境参数**：部分型号支持温度、湿度等环境数据采集，适应高海拔、湿热、严寒等恶劣环境。

2. **高精度采样与处理**
- **采样频率**：每周波128点采样，完整记录故障前4个周波和故障后8个周波的波形，确保故障录波数据接近真实。
- **计量精度**：电压（U）、电流（I）测量精度达0.5级，功率（P、Q）精度1级，频率（F）精度0.01级，满足线损计量和电能计量需求。
- **抗干扰设计**：采用硬件FIR滤波+软件中值滤波技术，有效抑制电磁干扰，提升数据有效率（如环境监测项目数据有效率从37%提升至92%）。

3. **故障特征提取**
- **暂态波形分析**：通过高速采样捕捉短路/接地故障的暂态过程，支持故障类型识别（如单相接地、相间短路）。
- **定位算法**：结合相电流互感器及零序电流互感器数据，通过多算法判别故障区域，实现精准定位。

#### **二、通信功能：高速传输与协议兼容**
XGN-12智能终端模块支持多通道、多协议通信，满足配网自动化对实时性和可靠性的要求。

1. **通信接口与速率**
- **有线接口**：配备4个RS232/RS485串口和2个10/100Mb网口，支持长距离稳定传输（RS485在200米内稳定）。
- **无线方案**：可选配LoRa或5G模块，适应不同场景需求（如LoRa在混凝土覆盖下保持2km通信，5G实现毫秒级延迟）。

2. **通信协议与标准**
- **支持协议**：IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、Modbus等，兼容主流配电自动化主站系统。
- **数据格式**：采用标准工业协议（如OPC UA），实现与PLC、MES系统的无缝对接，降低系统集成成本。

3. **数据传输与存储**
- **实时上报**：支持故障事件、状态变位等紧急数据优先上传，确保主站及时响应。
- **循环存储**：内置64条故障录波循环存储功能，支持历史数据追溯。
- **三重备份**：采用SD卡/SQLite/MQTT多级存储，提升数据可靠性（如断电恢复时数据丢失率仅15%）。

#### **三、功能协同：数据驱动配网自动化**
XGN-12智能终端模块通过数据采集与通信功能的深度协同，实现配网自动化核心需求。

1. **故障处理自动化**
- **就地处理**：通过延时合闸与变电站保护配合，实现短路/接地故障就地隔离，无需依赖主站或通信。
- **远程控制**：支持主站下发遥控指令（如合/分闸操作），实现远程自动化控制。

2. **状态监测与预警**
- **实时监测**：通过电压越限、负荷越限等告警上送功能，提前发现设备异常。
- **边缘计算**：部分型号集成边缘计算能力，实现局部决策（如频谱分析提前72小时预警轴承故障）。

3. **适应性与扩展性**
- **模块化设计**：支持负荷开关、断路器、熔断器等模块灵活组合，满足不同场景需求。
- **协议扩展**：通过FPGA的IP核配置，支持CAN/Modbus/EtherCAT等多种协议，节省改造成本。

#### **四、典型应用场景**
1. **城市电网改造**：适用于住宅小区、商业中心等人口密集区，实现故障快速定位与隔离。
2. **工业控制系统**：为大型机械设备、生产线提供稳定电力供应，支持双向计量和线损分析。
3. **交通枢纽**：在铁路、地铁、机场等场所实现电力分配与控制，保障高可靠性供电。
4. **新能源接入**：支持风力发电、光伏电站等分布式电源的并网管理，提升新能源消纳能力。