电力用户用电信息采集系统集中抄表终端技术规范 ln.docx
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电力用户用电信息采集系统集中抄表终端技术规范ln
08-电力用户用电信息采集系统集中抄表终端技术规范
电力用户用电信息采集系统
集中抄表终端技术规范
江苏省电力公司
2010年8月
目 录
电力用户用电信息采集系统
低压集中抄表终端技术规范
1范围
本技术规范规定了江苏电力用户用电信息采集系统中低压用户用电信息集中采集的抄表终端的技术条件,是在国家电网公司有关“电力用户用电信息采集系统”系列标准基础上,根据系统建设的需要,对标准的引用和进一步的补充规定及细化说明,本规定中未提及到的内容以国家电网公司“电力用户用电信息采集系统”系列标准为准。
本规范适用于江苏省城网低压电力用户集中抄表终端的制造、检验、使用和验收。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。
GB/T4208-2008外壳防护等级(IP代码)
GB/T15464-1995仪器仪表包装通用技术条件
GB/T17215.211-2006交流电测量设备通用要求试验和试验条件—第11部分:
测量设备
GB/T17215.321交流电测量设备特殊要求第21部分静止式有功电能表(1级和2级)
GB/T17215.322交流电测量设备特殊要求第22部分静止式有功电能表(0.2s级和0.5s级)
GB/T17215.323交流电测量设备特殊要求第21部分静止式无功电能表(2级和3级)
GB/T2829-2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)
DL/T533-2007电力负荷管理终端
DL/T614多功能电能表
DL/T645多功能电能表通信规约
DL/T698.1-2009电能信息采集与管理系统第1部分:
总则
Q/GDW129-2005电力负荷管理系统通用技术条件
Q/GDW130-2005电力负荷管理系统数据传输规约
Q/GDW373-2009电力用户用电信息采集系统功能规范
Q/GDW374-2009电力用户用电信息采集系统技术规范
Q/GDW375.3-2009电力用户用电信息采集系统型式规范第三部分:
采集器型式规范
Q/GDW376-2009电力用户用电信息采集系统通信协议
Q/GDW379.3-2009电力用户用电信息采集系统检验技术规范第三部分:
集中抄表终端检验技术规范
3术语和定义
低压集中抄表终端
是指收集低压供电的电力用户电能表数据,并进行处理储存,同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备,以下简称为集抄终端。
4终端分类和类型标识代码
4.1分类
集抄终端类型标识代码分类见表1。
表1类型标识代码分类说明
DC
X
X
X
X
-XXXX
分类
上行通信信道
下行通信信道
温度级别
产品代号
DC-低压集中抄表终端
G-无线G网
C-无线C网
L-有线网络
P-公共交换电话网
T-其它
下行通信信道:
J-微功率无线
Z-电力线载波
L-有线网络
1~9-1~9路电能表接口
1-C1
2-C2
3-C3
4-Cx
由不大于8位的英文字母和数字组成。
英文字母可由生产企业名称拼音简称表示,数字代表产品设计序号
4.2选用类型
集抄终端:
类型标识代码为DCGL14-XXXX或DCCL14-XXXX。
上行通信信道选用无线公网G网或C网,或者光纤网络,下行信道为有线,1路RS485总线式电能表接口【分两路分别隔离输出(扩大驱动能力),每端口具备接入32只电能表的驱动力,每个终端最大接入总数为64只电表】。
气候环境选用Cx级,见表2。
在额定工作条件下,电路和绝缘体不应达到可能影响终端正常工作的温度。
5技术要求
5.1环境条件
5.1.1参比温度及参比湿度
参比温度为23︒C;参比湿度为40%~60%。
5.1.2温湿度范围
终端设备正常运行的气候环境条件见表2。
表2 气候环境条件分类
场所类型
级别
空 气 温 度
湿 度
范围
℃
最大变化率a
℃/h
相对湿度b
%
最大绝对湿度
g/m3
遮蔽
C1
-5~+45
0.5
5~95
29
C2
-25~+55
0.5
10~100
户外
C3
-40~+70
1
35
协议特定
Cx
-25~+70
1
10~100
35
a温度变化率取5min时间内平均值。
b相对湿度包括凝露。
根据江苏省地域条件,气候环境条件分类协议特定Cx。
5.1.3大气压力
63.0kPa~108.0kPa(海拔4000m及以下),特殊要求除外。
5.2机械影响
终端设备应能承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏。
机械振动强度要求:
——频率范围:
10Hz~150Hz;
——位移幅值:
0.075mm(频率≤60Hz);
——加速度幅值:
10m/s2(频率60Hz)。
5.3工作电源
5.3.1工作电源
集抄终端使用单相电源供电。
工作电源额定电压:
AC220V,允许偏差20%~+20%;频率:
50Hz,允许偏差-6%~+2%。
5.3.2功率消耗
在非通信状态下,集抄终端消耗的视在功率应不大于5VA、有功功率应不大于3W。
5.3.3失电告警
集抄终端具备失电快速检测功能,在供电电源中断后,应立即向主站上报停电告警事件。
终端的剩余电荷(或后备电源)应使终端在停电后能继续工作一段时间,确保能发出送出一条告警报文,主动将停电事件记录(ERC14)上报到主站。
5.3.4时钟和数据失电保持
集抄终端应采用带温度补偿的硬件时钟计时单元,计时单元的日计时误差≤±1s/d。
供电电源中断后,应有措施保持时钟继续计时,保持的时间不少于一个月。
电源恢复时,终端保存数据不丢失,内部时钟正常运行。
终端所使用的电池(包括停电后备电池)在终端寿命周期内无需更换,断电后可维持内部时钟正确工作时间累计不少于5年。
电池电压不足时,终端应自动提示、报警。
5.3.5抗接地故障能力
低压三相电源在非有效接地系统或中性点不接地系统中,在接地故障及相对地产生10%过电压的情况下,没有接地的两相对地电压将会达到1.9倍的标称电压。
在此极端供电情况下,终端不应出现损坏。
供电恢复正常后,终端应正常工作,保存数据应无改变。
5.4可靠性指标
在正常工作状态连续通电72h,在72h期间每8h进行抽测,其功能和性能应满足相关要求。
集抄终端的平均无故障工作时间(MTBF)不低于7.6×104h。
5.5数据传输信道
5.5.1通信信道
集抄终端与主站的通信信道采用无线公网或光纤网络,与电能表的本地通信采用RS485总线方式。
5.5.2通信信道接口
集抄终端通信接口应采用模块化、标准化设计,要满足采用不同通信方式的通信模块可互换的要求,通信单元性能应符合Q/GDW374.3—2009相关要求。
5.5.3通信协议
集抄终端与主站的通信协议应符合Q/GDW376.1—2009及其备案文件的要求;与主站的通信链接采用平衡信道传输方式,应能支持规约中的三种工作模式。
集抄终端与电能表的本地通信至少应支持DL/T645-1997、DL/T645-2007及其备案文件的要求并能识别和适应不同的通信速率,并可根据要求增加指定的规约。
5.5.4天线
采用无线信道时,应保证在不打开终端封印的情况下无法使天线由终端上拔出或拆下。
5.6外壳及其防护性能
5.6.1外形结构
集抄终端的结构应符合Q/GDW375.3-2009《电力用户用电信息采集系统型式规范:
采集器型式规范》采集器I型外观型式的结构要求,通信模块的结构符合A.6.2短距离无线通信模块的要求,结构的具体说明见本规定的附件A部分。
集抄终端外形结构在外形尺寸、安装尺寸、接线端子、通信接口、铭牌、标志标识上各个厂商之间应达到统一。
5.6.2机械强度
集抄终端的机箱外壳应有足够的强度,外物撞击造成的变形不应影响其正常工作。
5.6.3阻燃性能
终端阻燃性能应符合GB/T5169.11的阻燃要求。
5.6.4外壳防护性能
终端外壳的防护性能应符合GB/T4208规定的IP51级要求,即防尘和防滴水。
5.6.5接线端子
——强电端子和弱电端子分开排列,具备有效的绝缘隔离。
电压出线端子的结构应与截面为1.5~2.5mm2的引出线配合。
其它弱电出线端子的结构应与截面为0.5~1.5mm2的引出线配合。
——端子排的最小电气间隙和爬电距离应符合本部分5.6.9的要求。
——端子排的阻燃性能应符合GB/T5169.11的阻燃要求。
——应在端子盖内侧刻印接线端子、辅助接线端子等接线图,接线图清晰、永久不脱落。
5.6.6加封印
外壳、翻盖、端子座盖应能加封印。
5.6.7金属部分的防腐蚀
在正常运行条件下可能受到腐蚀或能生锈的金属部分,应有防锈、防腐的涂层或镀层。
5.6.8接地端子
终端如果需要接地,接地端子应能与4mm2导线良好配合接触。
5.6.9电气间隙和爬电距离
裸露的带电部分对地和对其它带电部分之间,以及出线端子螺钉对金属盖板之间应具有表3规定的最小电气间隙和爬电距离。
对于工作在海拔高度2000m以上的终端的电气间隙应按GB/T16935.1的规定进行修正。
表3最小电气间隙和爬电距离
额定电压(V)
电气间隙(mm)
爬电距离(mm)
U≤25
1
1.5
25<U≤60
2
2
60<U≤250
3
4
250<U≤380
4
5
5.7绝缘性能要求
5.7.1绝缘电阻
集抄终端各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如表4所示:
表4绝缘电阻
额定绝缘电压
V
绝缘电阻
MΩ
测试电压
V
正常条件
湿热条件
U≤60
≥10
≥2
250
60<U≤250
≥10
≥2
500
U>250
≥10
≥2
1000
注:
与二次设备及外部回路直接连接的接口回路采用U>250V的要求。
5.7.2绝缘强度
电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和电气隔离的各回路之间以及输出继电器常开触点回路之间,应耐受如表5中规定的50Hz的交流电压,历时1min的绝缘强度试验。
试验时不得出现击穿、闪络现象,泄漏电流应不大于5mA。
表5 试验电压单位:
V
额定绝缘电压
试验电压有效值
额定绝缘电压
试验电压有效值
U≤60
500
125<U≤250
2000
60<U≤125
1500
250<U≤400
2500
注:
输出继电器常开触点间的试验电压不低于1500V;对于交直流双电源供电的终端,交流电源和直流电源间的试验电压不低于2500V。
5.7.3冲击电压
电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和无电气联系的各回路之间,应耐受如表6中规定的冲击电压峰值,正负极性各5次。
试验时应无破坏性放电(击穿跳火、闪络或绝缘击穿)现象。
表6 冲击电压峰值单位:
V
额定绝缘电压
试验电压有效值
额定绝缘电压
试验电压有效值
U≤60
2000
125<U≤250
5000
60<U≤125
5000
250<U≤400
6000
注:
RS-485接口与电源回路间试验电压不低于4000V
5.8电磁兼容性要求
集抄终端应能承受传导的和辐射的电磁骚扰以及静电放电的影响,设备无损坏,并能正常工作。
电磁兼容试验项目包括:
电压暂降和短时中断、工频磁场抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度、静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、阻尼振荡波抗扰度、浪涌抗扰度。
试验具体要求见Q/GDW379.3—2009相关条款规定。
试验等级和要求见表7。
表7 电磁兼容试验的主要参数
试验项目
等级
试验值
试验回路
工频磁场抗扰度
400A/m
整机
射频辐射电磁场抗扰度
3/4
10V/m(80MHz~1000MHz)
30V/m(1.4GHz~2GHz)
整机
射频场感应的传导骚扰抗扰度
3
10V(非调制)
电源端和保护接地端
静电放电抗扰度
4
8kV,直接和间接
外壳
电快速瞬变脉冲群抗扰度
1.0kV(耦合)
通信线脉冲信号输入线
3
1.0kV
状态信号输入回路
4
4.0kV
电源回路
阻尼振荡波抗扰度
2
1.0kV(共模)
状态信号输入回路
RS485接口
4
2.5kV(共模)
1.25kV(差模)
电源回路
浪涌抗扰度
2
1.0kV(共模)
状态信号输入回路
4
4.0kV(共模)
2.0kV(差模)
电源回路
5.9功能要求
5.9.1功能配置
集中抄表终端的功能配置见表8。
表8 集中抄表终端的功能配置
序号
项目
1
数据采集
电能表数据采集
状态量采集
2
数据管理
和存储
实时和当前数据
历史日数据
历史月数据
重点用户采集
电能表运行状况监测
3
参数设置
和查询
时钟召测和对时
终端参数
抄表参数
其它(限值、预付费等)参数
4
事件记录
重要事件记录
一般事件记录
5
数据传输
与主站通信
数据转发(通信转换)
6
本地功能
运行状态指示
本地维护接口
7
终端维护
自检自恢复
终端初始化
软件远程下载
断点续传
5.9.2数据采集
5.9.2.1采集数据类型
集抄终端采集各电能表的实时电能示值、日零点冻结电能示值、抄表日零点冻结电能示值。
电能数据保存时应带有时标,终端采集或产生的实时或当前数据内容见下表:
终端采集数据时,应注意区分数值为0(零值)、测量点不具备该数据项(空值EE)、测量点数据采集失败(缺值EF).
表9 实时和当前数据
序号
数据项
数据源
1
当前正向有功电能示值(总、各费率)
电能表
2
当前反向有功电能示值(总、各费率)
电能表
3
各相当前电压、电流和零序电流
电能表
4
各相及总有功、无功功率、功率因素
电能表
5
当前有功最大需量及时刻
电能表
6
正反向及四象限无功示值
电能表
7
电能表日历时钟
电能表
8
电能表运行状态字及其变位标志
电能表
9
电能表远程控制状态及记录
电能表
10
电能表远程控制操作次数及时间
电能表
11
电能表参数修改次数及时间
电能表
12
终端日历时钟
终端
13
终端参数状态
终端
14
终端上行通信状态
终端
15
终端事件计数器当前值
终端
16
终端事件标志状态
终端
17
终端与主站当日/月通信流量
终端
18
终端集中抄表状态信息
终端
5.9.2.2采集方式
集抄终端可用下列方式采集电能表的数据:
a)实时采集:
根据主站要求立即采集指定电能表的数据。
b)定时自动采集:
根据主站设置的抄表方案自动采集电能表的数据。
c)自动补抄:
对在规定时间内未抄读到数据的电能表应有自动补抄功能。
补抄失败时,生成事件记录,并向主站报告。
5.9.2.3状态量采集
集抄终端实时采集开关位置状态和其它状态信息,发生变位时应记入内存,对规定的事件终端应主动上报。
5.9.3数据管理和存储
5.9.3.1存储数据类型
终端应能按要求对采集数据进行分类存储,如日冻结数据、抄表日冻结数据、曲线数据、历史月数据等。
曲线冻结数据密度由主站设置,最小冻结时间间隔为1h,数据内容见下表。
表10 历史日数据
序号
数据项
数据源
1
日正向有功电能示值(总、各费率)
电能表
2
日反向有功电能示值(总、各费率)
电能表
3
正、反向及四象限无功电能示值
电能表
4
抄表日正向有功电能示值(总、各费率)
电能表
5
抄表日反向有功电能示值(总、各费率)
电能表
6
抄表日正、反向及四象限无功电能示值
电能表
7
抄表日有功最大需量及时刻
电能表
8
正、反向有功总电能示值曲线
电能表
9
正、反向无功总电能示值曲线
电能表
10
电压、电流曲线
电能表
11
各相及总功率曲线
电能表
12
终端日供电时间、日复位累计次数
终端
13
终端与主站日通信流量
终端
表11 历史月数据
序号
数据项
数据源
1
月末正向有功电能示值(总、各费率)
电能表
2
月末反向有功电能示值(总、各费率)
电能表
3
月末正、反向及四象限无功电能示值
电能表
4
月有功最大需量及发生时刻
电能表
5
终端月供电时间、月复位累计次数
终端
6
终端与主站月通信流量
终端
规定日末冻结值的产生方法(收到电表冻结功能和电表时钟准确度影响)、以及具体存储的在哪个时刻点上(包括电量曲线?
)(电表次日零点冻结值)
5.9.3.2存储要求
终端的存储容量应能满足分类存储下列数据的要求:
64只电能表的31个日末冻结历史日数据,5个抄表日数据,12个月末冻结(每月1日零点)历史月数据,20个重点用户31天(或64个用户10天)的整点正、反向有功总电能示值。
终端存储容量不得低于8M,并且应按照接入64只单相远程费控智能电能表,并满足本技术条件的所有功能要求设计。
当主站设置的抄表日、重点用户数等超过终端最大存储容量时,终端应对该参数设置命令回否认帧。
问题:
终端能支持的重点用户数最多为多少?
,可否在全部用户减少存储时间和重点用户之间延长时间间选择。
5.9.4参数设置和查询功能
5.9.4.1时钟召测和对时功能
可接收主站或本地手持设备的时钟召测和对时命令。
5.9.4.2终端参数设置和查询
可主站远程查询或手持设备本地设置和查询下列参数:
——终端档案,如采集点编号、表地址等;
——通信参数,如主站通讯地址(包括主通道和备用通道)、通信协议、IP地址。
5.9.4.3抄表参数
可远程或本地设置和查询抄表方案,如采集周期、抄表时间、采集数据项等。
5.9.5事件记录
集抄终端应能根据设置的事件属性,将事件按重要事件和一般事件分类记录。
在平衡传输信道下,重要事件集抄终端应主动向主站发送告警信息。
事件包括终端参数变更、抄表失败、终端停/上电,电能表跳闸(用户停、复电)、参数变更、时钟超差等,按事件记录要求记录发生时间和异常数据。
应能保存最近500条事件记录,记录的主要事件见下。
表12 事件记录
序号
数据项
数据源
1
数据初始化和版本变更记录
终端
2
参数丢失记录
终端
3
参数变更记录
终端
4
状态量变位记录
终端
5
电能表参数变更
电能表
6
电流回路异常
电能表
7
电压回路异常
电能表
8
相序异常
电能表
9
电能表时间超差
电能表
10
电能表故障信息
电能表
11
终端停/上电事件
终端
12
电压/电流不平衡越限
电能表
13
终端故障记录
终端
14
485抄表失败
终端
15
终端与主站通信流量超门限
终端
16
电能表运行状态字变位
电能表
17
电能表跳合闸状态变位
电能表
5.9.6本地功能
5.9.6.1本地状态指示
应有电源、工作状态、通信状态等指示。
5.9.6.2本地维护接口
提供本地维护调制型红外接口,支持手持设备从红外线口及RS485维护口设置参数和现场抄读电能量数据,并有权限和密码管理等安全措施,防止非授权人员操作。
5.9.6.3本地接口功能扩展
用于本地通信的RS485接口,可抄读台区考核表数据,并可支持与配变监测装置和无功补偿装置进行通信。
5.9.7终端维护
5.9.7.1自检和异常记录
可自动进行自检,发现设备(包括通信)异常应有事件记录和告警功能。
5.9.7.2初始化
终端接收到主站下发的初始化命令后,分别对硬件、参数区、数据区进行初始化,参数区置为缺省值,数据区清零,控制解除。
终端出厂前应设置常规工作参数的默认值,并在终端参数初始化时重新回复到该设置值。
工作参数及其默认值以及另行规定。
终端出厂前应预先设置终端通信地址以及主站、信道通信参数值,在终端参数初始化(F4)时保持不变。
终端的通信地址值设定规则、通信参数项设置值以及与主站之间通信链路建立的详细过程另行规定。
5.9.7.3远程软件升级
支持主站远程在线软件下载升级,并支持断点续传方式。
6材料及工艺要求
6.1线路板及元器件
——线路板须用耐氧化、耐腐蚀的A级双面/多层敷铜环氧树脂板,并具有终端生产厂家的标识。
-—线路板应符合CEPGC-32F中的相关要求。
——线路板表面应清洗干净,不得有明显的污渍和焊迹。
并经绝缘、防腐处理。
——终端内所有元器件均能防锈蚀、防氧化,紧固点牢靠。
——电子元器件(除电源器件外)宜使用贴片元件,使用表面贴装工艺生产。
——线路板焊接采用回流焊和波峰焊工艺。
——终端内部端钮螺钉、引线之间以及线路板之间应保持足够的间隙和安全距离。
——电源变压器等较重的器件不宜直接焊接在线路板上,确有必要直接焊接的,应具有相应措施保证在实际使用条件下的正常使用。
—-线路板之间的连接应采用导线焊接或可靠的接插件连接。
—-主要器件表面应印有生产厂家标志及产品批号。
6.2终端底座
——采用嵌入式或延伸型底座。
——底座应使用PC+10%GF材料制成,满足环保、绝缘、阻燃、抗紫外线的要求。
——底座应耐腐蚀、抗老化、有足够的硬度,上紧螺丝后不应有变形现象。
——采用嵌入式挂钩。
6.3终端上盖
——上盖应使用PC+10%GF材料制成,满足环保、绝缘、阻燃、防紫外线的要求
——上盖应耐腐蚀、抗老化、有足够的硬度,上紧螺丝后,不应有变形现象。
——上盖的透明窗口(包括整个上盖为全透明的)应采用透明度好、防紫外线的聚碳酸酯(PC)材料(不应使用再生料),透明窗口与上盖应无缝紧密结合。
——上盖上按钮的材料和颜色应与表盖颜色一致。
6.4端子座及接线端子
——端子座应使用PC+GF材料制成,满足环保绝缘、阻燃、防紫外线的要求,必须有足够的绝缘性能和机械强度。
——端子应组装在端子座中;端子应采用HPb59-1铜或导电性能更好的材料,表面进行钝化、镀铬或镀镍处理。
——端子座接线端钮的孔径应能容纳至少18mm长去掉绝缘的导线;和螺钉的配合应能确保牢固固定最小2.5mm2的导线;固定方式应确保充分和持久的接触,以免松动和过度发热;在施加封印后,应不能触及接线端子;端子座内的端子部分采用嵌入式双螺钉旋紧。
——电源端子螺丝应使用防锈且导电性能好的一字、十字通用型螺丝;端子接线柱在受到轴向60N的压力时,接线柱不应内缩。
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