开封小宋变电站电量采集系统采集终端技术规范.docx

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开封小宋变电站电量采集系统采集终端技术规范

小宋变电站

电量采集系统-采集终端技术规范

一、范围

本规范规定了用于小宋变电站集抄系统的采集终端设备的要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、储存等。

二、引用标准

GB/T15464-1995仪器仪表包装通用技术条件

GB/T16935.1-1997低压系统内设备的绝缘配合第一部分：

原理、要求和试验

GB/T17626.2-2006静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3-2006射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4-2008电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5-2008浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T17626.8-2006工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.11-2008电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

GB/T17626.12-1998振荡波抗扰度试验

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）

GB/T2421电工电子产品环境试验第一部分总则

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验A：

低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验B：

高温

GB/T2423.9电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Cb：

设备用恒定湿热

GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验Fc：

振动（正弦）

GB/T5169.11电工电子产品着火危险试验试验方法成品的灼热丝试验方法和导则

IEC1000-4:

1995电磁兼容性（EMC）-第4部分：

试验和测量技术

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》

DL/T645《多功能电能表通讯协议》

三、定义

3.1变电站集抄系统

变电站集抄可实现主站对各子站抄表集中器按预置抄表任务抄回数据进行回抄；可在主站随时指定任一范围电能表抄回电能参数，并根据回传数据经过计算分析生成各种曲线及报表，方便用电管理人员进行数据统计及异常处理。

3.2变电站集抄系统采集终端（集中器）

变电站集抄系统采集终端（集中器）是变电站电能信息采集终端，实现对变电站站内各运行电能表的电能信息采集，包括电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测，并对采集数据进行管理和传输。

以下简称“集中器”。

四、

功能要求

4.1功能配置

表1集中器功能配置表

序号

项目

1

数据采集

电能表数据采集

状态量采集

2

数据处理

实时和当前数据

历史日数据

历史月数据

电能表运行状况监测

电能质量数据统计

3

参数设置和查询

时钟召测和对时

TA变比、TV变比及电能表脉冲常数

终端参数

抄表参数

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

与电能表通信

6

本地功能

显示相关信息

用户数据接口

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

4.2功能要求

4.2.1数据采集

终端能按设定的终端抄表日或定时采集时间间隔对电能表数据进行采集、存储，并在主站召测时发送给主站，终端记录的电能表数据，应与所连接的电能表显示的相应数据一致。

4.2.2数据处理

4.2.2.1实时和当前数据

终端按照要求可以采集实时和当前数据，采集数据内容见表2。

表2实时和当前数据

序号

数据项

数据源

1

当前总加有功功率

电能表

2

当前总加无功功率

电能表

3

实时三相电压、电流

电能表

4

实时三相总及分相有功功率

电能表

5

实时三相总及分相无功功率

电能表

6

实时功率因数

电能表

7

当月有功最大需量及发生时间

电能表

8

当前正向有功电能示值（总、各费率）

电能表

9

当前正向无功电能示值

电能表

10

当前反向有功电能示值（总、各费率）

电能表

11

当前反向无功电能示值

电能表

12

电能表日历时钟

电能表

13

电能表运行状态字

电能表

14

终端日历时钟

终端

15

终端参数状态

终端

16

终端上行通信状态

终端

4.2.2.2历史日数据

终端将采集的数据在日末（次日零点）形成各种历史日数据，并保存最近30天日数据，数据内容见表3。

表3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

日正向无功电能示值

电能表

3

日反向有功电能示值（总、各费率）

电能表

4

日反向无功电能示值

电能表

5

抄表日有功最大需量及发生时间

电能表

6

抄表日正向有功电能示值（总、各费率）

电能表

7

抄表日正向无功电能示值

电能表

8

有功功率曲线

电能表

9

无功功率曲线

电能表

10

总功率因数曲线

电能表

11

电压曲线

电能表

12

电流曲线

电能表

13

正向有功总电能示值曲线

电能表

14

正向无功总电能示值曲线

电能表

15

反向有功总电能示值曲线

电能表

16

反向无功总电能示值曲线

电能表

终端可以按照设定的冻结间隔形成冻结曲线数据，并保存最近30天曲线数据。

4.2.2.3历史月数据

终端将采集的数据在月末零点（每月1日零点）生成各种历史月数据，并保存最近12个月的月数据，数据内容见表4。

表4历史月数据

序号

数据项

数据源

1

月正向有功电能示值（总、各费率）

电能表

2

月正向无功电能示值

电能表

3

月反向有功电能示值（总、各费率）

电能表

4

月反向无功电能示值

电能表

4.2.3参数设置和查询

4.2.3.1时钟召测和对时

终端应能接收主站的时钟召测和对时命令，对时误差应不超过5s。

终端时钟24h内走时误差应小于1s。

电源失电后，时钟应能保持正常工作。

4.2.3.2TA变比、TV变比和电能表常数

有脉冲输入的终端应能由主站或在当地设置和查询TV变比KTV、TA变比KTA以及电能表脉冲常数Kp（imp/kWh或imp/kvarh）。

4.2.3.3终端参数

终端能由主站设置和查询终端组地址、终端配置及配置参数、通信参数等，并能查询终端ID。

4.2.3.4抄表参数

终端能由主站设置和查询抄表日、抄表时间、抄表间隔等抄表参数。

4.2.5数据传输

4.2.5.1与主站通信

终端与主站通信时，通信介质可采用无线公网信道（GSM/GPRS、CDMA等）或有线信道（电话线、光纤）。

与主站通信要求：

4.2.5.1.1.具有重要数据和参数设置、控制报文的传输应有安全防护措施。

4.2.5.1.2.采用光纤专网信道的终端应具有RJ-45通信接口。

4.2.5.1.3.采用无线公网信道的终端应采取流量控制措施。

4.2.6本地功能

4.2.6.1本地状态指示

终端应有本地状态指示，指示终端电源、通信、抄表等工作状态。

并可显示当前用电情况、抄表数据、终端参数、维护信息等。

4.2.6.2本地维护接口

终端应有本地维护接口，通过维护接口设置终端参数，进行软件升级等。

必须具备权限和密码管理等安全措施，防止非授权人员操作。

4.2.7终端维护

4.2.7.1自检自恢复

终端应有自测试、自诊断功能，发现终端的部件工作异常应有记录。

终端应记录每日自恢复次数。

4.2.7.2终端初始化

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。

4.2.8其它功能

4.2.8.1软件远程下载：

终端软件可通过远程通信信道实现在线软件下载。

4.2.8.2断点续传：

终端进行远程软件下载时，终端软件应具有断点续传能力。

4.2.8.3终端版本信息：

终端应能通过本地显示或远程召测查询终端版本信息。

4.2.8.4通信流量统计（控制）：

终端应能统计与主站的通信流量。

五、性能要求

5.1气候和大气环境条件

终端设备正常运行的气候环境条件见表5。

表5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1）℃/h

相对湿度2）%

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

C4

-25~+70

1

35

1）温度变化率取5min时间为平均值；

2）相对湿度包括凝露。

5.2使用场所大气压力

终端设备使用场所大气压力见表6。

表6大气压力分级

级别

大气压力，kPa

适用高度

BB1

86～108

海拔1000m以下

BB2

66～108

海拔3000m以下

BBX

协议特定

5.3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（频率范围≤60Hz）；

——加速度幅值：

10m/S2（频率范围60Hz）。

5.4工作电源

5.4.1一般要求

终端使用交流单相供电。

。

5.4.2额定值及允许偏差：

——额定电压：

220V/100V，允许偏差-20%～+20%；

——频率：

50Hz，允许偏差-6%～+2%。

5.4.3功率消耗

在非通信状态下，终端每相有功功耗应不大于5W，视在功耗不大于10VA。

电流输入回路功率消耗≤0.25VA（单相）；电压输入回路功率消耗≤0.5VA（单相）。

5.4.4失电数据和时钟保持

终端供电电源中断后，应有数据和时钟保持措施，存储数据保存至少十年，时钟至少正常运行三年。

5.4.5抗接地故障能力

终端的电源由非有效接地系统或中性点不接地系统的三相四线配电网供电时，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。

5.5结构

5.5.1外形结构

终端结构应采用模块化结构设计。

本地信道除RS-485外，必须具备红外、微功率无线、RS232、USB等接口之一。

5.5.2外壳及其防护性能

5.5.2.1机械强度

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。

5.5.2.2阻燃性能

非金属外壳应符合GB/T5169.11的阻燃要求。

5.5.2.3外壳防护性能

终端外壳的防护性能应符合GB/T4208－1993规定的IP51级要求，即防尘和防滴水。

5.5.3接线端子

——终端对外的连接线应经过接线端子，接线端子及其绝缘部件可以组成端子排。

强电端子和弱电端子分开排列，具备有效的绝缘隔离。

电流出线端子的结构应与截面为2.5～4mm2的引出线配合。

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。

——端子排的绝缘强度应符合本部分5.5.6的要求。

——端子排的阻燃性能应符合GB/T5169.11的阻燃要求。

5.5.4加封印

终端应能加封印：

——门应能加封印；

5.5.5接地端子

金属的外壳和端子盖板以及终端正常工作中可能被接触的金属部分，应连接到独立的保护接地端子上。

接地端子应有清楚的接地符号。

接地端子的截面积应不小于20mm2。

非金属外壳的终端如果需要接地，接地端子应能与4mm2导线良好配合接触。

5.5.6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6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7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

5.6显示

液晶显示能够显示当前用电情况、抄表数据、运行参数、维护信息等。

－终端液晶显示选用点阵不得低于64×128的标准；

－要求使用宽温型液晶显示模块，工作温度范围不得低于-20℃～+70℃的标准；

－LCD显示应带背光功能；

－LCD应具有高对比度；

－LCD应具有宽视角：

视线垂直于液晶屏正面，上下视角应大于水平±60º；

－在正常使用条件下，LCD寿命大于10年。

5.7支持电表数量

可以采集不少于32块全电子多功能电表。

5.8通信接口结构

终端通信接口应采用标准化设计，要满足采用不同通信方式的通信模块可互换的要求。

5.8.1通信接口配置要求

－不少于2个采集用485接口（主动型）；

—远程通信模块接口；

—1路RS-232作为当地通信接口；

—以上各通信接口必须物理上相互独立。

5.8.1.1外部通信接口

5.8.1.1.1远程通信接口

终端与主站数据传输通道采用无线公网（GSM/GPRS/CDMA等）、电话PSTN、以太网等。

5.8.1.1.2本地通信

终端的本地抄表接口采用RS485；调试维护接口通常采用红外、微功率无线、RS232、USB等接口之一。

5.9材料及工艺要求

5.9.1线路板及元器件

－线路板须用耐氧化、耐腐蚀的A级双面敷铜环氧树脂板，并具有终端生产厂家的标识；

－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。

5.9.2铭牌

－铭牌材料采用铝板或阻燃复合材料,应具有耐高温、防紫外线功能。

－铭牌应符合相应招标技术文件的规定，标志清晰，带有条形码的位置。

－铭牌布置见相关要求。

六、检验规则及试验方法

6.1检验分类

检验分为型式检验、出厂检验、到货批次验收检验、周期巡查检验、故障检测、和系统实用化验收七类。

6.1.1型式试验

6.1.1.1检验条件：

下列情况之一发生时，应对采集设备进行型式检验：

a）新产品或者产品转厂生产的试制定型鉴定；

b）已投入运行的设备，在更换了元器件，或结构、材料、工艺有较大改变时，为考核对产品性能影响，应重新进行型式试验；

c）批量生产或连续生产的终端，每两年至少进行一次型式试验；

d）正常生产过程中，定期或积累一定产量后，周期性地进行一次检验，考核产品质量稳定性时；

e）国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。

6.1.1.2检验项目（见表8）

表8检验项目

序号

检验项目

1

结构

2

功能和性能

3

通信性能

4

通信协议一致性

5

接口统一性测试

6

安全防护性能

7

电源影响（电压变化）

8

功率消耗

9

接地故障能力

10

连续通电稳定性

11

高温

12

低温

13

电压暂降和短时中断

14

工频磁场抗扰度

15

射频电磁场辐射抗扰度

16

射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

17

静电放电抗扰度

18

电快速瞬变脉冲群抗扰度

19

阻尼振荡波抗扰度

20

浪涌抗扰度

21

绝缘电阻

22

绝缘强度

23

冲击电压

24

机械振动

25

湿热

26

可靠性验证试验

6.1.1.3检验方式：

抽样

型式试验的样品应在出厂检验合格的终端中随机抽取。

按GB/T2829－2002选择判别水平Ⅰ，不合格质量水平RQL＝30的一次抽样方案，即

式中：

n——样本大小；

Ac——合格判定数；

Re——不合格判定数。

6.1.1.4不合格分类

按GB/T2829－2002规定，不合格分为A、B、C三类。

各类的权值定为：

A类1.0，B类0.5，C类0.3。

累计后小数值4舍5入取整。

6.1.1.5合格或不合格判定

检验项目不合格类别的划分见表8，当一个样本不合格检验项目的不合格权值的累积数大于或等于1时，则判为不合格品；反之为合格品。

对一个样本的某个试验项目发生一次或一次以上的不合格，均按一个不合格计。

6.1.2出厂检验

6.1.2.1检验项目和顺序（表9）

表9检验项目和顺序

序号

检验项目

1

结构

2

功能和性能

3

通信性能

4

通信协议一致性

5

接口统一性测试

6

电源影响（电压变化）

7

功率消耗

8

连续通电稳定性

9

高温

10

低温

11

绝缘电阻

12

绝缘强度

13

冲击电压

经车间调试合格的终端，应按型号、生产批号相同者划分为组，按组提供给质检部门按表9所列项目和建议顺序逐个进行检验。

6.1.2.2不合格判定

检验中出现任一检验项目失效，均判该终端为不合格，应退回车间修理。

6.1.3入网检验

对于终端设备，在制定设备招标或采购计划后，对于新厂家或新型号的终端应结合当次招标或供货需求，依据统一的检验技术规范，进行入网检验，入网检验应包括在当地电网典型安装环境下，按照正常终端模式进行小批量挂网试运行，以考验其与系统的兼容性和现场运行的稳定性。

6.1.3.1检验条件：

参与入网检验的采集设备，应具备有效的型式检验的合格报告、型号注册登记证，并提供厂家出具的出厂检验证明材料和合格证后，才有资格参加入网检验。

6.1.3.2检验项目和顺序（见表10）

表10入网检验检验项目

序号

分类

检验项目

1

实验室检验项目

结构

2

功能和性能

3

通信性能

4

通信协议一致性

5

接口统一性测试

6

电源影响（电压变化）

7

绝缘电阻

8

绝缘强度

9

冲击电压

10

挂网运行检验项目

功能和性能

11

通信性能

6.1.3.3检验方式

样品由厂家送检，现场挂网试运行以台区为单位，数量满足要求。

6.1.3.4检验结论

应结合当次招标、采购的技术要求，根据设备的测试结论，生成详细的检验报告，为招标提供技术支持。

6.1.4到货批次验收检验

对于采集设备，在正式投入运行之前，为了检验供货质量，保证各批次到货设备满足供货要求，应按批次进行到货验收。

6.1.4.1检验条件

参与到货验收的设备应具备型式试验、出厂检验合格证明材料，且应与参与入网试验采集设备为相同型号。

6.1.4.2检验项目（见表11）

表11到货批次验收检验项目

序号

检验项目

1

结构

2

功能和性能

3

通信性能

4

通信协议一致性

5

接口统一性测试

6

电源影响（电压变化）

7

绝缘电阻

8

绝缘强度

9

冲击电压

6.1.4.3检验方式

按型号、生产批号相同者划分为组，按组应对每批次到货设备开展到货批次验收试验。

在全数检定前，各批次按一定比例抽样检验。

批次的抽样方法可参见型式试验的抽样方法。

6.1.4.4检验结论

批次检验合格后，该批次设备可被接收，检验不合格，该批次应退货处理。

6.1.5周期巡查检验

为了检验采集设备的运行情况，及时掌握设备运行状态，防范隐患，应组织相关人员定期对现场运行的采集设备开展现场周期巡检检验。

6.1.5.1检验条件

依据系统运行维护的管理规定，定期对现场运行的采集设备开着周期巡查检验。

6.1.5.2检验项目

下表所列为周期巡查常规检验项目，也可根据具体需要，增设或简化检验项目。

表12周期巡查检验项目

序号

检验项目

1

功能和性能

2

运行环境

3

通信性能

6.1.5.3检验结论

周期巡查属于现场测试，遇到有问题或质量隐患的设备，需现场维护，如现场无法解决或不明故障原因，应主动拆回并进行回厂试验，并针对类型问题，进行大范围的排查。

6.1.6故障检测

当系统或终端发生较大面积的故障或某一类故障频繁出现时应开展故障排查检验，根据故障情况对运行环境，设备本身，系统各个环节进行逐一检查。

对于有争议的产品故障，严重影响系统运行质量的批量性故障，需要检测认定。

根据认定结果，对故障产品进行调换，对存在严重质量隐患的批量进行召回，杜绝故障继续蔓延。

6.1.7根据故障检系统实用化验收

实用化验收是指，由管理部门安排计划将设备投入试运行，并详细统计试运行期间运行数据。

经过一定试运行后，再由管理部门组织实用化验收，内容包括资料验收、功能抽测和指标抽测。

其中验收资料包括：

功能测试报告、验收指标、竣工报告、试运行报告等。

测情况，进行现场维修。

现场无法解决时，应及时更换设备。

6.2型式试验方法

6.2.1试验条件：

实验室检验

6.2.2气候环境条件

除非另有规定，各项试验均在以下大气条件下进行，即

a）温度：

-15～+35℃；

b）相对湿度：

25%～75%，对静电放电抗扰度测试，环境相对湿度有要求在30%～60%；

c）大气压力：

86～108kPa。

在每一项目的试验期间，大气环境条件应相对稳定。

6.2.3电源条件

试验时电源条件为：

a）频率：

50Hz，允许偏差-2%～+1%；

b）电压：

220V，允许偏差±5%。

6.3试验项目及建议顺序

表13：

试验项目及建议顺序

顺序

试验项目

顺序

试验项目

1

标志

12

射频电磁场辐射抗扰度

2

结构

13

静电放电

3

功能和性能

14

电快速瞬变脉冲群

4

数据传输信道

15

振荡波抗扰度

5

安全防护实验

16

浪涌抗扰度

6

电源影响

17

绝缘电阻

7

连续通电稳定性

18

绝缘强度

8

低温

19

冲击电压

9

高温

20

机械振动

10

电压暂降和短时中断

21

湿热

11

工频磁场抗扰度

11

工频磁场抗扰度

七、标志、运输、存储

7.1标志

7.1.1产品标志

终端标志所用文字应为规范中文。

可以同时使用外文。

终端标志应清晰、牢固，易于识别。

使用的符号应符合GB/T17441的规定。

终端上应有下列标识：

1）制造年份

2）出厂编号

3）资产条码

4）名称及型号

5）制造厂名称及注册商标

6）工作状态指示

7.1.2接线标志

终端应标有端子与外电路的连接线路图,接线端子应有下列清楚和永久性的标志：

a）交流电源相线端子应标以字母L。

b）交流电源中线端子应标以字母N。

c）保护接地端子应标以图形符号或字母PE。

7.1.3包装标志

终端的包装箱上应有下列标志：

a）标以“小心轻放”,“向上”,“防潮”等图示。

b）制造厂名。

c）产品名称,型号,产品执行标准号。

d）产品数量,体积,质量。

7.2运输

包装完整的产品在运输过程中应避免雨,雪的直接淋袭,并防止受到剧烈的撞击和振动

7.3贮存

终端的贮存环境条件应符合:

温度:

-25℃～+55