能源控制器(专变)通用技术规范2021.pdf

1、 能源能源控制器控制器（专变专变）通用通用技术规范技术规范 20212021 二二二二一一年年一一月月 本规范对应的专用技术规范目录本规范对应的专用技术规范目录 序号 名 称 能源控制器（专变）专用技术规范 目录目录 1 总则 .1 2 软硬件架构 .1 2.1 硬件架构 .1 2.2 软件架构 .1 3 技术要求 .2 3.1 环境条件 .2 3.2 规格要求 .3 3.3 工作电源 .4 3.4 机械影响 .5 3.5 主控单元主要性能指标 .5 3.6 数据传输信道 .5 3.7 系统及软件要求 .5 3.8 功能要求 .6 3.9 互换性要求 .26 3.10 绝缘性能要求 .27 3

2、.11 温升 .28 3.12 电磁兼容性要求 .28 3.13 连续通电稳定性 .28 3.14 可靠性指标 .29 3.15 包装要求 .29 3.16 贮存要求 .29 4 检验规则 .29 4.1 检验分类 .29 4.2 检验方法 .29 4.3 验收检验 .29 4.4 型式试验 .29 4.5 全性能试验 .30 4.6 项目和顺序 .30 1 总则 1.1本技术规范适用于国家电网公司系统（以下简称“公司系统”）能源控制器（专变）的招标采购，它包括技术指标、机械性能、适应环境、功能要求、电气性能、抗干扰及可靠性等方面的技术要求、验收要求以及供货、质保、售后服务等要求。1.2 本技

3、术规范提出的是最低限度的技术要求。凡本技术规范中未规定，但在相关国家标准、电力行业标准或IEC 标准中有规定的规范条文，投标人应按相应标准的条文进行设备设计、制造、试验和安装。1.3 如果投标人没有以书面形式对本技术规范的条文提出异议,则招标人认为投标人提供的设备完全符合本技术规范。如有异议,都应在投标书中以“投标人技术偏差表”为标题的专门章节中加以详细描述。1.4 本技术规范所建议使用的标准如与投标人所执行的标准不一致，投标人应按更严格标准的条文执行或按双方商定的标准执行。1.5 本技术规范经招标、投标双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等的法律效力。1.6本技术规范主要的技术

4、依据为以下规范，这些规范的内容与本技术规范具有同等法律效力（若有不一致之处，以招标文件技术规范为准），投标产品应满足T/SMI 10132021、T/SMI 10142021、T/SMI 10152021、T/SMI 1017.12021、T/SMI 1017.22021、T/SMI 1017.32021、T/SMI 1017.42021、T/SMI 10182021、T/SMI 10202021等标准的要求。2 软硬件架构 2.1 硬件架构 终端硬件架构组成框图见图1，由电源计量模块、主控模块、后备电源、功能模组构成。电源计量模块提供终端整机正常运行的电源，同时实现独立的计量相关功能；主控模

5、块是显示和业务处理的核心单元；功能模组采用可插拔设计，用于扩展本体功能。终端具有五个功能模组槽位，可配置的功能模组包括但不限于本地通信模组、回路状态巡检模组、无线远程通信模组、RS-485模组、遥信脉冲模组、控制模组等。主控模块功能模组1电源计量模块功能模组2功能模组5功能模组4功能模组3内部高速总线 USB接口后备电源12345 图 1 终端硬件架构组成框图 2.2 软件架构 1 终端软件架构组成见图2，分系统层和应用层，系统层包括统一嵌入式操作系统、硬件驱动、系统接口层、HAL，操作系统通过系统接口层为应用层提供系统调用接口，通过HAL提供硬件设备访问接口；应用层包括各类APP，APP包括

6、基础APP、边缘计算APP、高级业务APP以及其它APP，APP之间通过消息总线进行数据交互。图 2 终端软件架构 3 技术要求 3.1 环境条件 3.1.1 参比条件 终端工作的参比条件见表 1。表1 气候环境条件分类 影响量 参比值 允许偏差 环境温度 参比温度或不标注的为23 a 3 环境相对湿度 c 45%75%-大气压 86 kPa106 kPa-电压 标称电压 1.0%频率 标称频率 0.3%相序，仅对多相终端 L1L2L3 电压不平衡 所有相连接 波形 正弦电压和正弦电流 畸变因数（d）小于 2%外部恒定磁感应=0 标称频率的外部磁感应=0 引起误差偏移不大于0.1%的磁感应值，

7、但在任何情况下宜小于0.05 mTb 射频电磁场，30 kHz6 GHz=0 60Hz）。3.5 主控单元主要性能指标 CPU主频不低于800MHz，内存不低于512MByte，数据存储器不低于4GByte。3.6 数据传输信道 3.6.1 通信介质 通信介质可采用无线、电力线载波、光纤等。3.6.2 数据传输误码率 专用无线、电力线载波信道数据传输误码率应不大于10-5，光纤信道数据传输误码率应不大于10-9，其他信道的数据传输误码率应符合相关标准要求。3.6.3 通信协议 支持的通信协议应包括远程通信协议、本地通信协议和终端与功能模组间通信协议三类，具体要求如下：a)远程通信协议应支持 D

8、L/T 634.5 101-2009、DL/T 634.5 104-2009、DL/T 698.45-2017，宜支持 MQTT 等物联网协议；b)本地通信应支持 DL/T 698.44-2016、T/SMI 1011.2-2020，与电能表的数据通信协议至少应支持 DL/T 645-1997/2007 及 DL/T 698.45-2017，支持终端连接的已运行计量表采用的规约；c)与功能模组之间应满足功能模组接口要求，与本地通信模块通信应符合 DL/T 698.42-2016，与远程通信模块通信应符合 DL/T 698.46-2016。3.6.4 通信单元性能 具备载波通信功能的模块性能应符

9、合T/SMI 1014-2021 能源控制器功能模组技术规范。3.7 系统及软件要求 3.7.1 统一嵌入式操作系统 对操作系统的具体要求如下：a)应能够实现与上层应用软件、底层硬件解耦；b)应具备进程管理、内存管理、文件系统、网络管理等功能；c)应支持本地/远程查询终端设备硬件信息，至少包括设备名称、硬件版本信息、设备通信接口信息、MAC 地址、内存信息、存储信息；5 d)应支持本地/远程查询终端设备软件信息，至少包括操作系统（内核）、容器、APP信息，设备状态，设备启动时间，设备当前时间；e)应支持设置和查询终端告警门限，至少包括 CPU 占用率、内存占用率、存储占用率等；f)应支持系统异

10、常信息上报，异常信息至少包括终端 CPU 占用率越限、内存占用率越限、内部存储空间不足、终端复位等；g)能提供统一的系统调用接口；h)应支持日志管理功能，并对日志文件进行统一管理；i)应支持本地升级和远程升级，升级过程中支持断点续传，升级时对更新包的数据来源进行合法性校验；j)应保证审计日志的全面性；应提供对审计数据进行搜索、查询、分析、统计、分类、排序等功能，必要的审计查阅能力；对异常事件级别进行划分；应具有保护审计记录存储的能力；可以单独运行审计进程；应具有选择性审计的能力及安全审计的管理能力。3.7.2 容器 支持采用容器方式部署应用软件。具体要求如下：a)配置 5 个及以上容器数量，单

11、个容器应支持部署多个应用软件；b)支持配置和修改容器资源，包括 CPU 核数量、内存、存储、接口，配置和修改容器资源应不影响已部署应用软件的运行；c)支持查询容器信息，包括容器列表，容器版本信息、容器运行状态；d)支持容器本地及远程启动、停止、安装、卸载；e)支持容器监控功能，包括容器重启、存储资源越限、CPU 占用率、内存占用率等情况，容器重启、存储资源越限应上报告警，CPU 占用率、内存占用率越限应上报告警并重启容器；f)支持容器间通信和数据交互；g)支持容器基础镜像本地升级和远程升级，升级过程中支持断点续传，升级时对更新包的数据来源进行合法性校验。3.7.3 应用软件 应采用应用软件实现

12、终端的基本功能和业务功能，应用软件分为基础APP和高级业务APP，具体要求如下：a)应用软件应符合操作系统安全技术要求；b)应用软件应具有统一标识的物联网 ID；c)应用软件设计应与硬件解耦，支持独立开发；d)支持应用软件本地及远程启动、停止、安装、卸载等功能，操作过程中不能影响已部署应用软件的运行；e)支持查询应用软件信息，包括应用软件列表，应用软件版本信息、应用软件运行状态、CPU 占用率、内存占用率等情况；f)支持监测应用软件异常的功能，包括应用软件重启、CPU 占用率超限、内存占用率超限；g)支持应用软件本地升级和远程升级，升级过程中支持断点续传，升级时对更新包的数据来源进行合法性校验

13、。3.8 功能要求 3.8.1 功能配置 6 终端的功能配置见表6。表6 终端功能配置 序 号 项目 公变 专变 必配 选配 必配 选配 1 数据采集 电能表数据采集 状态量采集 脉冲量采集 直流模拟量采集 2 电能计量 电能计量 3 数据处理 数据冻结 数据统计 电能表运行状况监测 数据压缩 4 参数 设置和查询 5 控制 功率定值控制/电能量控制/保电和剔除/远程控制/7 6 事件 事件记录及主动上报 7 数据传输 与主站通信 与电能表通信 与台区智能设备通信 代理 8 时钟及定位 时钟自动同步 卫星定位 9 本地功能 显示相关信息 本地维护接口 10 终端维护 自诊断及自恢复 远程升级

14、11 安全防护 硬件安全防护 系统层安全要求 终端接入安全要求 业务数据交互安全要求 终端运维安全 安全在线监测 网络防火墙 12 台区智能监测 配变监测 剩余电流动作保护器监测 台区信息监测及预警 13 电能质量分析 电能质量监测 14 低压侧用电管理 台区网络拓扑可视化 /台区线损分析 /台区及相位识别 /低压故障快速研判及上报 /15 电能质量设备管理 电能质量设备采集与监控 16 能效管理 能效监测及分析/17 分布式能源管理 分布式能源运行状态监控 /18 多元化负荷管理 电动汽车有序用电管理 /居民家庭智慧用能管理 /19 回路状态巡检 回路状态巡检 20 负荷识别 用户负荷识别

15、3.8.2 数据采集 3.8.2.1 电能表数据采集 8 终端能按配置的采集任务对电能表数据进行采集、存储、主动上送至主站或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。3.8.2.2 状态量采集 终端实时采集位置状态、控制输出回路开关接入状态和其它状态信息，发生变位时应存储事件并在最近一次主站查询时向其发送该变位信号或终端主动上报。3.8.2.3 脉冲量采集 终端能接收电能表输出的脉冲，并根据电能表脉冲常数Kp（imp/kWh或imp/kvarh）、TV变比KTV、TA变比KTA计算1min平均功率，并记录当日、当月功率最大值和出现时间。脉冲输入累计误差

16、应不大于1个脉冲。功率显示至少3位有效位，负载电流为IminImax的变化范围内，功率的转换误差1%范围内。3.8.2.4 直流模拟量采集 终端具有电压、电流等直流模拟量采集功能，电流范围为4mA20mA，电压范围0V5V，误差不超过5%。通过直流模拟量采集，可实现对户外配电箱、配电室和箱式变电站的温度、湿度信息采集，可配合风机等设备自动调节。3.8.3 电能计量 3.8.3.1 功能要求 终端应具备电能计量、需量测量、费率和时段、交流模拟量测量及监测、负荷记录等功能，上述功能应满足T/SMI 1001-2020的有关要求。3.8.3.2 准确度要求 终端有功准确度等级C级，无功2级。计量准确

17、度要求应满足T/SMI 1004-2020第4.5章节的有关要求。3.8.4 数据处理 3.8.4.1 数据冻结 3.8.4.1.1 终端数据 终端数据包含状态量采集、脉冲量采集、交流模拟量采集、直流模拟量采集等量纲，终端应支持如下当前数据的采样及处理。详见表7和表8。表7 终端当前数据 序号 数 据 项 公变 专变 1 总加有功功率 2 总加无功功率 3 总加日有功电能量 4 总加日无功电能量 9 5 总加月有功电能量 6 总加月无功电能量 7 总加剩余电量 8 状态量及变位标志 9 直流模拟量 10 当日/月通信流量 11 日历时钟 12 日供电时间、日复位累计次数 表8 交采当前数据 序

18、号 数 据 项 公变 专变 1 电压 2 频率 3 电流 4 零序电流 5 有功功率 6 无功功率 7 功率因数 8 电压、电流相位角 9 当日/月电压合格率统计 10 组合有功电能 11 正向有功电能 12 反向有功电能 13 A/B/C 相正向有功电能 14 A/B/C 相反向有功电能 15 四象限无功电能 16 组合无功电能 1 17 组合无功电能 2 18 正向有功最大需量 19 反向有功最大需量 3.8.4.1.2 抄表数据 终端可按照配置的采集任务采集表计的实时数据和冻结数据，采集数据内容见表9，抄表数据存储到采集记录表中形成冻结记录，每一个数据项可独立配置存储深度，存储容量不足时

19、，终端应能自行维护过期历史数据，确保新采集数据的正确存储。表9 抄表数据 序号 数 据 项 采集类型 实时 分钟冻结 日冻结 结算日冻结 月冻结 1 电压 2 电流 10 序号 数 据 项 采集类型 实时 分钟冻结 日冻结 结算日冻结 月冻结 3 零线电流 4 零序电流 5 总及分相有功功率 6 总及分相无功功率 7 功率因数 8 有功最大需量及发生时间 9 电压、电流相位角 10 正向有功电能示值（总、各费率）11 正向无功电能示值 12 反向有功电能示值（总、各费率）13 反向无功电能示值 14 一象限无功电能示值 15 二象限无功电能示值 16 三象限无功电能示值 17 四象限无功电能示

20、值 18 组合有功电能示值 19 日历时钟 3.8.4.1.3 事件记录 终端可按照配置的事件采集任务采集表计的事件记录，采集事件记录见表10，采集到表计事件记录存储到采集记录表中形成冻结记录，存储容量不足时，终端应能自行维护过期历史数据，确保新采集数据的正确存储。表10 全事件采集 序号 事件名称 1 级事件 主动上报 2 级事件 每日采集 3 级事件 每日采集 4 级事件 按需召测 1 电能表失压 2 电能表欠压 3 电能表过压 4 电能表断相 5 电能表失流 6 电能表过流 7 电能表功率反向 8 电能表全失压 9 电能表电压逆相序 10 电能表掉电 11 电能表编程 12 电能表清零

21、13 电能表需量清零 14 电能表事件清零 11 序号 事件名称 1 级事件 主动上报 2 级事件 每日采集 3 级事件 每日采集 4 级事件 按需召测 15 电能表校时 16 电能表开盖 17 电能表开端钮盒 18 电能表电压不平衡 19 电能表跳闸 20 电能表合闸 21 电能表恒定磁场干扰 22 电能表负荷开关误动作 23 电能表电源异常 3.8.4.2 数据统计 终端应支持累加平均、极值统计以及区间统计，以实现电能质量统计分析以及其他业务统计需求。统计的数据源可配置为终端采集的当前数据，终端当前数据列表见表7。3.8.4.3 电能表运行状况监测 终端能够监测电能表运行状况，可监测的主要

22、电能表运行状况有：电能表参数变更、电能表时间超差、电表故障信息、电能表示度下降、电能量超差、电能表飞走、电能表停走、相序异常、电能表开盖记录、电能表运行状态字变位等。3.8.4.4 数据压缩 终端数据可选择采用压缩和非压缩方式传输。对于采用压缩方式传输的数据，必须采用无损压缩算法，保证解压后的数据与原始数据完全一致。对于长度大于1k的数据，压缩比需小于70%。3.8.5 参数设置与查询 3.8.5.1 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。参比条件下，终端时钟日计时误差绝对值应不大于0.5s/d。电源失电后，时钟应能保持正常工作。终端应支持与主站端的精准对

23、时，或通过无线公网、卫星自动纠正时钟偏差。终端时钟偏差不超过 10 秒。可设置启用停/上电事件、电压回路异常（断相）事件主动上报功能。可设置开启精准校时功能，校时阈值不大于 10 秒，心跳个数可配置。可设置电能表时钟采集任务参数，采集任务周期可配置，周期不超过 3 天。可设置启用电能表时钟超差事件上报功能，电能表时钟超差阈值可配置，默认为 5 分钟。可设置开启对电能表的广播校时，校时周期可配置，默认为 1 天。3.8.5.2 终端参数 终端能由主站设置和查询终端通信地址、组地址、配置参数、通信参数、经纬度参数等。终端通信参数包括无线远程通信参数、以太网远程通信参数、以太网本地通信参数、本地维护

24、端口通信参数；无线远程通信支持APN自适应以及多主站连接。12 3.8.5.3 采集参数 终端能由主站设置和查询采集档案、采集任务以及采集方案等参数。终端在抄表过程中，自动统计采集任务执行状态，包括采集成功率、发送报文条数、接收报文条数、抄表启动时间、抄表结束时间等。3.8.5.4 控制参数 终端能由主站设置和查询功控各时段和相应控制定值、定值浮动系数等时段功控参数以及厂休功控、营业报停功控和当前功率下浮控参数，控制轮次及告警时间等。改变定值时应有音响（或语音）提示。终端能由主站设置和查询预付电费值、报警门限值、跳闸门限值等预付费控制参数。设置参数时应有音响（或语音）提示。3.8.5.5 冻结

25、参数 终端能由主站设置和查询冻结相关参数，冻结支持秒冻结、分钟冻结、小时冻结、日冻结、月冻结、年冻结，冻结数据源支持任意当前数据。3.8.5.6 统计参数 终端能由主站设置和查询极值统计、累加平均、区间统计相关参数，统计间隔、统计频率可配置，统计数据源可根据应用需求动态配置。3.8.6 控制 3.8.6.1 功率定值控制 3.8.6.1.1 一般要求 主站向终端下发功率控制投入命令及参数，终端在所定限值范围内监测实时功率，当不在保电状态时，功率达到限值则自动执行功率定值闭环控制功能，按所投轮次依次判断并执行跳闸操作。功率定值控制解除或控制时段结束后，终端允许用户合上由于功率定值控制引起的跳闸开

26、关。功率定值闭环控制根据控制参数不同分为时段功控、厂休功控、营业报停功控和当前功率下浮控等控制类型。控制的优先级由高到低是当前功率下浮控、营业报停功控、厂休功控、时段功控。若多种功率控制类型同时投入，只执行优先级最高的功率控制类型。在参数设置、控制投入或解除以及控制执行时应有音响（或语音）告警通知用户。各类功率控制定值先要和保安定值比较，如大于保安定值就按功率控制定值执行，小于保安定值就按保安定值执行。3.8.6.1.2 时段功控 控制过程：a)主站依次向终端下发功控时段、功率定值、定值浮动系数、告警时间、控制轮次等参数，终端收到这些命令后设置相应参数；b)主站向终端下发时段功控投入命令，终端

27、收到该命令后显示“时段功控投入”状态，当不在保电状态时，终端在功控时段内监测实时功率，自动执行功率定值控制功能。控制过程中应在显示屏上显示定值、控制对象、执行结果等；c)控制时段结束或时段功控解除后，终端应显示“功控解除”状态，应有音响（或语音）通知客户，允许客户合上由于时段功控引起的跳闸开关。13 3.8.6.1.3 厂休功控 控制过程：a)主站向终端下发厂休功控参数（功率定值、控制延续时间等）以及控制轮次等，终端收到这些命令后设置相应参数；b)主站向终端下发厂休功控投入命令，终端收到该命令后显示“厂休功控投入”状态当不在保电状态时，终端在厂休日监测实时功率，自动执行功率定值控制功能。控制过

28、程中应在显示屏上显示定值、控制对象、执行结果等信息；c)控制时段结束或厂休功控解除后，终端应显示“功控解除”状态，应有音响（或语音）通知客户，允许客户合上由于厂休功控引起的跳闸开关。3.8.6.1.4 营业报停功控 控制过程：a)根据客户申请营业报停起、止时间，主站向终端下发营业报停功控参数，终端收到这些命令后设置相应参数；b)主站向终端下发营业报停功控投入命令，终端收到该命令后显示“营业报停功控投入”状态，当不在保电状态时，终端在报停时间内监测实时功率，自动执行功率定值控制功能，并在显示屏上显示相应信息；c)营业报停时间结束或营业报停功控解除后，终端应显示“功控解除”状态，应有音响（或语音）

29、通知客户，允许客户合上由于营业报停功控引起的跳闸开关。3.8.6.1.5 当前功率下浮控 控制过程：a)主站向终端下发功率下浮控的功率计算滑差时间 M（min）、定值下浮系数 k（）等参数。终端收到这些参数后计算当前功率定值；b)终端收到当前功率下浮控制投入命令后，显示“当前功率下浮控投入”状态，终端不在保电状态时，自动执行功率定值控制功能，直至实时功率在当前定值之下；c)当前功率下浮控解除或控制时段结束后，终端应显示“功控解除”状态，终端有音响（或语音）通知客户，允许客户合上由于当前功率下浮控引起的跳闸开关。3.8.6.1.6 功率控制的投入或解除 终端应能由主站远方投入或解除其功率定值闭环

30、控制的功能，并有音响（或语音）告警通知客户和在显示屏上显示状态。功控解除，应自动撤消由功率定值闭环控制引起的跳闸控制，并有音响（或语音）通知客户和终端指示功控解除状态。当终端处于保电状态时，不执行功率定值闭环控制的跳闸。3.8.6.2 电能量控制 3.8.6.2.1 控制类型 电能量定值控制主要包括月电控、购电量（费）控等类型。3.8.6.2.2 月电控 控制过程：14 a)主站依次向终端下发月电能量定值、浮动系数及控制轮次等参数设置命令，终端收到这些命令后设置月电能量定值、浮动系数及控制轮次等相应参数，并有音响（或语音）告警通知客户；b)主站向终端下发月电控投入命令，终端收到该命令后显示“月

31、电控投入”状态，监测月电能量，自动执行月电能量定值闭环控制功能，闭环控制的过程中应在显示屏上显示定值、控制对象、执行结果等信息；c)月电控解除或月末 24 时，终端允许客户合上由于月电控引起的跳闸开关。3.8.6.2.3 购电控 控制过程：a)主站向终端下发购电量（费）控参数设置命令，包括购电单号、购电量（费）值、报警门限值、跳闸门限值、各费率时段的费率等参数，终端收到这些参数设置命令后设置相应参数，并有音响（或语音）告警通知客户；b)主站向终端下发购电量（费）控投入命令，终端收到该命令后显示“购电控投入”状态，自动执行购电量（费）闭环控制功能。终端监测剩余电能量（或电费），如剩余电能量（或电

32、费）小于设定的告警门限值，应能发出音响告警信号；剩余电能量（或电费）小于设定的跳闸门限值时，按投入轮次动作输出继电器，控制相应的被控负荷开关；c)终端自动执行购电量（费）定值闭环控制的过程中应在显示屏上显示剩余电能量（费）、控制对象、执行结果等信息；d)购电量（费）控解除或重新购电使剩余电能量（或电费）大于跳闸门限时，终端允许客户合上由于购电量（费）控引起的跳闸开关。3.8.6.3 保电和剔除 终端接收到主站下发的保电投入命令后，进入保电状态，自动解除原有控制状态，并在任何情况下均不执行跳闸命令。终端接收到主站的保电解除命令，恢复正常执行控制命令。在终端上电或与主站通信持续不能连接时，终端应自

33、动进入保电状态，待终端与主站恢复通信连接后，终端自动恢复到断线前的控制状态。终端接收到主站下发的剔除投入命令后，除对时命令外，对其它任何广播命令或终端组地址、终端通配地址的控制命令均不响应。终端收到主站的剔除解除命令，恢复到正常通信状态。3.8.6.4 远程控制 终端接收主站的跳闸控制命令后，按设定的告警延迟时间、限电时间和控制轮次动作输出继电器，控制相应被控负荷开关；同时终端应有音响（或语音）告警通知用户，并记录跳闸时间、跳闸轮次、跳闸前功率、跳闸后2min功率等，显示屏应显示执行结果。终端接收到主站的允许合闸控制命令后，应有音响（或语音）和显示“控制解除”告警通知用户，允许用户合闸。3.8.7 事件及上报 终端根据主站设置的事件属性自动判断事件产生或恢复，事件产生或恢复时，根据主站的配置决定是否需要上报，同时记录上报状态。每条记录的内容包括事件类型、发生时间及相关关联数据信息。事件上报