单相智能电能表.doc

QB/JQ西安电子有限公司标准QB/JQ 单相智能电能表 2010-03-01发布 2010-03-01实施西安电子有限公司 批准单相智能电能表1范围本标准规定了单相智能电能表的技术要求、检验规则及标志、包装、运输、贮存的要求。本标准适用于单相智能电能表。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适于本标准，然而，鼓励根据本标准达成现已的各方研究时候可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 17215.211-2006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/T 17215.3232008 交流电测量设备 特殊要求-第23部分静止式无功电能表（2级和3级）GB/T 17215.3212008 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/T 17215.2112006 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DL/T 6142007 多功能电能表DL/T 6452007 多功能电能表通信协议DL/T 6981999 低压电力用户集中抄表系统技术条件3术语和定义3.1智能电能表 smart electricity meter由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。3.2冻结 freeze存储特定时刻重要数据的操作。3.3时段、费率 time consumption，rates将一天中的24小时划分成的若干时间区段称之为时段；一般分为尖、峰、平、谷时段。与电能消耗时段相对应的计算电费的价格体系称为费率。3.4介质 intermediary用于在售电系统与电能表之间以某种方法传递信息的媒体。根据使用不同，可以将介质分为两类：固态介质和虚拟介质。3.5固态介质 solid intermediary具备合理的电气接口，具有特定的封装形式的介质，如接触式IC卡、非接触式IC卡（又称射频卡）等。3.6虚拟介质 virtual intermediary采用非固态介质传输信息的介质，可以为电力线载波、无线电、电话或线缆等。3.7CPU卡 CPU card配置有存储器和逻辑控制电路及微处理（MCU）电路，能多次重复使用的接触式IC卡。3.8射频卡 radio frequency card一种以无线方式传送数据的具有数据存储、逻辑控制和数据处理等功能的非接触式IC卡。3.9ESAM模块 ESAM module嵌入在设备内，实现安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能。3.10剩余金额 charge balance在电能表中记录的可供用户使用的电费金额，该金额应大于等于零。3.11低压电力线载波 LV power line carrier将低压电力线作为数据/信息传输载体的一种通信方式。4技术要求4.1规格要求；参比电压：220V；4.2机械性能要求电能表的机械和结构要求、防尘和防水试验、弹簧锤试验、冲击试验、振动试验、耐热和阻燃试验应符合GB/T 17215.2112006的规定。每项机械性能试验后，电能表应正常工作，无信息改变。4.2.1通用要求电能表的设计和结构应能保证在额定条件下使用时不引起任何危险。4.2.2表壳电能表应有能实施封印的表壳，只有破坏封印后才能触及表内部件。表盖密封防尘并有一定的强度，由能抗变形、抗腐蚀、抗老化材料制成。4.2.3通信通信信道物理层必须独立，任意一条通信信道的损坏都不得影响其它信道正常工作。当有重要事件发生时，宜支持主动上报。a）具有接触或调制型红外接口、RS485通信接口；各通信接口的物理层必须独立，一个通信接口的损坏不应影响其它接口。b）通信波特率可设置，标准速率为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps；RS485接口设计的缺省波特率为2400bps；调制式红外通信接口的缺省波特率为1200 bps。c）电能表通信协议应符合DL/T 6452007及其备案文件。d）红外通信接口通信距离：5m，通信角度：在中轴线的正上方、左面、右面|30，在中轴线的正下方，|45。e）RS485通信接口抗干扰性能应符合DL/T 6142007的要求。f）RS485通信接口或载波模块应与电能表内部电路实行有效的电气隔离，应有失效保护措施。g）采用载波方式通信的单相电能表，载波模块接口与RS485接口物理层相互独立，一个通信接口的损坏不得影响其它通信接口正常工作。载波模块的针脚定义见附录C。4.2.4铭牌标志应清晰，能防紫外线辐射，不褪色。4.2.5按键按键等应灵活可靠，无卡死或接触不良现象，各部件应紧固无松动。4.2.6插口固态介质的插口应防尘、防水。4.2.7卡座IC卡在卡座中连续插拔20次后，卡片及触点应无划裂，并能用该卡座正常读写。电能表在正常工作条件下，将金属片插入卡座，5min后拔出，电能表应能正常工作，内存数据不丢失。4.2.8负荷开关负荷开关可采用内置或外置方式。负荷开关无论内置、外置，用户购电成功后都须通过本地方式由用户自行合闸。4.4功能要求电能表的功能应满足下述要求。4.4.1计量功能a）具有正向有功电能、反向有功电能计量功能，能存储其数据，并可以据此设置组合有功。b）具有分时计量功能，有功电能量按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷电能量。c）至少存储上12个月的总电能和各费率电能量；数据存储分界时刻为月末24时，或在每月1号至28号内的整点时刻。4.4.2费控功能费控功能的实现分为本地和远程两种方式：本地方式通过CPU卡、射频卡等固态介质实现，远程方式通过载波等虚拟介质和远程售电系统实现。4.4.2.1本地费控电能表在电能表内进行电费实时计算，其主要功能包括：a）当剩余金额小于或等于设定的报警金额时，电能表应能以声、光或其他方式提醒用户；透支金额应实时记录，当透支金额低于设定的透支门限金额时，电能表应发出断电信号，控制负荷开关中断供电；当电能表接收到有效的续交电费信息后，应首先扣除透支金额，当剩余金额大于设定值（默认为零）时，方可通过远程或本地方式使电能表处于允许合闸状态，由人工本地恢复供电。b）剩余金额不能超过设计允许的电能表最大储值金额；最大储值金额由电能表显示位数决定。c）电能表的预存电费金额应能与表内的剩余金额进行准确迭加，并能将剩余金额、电能表用电参数等信息返写至固态介质。d）电能表不应接受非指定介质输入的任何信息。当使用非指定介质或进行非法操作时，电能表应能进行有效防护；在非指定介质或非法操作撤销后，电能表应能正常工作且数据不丢失。e）电能表应能接受按正确程序补发的新卡（CPU卡或射频卡），并拒绝原卡。f）购电卡插入电能表后3s内，应完成相应的读写操作。g）通过固态介质对电能表进行参数设置、预存电费、信息返写、ESAM数据抄读和下发远程控制命令操作时，需通过严格的密码验证及安全认证，除用户购电信息外的其他用电参数设置还应通过编程键和编程密码验证使电能表处于编程允许状态下方可进行。h）在保证安全的情况下，可通过虚拟介质对电能表内的用电参数进行设置；不提倡通过载波通信信道实现费率时段表、电价方案等用电参数的远程预置。4.4.2.2远程费控电能表电费计算在远程售电系统中完成，表内不存储、显示与电费、电价相关信息。电能表接收远程售电系统下发的拉闸、允许合闸、ESAM数据抄读指令时，需通过严格的密码验证及安全认证。在保证安全的情况下，可通过虚拟介质对电能表内的用电参数进行设置；不提倡通过载波通信信道实现费率时段表、电价方案等用电参数的远程预置。4.4.3测量及监测能测量、记录、显示当前电能表的电压、电流（包括零线电流）、功率、功率因数等运行参数。测量误差（引用误差）不超过1。4.4.4费率、时段及电价方案具有两套费率时段表，可在约定的时刻自动转换；每套费率应至少支持4个费率。应具有日历、时钟，全年应至少可设置2个时区，在24h内至少可以任意编程8个时段；时段的最小间隔为15min；时段可跨越零点设置。具有两套电价方案，可在约定的时刻或达到约定的用电量水平时自动转换。应支持通过红外、RS485通信接口修改费率表、时段表及电价方案，并应有防止非授权人操作的安全措施。支持通过授权的CPU卡和射频卡修改费率表、时段表。4.4.6显示功能a）电能表至少应能显示以下信息：1）当月和上月月度累计用电量；2）当前剩余金额；（远程表可不显示）3）各费率累计电能量示值和总累计电能量示值；4）当前时间；5）报警代码或提示；6）插卡及通信状态提示；7）电能表的表号。b）电量显示单位为千瓦时（kWh），显示位数为8位，含2位小数。c）剩余金额显示单位为元，显示位数为8位，含2位小数。d）LCD背光唤醒方式，包括按键唤醒、红外唤醒（任意红外设备均可唤醒）、插卡唤醒等方式；费控卡片从卡槽中拔出后，背光应熄灭；在正常使用情况下，LCD寿命不小于10年。e）停电时可通过按键唤醒显示（背光灯可不点亮）；唤醒后如无操作，LCD在自动显示一个循环后应自动关闭；按键显示操作结束30秒后自动关闭显示。显示代码参见下表：电能表显示代码电能表显示代码对DL/T 6452007定义的数据标识作了扩展，定义如下表所示：数据标识数据格式数据长度（字节）单位功能数据项名称DI3DI2DI1DI0读写0404010163NNNNNNNN，NNNNNNNNNN，NN5*自动循环显示第1屏显示代码自动循环显示第99屏显示代码0404020163NNNNNNNN，NNNNNNNNNN，NN5*按键循环显示第1屏显示代码按键循环显示第99屏显示代码4.4.7报警功能当出现故障或报警项时，LCD应立即停留在该代码上或报警提示，且背光灯持续点亮。4.4.8 冻结功能定时冻结：按照约定的时间及间隔冻结电能量数据；每个冻结量至少应保存12次。瞬时冻结：在非正常情况下，冻结当前的日历、时间、所有电能量和重要测量量的数据；瞬时冻结量应保存最后3次的数据。约定冻结：在新老两套费率/时段转换、阶梯电价转换或电力公司认为有特殊需要时，冻结转换时刻的电能量以及其他重要数据，保存最后2次冻结数据。日冻结：存储每天零点时刻的电能量，应可存储两个月的数据。整点冻结：存储整点时刻或半点时刻的有功总电能，应可存储96个数据。冻结内容及对应的数据标识应符合DL/T 6452007及其备案文件要求。4.4.9计时功能内置硬件时钟电路，具有日历、计时、闰年自动转换功能；内部时钟端子输出频率为1Hz。在-25+60温度范围内，时钟准确度1s/d；在参比温度（23）下，时钟准确度0.5s/d。电能表可接受的广播校时范围不大于5min；广播校时无需编程键和通讯密码配合；每天只允许校对一次，且应避免在电能表执行冻结或结算数据转存操作前后5min内进行。4.4.10脉