三相微电流模块技术规范书（天选打工人）（天选打工人）

Q/CSG113003-2011329911三相HPLC通信模块技术规范书版本号：2023版V1.02023年7月目次1. 范围 32. 规范性引用文件 33. 结构要求 34. 技术要求 45. 通信模块功能要求 86. 安装及其他要求 97. 附录A 8范围本部分规定了用电信息采集系统中三相表通信模块的技术要求，包括结构、工作环境、基本传输特性、电气安全以及电磁兼容性等要求。安装在用电信息采集终端中的通信模块应符合相应终端的技术规范要求。本部分适用于南方电网各省电网公司HPLC通信模块的制造、招标、检验、使用和验收。本规范以外的技术要求参照南方电网公司相关技术规范执行,供货前本规范与南方电网公司最新要求不一致时,以南方电网公司最新要求为准。本部分适用于HPLC通信模块（以下简称通信模块）的制造、检验、使用和验收。规范性引用文件下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，其最新版本适用于本标准。除本标准中规定的技术参数和要求外，其余均应遵循最新版本的国家标准、电力行业标准。如果制造单位有自己的标准或规范，原则上应采用更高要求的标准。Q／GDW1355-2013单相智能电能表形式规范Q／GDW1364-2013单相智能电能表技术规范Q／GDW1827-2013三相智能电能表技术规范Q／GDW1356-2013三相智能电能表型式规范1373-2013电力用户用电信息采集系统功能规范1374.2-2013第2部分：集中抄表终端技术规范1375.2-2013第2部分：集中器型式规范1376.2-2013第2部分：集中器本地通信模块接口协议Q/GDW11612.2—2018低压电力线高速载波通信互联互通技术规范第2部分：技术规范Q/GDW11612.3—2018低压电力线高速载波通信互联互通技术规范第3部分：检验方法GB4208—2008外壳防护等级（IP代码）GB/T15284—2002多费率电能表特殊要求GB/T15464—1995仪器仪表包装通用技术条件GB/Z21192－2007电能表外形和安装尺寸GB/T1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差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/T17215.301—2007多功能电能表特殊要求GB/T17215.321—2008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）DL/T645—2007多功能电能表通信协议及其备案文件DL/T698.36—2013电能信息采集与管理系统第3-6部分：电能信息采集终端技术规范—通信单元要求DL/T698.45电能信息采集与管理系统第4-5部分：面向对象的互操作性数据交换协议DL/T830—2002静止式单相交流有功电能表使用导则DL/T698.35-2010电能信息采集终端技术规范-低压集中抄表终端特殊要求结构要求一般要求通信模块结构根据安装要求可分为无外封装的通信模块和有机壳封装的通信设备。模块的尺寸和接口应符合各类终端型式规范的要求。尺寸和接口要求（详见附录A）三相电能表通信模块三相电表通信模块应符合《Q／GDW1827-2013三相智能电能表技术规范》《QGDW_1356-2013_三相智能电能表型式规范》中的附录(规范性附录)外置通信模块尺寸图。外壳及防护性能有机壳封装的通信模块，其外壳应有足够的强度，外物撞击造成的变形应不影响其正常工作。外壳防护性能应符合GB/T4208—2008规定的IP51级要求，即防尘和防滴水。非金属外壳应符合GB/T5169.11-2006的阻燃要求，试验温度为650℃，试验时间为30S。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。设备使用寿命设备设计和使用寿命应满足MTBF≥7.6×10000h，质保期为10年，模块安装日期起10年内模块损坏免费维修或更换。技术要求工作电源通信模块采用工频交流电源或直流电源，正常工作电压允许额定值偏差±1V。交流单相或三相四线电源供电时，应有抗三相四线配电网单相接地故障的能力，耐受1.9倍标称电压4h。工作状态下所产生的交流磁通密度小于0.5mT。通信模块能够耐受的长期过压能力为相线和零线能承受420V过压不小于4小时。通信模块的功耗要求见表1。通信模块的功耗要求通信模块类型静态功耗动态功耗三相电能表模块≤0.8W≤2.5W气候环境条件通信模块正常运行的工作环境应符合用电信息采集终端的要求。分类见表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遮蔽场所C2-25～+550.510～10029户外C3-40～+70135协议特定CX—温度变化率取5min时间内平均值。相对湿度包括凝露。电气安全要求绝缘电阻各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如Error!Referencesourcenotfound.。各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求额定绝缘电压

V绝缘电阻

MΩ测试电压V正常条件湿热条件U≤60≥10≥225060＜U≤250≥10≥2500绝缘强度电源回路对地应耐受500V（＜60V直流电源回路）或2500V（220V交流电源回路）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。冲击电压电源回路、信号输入回路、信号输出回路各自对地和输入回路、输出回路和电源回路之间，应耐受如表4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。冲击电压峰值试验回路冲击电压峰值试验回路冲击电压峰值直流电源对地500V信号输入回路对输出回路500V交流电源对地5000V信号输入回路对电源回路4000V信号输入/输出对地500V信号输出回路对电源回路4000V电磁兼容性要求通信模块应在表5所列的电磁骚扰环境下能正常工作，骚扰对通信模块工作影响程度用试验结果评价等级表示。评价等级A：骚扰对通信模块工作无影响，试验时和试验后通信模块均能正常通信。评价等级B：骚扰使通信模块暂时丧失通信功能，骚扰后不需人工干预能，5min内能自行恢复通信功能。电磁兼容性要求电磁骚扰源严酷等级骚扰施加值施加端口评价等级要求工频磁场—400A/m整机A射频辐射电磁场310V/m整机A430V/m整机A静电放电48kV外壳和操作部分A/B电快速瞬变脉冲群31.0kV（耦合）通信线A44.0kV电源端口A/B振荡波21.0kV（共模）信号输入/输出端口A/B42.5kV（共模），1.25kV（差模）电源端口A/B射频场感应的传导骚扰310V电源端口A浪涌21.0kV（共模）信号输入/输出端口A/B44.0kV（共模），2.0kV（差模）电源端口A/B电压暂降和短时中断抗扰度在电源电压突降及短时中断时，通信模块不应发生死机或损坏，电源电压恢复后应能自动恢复正常通信。工频磁场抗扰度在表5所列严酷等级的工频磁场影响下，通信模块不应发生死机或损坏，应能正常通信。射频辐射电磁场抗扰度在表5所列严酷等级的射频辐射电磁场影响下，通信模块不应发生死机或损坏，应能正常通信。静电放电抗扰度有外封装的通信模块，在表5所列严酷等级的节点放电骚扰下，通信模块不应发生死机或损坏；允许出现复位或短时终端现象。电快速瞬变脉冲群在表5所列严酷等级的电快速瞬变脉冲群骚扰下，通信模块不应发生死机或损坏；允许出现复位或短时通信中断现象。振荡波抗扰度在表5所列严酷等级的振荡波骚扰下，通信模块不应发生死机或损坏；允许出现复位或短时通信中断现象。射频场感应的传导骚扰抗扰度在表5所列严酷等级的射频场感应的传导骚扰下，通信模块不应发生死机或损坏，应能正常通信。浪涌抗扰度在表5所列严酷等级的浪涌骚扰下，通信模块不应发生死机或损坏；允许出现复位或短时通信中断现象。匹配兼容性要求通信模块可与符合型式规范尺寸和接口要求的终端相匹配，通信模块应能满足用电信息采集系统正常通信的要求。通信部分技术要求HPLC通信部分技术要求HPLC模块载波芯片型号要求HPLC模块载波芯片型号：从节点QJ5562D、主节点QJ5560D。系统网络管理要求HPLC通信模块应具有网络自动配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等网络管理功能。工作频带及功率频谱密度采用HPLC技术的通信模块，工作频率范围包含2.4MHz-5.6MHz、2MHz-12MHz、0.7MHz-3MHz、1.7MHz-3MHz，需支持自适应切换。辐射骚扰限值在9KHz—30MHz频带内的辐射骚扰限值见表6。9KHz—30MHz频带内的辐射骚扰限值频率MHz场强μV/m测量距离m0.009～0.4902400/F(kHz)3000.490～1.70524000/F(kHz)301.705～30303030MHz以上频带的辐射骚扰限值见表7。30MHz以上频带的辐射骚扰限值频率MHz3m处场强μV/m30～8810088～216150216～960200＞960500吞吐量在1：1吞吐量测试条件下，测试包长64、128、256、512、1024、1280、518字节，测试时间为20s，平均吞吐量应不小于2Mbit/s。在1：4吞吐量测试条件下，测试包长64、128、256、512、1024、1280、518字节，测试时间为20s，平均吞吐量的最小值应不小于512kbit/s。网络时延1：1时延测试中，测试包长为1518字节下的上行、下行时延，测试时间为20s，网络时延应小于30ms。长时间传输性能系统在1:1的情况下，1518字节帧长、90%吞吐量、2h测试时间的情况下，上行、下行丢帧率应小于10-3。通信模块ID管理技术要求采集终端、电能表通信模块支持模块ID管理功能，提供通信模块变更事件，主站能采集通信模块ID号、通信模块参数和模块变更信息，通信协议满足DL/T698.45《电能信息采集与管理系统第4-5部分：面向对象的互操作性数据交换协议》及备案、DL/T645—2007《多功能电能表通信协议》及其备案文件、1376.1《第1部分：主站与采集终端通信协议》及其备案文件。通信模块互换性通信模块在未接入、接入或更换时，不应对电能表或采集终端自身的性能、运行参数以及正常计量产生影响。特征电流基本特性电流开关频率参数开关频率可以根据功能需求由系统平台进行配置，出厂默认开关频率：833.3Hz±0.2；电流幅度发送设备发送的特征电流峰值大小应不大于0.60A，发送码元为1时的特征电流有效值应不小于0.20A，码元占空比不大于60%。码元信息码元信息需公开，支持同一台区下混装，且支持与不同厂家的能源控制器、量测开关、末端感知模块间的互联互通。通信模块功能要求台区区分（“即装即采”）三相电能表通信模块应能实现对自身台区归属的识别，通过日常抄表任务将跨台区电能表的信息上报至采集主站，确定电能表自身的台区归属及变更情况。停上电事件上报通信模块配备超级直流电容，应能实现采集终端或电能表停电事件主动上报功能，上报主站时间不大于90秒，上报正确率不小于90%。事件分为停电事件上报和上电事件上报。要求用于三相电能表用的HPLC通信模块具备停上电事件上报功能，同时要求满足以下设计机制：模块节点判断停电发生，随机一个等待时间，单位：ms。等待时间到期，生成停电报文，采用本地广播方式发送。本地停电报文发送完毕后，等待T秒时间进行数据汇集工作，在等待期间内每收到停电报文都进行解析，解析结果与已存储信息取并集更新成最新结果，每次发送时机到期以最新结果生成停电报文。未停电模块节点接收到第一帧停电信息报文后开始等待30s，在等待期间内接收到的所有停电信息均解析且取并集中操作，等待时间到期后最终结果生成报文单播上报到CCO。由于停电物理线路处于断开状态，考虑简化方案，每个未停电节点接收到停电报文后都进行相同的处理，不作区分。L/N互易和逆相序通信模块应具备对现场电表可能存在的L/N互易、逆向序等异常情况的监测功能。要求三相表通信模块可以对三相表逆相序的问题进行监测。准确可靠的相位识别通信模块应能准确识别其所属电表的供电相位，为现场台区及客户对于分相线损治理、供电线路优化等工作提供准确的依据。电能表主动注册通信模块应具备根据自身台变关系主动上报采集器下485表或者智能电能表通信地址、规约及相位的功能,不可收集到非本台区电能表信息，避免了计量自动化系统管理的混乱或用电档案的遗漏。事件主动上报异常事件分为两个等级：重要事件（重要、紧急且概率低的事件）和一般事件。对于对等通信网络，重要事件内容可通过电能表的通信模块主动上报。一般事件应通过集中器主动查询方式进行上报。对于非对等网络，所有异常事件均通过集中器主动查询方式进行上报。模块通信组网响应集中器主模块的载波组网命令。HPLC模块支持智能组网和组网智能优化，组网时间不超过15min。同时，子节点模块支持智能中继。台区信号的发送功能收到集中器路由模块的命令后，电表通信模块节点能反馈对应信息。兼容性要求用于单、三相电能表使用的通信模块需与南方电网各网省公司中标单电能表完全通信兼容。特征电流发送具备集载波通信通道接收到特征电流发送命令后，发送相应的特征电流。不发送特征电流信号时不影响原发送设备静态功耗指标。安装及其他要求通信模块模块的载波芯片具备远程升级功能。本次招标HPLC模块包括现场安装调试等工作，HPLC模块支持带电插拔式安装，模块安装后当天完成调试，施工工艺满足南方电网相关要求。101088附录A三相表通信模块结构尺寸图1三相模块结构尺寸简图三相通信模块结构要求外置通信模块的外形尺寸为94.8mm(长)X65mm(宽)X24mm(高)。外置通信模块要有厂家名称、模块名称、规格型号、出厂编号等标识。外置通信模块材料、颜色与表盖一致。三相模块弱电接口管脚定义三相通信模块弱电接口采用2×6双排插针作为连接件，接口示意图见Error!Referencesourcenotfound.5，本地通信模块接口管脚定义见表10表格10。图1三相表通信模块接口定义（俯视）表10三相表通信模块接口管脚定义说明引脚引脚名称描述1+12V通信模块模拟电源，由电能表提供，当电能表运行在规定的工作电压范围时，输出电压范围：+12V±1V(负载电流0~125mA)。通信模块电源故障或短路时要求不影响电表的基本功能(电能表应采取保护措施)2+12V3GND通信地4GND5预留预留6TXD通信模块给电能表CPU发送信号引脚，输出为开漏方式，常态为高阻态。要求通信模块低电平电流驱动能力不小于2mA，