JJF（京）99-2023 5G 同步相量对时和定位测量装置计量校准规范

北京市地方计量技术规范

JJF（京）99-2023

5G同步相量对时和定位测量装置

计量校准规范

MetrologicalCalibrationSpecificationfor5GSynchronousPhasor

TimingandPositioningMeasuringDevices

2023-5-22发布2023-7-1实施

北京市市场监督管理局发布

5G同步相量对时和定位测量装置计量校准规范

1范围

本规范适用于5G同步相量对时和定位测量装置计量校准工作。

2引用文件

本规范引用下列文件：

GB/T26862-2011电力系统同步相量测量装置检测规范

JJF1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)校准规范

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引

用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3术语和定义

3.15G5G

第五代移动通信技术，具有高速率、低时延和大连接特点。

3.2对时Timing

基于北斗系统授时功能，接收北斗卫星信号完成解算、测量、时间修正，并输

出标准时间信息、时标信息。

3.3定位Positioning

基于北斗系统，接收北斗卫星信号完成解算、测量、地理坐标修正，并输出测

量点地理坐标信息。

4概述

5G同步相量对时和定位测量装置用于实时测量输配网线路中电压、电流的幅值

及相位，利用5G通信高带宽、低时延技术优势，实现原始电气量数据高速实时采集，

具有电压电流实时监测、电能质量分析、同步相量分析等诸多高级应用功能。装置

1

通常由电压电流采样模块、5G通信模块、GPS模块、数据处理模块以及辅助测量电

路组成。

5计量性能要求

5.1电参数的测量

5G同步相量对时和定位测量装置应有电参量测量功能，可测量幅值、相位、频

率等参数。在测量额定频率50Hz、无谐波分量、相位对称的三相电压、电流时，各

种电参数的准确度应满足表1的规定。

表15G同步相量对时和定位测量装置各种测量参数的准确度

参数测量误差极限

电压幅值0.2%

电流幅值0.2%

0.1Un≤U＜0.5Un≤U＜

1.2Un≤U＜2Un

电压相位0.5Un1.2Un

±0.5°±0.2°±0.5°

0.1In≤I＜0.2In≤I＜

0.5In≤I＜2In

电流相位0.2In0.5In

±1°±0.5°±0.5°

频率±0.002Hz

注：Un指PT二次额定电压，下同。

5.2影响量变化误差极限

a)基波频率影响：基波频率偏离额定值1Hz时，电压、电流幅值测量误差改

变量应小于额定频率时测量误差极限值的50％，相角测量误差改变量应不大于

0.5°；基波频率偏离额定值5Hz时，电压、电流幅值测量误差改变量应小于额定

频率时测量误差极限值的100％，相角测量误差改变量应不大于1°。

b)电压幅值不平衡影响：三相电压回路加入1.0Un、50Hz、无谐波分量、相位

对称三相测试信号，C相电压幅值变化范围为0.8Un～1.2Un，电压幅值测量误差应

不大于0.2％，相角误差应不大于0.2°。

c)电压相位不平衡影响：三相电压回路加入1.0Un、50Hz、无谐波分量三相测

试信号，保持A相电压相位0°、B相电压-120°，C相电压相角变化范围为120°～

300°，电压幅值测量误差应不大于0.2％，相角误差应不大于0.2°。

2

d)电流幅值不平衡影响：三相电压、电流回路加入1.0Un、1.0In、50Hz、无谐

波分量、相位对称三相测试信号，A相电流幅值变化范围为0.8In～1.2In，电流幅

值测量误差应不大于0.2％，相角误差应不大于0.5°。

e)电流相位不平衡影响：三相电压、电流回路加入1.0Un、1.0In、50Hz、无谐

波分量三相测试信号，保持A相电流相位0°、B相电流-120°，C相电流相角变

化范围为120°～300°，电流幅值测量误差应不大于0.2％，相角误差应不大于

0.5°。

f)谐波影响：在基波电压上叠加幅值为20％的2次谐波至25次谐波。测量

误差为实际测量值与基波（无失真）之差，幅值和角度的测量误差的改变量应不大

于100％。

5.3对时、定位测量

5G同步相量对时和定位测量装置应具有对时、定位测量功能。

a)同步时间误差小于1us；

b)失去同步时钟信号60min以内装置的相角测量误差的增量不大于1°(对应

于55us)；

c)定位最大允许误差（单点定位精度）应不大于±15m。

5.4数据上传功能

a)5G同步相量对时和定位测量装置可将检测的电压、电流、频率、相角、时

间和位置等信息上传至指定的远程服务器。

b)内嵌5G全网通，支持Non-Standalone（非独立组网）和Standalone（独

立组网）模式；支持千兆以太网通信。

6通用技术要求

6.1校准条件要求

a)无可察觉到的振动。

b)无较强的电磁辐射干扰，如电火花、辐射源等。

c)校准5G同步相量对时和定位测量装置时，三相电压、电流相序应符合接线

规定。

6.2校准装置要求

3

校准装置的扩展不确定度应小于被校仪器的最大允许误差绝对值的1/3。

（1）三相交流功率源

能够输出三相电压、电流、功率和功率因数；

基波频率范围:45Hz65Hz；

电压范围:50mV～1000V；

电流范围:10mA～50A；

功率范围:500mW～50kW；

相位范围:0°～360°。

（2）标准功率表

电压范围:50mV～1000V；

电流范围:10mA～20A；

功率范围:500mW～20kW；

相位范围:0°～360°。

（3）标准相位表

相位测量范围:0°～360°。

（4）标准谐波源(或标准谐波分析仪)

能够输出（或测量）高于25次电压、电流谐波。

（5）标准三相不平衡度测量仪

三相不平衡度测量范围:0～30%。

（7）交流稳压、稳流电源

电压、电流能够连续调节，能够输出三相电压、电流，电压、电流幅值稳定度

不大于0.01%/10min，相位稳定度不大于0.005°/10min。

（8）GPS驯服铷钟

与标准时间偏差：优于1us。

（9）GNSS导航模拟器

支持模拟GNSS卫星导航信号；功率：输出范围(-140～-50)dBm（带内功率）；

最大允许误差：优于±2dB；伪距分辨力不大于0.05m。

7校准及检测方法

4

5G同步相量对时和定位测量装置校准及检测项目应符合下表规定。

表2校准及检测项目

校准及检测项目首次校准后续校准

外观检查++

通电检查++

电参数测量误差试验++

授时、定位误差试验++

电磁兼容性试验+－

注：“+”表示需要检定，“－”表示不需检定。

7.1外观检查

有下列缺陷之一的5G同步相量对时和定位测量装置判定为外观不合格：

a)铭牌不完整、字迹不清楚或无法辨别；

b)液晶或数码显示器缺少笔画、断码或不显示，指示灯与运行状态不符等现

象；

c)外壳损坏、破裂；

d)按键失灵；

e)接线端子损坏；

f)接地部分锈蚀或涂漆；电流钳其外观绝缘是否良好，有无破损，钳口有无

锈蚀等。

7.2通电检查

通电检查应检查下列项目，若有不合格应停止校准：

a)显示数字是否清楚、正确；

b)基本功能是否正常。

7.3电参数测量误差试验

将装置的电流测量回路串联在标准源电流输出回路，将装置的电压测量回路并

联在标准源电压输出回路，采用标准源直接测量法确定测量误差。

7.3.1零漂检查

在装置各测量回路不加任何激励量时（交流电压回路短路、交流电流回路开路），

启动装置并对各相电压、电流测量值分别进行记录。各相电压回路的零漂值应小于

0.05V，各相电流回路的零漂值应小于0.05A。

5

7.3.2交流电压幅值测量误差试验

将装置三相电压回路加入频率50Hz、无谐波分量、对称三相测试信号，在

0.1Un～2.0Un范围内选取不少于3个常用试验点进行电压幅值测量，记录装置输出

的三相电压幅值并计算测量误差。电压幅值测量误差的计算公式为：

幅值测量值-实际幅值

电压幅值测量误差=||×100%（1）

电压基准值

注:相电压幅值的基准值为1.2倍的额定电压值，即70V。

7.3.3交流电流幅值测量误差试验

将装置三相电流回路加入频率50Hz、无谐波分量、对称三相测试信号，在

0.1In～2.0In范围内选取不少于3个常用试验点进行电流幅值测量，记录装置输出

的三相电流幅值并计算测量误差。电流幅值测量误差的计算公式为：

幅值测量值-实际幅值

电流幅值测量误差=||×100%（2）

电流基准值

注：相电流幅值的基准值为1.2倍的额定电流值，即1.2A（额定1A）或6A（额

定5A）。

7.3.4交流电压电流相位误差试验

将装置三相电压和电流回路加入频率50Hz、无谐波分量、对称三相测试信号。

电压相位误差测量时，分别在0.1Un≤U＜0.5Un、0.5Un≤U＜1.2Un、1.2Un≤U＜2Un范

围内选取1个试验点，测量三相电压相位值；电流相位误差测试应在额定电压测试

条件下进行，分别在0.1In≤I＜0.2In、0.2In≤I＜0.5In、0.5In≤I＜2In范围内选取

1个试验点，测量三相电流相位值。

7.3.5频率误差试验

将装置三相电压回路加入1.0Un、无谐波分量、对称三相测试信号，在频率

45Hz～55Hz范围内选取不少于4个试验点进行频率测量。

7.3.6交流电压电流幅值随频率变化的误差试验

将装置三相电压和电流回路加入1.0Un和1.0In、无谐波分量、对称三相测试信

号，在频率45Hz～55Hz范围内选取不少于3个试验点进行电压和电流幅值测量，

记录装置输出的三相电压和电流幅值，并计算相较于额定频率时的测量误差改变量。

7.3.7交流电压电流相角随频率变化的误差试验

将装置三相电压和电流回路加入1.0Un和1.0In、无谐波分量、对称三相测试信

号，在频率45Hz～55Hz范围内选取不少于3个试验点进行电压和电流相角测量，

6

记录装置输出的三相电压和电流相位，并计算相较于额定频率时的测量误差改变量。

7.3.8电压幅值不平衡试验

将装置三相电压回路加入1.0Un、50Hz、无谐波分量、相位对称三相测试信号。

保持A相、B相电压为1.0Un，在0.8Un～1.2Un范围内选取不少于2个试验点作为C

相电压，记录装置输出的三相电压幅值和相位并计算测量误。

7.3.9电压相位不平衡试验

将装置三相电压回路加入1.0Un、50Hz、无谐波分量、三相测试信号，保持A相

电压相位0°、B相电压相位-120°，在120°～300°范围内选取不少于2个试验

点作为C相电压相位，记录装置输出的三相电压幅值和相位并计算测量误差。

7.3.10电流幅值不平衡试验

将装置三相电压和电流回路加入1.0Un和1.0In、50Hz、无谐波分量、相位对称

三相测试信号，保持B相、C相电流为1.0In，在0.8In～1.2In范围内选取不少于2

个试验点作为A相电流，记录装置输出的三相电流幅值和相位并计算测量误差。

7.3.11电流相位不平衡试验

将装置三相电压和电流回路加入1.0Un和1.0In、50Hz、无谐波分量、相位对称

三相测试信号。保持A相电流相位0°、B相电流相位-120°，在120°～300°范

围内选取不少于2个试验点作为C相电流相位，记录装置输出的三相电流幅值和相

位并计算测量误差。

7.3.12谐波影响试验

将装置输入额定三相电压，信号基波频率分别为49.5Hz、50Hz和50.5Hz，在

基波电压上叠加幅值为20％的2次谐波至25次谐波，分别记录三相电压幅值及相

角的测量值，测量误差为实际测量值与基波（无失真）之差。

7.4授时、定位误差试验

7.4.1授时误差试验

通过与标准时间对比的方法，校验标准装置上的时间显示值，计算当前时刻

的示值误差，如式（3）所示。

ΔT=Td-Ts（3）

式中：

ΔT—各被校点当前时刻的示值误差；

7

Td—标准时刻；

Ts—被测装置显示的当前时刻。

7.4.2定位误差试验

按JJF1403-2013中7.2.6的规定和方法进行定位误差试验，推荐采用模拟

器法。

7.5电磁兼容性试验

7.5.1辐射电磁场抗扰度试验

a）按GB/T26862-2011中3.15.1的规定和方法进行辐射电磁场干扰试验，施

加表2规定的辐射电磁场；

表3辐射电磁场抗扰度试验主要参数

试验值

试验项目级别电压/电流波形

V/m

380MHz～1000MHz连续波10

辐射电磁场

480MHz～2000MHz连续波30

注1：3级安装于典型工业环境中的设备：工厂、电厂或处于特别居民区内的设备。

注2：4级处于恶劣的工业环境或严重骚扰环境中的设备：极为靠近中、高压敞开式和GIS

或真空开关装置或其他电气设备的设备。

b）严酷等级：3级；

c）试验点为：整个装置；

d）合格判据：在规定的频率范围内选取若干频率点施加辐射电磁场干扰，装

置应能正常工作，其测量精度及性能应满足表3和表4的要求。

表4合格评定准则1

误差允许改变量

影响量

（以等级指数百分数表示）

外部磁场100%

振荡波抗扰度200%

电快速瞬变脉冲群抗扰度200%

浪涌（冲击）抗扰度200%

静电放电抗扰度200%

表5合格评定准则2

功能合格评定准则

命名和控制在规定的限值内正常工作

试验期间性能暂时下降符合表10要求,试验后自行恢复,存储数据无

测量与记录

丢失

8

人机接口及报警试验期间正常工作

数据通信试验期间正常工作

时钟同步试验期间正常工作

7.5.2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

a）按GB/T26862-2011中3.15.2的规定和方法进行电快速瞬变脉冲群抗扰

度，施加如表5规定的电快速瞬变脉冲群干扰电压；

b）严酷等级：3级；

c）试验回路为：装置的交流电压、交流电流、开关量输人、电源及数据通信；

d）合格判据：在施加干扰的情况下，装置应能正常工作，其测量精度及性能

应满足表3和表4的要求。

表6振荡波干扰、电快速瞬变和浪涌（冲击）抗扰度试验的主要参数

试验项目级别共模试验值(*)试验回路

32.5kVP信号、控制回路和电源回路

振荡波干扰

42.5kVP信号、控制回路和电源回路

1.0kVP信号输入、输出、控制回路

3

2.0kVP电源回路

电快速瞬变干扰

2.0kVP信号输入输出回路、控制回路

4

4.0kVP电源回路

32.0kVP信号、控制回路和电源回路

浪涌（冲击）干扰

44.0kVP信号、控制回路和电源回路

注1：3级安装于没有特别保护环境中的设备：居民区或工业区内的设备。

注2：4级严重骚扰环境中的设备：设备极为靠近中、高压敞开式和GIS（气体绝缘开关设

备）或真空开关装置。

注3：*差模试验电压值为共模试验值的1/2。

7.5.3振荡波抗扰度试验

a）按GB/T26862-2011中3.15.3的规定和方法进行1MHz和100kHz的脉冲群

干扰试验，施加如表5规定的振荡波干扰电压；

b）严酷等级：3级；

c）试验回路为：装置的交流电压、交流电流、开关量输入、电源；

d）合格判据：在施加干扰的情况下，装置应能正常工作，其测量精度及性能

应满足表3和表4的要求。

7.5.4浪涌（冲击）抗扰度试验

a）按GB/T26862-2011中3.15.5的规定和方法进行浪涌（冲击）抗扰度试

验，施加如表5规定的浪涌（冲击）干扰电压；

9

b）严酷等级：3级；

c）试验回路为：装置的交流电压、交流电流、电源；

d）合格判据：在施加干扰的情况下，装置应能正常工作，其测量精度及性能

应满足表3和表4的要求。

7.5.5静电放电抗扰度试验

a）按GB/T26862-2011中3.15.4的规定和方法进行静电放电试验，按表6规

定施加静电放电电压，正负极性放电各10次，每次放电间隔至少为1s；

b）严酷等级：3级；

c）试验点为：整个装置人体可触及的部位；

d）合格判据：在静电放电的情况下，装置应能正常工作，其测量精度及性能

应满足表3和表4的要求。

表7静电放电抗扰度试验的主要参数

试验值

试验项目级别

接触放电空气放电

3±6kV±8kV

静电放电

4±8kV±15kV

注1：3级安装在具有湿度控制系统的专用房间内的设备。

注2：4级安装在不加控制环境中的设备。

7.5.6工频磁场抗扰度试验

a）按GB/T26862-2011中3.15.6的规定和方法进行工频磁场抗扰度试验，施

加表7规定的工频磁场干扰；

b）严酷等级：3级；

c）试验点为：整个装置；

d）合格判据：在施加干扰的情况下，装置应能正常工作，其测量精度及性能

应满足表3和表4的要求。

表8工频磁场抗扰度试验主要参数

试验项目级别电压/电流波形试验值（A/m）

3连续正弦波30

工频磁场4连续正弦波100

特定连续正弦波与厂家协商确定

注1：3级安装于典型工业环境中的设备：工厂、电厂或处于特别居民区内的设备。

注2：4级处于恶劣的工业环境或严重骚扰环境中的设备：极为靠近中、高压敞开式和

GIS或真空开关装置或其他电气设备的设备。

10

7.5.7阻尼振荡磁场抗扰度试验

a）按GB/T26862-2011中3.15.7的规定和方法进行阻尼振荡磁场抗扰度试

验，施加表8规定的阻尼振荡磁场干扰；

b）严酷等级：3级；

c）试验点为：整个装置；

d）合格判据：在施加干扰的情况下，装置应能正常工作，其测量精度及性能

应满足表3和表4的要求。

表9阻尼振荡磁场抗扰度试验主要参数

试验项目级别电压/电流波形试验值（A/m）

3衰减振荡波30

阻尼振荡磁场4衰减振荡波100

特定衰减振荡波与厂家协商确定

注1：3级安装于典型工业环境中的设备：工厂、电厂或处于特别居民区内的设备。

注2：4级处于恶劣的工业环境或严重骚扰环境中的设备：极为靠近中、高压敞开式和

GIS或真空开关装置或其他电气设备的设备。

8校准结果表达

校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：

a）标题：“校准证书”；

b）实验室名称和地址；

c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；

d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；

e）客户的名称和地址；

f）被校对象的描述和明确标识；

g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对

象的接收日期；

h）如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；

i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；

j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；

k）校准环境的描述；

l）校准结果及其测量不确定度的说明；

11

m）对校准规范的偏离的说明；

n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；

o）校准结果仅对被校对象有效的声明；

p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

9建议校准周期

使用中的5G同步相量对时和定位测量装置校准周期一般不超过1年。必要时

可随时送检。

12

附录A

测量数据修约方法

A.1修约间距数为1时的修约方法

保留位右边对保留位数字1来说，若大于等于0.5，则保留位加1；若小于0.5，

则保留位不变。

A.2修约间距数为n（n≠1）时的修约方法

将测得数据除以n，再按1中的修约方法修约，修约以后再乘以n，即为修约

结果。

13

附录B

5G同步相量对时和定位测量装置校准原始记录格式

5G同步相量对时和定位测量装置校准原始记录

校准证书编号：__________________________校准日期：_____________

校准单位名称：_________________________________________________________

校准单位地址：_________________________________________________________

仪器名称：_______________________型号/规格：___________出厂编号：_________

生产厂商：_____________________________________

所依据的技术文件（代号、名称）：___________________________________________

温度：_______℃相对湿度：________%检定地点：___________________________

校准员：___________________________核验员：______________________________

校准使用的计量标准器具：

名称：____________________________型号：_____________出厂编号：___________

准确度等级：_____________标准器具证书号：_______________________________

校准项目：

1.外观检查：

2.通电检查：

3.电参量误差试验：

3.1.零漂

ABC

电压（V）

电流（A）

3.2电压幅值测量误差

序号试验点实际值（V）测量值（V）误差（%）

A

1B

C

A

2B

C

A

14

B

3

C

A

4B

C

A

5B

C

A

6B

C

A

7B

C

3.3电流幅值测量误差

序号试验点实际值（A）测量值（A）误差（%）

A

1B

C

A

2B

C

A

3B

C

A

4B

C

A

5B

C

A

6B

C

A

7B

C

3.4电压电流相角测量误差

量程试验点实际值(°)测量值(°)误差(°)

A

0.1Un≤U

B

电压＜0.5Un

C

0.5Un≤UA

15

＜1.2UnB

C

A

1.2Un≤U

B

＜2Un

C

A

0.1In≤I＜

B

0.2In

C

A

0.2In≤I＜

电流B

0.5In

C

A

0.5In≤I＜

B

2In

C

3.5频率测量误差

调定频率（Hz）实际值（Hz）测量值（Hz）误差（Hz）

3.6电压电流幅值随频率变化的误差

最大

50Hz45Hz55Hz60Hz

改变量

A

电压

B

(V)

C

A

电流

B

(A)

C

3.7电压电流相角随频率变化的误差

最大

50Hz45Hz55Hz60Hz

改变量

A

电压

B

(°)

C

16

A

电流

B

(°)

C

3.8电压幅值不平衡试验

C相电压实际值测量值误差

A

电压

B

幅值

C

A

电压

B

相位

C

A

电压

B

幅值

C

A

电压

B

相位

C

3.9电压相位不平衡试验

C相电压相位实际值测量值误差

A

电压

B

幅值

C

A

电压

B

相角

C

A

电压

B

幅值

C

A

电压

B

相角

C

3.10电流幅值不平衡试验

A相电流实际值测量值误差

A

电流

B

幅值

C

A

17

电流B

相角C

A

电流

B

幅值

C

A

电流

B

相角

C

3.11电流相位不平衡试验

C相电流相位实际值测量值误差

A

电流

B

幅值

C

A

电流

B

相角

C

A

电流

B

幅值

C

A

电流

B

相角

C

3.12谐波影响

基波误差谐波误差改变量

频率

（三相最大）（三相最大）（三相最大）

49.5Hz

电压

50.0Hz

幅值

50.5Hz