变电站和发电厂电能量采集终端

变电站和发电厂电能量采集终端

Electricalenergydataacquisitionterminalsforpowerplantsandsubstations

目次

I范围.....................................................................................1

2规范性引用文件...........................................................................1

3术语和定义...............................................................................1

4技术要求.................................................................................2

4.1一般要求..............................................................................2

4.2工作环境要求.........................................................................2

4.3机械要求.............................................................................2

4.4电气要求.............................................................................2

4.5功能要求.............................................................................3

4.6外部通信要求.........................................................................6

5试验方法.................................................................................9

5.1机械性能试验........................................................................9

5.2电气性能试验.........................................................................9

5.3功能试验............................................................................10

5.4外部通信试验........................................................................13

6包装、运输、贮存和随行文件...........................................................14

6.1包装.................................................................................14

6.2运输.................................................................................14

6.3贮存.................................................................................14

6.4随行文件............................................................................14

变电站和发电厂电能量采集终端

I范围

本文件规定了电能量采集终端（以下简称采集终端）的术语和定义、技术要求、试验方法、以及包

装和贮存。

本文件适用于新制造的变电站和发电厂电能量采集终端。

2规范性引用文件

F列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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

文件。

GB2894-2（X）8安全标志及其使用导则

GB/T19520.12-2009电子设备机械结构482.6mm（19in）系列机械结构尺寸第3-101部分：插箱及其

插件

DL/T645-2007多功能电能表通信规约

DL/T698.45-2017电能信息采集与管理系统第4-5部分：通信协议一面向对象的数据交换协议

DL/T719-2000远动设备及系统第5部分传输规约第102篇电力系统电能累计量传输配套标准

DL/T743-2001电能量远方终端

DL/T860-2009变电站通信网络和系统

IEC62056.21-2002电能仪表-抄表、费率和负荷控制的数据交换第21部分：局域数据直接交换（IEC

1107规约）

IEC62056.62-2006电测量设备-数据交换与抄表，费率与负荷控制第62篇：接口类（DLMS规约）

ISO/IEC9506工业自动化系统制造电文规范

IECAlphaCommunicationsProtocolForMeterReading

ANSIC12.21-1999AmericanNationalStandardProtocolSpecificationforTelephoneModem

Communication

3术语和定义

GB/T19520.12-2009.DL/T645-2007.DL/T698.45-2017、DL/T719-2000、DL/T860-2009界定的

以及下列术语和定义适用本文件。

3.1

变电站和发电厂电能量采集终端electricenergydataacquisitionterminal

收集、处理和存储变电站和发电厂内各电能表的数据，同时能与主站或站内设备进行数据交换的设

备。

3.2

正常工作时，机架式采集终端整机功耗V30W（最大配置情况）。

正常工作时，壁挂式采集终端整机功耗W20W（最大配置情况）。

4.5功能要求

4.5.1采集终端功能配置

采集终端以15分钟的采集周期自动采集电能表数据，运行时间3天，采集成功率应不低于99%

表1电能量采集终端功能配置

序号项目必配选配

常规表/智能表数据采集

1数据采集

数字化表及四合一装置先集7

实时和曲线数据4

日冻结数据T

2数据管理和存储

月冻结数据q

时钟召唤与校时

采集终端参数q

抄表参数

3参数设置和查询

其他参数

采集终端事件记录

电能表事件记录7

4事件记录

与远方主站通信V

与站内监控设备通信q

5数据传输

采集终端运行状态指示7

本地维护接口7

本地扩展接口7

6木地功能本地人机界面数据、参数查询设置T

本地数据、参数U盘备份接口

自检自恢复q

采集终端初始化

7采集终端维护q

4.5.2数据采隼

采集终端按照抄表方案设定的数据采集间隔进行数据的定时采集，采集间隔可从Imin到1440min灵

活设置，默认为15min,采集终端应可根据主站召唤请求上传相应数据。

采集终端采集电表数据时，应支持电表表码有效数字位的采集，在规约支持范围内，不应对表码做

截断处理。

4.5.2.1数据采集内容

表2电能量采集终端数据采集内容

序号数据类型数据项必选可选数据源

当前正向有功电能示值/（增量）（总、各费率）电能表

当前反向有功电能示值增量）（总、各费率）电能表

i电能示值/（增量）当前正向无功电能示值/（增量）（总、各费率）q电能表

当前反向无功电能示值/（增量）（总、各费率）电能表

当前一~四象限无功电能示值（总、各费率）电能表

当月正向有功最大需量及发生时间（总、各费率）电能表

当月反向有功最大需量及发生时间（总、各费率）电能表

2需量当月正向无功最大需量及发生时间（总、各钺率）电能表

当月反向无功最大需量及发生时间（总、各贽率）y/电能表

当月一~四象限无功最大需量及发生时间（总、各费率）电能表

3瞬时量数据当前三相电压q电能表

当前三相电流电能表

当前有功功率（总、分相）电能表

当前无功功率（总、分相）电能表

当前功率因数（总、分相）电能表

频率7电能表

电能表日历时钟电能表

4状态及参数信息采集终端日历时钟采集终端

采集终端内测量点参数信息采集终端

4.5.2.2数据采集方式

采集终端应支持采集常规/智能表相关数据，同时也应该支持采集数字化电能表、变电站“四合一”

保护测控装置相关数据。采集终端应支持采集电能表电能示值/增量数据和负荷曲线两种读取方式，具

体采集方式包括：

a）定时自动采集：采集终端可根据预设的抄表方案自动采集电能表数据。

b）报告方式采集：采集终端可根据开启的设备报告方式采集电能表数据。

c）自动补采：如果在规定时间内未采集到电能表数据，采集终端应有自动补采功能。补采失败时，

生成事件记录，并可向主站上送。

d）人工召测：采集终端可随时启动人工实时召测数据，可单测量点召测，也可全部测量点召测，

并可查看实时召测数据。

e）采集失败后的数据处理：采集终端获取数据失败，在主站召唤电能表电能示值时，采集终端应

上传采集失败前最后一周期电能表的电能示值数据，并将此数据质量码置为无效。

4.5.3数据存储和管理

4.5.3.1数据存储要求

采集终端存储空间应不少于1GByte,并可根据业务需求扩展，历史数据保存时间不少于半年，宜

具备电子盘等数据镜像功能。

采集终端应能满足至少128块电能表180天电能量曲线数据（15min采集周期）、30天日冻结数据和

12个月冻结数据的连续存储，以及最近500条事件记录的存储需要.

4.532日冻结数据

日冻结数据为每一日日末的24点时刻的冻结值，数据源为电能表。采集内容见表3。

表3电能量采集终端日冻结数据内容

序号数据类型数据项必选可选数据源

1H正向有功电能示值（总、各费率）q电能表

2日反向有功电能示值（总、各费率）7电能表

3电能示值日正向无功电能示值（总、各费率）7电能表

4日反向无功电能示值（总、各劣率）7电能表

5口一~四象限无功电能示值（总、各费率）4电能表

453.3月冻结数据

月冻结数据为每月月末的24点时刻的冻结值，数据源为电能表。采集内容见表4。

表4电能量采集终端月冻结数据内容

序号数据类型数据项必选可选数据源

1月正向有功电能示值（总、各戕率）7电能表

2月反向有功电能示值（总、各费率）7电能表

电能示值

3月正向无功电能示值（总、各费率）7电能表

4月反向无功电能示值（总、各贽率）7电能表

5月一~四象限无功电能示值（总、各费率）V电能表

6月正向有功最大需量及发生时间（总、各费率）q电能表

7月反向有功最大需量及发生时间（总、各费率）7电能表

最大霜量及发

8口正向无功最大需量及发生时间（总、各费率）7电能表

生时间

9月反向无功最大需量及发生时间（总、各费率）7电能表

10月一~四象限最大需量及发生时间（总、各费率）7电能表

4.53.4曲线数据

采集终端应根据不同主站曲线冻结要求生成符合相应数据周期的历史曲线数据，缺省间隔时间为

15min,采集数据内容见表5。

表5采集终端曲线数据内容

序号数据类型数据项必选可选数据源

1正向有功电能示值（总、各费率）V电能表

2反向有功电能示值（总、各费率）V电能表

3电能示值正向无功电能示值（总、各费率）V电能表

4反向无功电能示值（总、各费率）V电能表

5一~四象限无功电能示值（总、各费率）7电能表

6三相电压V电能表

7三相电流V电能表

8有功功率（总、分相）V电能表

瞬时量

9无功功率（总、分相）V电能表

10功率因数（总、分相》4电能表

11频率7电能表

4.5.4电能表运行状态量采集

采集终端应监视电能表运行状况。当电能表出现电能量计量异常、电能表故障或通信异常等状况时,

可按事件记录要求记录事件发生/恢复的时间和异常数据，并具备事件上送功能。

4.5.5参数设置和查询

采集终端应支持本地/远程设置和杳询相关参数，参数设置后，应能不经重启、立即生效，不应造

成抄表中断及存储数据的丢失。采集终端支持设置和查询的相关参数包括：

4.5.5.1采集终端档案，如采集终端编号、型号、版本号、版本生成日期或出厂日期等。

4.5.5.2采集终端通信参数，如主站通讯地址（包括主通道和备用通道）、通信协议、IP地址等。

4.553抄表参数，如采集周期、抄表时间、采集数据项、计量点参数等。

4.5.6事件记录

采集终端应支持事件记录并通过规约上传主站，包括采集终端和电表事件。采集终端事件包括采集

终端电源故障、采集终端校时记录、采集终端开关机事件等，电表事件包括采集终端与电表通信失败、

电表表码跳变、电表电池电压低、电表时间超差等。

表6电能量采集终端事件记录内容

序号数据项数据源

1采集终端电源1异常采集终端

2采集终端电源2异常采集终端

3采集终端参数改变采集终端

4采集终端时钟校准采集终端

5采集终端与电能表通信中断采集终端

6采集终端与电能表通信恢复采集终端

7采集终端开机采集终端

8采集终端关机采集终端

9人工校时采集终端

10重新启动采集终端

11相序异常电能表

12电池告警电能表

13电池恢复电能表

14电能表时钟超差采集终端

15电能表表码突变采集终端

16A相TV失压开始电能表

17A相TV失压结束电能表

18B和TV失压开始电能表

19B相TV失压结束电能表

20C相TV失压开始电能表

21C相TV失压结束电能表

22A相TA失流开始电能表

23A相TA失流结束电能表

24B相TA失流开始电能表

25B相TA失流结束电能表

26C相TA失流开始电能表

27C相TA失流结束电能表

28A相TA反向开始电能表

29A相TA反向结束电能表

30B相TA反向开始电能表

31B相TA反向结束电能表

32C相TA反向开始电能表

33C相TA反向结束电能表

34A相过载电能表

35A相过载恢且电能表

36B相过载电能表

37B相过我恢复电能表

38C相过载电能表

39C相过载恢复电能表

40TA不平衡电能表

4.5.7其他功能要求

4.5.7.1采集终端的人机界面应采用菜单式设计，可通过键盘、触摸屏输入大小写字母、数字、常用符

号及汉字；登录密码应能支持大小写字母、数字、常用符号的组合，长度不少于8位。

4.5.7.2采集终端应支持不少于10套抄表方案，以满足不同数据采集需求。

4.5.73采集终端应采用安全操作系统。

4.5.7.4采集终端应具有实时时钟与口历，终端时钟可校准。在采集终端无外部供电电源状态卜，口守

时误差秒；电源恢复时，内部时钟应继续正常运行。

4.5.7.5可通过参数设置使采集终端对电能表白动校时，校时方式分为越限校时、区间校时、强制校时

三种校时策略。采集终端应支持通过广播方式对电能表进行校时。

4.5.7.6采集终端应具备接收主站时间召唤和对时命令的功能。

4.6外部通信要求

4.6.1总体通信架构

采集终端位于电力监控系统安全n区，应根据电力监控系统安全防护总体方案部署实施。电能量

采集终端应分别与电能量计量系统主站、常规/数字化电能表、变电站“四合一”保护测控装置、变电

站监控系统等进行通信。电能量采集终端通信总体架构如图1所示。

图1电能量采集终端通信总体架构

4.6.2与电能量计量主站系统通信

4.6.2.1接口

a）采集终端应具备不少于4路独立高速以太网或光纤通讯接口。（壁挂式终端应不少于2路）。

b）采集终端与主站通信，应采用冗余配置，满足电力调度数据网双平面接入的要求，应采用双网

口分别接入相应接入网的通信模式。

c）采集终端与主站通信，每个网口应支持至少8个主站的并发采集，并支持不同主站采用不同的

参数配置（包括但不限于通信协议、采集信息表等参数）。采集终端与不同主站间的通信应相互独立。

d）采集终端与主站通信，在不具备调度数据网双平面接入条件时，可选配1路拨号通道。

4.6.2.2通信规约

采集终端通信接口应支持DL/T7I9-2000规约或等同兼容规约，并且支持规约库的拓展升级。

4.6.2.3通信速率

a）采集终端采用以太网通信时速率：l（）/l（X）Mbps（自适应）或l（X）/l（）（M）Mbps（自适应）。

b）采集终端采用光纤通信时速率：10/lOOMbps（自适应）或100/1000Mbps（自适应）。

4.6.3与电能表通信

4.6.3.1接口

a）采集终端应具备至少8路RS485接口，并具备扩展接口的能力，每路RS485接口至少可采集

16块不同通信规约和不同速率的电能表。

b）采集终端应满足现场采集数据的时效性要求，每个RS485串口所接入电能表不宜超过8块，

对于同一计量点的主副表应通过不同通讯线缆接入不同的RS485串口。采集终端与现场电能表接线拓

扑结构如图2所示：

图2电能量采集终端与电能表通信连接拓扑结构

4.63.2通信规约

采集终端与电能表的通信接口应满足以下通信规约：

a）采集终端应同时支持以卜规约，并能使用卜述规约对电能表进行数据采集和校时,

表7电能量采集终端支持的规约列表

序号采集规约

1DL/T645-1997多功能电能表通信规约

2DL/T645-2007多功能电能表通信规约

3DL/T698.45-2017电能信息采集与管理系统

4IECU07规约(IEC62056.21-2002)

5ANSI规约

6ABB规约

7DLMS规约(IEC62056.62-2006)

8EDMI规约

b）采集终端的同一通道应支持与不同规约、不同波特率的表计进行通信。

4.6.3.3通信速率

采集终端通信接口可选速率为：1200bps、2400bps.4800bps.9600bps,建议缺省值为2400bps。

4.6.4采集终端与智能变电站应用接口

4.6.4.1采集终端通过网络或光纤接口进行数据采集和传输。

4.6.4.2采集终端应能同时支持服务器与客户端模式应用。采集终端采集数字化电能表或变电站“四合

一”保护测控装置数据时，作为客户端模式应用；与智能变电站后台通信时，作为服务器模式应用。

4.6.4.3采集终端应支持DL/T860-2009规约，不应使用规约转换^转接通信。

4.6.4.4采集终端与现场数字化电能表、变电站“四合一”保护测控装置及监控后台通过局域网通信时，

网络拓扑结构如图3所示：

图3智能变电站电能量采集终端网络拓扑结构

4.6.5对时接口

4.6.5.1采集终端应支持全站统一时钟系统和远方主站对时功能，优先采用全站统一时钟系统对时（北

斗信号为主，GPS信号为辅）。

4.6.5.2采集终端应具备时间同步监测管理功能。

4.653采集终端对时信号类型优先采用IRIG-B码,对时信号宜采用光纤传输。

4.6.5.4采集终端有多个时钟源时，应响应唯一的时钟源。

4.6.6其他接口

4.6.6.1采集终端应具备独立的维护接口°

4.6.6.2采集终端应具备与本地监控系统通信的接口。

4.6.63采集终端应具备至少2路硬接点告警输出。

5试验方法

5.1机械性能试验

5.1.1外形尺寸

5.1.1.1试验要求：采集终端的外观应和厂家声明内容一致，应具有安全标志并符合GB2894-2008的

规定。

5.1.1.2试验方法：检查并记录被测采集终端的产品名称、型号、制造厂名、商标、出厂日期、出线方

式、电源接线方式、接地端子、指示灯、屏幕尺寸、按键数量、外形尺寸、机箱材质及颜色、安全标志、

数据存储容量等。

5.2电气性能试验

5.2.1电源模块切换试验

5.2.2.1试验要求：被测采集终端在主电源、后备电源模块同时工作或者单一电源工作时应能正确采集

电能表数据并上送主站，在电源切换过程中通信无中断；

5.2.2.2试验方法：测试采集终端在主电源工作情况下采集数据是否正确；测试采集终端在主备电源同

时供电的情况下采集数据是否正确；测试采集终端在备用电源供电情况下采集数据是否正确，在电源切

换过程中有无通信中断。

5.2.2后备电源模块试验

5.2.2.1试验要求：采集终端应具备后备电源，在主电源模块工作异常时，后备电源模块能够保证采集

终端正常工作；

5.2.2.2试验方法：在采集终端正常工作的时候，断掉采集终端的主电源模块，测试采集终端后备电源

模块是否能够保证设备的正常工作，无死机、重启现象。

5.3功能试验

53.1登陆密码试验

5.3.1.1试验要求：进入终端人机交互菜单界面需要通过键盘或触摸屏输入密码，密码长度不少于8

位，包含数字、大小写字母、常用符号的组合；

5.3.1.2试验方法：提前设置包含数字、大小写字母、常用符号的8位密码，输入相同密码应能进入终

端菜单式交互界面，并进行相应各类功能操作；输入错误密码应不能进入终端菜单式交互界面。

5.3.2汉字输入功能试验

53.2.1试验要求：采集终端人机交互界面应支持通过按键或触摸屏输入大小写字母、数字、常用符号

及汉字功能，至少支持二级汉字库。

5.322试验方法：在采集终端人机交互界面的线路名称或其它输入菜单，通过按键或触摸屏输入大小

写字母、数宇、常用符号及汉字，输入后应能保存并正常显示。

5.3.3与主站并发采集试验

533.1试验要求:每个网口应支持至少8个主站的井发采集，并支持不同主站采用不同的参数配置（包

括但不限于通信协议、采集信息表等参数）。采集终端与不同主站间的通信应相互独立；

5.332试验方法：采集终端同一个网口的8个端口都配置为与主站通信的服务端，并设置不同的通信

地址。测试软件并发开启8个客户端，针对采集终端同一个网口的8个不同端口号发起连接，应能够建

立连接并能抄读数据。测试软件客户端通信地址错误时应通信失败。

5.3.4对时功能试验

5.3.4.1试验要求：被测采集终端应能够支持B码对时和电能量主站下发对时报文功能：具有向电能

表发送对时报文功能。

5.342试验方法：分别用时间信号测试仪模拟B码对时信号和用模拟电能量主站下发对时报文，查

看被测采集终端对时是否正确；被测采集终端向电能表发送对时信号，检查电能表对时是否正确。

5.3.5信息安全防护功能试验

5.3.5.1试验要求：采集终端不应包含严重的系统漏洞，不应留有后门，对其它设备或系统不应有除正

常操作之外的恶意操作（如DDOS攻击等）。

5.352试验方法：利用漏洞扫描软件检测电能量采集终端的各个网口，不应出现严重的系统漏洞，不

应出现不明用途的异常网络端口。对电能最采集终端的各个通信接口进行监听，不应有除正常操作之外

的恶意行为。

5.3.6时间同步监测管理功能试验

5.361试验要求：被测采集终端对时间同步状态在线监测的设备状态自检协议应采用6LS50-MMS协

议，对时状态测量应采用NTP协议。

53.6.2试验方法：对被测采集终端支持的协议进行测试；记录被测设备支持的协议配置和功能，本项

测试通过后方可进行后续项目的测试。

5.3.7设备时钟状态自检功能的试验

537.1试验要求：被测设备时钟状态自检功能应满足表7c

53.7.2试验方法：

I）按图4搭建试验环境；

2）时间同步管理功能试测试设置在接收被测设备状态告警信号的模式；

3）设置时钟测试仪的输出模拟表8所示场景，监测对时接口状态的行为，测试时，设置每个产生告警

的场景前应先使告警返回；

4）设置时钟测试仪的输出模拟表9所示场景，监测对时服务状态的行为，测试时，设置每个产生告警

的场景前应先使告警返回；

5）设置时钟测试仪的输出模拟表10所示场景，监测时间跳变侦测状态位的行为，测试时，设置每个

产生告警的场景前应先使告警返回。

图4被测设备的时钟状态自检功能试验原理图

表8被测设备对时接口自检功能:式验及合格判据

测试场景合格判据

拔下或不连接对时电缆/光纤产生对时接口状态告警

对时信号质昼标志无效产生对时接口状态告警

对时信号校验错产生对时接口状态告警

插入或连接对时电缆/光纤且对时信号质量标志有■效目.校验正确对时接口状态告警返回

表9被测设备对时服务状态自检功能测试及合格判据

试验场景合格判据

启动装置，不接入对时信号对时服务状态告警

接入正确对时信号对时服务状态返回

撤除正确对时信号对时服务状态告警

撤除正确对时信号1小时对时服务状态告警

表10被测设备时间跳变侦测状态自检功能测试及合格判据

试验场景合格判据

对时信号年跳变增加】产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号年跳变减少1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号月跳变增加1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号月跳变减少1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号R跳变姻加1产生时间跳变侦测状态告警.装置守时

对时信号日跳变减少1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号时跳变增加1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号时跳变减少1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号分跳变增加1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号分跳变减少1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号秒跳变增加1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

对时信号秒跳变减少1产生时间跳变侦测状态告警，装置守时

闰秒不产生时间跳变侦测状态告警，装置正常同步

恢曳变化前正常信号时间跳变侦测状态告警返回，装置止常同步

5.3.8台体自动化测试数据采集功能试验

538.1试验要求：电能量采集终端应能采集到电能表的串行数据、数字量数据（仅对支持MMS传输

数据功能的被测电能量采集终端）。

5.382试验方法：按照图3所示，将模拟表、电能量采集终端、测试主站连接在一起，测试采集终端

可以采集的电能表数据的种类（串行数据、数字量数据等），并测试电能量采集的数据是否准确。采集

终端获取数据失败时，应上传采集失败前最后一周期电能表的数据，并将此数据质量码置为无效。

53.9多种电能表通信规约试验

53.9.1试验要求：采集终端应在同一通道同时支持多种电表规约及多种通信速率，并能正常对电表进

行数据采集和校时。

539.2试验方法：将表7所列各种规约的电能表各一只连接到同一条RS485总线上，最后接入被测

采集终端，采集终端应能正常自动采集各电能表数据并能对表计校时。

5.3.10多费率数据采集功能试验：采集终端应具备多费率数据采集功能

5.3.10.1试验要求：采集终端应能正确采集电能表的电能量数据（总及至少4个费率）；

5.3.10.2试验方法：将电能表划分至少4个费率时段，检查采集终端采集的电能表总及各费率时段的数

据是否准确。

5.3.11当地人工读取数据试验

5.3.11.1试验要求：采集终端应能够在当地通过人机显示界面手动操作人工读取到数据；

53.11.2试验方法：测试采集终端是否可以在当地准确读取电能量数据。

5.3.12记录并报告信息功能试验

5.3.12.1试验要求：采集终端应能够正确记录开机时间、电能表故障信息等并上送主站；

5.3.12.2试验方法：试验采集终端记录报告信息是否正确。

5.3.13显示功能试验

5.3.13.1试验要求：采集终端应具备显示功能，支持终端设备参数和数据的显示；

5.3.13.2试验方法：查看采集终端面板是否可以显示设备参数和采集到的数据等信息。

53.14热插拔功能试验

5.3.14.1试验要求：采集终端应采用模块化结构，支持热插拔；

5.3.14.2试验方法:在被测采集终端上电正常工作情况下，拔掉被测采集终端的通信板卡或者采集板卡,

再将板卡插回原位，被测采集终端应能正常工作。

5.3.15自诊断功能试验

5315.1试验要求：采集终端应能自动诊断设备的运行状态及故障并能正确记录;

5.3.15.2试验方法：模拟采集终端的软件故