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文档简介
ICS FORMTEXT17.220.20N22CIMAT/CIMA0031—XXXX三相智慧能源信息网关技术规范FORMTEXTTechnicalspecificationforthree-phasesmartenergyinformationgatewaysFORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXT实施中国仪器仪表行业协会 发布T/CIMA0031—XXXX目 次TOC\o"1-2"\u前言 III1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 24 产品规格 35 环境适应性 46 机械性能 57 电气性能 88 电磁兼容性 109 准确度 1110 功能要求 2111 其它要求 3412 检验规则 35附录A(规范性附录)试验项目明细表 36附录B(规范性附录)状态字 38附录C(规范性附录)循显和键显项配置推荐的顺序表 40附录D(规范性附录)事件记录及判断条件 42附录E(规范性附录)事件上报 45三相智慧能源信息网关技术规范范围本文件规定了0.5S级三相智慧能源信息网关、1级三相智慧能源信息网关(以下简称“网关”)的技术要求、试验方法以及检验规则。本文件适用于网关的设计、制造和验收等工作。规范性引用文件下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。GB/T1634.2-2019塑料负荷变形温度的测定第2部分:塑料和硬橡胶(ISO75-2:2013,MOD)GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾(IEC60068-2-1:1981,IDT)GB/T2423.24-2013环境试验第2部分:试验方法试验Sa:模拟地面上的太阳辐射及其试验导则(IEC60068-2-5:2010,IDT)GB/T4208-2017外壳防护等级(IP代码)(IEC60529:2013,IDT)GB/T
5169.11-2017电工电子产品着火危险试验第11部分:灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热丝可燃性试验方法(GWEPT)(IEC60695-2-11:2014,IDT)GB9254-2008信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法(CISPR22:2006,IDT)GB/T14258-2003信息技术自动识别与数据采集技术条码符号印制质量的检验(ISO/IEC15416:2000,MOD)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(IEC62052-11,IDT)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)(IEC62053-21,IDT)GB/T17215.323-2008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)(IEC62053-23:2003,IDT)GB/T17215.646-2018电测量数据交换DLMSCOSEM组件第46部分:使用HDLC协议的数据链路层(IEC62056-46:2002,IDT)GB/T17215.653-2018电测量数据交换DLMSCOSEM组件第53部分:DLMSCOSEM应用层(IEC62056-5-3:2017,IDT)GB/T17215.661-2018电测量数据交换DLMSCOSEM组件第61部分:对象标识系统(OBIS)(IEC62056-6-1:2017,IDT)GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差DL/T500-2017电压监测仪使用技术条件IEC62056-21:2001电测量抄表、费率和负荷控制数据交换第21部分:直接本地数据交换(Electricitymetering-Dataexchangeformeterreading,tariffandloadcontrol-Part21:Directlocaldataexchange)IEC62055-31:2005电测量费控系统第31部分:特殊要求静止式费控电能表(1级和2级)(Electricitymetering-Paymentsystems-Part31:Particularrequirements-Staticpaymentmetersforactiveenergy(classes1and2))术语和定义GB/T17215.211—2006和GB/T17215.653—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1智慧能源信息网关smartenergyinformationgateway由计量单元、管理单元和通信单元组成,具有电能计量、实时监测、双向信息高速交互、用能信息采集与监控等功能,采用模组化方式实现法制计量与非法制计量部分的多客户端、多IP访问的一种智能终端。3.2累计电量totalconsumption自使用以来累计的电能量。注:可分为各费率单元累计电量、总累计电量。3.3应用连接applicationassociation建立服务交换应用协议控制信息形成的两个应用实体之间的协作关系。[来源:GB/T17215.653-2018,3.1.2]3.4客户机/服务器client/server两个计算机程序之间的关系,其中一个程序,客户机发起服务请求;另一个程序,服务器执行请求。[来源:GB/T17215.653-2018,3.1.8]3.5设备语言报文规范devicelanguagemessagespecificationDLMS为结构化建模和仪表数据交换提供一个互操作环境,支持任何能量类型如电、水、气或热的计量,应用于远程抄表、远程控制以及增值服务。3.6能量计量配套规范companionspecificationforenergymeteringCOSEM能量计量配套规范;指COSEM对象模型。[来源:GB/T17215.653-2018,3.1.9]3.7需量demand在一个规定的时间间隔内功率的平均值。[来源:GB/T17215.301-2007,3.7]3.8需量积算周期demandintegrationperiod测量需量的连续相等的时间间隔。例如:15min、30min。[来源:GB/T17215.301-2007,3.8]3.9最大需量maximumdemand在规定的周期或结算周期内所记录的需量的最大值。[来源:GB/T17215.301-2007,3.9]3.10滑差时间slidingintervaltime依次递推用来测量最大需量的小于需量周期的时间间隔。[来源:GB/T17215.301-2007,3.12]产品规格4.1规格要求规格与推荐常数接线方式准确度等级UnVIb(Imax)或In(Imax)A推荐常数imp/kWh经互感器接入式有功0.5S、1级无功2级3x57.7/100V1(10)A200003x100V3x220/380V6400直接接入式有功1级无功2级3x220/380V5(80)400注:Un—额定电压;Ib—直接接入式网关的标定电流;In—电流互感器的二次额定电流;Imax—最大电流环境适应性5.1温度和湿度5.1.1温湿度范围温度和湿度范围分别见表2和表3。温度范围户内用网关户外用网关规定工作温度范围-10℃~45℃-25℃~55℃极限工作温度范围-25℃~55℃-40℃~70℃贮存和运输温度范围-25℃~70℃-40℃~75℃相对湿度年平均<75%30天(这些天以自然方式分布在一年中)≥95%在其他天偶然出现≥85%注:更多的温度和湿度范围要求由制造方和采购方协商。5.1.2试验高温试验试验按GB/T17215.211—2006中6.3.1的规定进行。试验后,网关应无损坏,信息无改变并应按本标准正确地工作。低温试验试验按GB/T17215.211—2006中6.3.2的规定进行。试验后,网关应无损坏,信息无改变并应按本标准正确地工作。交变湿热试验试验按GB/T17215.211—2006中6.3.3的规定进行。试验后,网关应无损坏,信息无改变并应按本标准正确地工作。极限工作环境试验网关放置在温度试验箱内,试验温度设定为70℃,网关电压线路施加115%Un,电流线路施加Imax,运行4小时。试验过程中网关不应出现死机、黑屏现象。试验后,网关应无损坏,信息无改变并应按本标准正确地工作。5.2阳光辐射户外用网关应承受阳光辐射。试验应按GB/T2423.24-2013在下列条件下进行:a)网关在非工作状态;b)试验程序A(照光8h,遮暗16h);c)上限温度:+55℃;d)试验时间:3个周期或3天。试验后,网关应受目测检验。设备的外观,特别是标志的清晰度应不受改变。网关的功能不应受损。机械性能6.1外壳6.1.1一般要求除符合GB/T17215.211-2006的第5章的规定外,还应符合下列6.2到6.6的规定。6.1.2外形结构尺寸网关外形结构不应超出295mm(高)×180mm(宽)×86mm(厚)的尺寸要求。采用分辨力不低于0.02mm的量具进行测量,检验符合性。6.2端子座及接线端子6.2.1要求端子座及接线端子有如下要求:a)端子座的热变形温度应不小于200℃;b)端子座的电压电流接线端钮孔应容纳至少18mm长去掉绝缘的导线;和螺钉的配合应确保牢固固定最小2.5mm2的导线;固定方式应确保充分和持久的接触,以免松动和过度发热;在施加封印后,不应能触及接线端子;端子座内的端子部分采用嵌入式双螺钉旋紧;c)电压、电流端子接线柱在受到轴向60N的压力时,接线柱不应内缩。6.2.2试验试验按照下列方法进行:a)热变形试验按GB/T1634.2-2019中的B法(0.45Mpa)进行;b)端子座的孔径尺寸采用分辨力不低于0.02mm的量具进行测量;c)接线柱轴向压力采用分辨力不低于0.1N的压力计进行测量。6.3按键网关应设置显示键。按键应灵活可靠,无卡死或接触不良现象,各部件应紧固无松动。目视检查其符合性。6.4显示网关宜采用LCD显示,并具有:a)宽视角,即视线垂直于LCD正面,主视角≥60°;b)高对比度;c)背光功能,背光颜色为白色;d)防紫外线功能。目视检查其符合性。6.5封印及封印螺钉6.5.1封印网关的表盖应具有两个封印的位置(出厂封和检定封)。目视检查其符合性。6.5.2封印螺钉封印螺钉宜采用铜、不锈钢或更好的材料并经钝化、镀锌、镀铬或镀镍处理而制成的十字、一字通用型螺钉,螺钉应采用防锈处理和防脱落处理。防锈试验按GB/T2423.17-2008进行,试验周期为16h。防脱落试验:完全旋松封印螺钉时,检查在最不利的方向是否脱落。6.6.2铭牌铭牌应具有下列信息:a)制造厂名或商标,如需要时包括制造地;b)顺序号(条形码)和制造年份,如顺序号标在固定于表盖的标牌上,则也应标在网关的表底或贮存在仪表的非易失存贮器中;c)电压、电流参数;d)参比频率;e)适用的相数和线数(例如单相、三相三线、三相四线);f)顺序号和制造年份;g)网关常数;h)网关等级指数;i)铭牌上应有制造标准的标识。铭牌应标识清晰、不褪色,不应采用不干胶进行粘贴。目视检查其符合性。6.6.3条形码网关应刻印条形码,条形码的质量要求和检验方法应遵循GB/T14258-2003。6.7电气间隙工作在海拔2000m及以下的网关,其电气间隙见表4,超过2000m时,应考虑倍乘系数。工作在海拔5000m及以下的网关,其电气间隙的倍乘系数见5。电气间隙从额定系统电压导出的相对地电压UV海拔2000m及以下的最小电气间隙mm户内用网关户外用网关0≤U≤1000.50.8100<U≤1501.51.5150<U≤3003.03.0300<U≤6005.55.5注:表中的值取自IEC62052-31:2015的表8。海拔高度5000m以下电气间隙的倍乘系数海拔高度hm倍乘系数0≤h≤20001.002000<h≤30001.143000<h≤40001.294000<h≤50001.48注:表中的值取自IEC62052-31:2015的表5。6.8耐热和阻燃端子座、端子盖和表壳应具备合适的安全性以防止火焰蔓延。不应因与之接触的带电部件的热过载而着火。试验应按GB/T
5169.11-2017规定,以下列温度进行:a)端子座:960℃士100℃;b)端子盖和表壳:650℃士100℃;c)作用时间:30s士1s。可在任一随机位置与灼热丝接触。如果端子座与表底为一整体,仅对端子座进行试验。6.9防尘和防水网关应符合GB/T4208-2017规定的防护等级:a)户内用网关:IP51,但网关内无负压;b)户外用网关:IP54。试验应按GB/T4208-2017的规定,在下列条件下进行:a)防尘1)网关在非工作状态下,并安装在模拟墙上;2)应接入制造商规定型号的标准长度的电缆(暴露端密封)进行试验,且端子盖在原来位置;3)网关内外应保持相同的大气压力(既不欠压也不过压),仅对户内用网关;4)第一位特征数字:5(IP5X)。任何灰尘的进入量以不影响网关的工作为度。应通过7.5规定的绝缘强度试验。b)防水1)网关在非工作状态;2)第二位特征数字:1(IPX1),适用于户内用网关;4(IPX4),适用于户外用网关。任何水的进入量以不影响网关的工作为度。应通过7.5规定的绝缘强度试验。电气性能7.1电源电压网关由电压测量电路供电,其工作电压范围见表6。工作电压范围值规定工作电压范围0.8Un~1.15Un扩展工作电压范围0.6Un~1.2Un极限工作电压范围0Un~1.2Un7.2过电压能力电压线路施加1.9Un交流电压4小时,网关应无损坏,试验后网关应正常工作。网关电压线路施加1.9Un交流电压,电压持续时间4h,试验过程中网关无损坏。试验后网关在参比电压、参比电流和cosφ=1下电能计量误差应符合准确度等级的要求。7.3功率消耗7.3.1电压线路网关的每一电压线路的有功功率和视在功率应≤2W、5VA,总功率消耗应≤5W、10VA。对于具备远方通信功能的网关,在通信状态下,电压线路附加功耗应≤8W、15VA。在表9的参比温度和参比频率条件下,电压线路施加额定电压,用准确度等级不低于2级的功率计分别测量各相和总有功功率及视在功率。7.3.2电流线路网关每一电流回路在基本电流Ib(In)<10A时每一电流线路的视在功率消耗应≤0.2VA,网关基本电流Ib(In)≥10A时每一电流线路的视在功率应≤0.4VA。在表9的参比温度和参比频率条件下,电流线路施加基本电流Ib(In),用准确度等级不低于2级的功率计测量各相视在功率。7.4温升7.4.1要求在115%Un、120%Imax条件下电路和绝缘体不应达到影响网关正常工作的温度。网关外表面任何一点的温升,在环境温度为40℃时不应超过25K。7.4.2试验试验应按下列条件进行:a)电压线路通以1.15倍参比电压;b)电流线路通以1.2倍最大电流;c)环境温度:40℃;d)试验时间:2h。试验期间仪表不应受到风吹或直接的阳光辐射,仪表应无损坏并应通过7.5规定的绝缘试验。7.5绝缘7.5.1Ⅱ类防护绝缘包封网关采用Ⅱ类防护绝缘包封,应具一个耐用的且完全由绝缘材料制成的外壳,包括端子盖也应由绝缘材料制成除一些小部件,如铭牌、螺钉、挂攀和铆钉外,外壳应包容所有的金属部件。如果这类小部件用标准试验指可从表壳外触及,则还应通过附加绝缘将其与带电部件隔离以防基本绝缘失效或带电部件松动。清漆、瓷漆、普通纸、棉纱、金属件上的氧化膜、粘贴膜、填充料或类似的不可靠材料的绝缘保护对附加绝缘而言,不应被认为是有效的。对此类仪表的端子座和端子盖,用加强绝缘是足够的。其绝缘性能符合7.5.2和7.5.3的试验。7.5.2脉冲电压试验要求网关应承受脉冲电压试验,试验电压见表7,试验后,在参比条件下网关的百分数误差的改变应不大于测量不确定度并对设备无机械损坏。脉冲电压从额定系统电压导出的相对地电压U
V脉冲电压
V0≤U≤1001500100<U≤1502500150<U≤3004000300<U≤6006000注:表中的值取自IEC62052-31:2015的表试验试验按GB/T17627-2019,在下列条件下进行:a) 脉冲波形:1.2/50μs冲击。b) 波前时间:±30%。c) 半波峰时间:±20%。d) 电源阻抗:500±50。e) 电源能量:0.5J±0.05J。f) 试验电压:按表8施加。g) 试验电压允差:0~10%。每次试验,以一种极性施加10次脉冲,然后以另一种极性重复10次。两脉冲间最小时间为3s。试验中,网关不应出现闪络、破坏性放电或击穿。7.5.3交流电压试验要求网关应能经受交流电压试验,试验电压见表8。试验中,网关不应出现闪络、破坏性放电或击穿;试验后,网关应无机械损坏,并应正确工作。交流电压试验试验电压(方均根值)
kV试验电压施加点2在工作中不连接的各线路之间4所有电流线路和电压线路以及参比电压超过40V的辅助线路连接在一起为一点,另一点是地,试验电压施加于该两点间试验试验应在下列条件下进行:a)试验电压波形:近似正弦波;b)频率:45Hz~55Hz;c)电源容量:至少500VA;d)试验电压:按表8施加;e)试验时间:1min;f)参比电压等于或低于40V的辅助线路应接地。试验中不应发生飞弧、火花放电或击穿现象。电磁兼容性8.1静电放电抗扰度试验在受到静电放电骚扰的影响下,网关不应损坏或受实质影响。回到正常工作状态时,误差改变量的极限应符合表19的要求。试验按GT/T17215.211中7.5.2的规定方法执行。8.2射频电磁场抗扰度在受到射频电磁场骚扰的影响下,网关不应损坏或受实质影响。回到正常工作状态时,误差改变量的极限应符合表19的要求。试验按GT/T17215.211中7.5.3的规定方法执行。8.3快速瞬变脉冲群抗扰度在受到快速瞬变脉冲群骚扰的影响下,网关不应损坏或受实质影响。回到正常工作状态时,误差改变量的极限应符合表19的要求。试验按GT/T17215.211中7.5.4的规定方法执行。8.4射频场感应的传导骚扰抗扰度在受到射频场感应的传导骚扰干扰的影响下,网关不应损坏或受实质影响。回到正常工作状态时,不损坏或不受实质影响。误差改变量的极限应符合表19的要求。试验按GT/T17215.211中7.5.5的规定方法执行。8.5浪涌抗扰度试验在受到浪涌骚扰下,网关不损坏或不受实质影响。试验按GT/T17215.211中7.5.6的规定方法执行。8.6无线电干扰抑制试验应按GB9254,在下列条件下进行:a) 作为B级设备;b) 作为台式设备试验;c) 对电压线路与每个连接器的连接,应使用长度为1m的无屏蔽电缆;d) 仪表在工作状态:1)电压线路通以参比电压;2)电流在0.1Ib与0.2Ib之间(由线性负荷引出并以1m长的无屏蔽电缆连接)。试验结果应符合GB9254规定的要求。8.7数据传输线抗干扰能力8.7.1要求对于与通信接口连接的,长度超过2m的脉冲传输线、数据传输线,应进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。8.7.2试验与通信接口连接的,长度超过2m的脉冲传输线、数据传输线,应进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。试验按照GB/T17215.211-2006中7.5.4的规定,并在下述条件下进行:a)网关处于正常工作状态,使用电容耦合夹将试验电压以共模方式耦合至输入/输出脉冲和数据通信线路;b)严酷等级:3;c)耦合在脉冲/数据传输线上的试验电压:1kV;d)试验时间:60s。在脉冲群的作用下,网关及组成系统的各设备不应出现损坏,并应正常工作。试验后,系统应正确工作和通信。准确度9.1参比条件准确度试验应在参比条件(表9)和相对湿度45%~75%条件下进行。参比条件影响量参比值允许偏差温度23℃±2℃电压Un±1.0%频率50Hz±0.3%相序L1-L2-L3-电压和电流波形正弦波畸变因素<2%外部恒定磁场强度等于零--外部工频磁场磁感应强度等于零引起的误差改变量≤±0.1%的磁感应强度值,且在任何情况下<0.05mT高频电磁场30kHz~6GHz等于零<1V/m射频场感应的传导骚扰150kHz~80MHz等于零<1V在交流电源端口发射的频率为2kHz~150kHz等于零≤0.1A9.2基本误差9.2.1要求表9中规定的参比条件类别电流范围功率因数误差限(%)0.5S级1级经电流互感器接入式0.01In≤I<0.05In1.0±0.7±1.00.05In≤I≤Imax±0.35±0.60.02In≤I<0.1In0.5L、0.8C±0.7±1.00.1In≤I≤Imax±0.35±0.6直接接入式0.03Ib≤I<0.1Ib1.0/±1.00.1Ib≤I≤Imax/±0.6Imax<I≤100A/±1.00.05Ib≤I<0.1Ib0.5L、0.8C/±1.00.1Ib≤I≤Imax/±0.6Imax<I≤100A/±1.09.2.2试验网关的基本误差用相对误差表示。在表9规定的参比条件下,网关基本误差限值应符合表10的规定。如果网关应用于测量双向电能,则表11、表12的规定适用于每一方向的电能测量;网关试验按表11和表12规定的负载点进行。经互感器接入式网关的试验负载点和验收误差限(电压=Un)试验No负载电流功率因数误差限(%)0.5S级1级10.01In1.0±0.5±1.020.02In0.5L±0.5±1.030.05In1.0±0.35±0.640.1In0.5L±0.35±0.650.1In0.8C±0.35±0.66In1.0±0.35±0.67In0.5L±0.35±0.68In0.8C±0.35±0.69Imax1.0±0.35±0.610Imax0.5L±0.35±0.611Imax0.8C±0.35±0.6直接接入式网关的试验负载点和验收误差限(电压=Un)试验No负载电流功率因数误差限(%)1级10.03Ib1.0±1.020.1Ib0.5L±1.030.1Ib1.0±0.640.2Ib0.5L±0.650.2Ib0.8C±0.66Ib1.0±0.67Ib0.5L±0.68Ib0.8C±0.69Imax1.0±0.610Imax0.5L±0.611Imax0.8C±0.6无功电能的试验按GB/T17215.323-2008中第23部分的规定进行。9.3误差一致性9.3.1要求同一批次(对同一批次n个被试样品,典型3~6只网关)被试样品在相同测试点的测试误差与平均值间的偏差不应超过表13的限定值。误差一致性限值电流功率因数误差限(%)0.5S级1级Ib1.00.15%0.3%0.5L0.1Ib1.00.2%0.4%9.3.2试验被试网关在参比电压、基本电流Ib(In)加载30min后,对同一批次n个被试样品(典型为36只网关),在参比电压、100%Ib、10%Ib、功率因数1.0L和0.5L处,被试样品的测量结果与同一测试点n个样品的平均值的最大差值不应超过表13规定的限值。被试样品应使用同一台多表位校验装置同时测试。9.4误差变差9.4.1要求在参比条件下,同一被试样品相同的测试点,在负荷电流为Ib、功率因数1.0和0.5L的负载点进行重复两次测试,相邻测试结果间的最大误差变化的绝对值不应超过表14的限值。误差变差限值电流功率因数0.5S级1级Ib1.00.1%0.2%9.4.2试验Ib(In)9.5负载电流升降变差9.5.1要求在参比电压下,网关基本误差按照负载电流从小到大,然后从大到小的顺序进行两次测试,记录负载点误差;在功率因数1.0、负荷电流0.05Ib~Imax变化范围内,同一只被试样品在相同负载点处的误差变化的绝对值不应超过表15的限值。测试点的负载电流见表16。负荷电流升降变差限值电流功率因数0.5S级1级0.01Ib≤I≤Imax1.00.12%0.25%升降变差试验测试点负载电流网关等级0.5S级1级0.01Ib••0.05Ib••Ib••Imax••注:“•”表示测试的负载点。9.5.2试验被试网关在参比电压、基本电流Ib(In)加载30min后,按照负载电流从轻载到Imax的顺序进行首次误差测试,记录各负载点的误差;负载电流在Imax点保持2min后,再按照负载电流从Imax到轻载的顺序进行第二次误差测试,记录各负载点误差;同一只被试样品在相同负载点处的误差变化的绝对值不应超过表15规定的限值。测试点的负载电流为0.05Ib、Ib、Imax。9.6起动9.6.1要求网关在额定电压、额定频率和cos=1.0的条件下,负载电流升到表17的起动电流(平衡负载),应起动并连续记录。如果网关为用于双向电能测量仪表,则该试验应用于每一方向的电能测量。起动电流值要求类别有功电能准确度等级无功电能准确度等级0.5S级1级2级起动电流(A)直接接入式0.004In0.005In经互感器输入式0.001In0.002In0.003In9.6.2试验在表9的参比条件下,负载电流升到起动电流,网关应有脉冲输出或代表电能输出的指示灯闪烁,启动时间不超过下述公式计算结果要求。起动规定时间(min):……………(1)式中:C——脉冲常数,单位为imp/kWh;PQ——起动功率,单位为w。9.7潜动9.7.1要求当施加115%电压而电流线路无电流,网关的脉冲输出不应产生多于一个脉冲。9.7.2试验试验时,电流线路应开路,电压线路所加电压应为参比电压的115%,仪表的测试输出不应产生多于一个脉冲。最短试验时间△t为(min):………(2)式中:k——网关脉冲常数,单位为imp/kWh;m——测量元件数;Un——参比电压,单位为V;Imax——最大电流单位为A。9.8测量的重复性9.8.1要求网关在参比条件下,对每个测量点做不少于5次测量时,按各测量结果按式(3)计算标准偏差估计值S(%),该值不应超过表18规定限值。 ………(3)式中:
n ——对每个负载点进行重复测量的次数,n≥5;——第i次测量得出的相对误差,%;
——各次测量得出的相对误差平均值,%,即 ………(4)测试的重复性限值负载电流功率因数S(%)0.5S级1级0.1Ib(In)~ImaxIb(In)~Imax0.5L.2验证9.9电能示值误差9.9.1电能示值的组合误差参比条件下,各费率时段电能示值(增量)的组合误差应符合式(5)的规定。∣ΔWD-(ΔWD1+ΔWD2+…+ΔWDn∣≤(n-1)×10-a……(5)式中:ΔWD——试验时间内,总电能增量,单位为千瓦时(kWh)或千乏是(kvarh);ΔWD1,ΔWD2,…ΔWDn——试验时间内,费率1,2,…,n对应的各费率电能增量,单位为千瓦时(kWh)或千乏是(kvarh);n——费率数;a——能显示的小数位数。9.9.2试验读取总电能和各费率的电能(初始)示值后,在电压线路加参比电压,电流线路加负载电流Ib或Imax,功率因数为1的条件下,被检的网关在默认费率时段运行不少于24h,再次读取总电能和各费率的电能示值,计算出总电能增量和各费率时段的电能增量,试验结果应符合9.9.1的要求。9.10测量及监测9.10.1要求网关应能测量、记录、显示当前网关的总及分相电压、电流、功率、功率因数、频率等运行参数;电压、电流、功率测量误差应≤±1%的引用误差。其中各变量的测量范围应符合以下规定:电压测量范围:0.6Un~1.2Un;电流测量范围:0.05Ib~1.2Imax;功率测量范围:PQ(起动功率)~1.2Un×1.2Imax;频率测量范围:47.5Hz~52.5Hz。功率因数测量条件应符合以下规定:电压:0.8Un~1.2Un,电流:0.1Ib~1.2Imax。9.10.2试验在表9规定的参比条件下,对网关依次施加9.10.1要求的测量范围最大值、最小值,检测网关测量误差。9.11需量示值误差9.11.1要求需量测量准确度等级指数应与其有功电能的准确度等级指数一致,并根据测试负荷点做调整。网关最大需量的测量准确度应符合式(6)的规定。δΡ≤X+0.05Pn/P……(6)式中δΡ——网关的需量误差,%;X——网关的准确度等级;Pn——额定功率,kW;P——测量负载点功率,kW。9.11.2验证试验开始前将网关需量清零,并将网关的需量周期设置为15min。在电压线路通以参比电压、电流线路通以电流0.1Ib(0.1In)、Ib(In)和Imax,功率因数为1条件下,仪表连续运行15min以上,读取网关的最大需量,按式(7)计算需量示值误差。需量示值误差应符合本标准9.11.1的要求。 QUOTEγp=P-P0P0式中:P ——被测仪表的需量示值,kW;P0 ——标准表的功率示值,kW。需量示值误差测量时推荐的测试负载点为:在参比电压、参比频率、参比温度、cos
=
1条件下0.1Ib(In)、Ib(In)和Imax(1.2In)。9.12计时准确度9.12.1要求在参比温度及工作电压范围内,计时准确度不应超过0.5s/d。在规定的工作温度范围内,计时准确度随温度的改变量不应超过0.1s/(d·℃),在该温度范围内时钟准确度不应超过1s/d。9.12.2试验日计时误差网关在参比环境条件下,施加参比电压;时钟精度测量仪预热达热稳定状态;网关通电60min后,使用时钟测试仪在网关时基频率测试点连续进行3次测量,每次测量时间为1min,之后计算平均值,要求结果应符合9.12.1要求。环境温度对日计时误差的影响在参比温度下测量网关时钟日计时误差,然后将网关置于高低温试验箱中,将试验箱温度升至60℃,网关在此温度下保持2h后测量网关时钟日计时误差,按式(8)进行计算网关时钟日计时误差的温度系数,采用同样的试验方法测量在-25℃时网关时钟日计时误差的温度系数,结果应符合9.12.1要求。 ……………(8)式中:q ——仪表时钟日计时误差的温度系数s/(d·℃);e1 ——试验温度下的仪表时钟日计时误差,s/d;e0 ——参比温度下的仪表时钟日计时误差,s/d;t1 ——试验温度,℃;t0 ——参比温度,℃。9.13影响量9.13.1影响量引起的误差改变网关受到表19中所列出的单个影响量影响时,误差的偏移不应超过表19规定的误差改变量极限。在进行单个影响量试验时,除非试验项目另有说明,其余所有影响量都应保持在给出的参比条件下。影响量影响量电流值(平衡的,有说明除外)功率因数平均温度系数%/K直接接入式经互感器接入式0.5S级1级环境温度改变0.1Ib≤I≤Imax0.05In≤I≤Imax10.030.050.2Ib≤I≤Imax0.1Ib≤I≤Imax0.5L0.050.07————百分数误差改变极限(%)电压改变(±20%)1)0.05Ib≤I≤Imax0.02Ib≤I≤Imax10.70.1Ib≤I≤Imax0.05Ib≤I≤Imax0.5L1.0电压改变±20%0.05In≤I≤Imax1.00.20.1In≤I≤Imax0.5L0.4电压改变(-40%~-20%)0.05Ib≤I≤Imax0.05Ib≤I≤Imax1.0、1.01.00.05Ib≤I≤Imax0.05Ib≤I≤Imax0.5L1.01.0频率改变±2%0.05Ib≤I≤Imax0.05Ib≤I≤Imax10.50.1Ib≤I≤Imax0.1Ib≤I≤Imax0.5L0.70.05In≤I≤Imax1.00.20.1In≤I≤Imax0.5L0.2逆相序0.1Ib0.1In1.00.11.5电压不平衡2)IbIn1.01.02.0电压电流线路中的谐波分量0.5Imax0.5Imax1.00.50.8交流电流线路中直流和偶次谐波3)1.03.0交流电流线路中奇次谐波0.5Ib0.5In1.03.0交流电流线路中次谐波0.5Ib0.5In1.01.53.0工频磁场强度0.5mTIbIn1.01.02.0射频电磁场抗扰度IbIn1.02.02.0射频场感应的传导骚扰抗扰度IbIn1.02.02.0快速瞬变脉冲群抗扰度IbIn1.02.04.0衰减震荡波抗扰度4)In1.02.02.0自热ImaxImax1.00.2%0.7%ImaxImax0.5L0.2%1.0%1)时的技术要求(100%~+10%)是指仪表的百分数误差,而非仪表百分数误差改变量。2)此项试验仅适用于三个测量元件的多相设备,不适用于两个测量元件的多相设备。3)此项试验不适应于经互感器接入的设备。4)此项试验仅适用于经电压互感器工作的设备。9.13.2温度影响试验测量平均温度系数时施加量程的最大电流Imax,功率因数为1和0.5L,其他影响量保持参比条件。该温度系数应符合表19的要求。具体测量方法如下:a)将环境温度调节至参比温度,使网关达到热平衡,测量网关的误差;将环境温度调节至规定的工作范围上限(例如55℃)。使网关达到热平衡,测量网关的误差;计算温度变化引起的误差改变量和平均温度系数;b)将环境温度调节至参比温度,使网关达到热平衡,测量网关的误差;将环境温度调节至规定的工作范围下限(例如-10℃),使网关达到热平衡,测量网关的误差;计算温度变化引起的误差改变量和平均温度系数;c)取a)与b)测得的平均温度系数中的绝对值较大值作为网关的平均温度系数,该温度系数应符合表19的要求。9.13.3电压改变试验在表9参比条件和基本电流Ib(In)下测量网关的电能基本误差。然后分别将电压调整至0.8Un、1.2Un和0.6Un,其它量保持不变,测量电能误差,计算百分数误差改变量。9.13.4频率改变影响试验在表9参比条件和基本电流Ib(In)下测量网关的电能基本误差。然后分别将频率调整至49Hz和51Hz,其它量保持不变,测量电能误差,计算百分数误差改变量。9.13.5逆相序试验在表9参比条件和基本电流Ib(In)下测量网关的电能基本误差。交换任意两相相序,保持其它参比条件不变,测量电能误差,计算百分数误差改变量。9.13.6电压不平衡试验在表9参比条件和基本电流Ib(In)下测量网关的电能基本误差。断开某相电压和与之相对应的该相电流,保持其它参比条件不变,测量电能误差,计算百分数误差改变量。9.13.7电压电流线路中的谐波分量影响试验按GB/T17215.321-2008中8.2.1的规定进行。9.13.8交流电流线路中的直流和偶次谐波按GB/T17215.321-2008中8.2.3的规定进行。9.13.9交流电流线路中的奇次谐波按GB/T17215.321-2008中8.2.2的规定进行。9.13.10交流电流线路中的间谐波按GB/T17215.321-2008中8.2.2的规定进行。注:术语“间谐波”在GB/T17215.321-2008中称为“次谐波”。9.13.11工频磁场强度0.5mT网关电压线路通以115%Un,电流回路无电流,将0.5mT工频磁场施加在网关受磁场影响最敏感处,在20倍的理论起动时间内网关不应产生多于1个的脉冲输出。9.13.12自热影响在电流线路无电流,电压线路接参比电压至少1h后,在电流线路中施加最大电流。在功率因数为1时,施加电流后立刻测量网关误差,接着以足够短的间隔时间准确地画出作为时间函数的误差变化曲线。此项试验至少应进行1h,且在任何情况下直至在20min内误差变化不大于0.2%时为止。自热引起的误差改变量不应超过表19的规定。功率因数为0.5(感性)时重复上述试验。给网关通电的电缆长度为1m,横截面积应保证电流密度在3.2A/mm2~4A/mm2之间。功能要求10.1总体要求网关内部功能应分为计量单元、管理单元和通信单元,各单元相互独立。10.2计量单元10.2.1电能计量网关应具有正、反向有功电能量和四象限无功电能量计量功能。应具有计量分相正、反向有功电能量功能;不应采用各分相电能量算术加的方式计算总电能量。至少存储上12个月的总电能;数据存储分界时刻为月初零时,或在每月1日至28日的整点时刻。网关在参比条件下完成走字试验,并抄读正、反向总电能。分别将仪表时间设置为未来12个月指定结算时间前5秒,待网关过结算时间后,抄读网关上12个结算周期正、反向总电能数据,判断电能数据是否转存。10.2.2分时计量要求网关应具有分时计量功能,有、无功电能量按相应的时段分别累计,存储总、尖、峰、平、谷电能量。最大应至少支持4费率,分时费率方案可编程,最大支持6个季表、6个周表、8个日表、10个日时段以及100个特殊日表,其中日表带有日表号。至少存储上12个月的各费率电能量;数据存储分界时刻为月初零时,或在每月1号至28号的整点时刻。网关应可选择不同的费率,最小周期1分钟:首先,实时时钟确认当天是否是特殊日,若不是,对应执行正常费率方案,若是,执行预设的特殊费率方案。获得权限的用户可以通过通讯口读取分时费率方案。仅经密码验证的最高权限用户可以设置分时费率方案。如果费率方案配置错误,例如一个日表号下时段配置时间重叠,配置将被拒绝。配置好的费率方案将在预设好的时间激活,网关会立即按新费率记录、存储计量数据。验证费率和时段设置功能:设置仪表费率、时段、时区、费率和时段切换时间、特殊费率时段等参数进行时段跨零点设置、费率时段切换、特殊费率时段切换等测试判断费率和时段设置是否满足要求。网关在参比条件下完成走字试验,并抄读正、反向各费率电能数据。分别将仪表时间设置为未来12个月的指定结算时间前5秒,待网关过结算时间后,抄读网关上12个结算周期正、反向各费率电能数据,判断电能数据是否转存。10.2.3最大需量网关应具有计量有功正、反向总、尖、峰、平、谷最大需量功能,需量数值带时标。应具有计量无功总、尖、峰、平、谷最大需量功能,需量数值带时标。最大需量测量采用滑差方式,需量周期可选择范围为5~60min,滑差时间为1、2、3、5min,需量周期为滑差时间的5的整数倍。出厂默认值:需量周期15min、滑差时间1min。总的最大需量测量应连续进行;各费率时段最大需量的测量应在相应的费率时段内完整的测量周期内进行。当发生电压线路上电、清零、时钟调整、时段转换、需量周期变更、功率潮流方向转换等情况时,网关应从当前时刻开始,按照需量周期进行需量测量,当第一个需量周期完成时,按滑差间隔开始最大需量记录。在一个不完整的需量周期内,不做最大需量的记录。能存储12个结算日最大需量数据,结算时间与电能量结算日相同。网关在参比条件下完成走字试验,并抄读有功正、反向总、尖、峰、平、谷最大需量。分别将仪表时间设置为未来12个月指定结算时间前16min,待网关过结算时间后,抄读网关上12个结算周期有功正、反向总、尖、峰、平、谷最大需量数据,判断电能数据是否转存。10.2.4结算网关应按周期时间执行结算功能。用户只有在输入正确密码后才能设置结算时间,当到达特定时间时,将根据预设时间触发月结算、日结算。月结算包括:冻结相关电能数据、累计最大需量数据、清当前月份的相关需量数据和事件记录。日结算功能包括:冻结相关电能数据和事件记录。如果月结算时间点恰好在停电时段内,网关应在电力恢复后执行结算功能。应存储13个月结算数据。验证网关的在正确和错误密码设置结算时间功能,抄读触发的月结算、日结算时间,冻结相关电能数据和事件记录。10.2.5负荷曲线要求有下列要求:a)电能负荷曲线。支持分钟电量存储,存储间隔时间可以在1min~60min范围内设置,默认值为15min。应持续记录93天、间隔1分钟的总、正、反向电能数据,最大支持10通道;b)功率负荷曲线。应持续记录150天、间隔15分钟的总、正、反向功率数据,最大支持10通道;c)日负荷曲线。应持续记录150天、每天的总、正、反向电能与功率数据,最大支持10通道。验证设置负荷曲线的间隔时间为1分钟,10个记录数据项,通过相应时间网关走字后,验证负荷曲线记录。10.2.6事件记录如下事件发生时将被记录,事件记录的存储应采用先进先出的原则,事件记录及判断条件见附录D。具体要求如下:a)标准事件记录,应存储最新150条网关标准事件记录;b)窃电检测记录,应存储最新150条网关窃电检测记录;c)电能质量事件记录,应存储最新150条电能质量事件记录;d)月结算事件记录,应存储最新13条网关月结算事件记录;e)掉电事件记录,应存储最新150条网关长时间掉电事件记录,掉电时间阈值可设;f)电能溢出事件记录,应存储最新13条网关电能溢出事件记录;g)电压合格率统计数据,应存储12个月的电压合格率统计数据,电压合格率按自然月统计,数据分别按A相、B相、C相、合相进行统计。验证网关在事件产生时能否正确记录相关数据及记录的数量。10.2.7时钟、电池要求有下列要求:a)应采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路,内部时钟端子输出频率为1Hz;b)时钟应具有日历、计时、闰年自动转换功能;c)应使用环保型的锂电池作为时钟备用电源;时钟备用电源在网关寿命周期内无需更换,断电后应维持内部时钟正确工作时间累计不少于5年;电池电压不足时,网关应给予报警提示;d)计量单元应具备判断时钟数据正确性功能,若发现时钟数据不正确,应主动向后台申请校时;e)计量单元只允许接受来自管理单元的时钟设置和校时命令;f)网关掉电时,备用充电电池应至少维持上报3次网关掉电告警的能力。验证方法如下:a)建立网关与功能检测装置的应用连接,通过通信接口设置仪表日期和时间,运行一段时间后,读取网关当前日期和当前时间,判断仪表时间是否正确;通过通信接口进行非授权日期和时间设置判断是否设置成功;b)设置多个日历、闰年切换时间,运行一段时间后,读取切换后时间,判断仪表是否实现日历、闰年自动切换功能;c)进行网关时钟与标准时间对时,网关断电,静置一段时间,读取网关内当前日期和当前时间,判断是否准确。10.2.8清零清除网关内存储的电能量、冻结量、事件记录、负荷曲线等数据。网关清零操作应作为事件永久记录,应有防止非授权人操作的安全措施。网关底度值只能清零,禁止设定。验证网关收到清零命令能否正确执行。10.2.9需量清零清除网关内当前的最大需量及发生的日期、时间等数据。需量清零应有防止非授权人操作的措施。验证网关收到需量清零命令能否正确执行。10.2.10信号输出电能量脉冲输出有下列要求:a)网关应具备与所计量的有功电能量成正比的光脉冲输出和电脉冲输出;b)最大脉冲频率应≤2.5kHz;c)电能量脉冲输出宽度为:80ms±16ms。电脉冲输出在有脉冲输出时,通过5mA电流输出口的压降不应高于0.8V;脉冲输出口直流阻抗应≥100kΩ;d)光脉冲输出采用超亮、长寿命LED器件,光测试输出应从正面可触及;e)脉冲跃迁时间(上升时间或下降时间)是从一种状态到另一种状态的时间,包括瞬变效应。跃迁时间应≤20μs;f)发射系统的辐射信号的波长在550nm-1000nm之间;g)网关输出装置应在离开网关表面距离a=10mm士1mm的整个规定的参考面上(旋光面积)产生一个辐射强度为E的信号,输出装置的极限值如下:1)ON状态:50μW/cm2≤E≤1000μW/cm2;2)OFF状态:E≤2μW/cm2。b)多功能信号输出。验证网关是否具备光脉冲输出和电脉冲输出,输出接口能否通过标准电能表检测台体测试。多功能信号输出多功能信号端子可输出时间信号、需量周期信号或时段投切信号,三种信号可在同一多功能信号端子通过软件设置进行转换。网关初次上电,或停电后再上电,多功能信号输出端子缺省为时间信号输出。时间信号为秒信号。需量周期信号、时段投切信号为80ms±16ms的脉冲信号。验证网关是否具备多功能信号输出,输出时段信号和秒信号能否通过标准电能表检测台体测试。10.2.11RS485-通信具备一路RS-485接口,接口必须和强电部分实行电气隔离,并有失效保护电路。用于访问计量单元数据,遵循GB/T17215.646-2018通信协议,通信波特率固定为9600bps。验证网关是否具备RS-485接口,RS-485接口能否通过标准电能表检测台体测试。10.2.12防窃电网关经铅封无任何硬件部件或接口外露,能够检测各种窃电事件,例如开端盖、开表盖检测。当这些窃电事件发生时,将触发报警并形成相应的事件记录。目视检查其符合性。10.3管理单元10.3.1继电器控制网关应支持远程拉合闸功能。远程命令拉闸,网关会进入跳闸状态。远程命令合闸,网关从跳闸状态进入合闸状态,允许用户合闸。网关应支持保电功能。网关网关目视检查拉合闸指示的符合性,检查远程合闸、本地合闸和手动合闸的方式。10.3.2主动上报网关应具备事件主动上报功能,一旦识别到异常事件,将异常状态记录到状态字或报警信息中并实时主动上报到主站。事件上报的具体内容见附录E。检查网关事件上报的数据记录。10.3.3停电上报网关停电后应可在10s内主动上报停电事件到主站。检查网关在停电后上报数据记录。10.3.4显示功能对显示功能有如下要求:a)按键触发背光启动后,60s无操作自动关闭背光;b)网关显示内容分为数值、代码和符号三种;显示内容可通过编程进行设置。网关可显示电能量、电压、电流、功率、时间等各类数值,显示小数位可以设置;显示的数值单位应采用国家法定计量单位,如:kW、kvar、kWh、kvarh、V、A等;显示符号可包括功率方向、编程状态、相线、电池欠压等标志;c)应具备自动循环和按键两种显示方式;自动循环显示时间间隔可在(5~20)s内设置;d)默认显示内容参见附录C。目视检查其符合性。10.3.5报警功能具有错误状态字、窃电状态字和计量状态字。如果某事件发生,其对应的状态字节被置为1。如果该事件需要报警,则其对应的报警控制字节被置位1,以用于报警。所有的报警事件可以通过软件进行配置。状态字详见附录B。检查网关的驱动状态字、功能状态字和计量状态字在事件发生后是否改变。10.3.6配电房监控网关可通过通信采集配电房内各种智能传感设备以及就地处理等技术,实现对配电房内设备的状态监测、环境的实时监控等。配电房监控功能见表20。监控要求序号功能基本要求1设备监测数据采集1)正确采集配电网设备(如环网柜、变压器、低压柜等)信息;2)应能接入电气量监测传感,采集低压分支负荷各回路的电压、电流、功率、功率因数等数据。2环境监测数据采集正确采集各种环境传感器(如温度、湿度、风机、水浸等)信息。3安防监测数据采集正确采集各种安防传感器(如门禁、烟雾等)信息,包括低压柜门状态、风机状态等。4环境控制1)远程控制风机、空调控制器;
2)基于综合参量与风机、空调联动。5安防控制烟雾、风机联动。检查网关对配电房内设备状态监测、环境实时监控等设备的数据采集功能。10.3.7数据采集网关可支持本地电能表、传感设备的抄读,可管理不少于1000只电能表和传感器,按设定的采集任务对电能表及传感器数据进行采集、存储和上报。检查网关对本地电能表、传感设备的数据采集功能。10.3.8低压线路状态监控网关应支持采集低压台区配变出线和分支线路智能仪表的三相电压、三相电流、三相功率及三相功率因数等数据,并实时监测分支开关状态、过压、失压、断相等告警信息。网关可对低压智能开关进行远程遥控分、合操作。检查网关对采集低压台区配变出线和分支线路智能仪表的数据采集功能。10.3.9电能质量监测有如下要求:电压监测功能按照DL/T500-2017规定,应具备监测电压偏差、统计电压合格率以及电压越限的功能:对被监测电压采用有效值采样,采样周期每秒至少1次,并作为预处理值储存。1min作为一个统计单元,取1min内电压预处理值的平均值,作为代表被监测系统即时的实际运行电压;采用交流采样技术计算有效值时,交流采样窗口至少连续10个周波;应具有按月和按日统计的功能,包括电压监测总时间、最大与最小电压值及出现时刻、月平均电压、电压合格率及合格累计时间、电压超上限率及相应累计时间、电压超下限率及相应累计时间;月统计时间可设置(默认为每个月21日零点)。功率因数区段统计按设置的功率因数分段限值对监测点的功率因数进行分析统计,记录每日(月)功率因数越限值发生在各区段的累计时间。谐波监测网关应能按照GB/T14549-93规定计算各相电压、电流总谐波畸变率,各相电压、电流19次及以下各次谐波有效值及含有率。分别记录日(月)最大值、最小值、平均值、95%概率值。电压(流)不平衡度越限统计网关应能按照GB/T15543-2008规定计算三相电压(流)不平衡度,记录日(月)三相电压(流)不平衡度最大值、最小值、平均值、95%概率值及极值发生时间,并统计日(月)三相电压(流)不平衡度越限的累计时间。频率监测统计网关应能按照GB/T15945-2008规定计算频率偏差,具有频率监测及按日、月统计的功能,按照设定的频率偏差限值进行统计,统计数据包括频率合格率及合格累计时间、频率超上限率及相应累计时间、频率最大值、频率最小值及平均值。检查网关对电能质量的数据采集功能。10.3.10电能质量治理网关可通过通信方式对电容器等无功补偿智能设备进行控制,实现台区电能质量的治理。检查网关对无功补偿智能设备进行控制功能。10.3.11电能表数据处理与存储网关存储容量不得低于128Mbyte,应能分类存储历史日、月以及曲线数据。 a)当前数据网关按照要求可以采集当前数据,数据内容见表21。当前数据序号数据项数据源网关单相用户表三相用户表必备选配当前电压、电流√√√当前总及分相有功功率√√√当前总及分相无功功率√√当前功率因数√√当前频率√当前零序电流√当前电压、电流相位角√√当前正向有功电能示值(总、各费率)√√√当前正向无功电能示值(总、各费率)√√当前反向有功电能示值(总、各费率)√√当前反向无功电能示值(总、各费率)√√当前一~四象限无功电能示值(总、各费率)√√当前三相电压谐波总畸变率√当前三相电压2~19次谐波含有率√当前三相电流谐波总畸变率√当前三相电流2~19次谐波含有率√当前三相电压不平衡度√当前三相电流不平衡度√当日电压合格率统计数据√当日三相电压不平衡度统计数据√当日三相电流不平衡度统计数据√当日功率因数区段统计数据√当日三相电压、电流谐波总畸变率及含有率统计和数据√当日停电累计时间及次数√当月正向有功最大需量及发生时间(总、各费率)√当月反向有功最大需量及发生时间(总、各费率)√当月电压合格率统计数据√当月三相电压不平衡度统计数据√当月三相电流不平衡度统计数据√当月功率因数区段统计数据√当月三相电压、电流谐波总畸变率及含有量统计数据√当月停电累计时间及次数√当月三相失压统计数据√当月三相失流统计数据√当月三相断相统计数据√网关上行通信状态√网关状态量及变位标志√网关与主站当日/月通信流量√网关告警标志状态计数器当前值√日历时钟√√√电能表运行状态字及变位标志√√编程总次数√√三相失压、失流、断相次数√√电能表预付费信息√√抄表状态信息√当前剩余电量/电费√√网关版本信息√历史日数据网关将采集的数据在日末(次日零点)形成各种历史日数据,要求保存最近62天日数据,数据内容见表22。历史日数据序号数据项数据源网关单相用户表三相用户表必备选配日正向有功电能示值(总、各费率)√√√日正向无功电能示值(总、各费率)√√日反向有功电能示值(总、各费率)√√日反向无功电能示值(总、各费率)√√日组合有功电能示值(总、各费率)√日组合无功电能示值(总、各费率)√日一~四象限无功电能示值(总、各费率)√√日电压合格率统计数据√日三相电压不平衡度统计数据√日三相电流不平衡度统计数据√日功率因数区段统计数据√日三相电压、电流谐波总畸变率及含有率统计和数据√日电压波动统计数据√日停电累计时间及次数√网关与主站日通信流量√电能表状态字√√历史月数据网关将采集的数据在月末零点(每月1日零点)生成各种历史月数据,要求保存最近12个月的月数据,数据内容见表23。历史月数据序号数据项数据源网关单相用户表三相用户表必备选配月正向有功最大需量及发生时间(总、各费率)√√月反向有功最大需量及发生时间(总、各费率)√√月正向有功电能示值(总、各费率)√√月正向无功电能示值(总、各费率)√√月反向有功电能示值(总、各费率)√√月反向无功电能示值(总、各费率)√√月组合有功电能示值(总、各费率)√月组合无功电能示值(总、各费率)√月一~四象限无功电能示值(总、各费率)√√月电压合格率统计数据(总、分相电压合格率)√月三相电压不平衡度统计数据√月三相电流不平衡度统计数据√月功率因数区段统计数据√月三相电压、电流谐波总畸变率及含有率统计和数据√月电压波动统计数据√月停电累计时间及次数√网关与主站月通信流量√月电压越限统计数据√曲线数据网关可以按照约定的冻结间隔(5min、10min、15min、30min、45min、60min)形成各类冻结曲线数据,要求保存最近3个月的曲线数据,数据内容见表24。针对低压用户表,网关可选定不超过20户用户作为重点用户,按照采集间隔1小时生成曲线数据,要求保存20个重点用户10天的24个整点电能数据。曲线数据序号数据项数据源网关单相用户表三相用户表必备选配总及分相有功功率曲线√总及分相无功功率曲线√总功率因数曲线√电压曲线√√电流曲线√√正向有功总电能示值曲线√√正向无功总电能示值曲线√√反向有功总电能示值曲线√√反向无功总电能示值曲线√√频率曲线√当日电压统计曲线√当月电压统计曲线√事件记录网关记录本身所产生的重要事件,事件记录只保存不主动上送,主站可召测,要求网关能够保存最近每个测量点每种事件不少于10次记录,记录内容见表25。事件记录序号数据项数据源网关单相用户表三相用户表必备选配失压记录√失流记录√断相记录√终端掉电/上电记录√最大需量结算日自动复零记录√电量清零记录√校时记录√端钮盒开启记录√上盖开启记录√计量箱门开闭记录√控制事件记录√参数变更记录√低压抄表统计数据网关应能记录低压抄表统计信息,比如:日统计数据(抄读成功/失败电表数)、月统计数据等。统计数据参见表26。低压抄表统计数据序号数据项数据源网关单相用户表三相用户表日正向有功总电能示值抄读成功数√日正向有功总电能示值抄读失败数√月正向有功总电能示值抄读成功数√月正向有功总电能示值抄读失败数√停电统计网关应具有停电统计功能,计算日、月停电时刻、停电累计时间。检查网关存储的历史日数据、月数据、曲线数据、事件记录及统计数据。10.3.12程序升级管理单元代码(软件)可本地或远程升级,升级不影响计量单元正常工作。升级具有可追溯性,并且记录升级事件记录。升级过程中文件传输支持断点续传和单点传输的功能。当升级失败后可以回滚到上一版本。检查网关程序升级前后的数据存储记录是否改变,计量误差是否改变。10.4通信单元10.4.1网关功能网关至少应具有上行通信、下行通信和本地通信接口。上行通信推荐使用以太网、4G等通信方式,下行通信推荐使用载波、微功率无线、载波-无线双模等方式。本地通信可接入ZigBee、LoRa、蓝牙等通信。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他信道正常工作。通信时,网关的计量性能、存储的计量数据和参数不应受到影响和改变。网关与通信模块应具有相应保护电路,在热拔插通讯模块、模块损坏、模块短路等情况下,均不应引起计量功能异常复位或损坏。正常供电下,模块通讯接口连续空闲超过36小时后应有定时复位机制,防止模块死机。目视检查其符合性。10.4.2通信规约一致性通过网关通信规约一致性检查,检查依据GB/T17215.646-2018、GB/T17215.653-2018和GB/T17215.661-2018等电测量数据交换DLMS/COSEM等相关标准。验证网关在标准通信规约下的数据正确性。10.4.3上行通信网关上行通信模块应支持以太网+无线远程通信双模通信、光纤+无线远程通信双模通信等方式,任一通道故障时可切换到另一通道。网关与上行通信模块接口均应设计相应保护电路,在热拔插上行通信模块及模块损坏等情况下,均不应引起网关复位或损坏。更换上行通信模块时,应只需更换上行通信模块和软件配置,而不应更换整个网关。当有重要事件发生时,应主动上报主站。a)无线远程通信1)公共网络通信应符合通信行业标准YD/T1214和YD/T1208的有关要求,宜支持全网通通信;2)支持TCP与UDP两种通信方式,通信方式由主站设定,默认为TCP方式;在TCP通信方式下,终端初始化后和到心跳周期时,应主动与主站心跳3次,如不成功则在下一个心跳周期之前不再主动心跳;心跳周期由主站设置;3)支持“永久在线”、“被动激活”两种工作模式;工作模式可由主站设定。b)以太网、光纤通信1)以太网通信介质支持10/100Base-T双绞线、单模光纤或多模光纤,以太网通信模块支持带电热插拔,应有失效保护电路;即在未接入、接入或更换通信模块时,网关自身的性能、运行参数以及正常计量不应受到影响;2)符合IEE802.3u标准,传输速率10/100Mbit/s自适应;3)在单模光纤上,以1000Mbit/s速率,分路比至少为1:32,OLT和ONU之间最大传输距离不小于10km;在多模光纤上,以1000Mbit/s速率,分路比至少为1:16,OLT和ONU之间最大传输距离不小于20km;误比特率不大F10-12,正常条件下,2048bits通道的24h测试,误比特率为0。验证网关是否支持以太网、无线远程通、光纤上行通信模块。10.4.4下行通信载波通信有如下要求:1)可配置窄带或宽带教波模块;载波模块自动组网;2)网关与模块之间的通信速率可设置,设置范围为9600bps、115200bps,缺省值为9600bps;3)载波通信模块采用外置即插即用型,且需支持热插拔。载波通信接口应有失效保护电路,即在未接入、接入或更换通信模块时,不应对网关自身的性能、运行参数以及正常计量造成影响;4)载波通信模块的强弱电接口之间应能承受历时1分钟的4kV交流电压试验,漏电流不大于0.5mA,试验后应能正常通信。微功率无线有如下要求:1)网关与模块之间的通信速率可设置,设置范围为9600bps、115200bps,缺省值为9600bps;2)微功率通信接口应有失效保护电路,在未接入、接入或更换通信模块时,不应对设备自身的性能、运行参数以及正常计量造成影响;3)调试方式GFSK,速率:10k,频率范围:470-510MHz,发送功率小于等于50mW(e.r.p),使用外置天线,通信可视距离不小于800米;4)网关通过无线模块抄读无线表计时,模块自动建立档案结构,并完成与无线表计之间的组网,实现数据抄读;5)无线主模块与表计之间可以自动建立网络,主模块之间须避免干扰。验证网关是否支持载波、微功率无线等下行通信模块。10.4.5本地通信模块LoRa无线通信有如下要求:1)网关与LoRa无线通信模块之间的通信速率可设置,缺省值为9600bps,偶校验;2)LoRa无线通信接口应有失效保护电路,在未接入、接入或更换通信模块时,不应对网关自身的性能、运行参数以及正常计量造成影响;3)调制方式为LoRa扩频,使用频率501-510MHz,发射功率小于50mW,单次通信时间小于5秒,通信直线距离不低于1500米。ZigBee通信有如下要求:1)网关与ZigBee无线通信模块之间的通信速率可设置,缺省值为9600bps;2)采用IEEE.802.15.4无线标准,2.4GHz频段。蓝牙通信有如下要求:1)网关与蓝牙通信之间的通信速率可设置,缺省值为115200bpsPHY(物理层);2)采用低功耗蓝牙类型,5.0(包含)以上版本;3)发射功率不大于0dBm,通信距离大于10米;4)蓝牙模组应取得BQB的认证,支持互联互通。验证网关是否支持LoRa无线、ZigBee通信、蓝牙通信等本地通信模块。10.4.6RS-485通信有如下要求:a) 至少具备两路RS-485接口,接口应和网关内部电路实行电气隔离,并有失效保护电路;b)接口通信速率可设置,标准速率为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps,缺省值为2400bps;c)接口通信遵循IEC62056-46通信协议;d)网关上电后5s内可以使用RS-485接口进行通信。验证网关的RS-485通信波特率设置及抄读电能数据。10.4.7红外通信(可选功能)有如下要求:a) 吸附式红外接口的电气和机械性能应符合IEC62056-21的要求;b) 吸附式红外接口的初始的通信速率为300bps,可设置范围300~9600bps;c)吸附式红外通讯口,符合IEC62056-21E模式通讯协议,支持本地数据交换。验证网关的红外通信波特率及抄读电能数据。其它要求11.1一般性数据安全要求当其它设备通过接口与网关交换信息时,网关的计量性能、存储的数据信息和参数不应受到影响和改变。网关存储、记录的电量数据以及运行参数不应因非法操作和干扰而发生改变。可通过RS485、以太网等通信介质对网关进行编程,并具备编程防护措施。DLMS/COSEM的信息安全规定见GB/T17215.653第5章。11.2电压和直流电源同时中断对网关程序和存贮数据的影响将网关电压长时间中断,然后恢复供电,网关程序运行正常,存贮的数据错误不应发生变化。将网关电压中断,在24h期间内,使其直流电源中断5min。然后恢复供电,检查网关程序运行是否正常,存贮的数据与试验前的数据相比较,不应发生变化。11.3可靠性预计制造单位应提供基于元器件应力法的网关可靠性预计报告,报告内容包括网关设计方案、选用的主要元器件性能、可靠性相关工艺控制措施、可靠性计算过程及结果等,确保网关的设计符合本标准规定的可靠性要求;主要元器件至少应包括计量专用芯片、CPU、液晶、电解电容、压敏电阻、电流互感器、电压互感器、晶振、片式二极管、片式电阻、片式电容、光耦、电池、负荷开关、通信模块等,元器件参数应涉及生产厂家、型号、规格、主要性能、品级等。可靠性预计寿命不少于10年。检验规则12.1检验分类产品检验分为出厂检验和型式检验,验收检验按出厂检验要求进行。12.2出厂(验收)检验每台产品应按本部分规定的出厂(验收)检验项目检验。检验项目见附录A。12.3型式检验由制造厂委托专门机构,按本部分及产品技术条件规定的项目(见附录A)进行检验。有下列情况之一时均应进行型式试验:a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;b)正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;c)产品长期(6个月)停产后,恢复生产时;d)出厂检验结果与上次型式检验有较大差别时;e)
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