GBT 15153.1-2024 远动设备及系统 第2部分：工作条件 第1篇：电源和电磁兼容性标准立项发展报告

远动设备及系统第2部分：工作条件第1篇：电源和电磁兼容性标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TelecontrolEquipmentandSystems—Part2:OperatingConditions—Section1:PowerSupplyandElectromagneticCompatibility摘要随着我国智能电网建设和能源互联网发展的深入推进，远动设备及系统作为电力系统自动化的重要基础设施，其运行可靠性和安全性日益受到重视。电源质量和电磁兼容性能直接影响远动设备的稳定运行，关系到电网调度自动化系统的整体安全。本文在全面分析国内外远动设备及系统标准体系发展现状的基础上，系统阐述了GB/T15153.1-2024《远动设备及系统第2部分：工作条件第1篇：电源和电磁兼容性》标准的修订背景、主要技术内容及其创新要点。该标准由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会（TC82）归口管理，对远动设备的电源适应性要求、电磁兼容性限值及试验方法进行了系统规范，进一步完善了我国电力行业远动设备标准体系。本报告对该标准的关键技术指标进行了深入分析，探讨了其对产业发展的促进作用和应用前景，以期为相关人员提供该标准立项发展的系统性参考。关键词：远动设备；电源条件；电磁兼容性；标准化；IEC60870-2-1；电力系统自动化1引言1.1研究背景远动设备（TelecontrolEquipment）是电力系统调度自动化的重要组成部分，承担着数据采集、状态监视、远程控制和信息传输等关键功能。随着特高压交直流混联电网的快速发展、新能源大规模并网以及电力市场化改革的深入推进，电力系统对远动设备的可靠性和适应性提出了更高的要求。在实际运行环境中，远动设备面临着复杂的电源条件和电磁环境：电压波动、频率偏移、谐波干扰、暂态冲击、雷击浪涌以及各种电磁辐射等，这些因素均可能对设备的正常运行造成严重影响。电源作为远动设备正常工作的基础保障，其质量直接影响设备运行的稳定性和可靠性。在不同电压等级、不同应用场景下，远动设备对电源的适应能力要求存在差异。与此同时，随着电力系统中电力电子设备的广泛应用，电磁环境日趋复杂，电磁兼容性问题日益突出。在变电站等强电磁环境下，远动设备既要具备足够的抗扰度以保证自身正常工作，又要控制自身的电磁发射不对其他设备造成干扰。1.2标准修订的必要性GB/T15153.1-1998《远动设备及系统第2部分：工作条件第1篇：电源和电磁兼容性》等同采用IEC60870-2-1:1995，自发布实施以来，对规范我国远动设备的设计、制造和检验发挥了重要作用。然而，该标准已发布二十余年，其技术内容已难以完全适应当前电力系统自动化技术的发展需求，主要体现在以下几个方面：-国际标准更新：IECTC57已对IEC60870-2-1进行了修订完善，国际标准技术内容发生较大变化，新版标准在电磁兼容限值、试验方法等方面进行了系统更新，我国标准需要跟踪采用最新国际标准；-技术发展需要：电力系统自动化技术、微电子技术和通信技术的快速发展，使得远动设备的内部结构、工作方式和应用环境发生了显著变化。设备集成度不断提高，工作电压持续降低，对电磁干扰更加敏感；-市场需求变化：智能变电站、智能配电网等新型应用场景的不断涌现，对远动设备的电磁兼容性能提出了更高的要求，迫切需要修订原有标准以适应市场发展需要；-标准体系完善：国家标准化管理委员会对电力行业标准体系提出了系统优化要求，亟需对老旧标准进行全面梳理和修订完善。1.3标准修订的目的和意义本标准的修订旨在适应电力系统自动化技术发展和电网建设的实际需要，进一步完善远动设备及系统标准体系，促进相关产品的质量提升和技术进步。具体而言，通过修订标准实现以下目标：（1）在技术内容上与国际标准接轨，满足我国电力设备国际贸易和技术交流的需要，消除技术性贸易壁垒；（2）科学合理地规定远动设备的电源适应性和电磁兼容性要求，为产品设计、制造、检验和应用提供统一的技术依据；（3）促进远动设备产品质量和可靠性的提升，保障电力系统安全稳定运行；（4）规范和引导产业发展，推动技术创新，提升我国电力自动化装备的国产化水平和国际竞争力。2标准修订背景2.1国际标准动态IEC60870-2-1是国际电工委员会IECTC57（电力系统管理及其信息交换技术委员会）制定的关于远动设备工作条件的国际标准，规定了远动设备在电源和电磁兼容性方面的工作条件要求，在国际电力自动化领域具有广泛影响。IECTC57对该标准进行了系统修订，主要修改内容包括：-调整了标准的整体结构框架，优化了章节设置，使内容更加系统和规范；-修改了电源容差等级的划分原则，增加了对直流电源更为详细的分类和要求，完善了交流电源不同电压等级的规定；-补充和完善了电磁兼容性技术指标，更新了电磁发射限值要求和抗扰度试验等级，更好地反映了实际电磁环境的变化；-增加了对新技术应用的考虑，如对采用开关电源技术的设备提出了新的要求；-完善了试验方法和检验规则，提高了标准的可操作性和适用性。2.2国内标准现状我国于1998年等同采用IEC60870-2-1:1995制定发布了GB/T15153.1-1998。该标准作为远动设备及系统标准体系的重要组成部分，对规范远动设备的电源适应性和电磁兼容性能发挥了基础性作用。经过二十余年的应用实践，该标准在以下方面已不能满足当前需要：-标准规定的电磁兼容限值和试验方法与现行有效的电磁兼容基础标准之间存在不协调之处；-未充分反映智能变电站等新型应用场景下远动设备的特殊需求；-对直流电源供电设备的规定相对笼统，未考虑不同电压等级和不同供电方式的差异性；-未纳入IEC60870-2-1:1995/A1:1995修订内容，部分技术内容有待更新。2.3修订工作启动基于上述背景，全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会（SAC/TC82）提出了对GB/T15153.1进行修订的建议，并于2022年通过国家标准化管理委员会立项审查，列入国家标准修订计划（计划编号：20220532-T-524）。为确保修订工作的科学性、先进性和适用性，标准修订工作组由国网电力科学研究院有限公司（南京南瑞集团公司）牵头，联合中国电力科学研究院有限公司、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、许继电气股份有限公司、国电南京自动化股份有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司等多家单位，共同组成标准修订工作组，负责标准修订的具体工作。参与单位覆盖了科研院所、电网公司、设备制造商和检测机构等各个层面，体现了产学研用相结合的原则。3标准主要技术内容3.1标准框架结构GB/T15153.1-2024《远动设备及系统第2部分：工作条件第1篇：电源和电磁兼容性》规定了远动设备在电源和电磁兼容性方面的工作条件要求。标准主要包含以下章节：-范围-规范性引用文件-术语和定义-电源条件分类及要求-电磁兼容性要求-试验方法-检验规则标准框架延续了IEC60870-2-1的结构体系，在此基础上结合我国实际情况进行了适当调整和细化，使标准的技术内容更加完整、层次更加清晰。3.2电源条件要求GB/T15153.1-2024对远动设备的电源条件规定了详细的技术要求，涵盖交流电源和直流电源两种供电方式。标准根据实际应用需求，将电源条件按照容差等级进行分类，分别规定了各类电源的电压范围、频率范围、谐波含量、电压波动等关键指标。交流电源：标准规定了交流电源的额定电压等级系列和允许偏差范围。根据不同应用场景，将交流电源分为若干类别，各类别的电压容差和频率容差均做出了明确规定。标准对交流电源的谐波畸变率、电压不平衡度、暂态电压变化等电能质量指标也提出了要求。对于电压暂降和短时中断，标准根据持续时间的不同规定了相应的耐受要求，以确保远动设备在电网发生扰动时仍能维持正常工作或实现安全停机。直流电源：标准针对直流供电的远动设备，规定了直流电源的电压等级系列（包括24V、48V、110V、220V等常用电压等级）、电压波动范围、纹波电压等要求。考虑到直流电源在实际应用中可能出现的各种情况，标准对不同电压等级的容差范围进行了科学界定，对直流电源的纹波系数提出了分级要求，区分了不同应用场景下的纹波允许值。3.3电磁兼容性要求电磁兼容性部分是本标准的核心内容。GB/T15153.1-2024明确了远动设备需要满足的电磁发射限值和电磁抗扰度要求，并对相应试验方法做出了规定。电磁发射要求：标准规定了远动设备在正常运行状态下对外的电磁发射限值，包括传导发射和辐射发射两个方面。传导发射限值覆盖了9kHz至30MHz的频率范围，辐射发射限值覆盖了30MHz至1GHz的频率范围。电磁抗扰度要求：标准系统规定了远动设备的电磁抗扰度要求，涵盖静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌（冲击）抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度、工频磁场抗扰度、电压暂降和短时中断抗扰度等全部七项电磁兼容抗扰度试验项目，对不同试验项目的试验等级和评定准则做出了明确规定。3.4与IEC60870-2-1的对应关系GB/T15153.1-2024修改采用IEC60870-2-1:1995+A1:1995，在充分吸收国际标准先进技术内容的基础上，结合我国电力系统实际应用情况进行了适当调整。标准与IEC60870-2-1在技术框架和主要内容上保持了一致，但在具体技术指标、试验方法和应用导则等方面，结合我国电网运行实际进行了必要的技术性修改，使其更加符合中国电力系统的实际需求。4修订内容分析4.1主要技术变化GB/T15153.1-2024与GB/T15153.1-1998相比，主要技术变化包括：-修改了标准适用范围和规范性引用文件，采用最新版本的国家标准和行业标准；-增加了相关术语和定义，使标准内容更加严谨和完善；-调整了电源条件的分类方式和指标要求，细化了直流电源的技术规定，完善了不同供电场景下的电源适应性要求；-更新了电磁兼容性技术要求，使抗扰度试验等级和发射限值的相关规定与GB/T17626（IEC61000-4）系列标准保持协调一致；-修改了试验方法的相关规定，优化了试验条件和试验程序，增强了标准的可操作性；-增加了检验规则的相应内容，对标准的实施和应用具有重要的指导意义。4.2标准的协调性GB/T15153.1-2024在修订过程中高度重视与其他相关标准的协调一致性。在技术内容上，该标准与以下标准形成了有机衔接：-GB/T15153.2《远动设备及系统第2部分：工作条件第2篇：环境条件（气候、机械和其他非电影响因素）》，两者共同构成了远动设备工作条件的完整标准体系；-GB/T17626（IEC61000-4）系列电磁兼容性试验和测量技术标准，保证了电磁兼容性试验方法的一致性；-GB/T13729《远动终端设备》，确保了产品标准和基础标准之间的协调统一；-GB/T7251系列低压成套开关设备和控制设备标准、GB/T3797《电气控制设备》等产品标准，形成了从基础标准到产品标准的完整标准链条。5标准实施与产业影响5.1标准实施意义GB/T15153.1-2024的实施对电力系统自动化领域具有深远的影响和重要意义，具体体现在以下几个层面：保障电力系统安全运行：远动设备作为电网调度自动化的"神经末梢"，其运行可靠性直接关系到电网的安全稳定运行。标准对电源适应性和电磁兼容性的严格规定，有助于提高远动设备在复杂电磁环境和不良电源条件下的工作可靠性，降低因设备故障导致的电网运行风险，为电力系统的安全稳定运行提供了坚实的技术保障。提升设备互操作性：统一的技术要求和试验方法促进了不同厂商设备之间的互操作性和互换性。设备制造商按照统一的标准进行设计制造，电网企业在设备选型和招标采购中有了统一的技术依据，有助于降低设备采购和维护成本，提升电网整体运行效率。促进技术进步：标准的实施推动了远动设备在电源设计、电磁兼容设计、结构工艺等方面的技术革新。为满足标准要求，企业不断优化产品设计，采用更加先进的滤波技术、屏蔽技术和接地技术，促进了整个行业技术水平的提升。支持国际贸易：作为修改采用IEC国际标准的技术文件，本标准的实施有助于消除技术性贸易壁垒，促进我国远动设备产品的出口贸易和国际技术交流合作，提升我国电力自动化装备在国际市场上的竞争力。5.2标准应用前景本标准适用于各类远动设备及系统的设计、制造、检验和应用，主要包括：-远动终端设备（RTU）：变电站、发电厂中广泛应用的远动终端装置，对电源适应性和电磁兼容性要求严格；-配电自动化终端（DTU/FTU/TTU）：配电网自动化系统中大量使用的各类终端设备，工作环境更复杂、电源条件更恶劣；-变电站自动化系统设备：包括保护测控一体化装置、通信管理机、站控层设备等，处于变电站强电磁环境中，电磁兼容要求更为苛刻；-智能电网相关设备：用电信息采集终端、新能源监控终端、微电网控制终端等新型应用场景中的自动化设备。5.3标准与产业化发展的相互促进5.4标准实施建议为确保标准顺利实施并取得预期效果，提出以下实施建议：-加强标准宣贯和培训：标准发布后，应及时组织开展宣贯培训活动，使设计、制造、检测、应用等各环节的相关人员准确理解和掌握标准要求。全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会计划在标准实施前组织专题宣贯会，通过标准解读、技术交流和案例分析等形式，促进标准的正确理解和有效实施。-加强标准实施监督：相关部门应加强标准实施情况的监督检查，确保标准得到有效落实，维护标准的权威性和严肃性。同时，通过收集实施过程中的反馈信息，为后续标准的修订完善提供参考依据。-重视技术研究与验证：鼓励相关企业和研究机构围绕标准中涉及的关键技术指标，持续开展技术研究和验证工作，推动标准技术内容的持续优化和提升。6主要起草单位介绍6.1国网电力科学研究院有限公司（南京南瑞集团公司）国网电力科学研究院有限公司（南京南瑞集团公司）（以下简称"南瑞集团"）作为本标准的第一起草单位，在标准修订工作中发挥了核心作用。南瑞集团是国家电网有限公司直属的科研产业单位，是我国电力自动化及智能电网技术领域的领军企业。南瑞集团主要从事电力系统自动化、继电保护、水利水电自动化、轨道交通监控、新能源发电及接入等领域的理论研究、技术开发、设备制造和工程服务，产品和技术广泛应用于电力、水利、轨道交通、石油化工等各个行业，业务覆盖全球130多个国家和地区。南瑞集团设有电网自动化及继电保护研究方向，建有国家级企业技术中心、国家重点实验室和博士后科研工作站，拥有雄厚的技术研发实力和丰富的人才储备。在远动设备及系统领域，南瑞集团长期从事相关技术研究和产品开发，主导或参与制定了多项国家标准和行业标准，在标准化工作方面积累了丰富的经验。集团配备有先进的电磁兼容实验室、环境试验室和可靠性试验室，具备完善的标准验证条件和试验检测能力，为标准技术内容的科学性和可行性提供了坚实的试验验证基础。作为全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会（SAC/TC82）的秘书处挂靠单位，南瑞集团承担着电力行业远动设备及系统标准体系研究和标准制修订的组织协调工作，在我国电力系统自动化领域标准化工作中发挥着重要的技术引领和组织协调作用。在本标准修订过程中，南瑞集团