QGDW 3742《电力用户用电信息采集系统技术规范集中抄表终端技术规范》及编写说明Word下载.docx
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中国电力科学研究院、湖南省电力公司、江苏省电力公司、河南省电力公司、北京市电力公司、华北电网有限公司、吉林省电力有限公司。
本部分主要起草人：
章欣、周宗发、邵源、刘宣、杜新纲、葛得辉、祝恩国、朱佳柯、李新家、秦楠、李亦非、袁瑞铭、孟宇。
1 范围
本部分规定了集中抄表终端（集中器和采集器）的技术要求、试验项目及要求、检验规则和质量管理要求等。
本部分适用于电力用户用电信息采集系统建设中集中器和采集器等相关设备的制造、检验、使用和验收。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
GB/T4208—2008外壳防护等级（IP代码）
GB/T13384—2008机电产品包装通用技术条件
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/T17215.321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）
GB/T17215.322交流电测量设备特殊要求第22部分静止式有功电能表（0.2s级和0.5s级）
GB/T17215.323交流电测量设备特殊要求第21部分静止式无功电能表（2级和3级）
GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）
DL/T533—2007电力负荷管理终端
DL/T614多功能电能表
DL/T645多功能电能表通信规约
DL/T698.1—2009电能信息采集与管理系统第1部分：
总则
Q/GDW129－2005电力负荷管理系统通用技术条件
Q/GDW130－2005电力负荷管理系统数据传输规约
Q/GDW373—2009电力用户用电信息采集系统功能规范
Q/GDW374.3—2009电力用户用电信息采集系统技术规范第三部分：
通信单元技术规范
Q/GDW375.2—2009电力用户用电信息采集系统型式规范第二部分：
集中器型式规范
Q/GDW375.3—2009电力用户用电信息采集系统型式规范第三部分：
采集器型式规范
Q/GDW376.1—2009电力用户用电信息采集系统通信协议第一部分：
主站与采集终端通信协议
Q/GDW376.2—2009电力用户用电信息采集系统通信协议第二部分：
集中器本地通信模块接口协议
Q/GDW379.3—2009电力用户用电信息采集系统检验技术规范第三部分：
集中抄表终端检验技术规范
3 术语和定义
除下述定义外，Q/GDW373—2009其它部分定义均适用本部分。
3.1
集中器concentrator
集中器是指收集各采集终端或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备，以下简称为集中器。
3.2
采集器acquisitionunit
采集器是用于采集多个电能表电能信息,并可与集中器交换数据的设备，以下简称为采集器。
采集器依据功能可分为基本型采集器和简易型采集器。
基本型采集器抄收和暂存电能表数据，并根据集中器的命令将储存的数据上传给集中器。
简易型采集器直接转发低压集中器与电能表间的命令和数据。
3.3
手持设备hand-heldunit
手持设备（或称手持抄表终端）是指能够近距离直接与单台电能表、集中器、采集器及计算机设备进行数据交换的设备。
4 技术要求
4.1 环境条件
4.1.1 参比温度及参比湿度
参比温度为23C；
参比湿度为40％～60％。
4.1.2 温湿度范围
终端设备正常运行的气候环境条件见表1。
表1 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
C1
-5～+45
0.5
5～95
29
C2
-25～+55
10～100
户外
C3
-40～+70
1
35
协议特定
CX
a温度变化率取5min时间内平均值。
b相对湿度包括凝露。
4.1.3 大气压力
63.0kPa～108.0kPa（海拔4000m及以下），特殊要求除外。
4.2 机械影响
终端设备应能承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏。
机械振动强度要求：
——频率范围：
10Hz～150Hz；
——位移幅值：
0.075mm（频率≤60Hz）；
——加速度幅值：
10m/s2（频率>
60Hz）。
4.3 工作电源
4.3.1 工作电源
集中器应使用交流三相四线供电，采集器可使用单相或三相四线供电。
三相四线供电时，在断一相或两相电压的条件下，交流电源应能维持集中器和采集器正常工作和通信。
4.3.2 额定值及允许偏差
工作电源额定电压：
220V/380V，允许偏差-20％～+20％；
频率：
50Hz，允许偏差-6％～+2％。
4.3.3 功率消耗
在非通信状态下，采集器消耗的视在功率应不大于5VA、有功功率应不大于3W；
集中器消耗的视在功率应不大于15VA、有功功率应不大于10W。
4.3.4 失电数据和时钟保持
集中器供电电源中断后，应有措施至少保持数据和时钟一个月。
电源恢复时，保存数据不丢失，内部时钟正常运行。
采集器可选配该功能。
4.3.5 抗接地故障能力
集中器的电源由非有效接地系统或中性点不接地系统的三相四线配电网供电时，在接地故障及相对地产生10％过电压的情况下，没有接地的两相对地电压将会达到1.9倍的标称电压；
在此情况下，终端不应出现损坏。
供电恢复正常后，终端应正常工作，保存数据应无改变。
4.4 结构
集中器的结构应符合Q/GDW375.2-2009的结构要求，采集器的结构应符合Q/GDW375.3-2009的结构要求。
4.5 绝缘性能要求
4.5.1 绝缘电阻
集中器、采集器各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如表2所示：
表2 绝缘电阻
额定绝缘电压
V
绝缘电阻
MΩ
测试电压
正常条件
湿热条件
U≤60
≥10
≥2
250
60＜U≤250
500
U＞250
1000
注：
与二次设备及外部回路直接连接的接口回路采用U＞250V的要求。
4.5.2 绝缘强度
电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和电气隔离的各回路之间以及输出继电器常开触点回路之间，应耐受如表3中规定的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。
表3 试验电压单位：
试验电压有效值
125＜U≤250
2000
60＜U≤125
1500
250＜U≤400
2500
输出继电器常开触点间的试验电压不低于1500V；
对于交直流双电源供电的终端，交流电源和直流电源间的试验电压不低于2500V。
4.5.3 冲击电压
电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和无电气联系的各回路之间，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。
表4 冲击电压峰值单位：
V
5000
6000
RS-485接口与电源回路间试验电压不低于4000V
4.6 温升
在额定工作条件下，电路和绝缘体不应达到可能影响终端正常工作的温度。
具有交流采样的终端每一电流线路通以额定最大电流，每一电压线路（以及那些通电周期比其热时间常数长的辅助电压线路）加载1.15倍参比电压，外表面的温升在环境温度为40℃时应不超过25K。
4.7 数据传输信道
4.7.1 安全防护
集中器应采用国家密码管理局认可的硬件安全模块实现数据的加解密。
硬件安全模块应支持对称密钥算法和非对称密钥算法。
密钥算法应符合国家密码管理相关政策，对称密钥算法推荐使用SM1算法。
4.7.2 通用介质
通信介质可采用无线、有线、电力线载波等。
4.7.3 数据传输误码率
专用无线、电力线载波信道数据传输误码率应不大于10-5，微波信道数据传输误码率应不大于10-6，光纤信道数据传输误码率应不大于10-9，其他信道的数据传输误码率应符合相关标准要求。
4.7.4 通信协议
集中器与主站的通信协议应符合Q/GDW376.1—2009，集中器与本地通信模块间应支持Q/GDW376.2—2009的相关要求。
4.7.5 通信单元性能
通信单元性能应符合Q/GDW374.3—2009相关要求。
4.8 功能要求
4.8.1 功能配置
集中抄表终端的功能配置见表5。
表5 集中抄表终端的功能配置
序号
项目
集中器
采集器
必备
选配
数据采集
电能表数据采集
√
状态量采集
交流模拟量采集
直流模拟量采集
2
数据管理
和存储
实时和当前数据
历史日数据
历史月数据
重点用户采集
电能表运行状况监测
公变电能计量
表5（续）
3
参数设置
和查询
时钟召测和对时
终端参数
抄表参数
其它（限值、预付费等）参数
4
事件记录
重要事件记录
一般事件记录
5
数据传输
与主站（或集中器）通信
中继（路由）
级联
数据转发（通信转换）
6
本地功能
运行状态指示
本地维护接口
本地扩展接口
7
终端维护
自检自恢复
终端初始化
软件远程下载
断点续传
4.8.2 集中器功能要求
4.8.2.1 数据采集
4.8.2.1.1 采集数据类型
集中器采集各电能表的实时电能示值、日零点冻结电能示值、抄表日零点冻结电能示值。
电能数据保存时应带有时标。
集中器采集的实时或当前数据内容见表6。
表6 实时和当前数据
数据项
数据源
当前总加有功功率
脉冲/交采
当前总加无功功率
实时三相电压、电流
交采
实时三相总及分相有功功率
实时三相总及分相无功功率
实时功率因数
当月有功最大需量及发生时间
电能表
8
当前电压、电流相位角
表6（续）
9
当前正向有功电能示值（总、各费率）
10
当前正向无功电能示值
11
当前反向有功电能示值（总、各费率）
12
当前反向无功电能示值
13
当前一/四象限无功电能示值
14
当前二/三象限无功电能示值
15
三相断相统计数据及最近一次断相记录
16
终端日历时钟
终端
17
终端参数状态
18
终端上行通信状态
19
终端事件计数器当前值
20
终端事件标志状态
21
终端状态量及变位标志
22
终端与主站当日/月通信流量
23
终端集中抄表状态信息
24
电能表日历时钟
25
电能表运行状态字及其变位标志
26
电能表远程控制状态及记录
27
电能表远程控制操作次数及时间
28
电能表参数修改次数及时间
电能表预付费信息
4.8.2.1.2 采集方式
集中器可用下列方式采集电能表的数据：
a）实时采集：
集中器直接采集指定电能表的相应数据项，或采集采集器存储的各类电能数据、参数和事件数据。
b）定时自动采集：
集中器根据主站设置的抄表方案自动采集采集器或电能表的数据。
c）自动补抄：
集中器对在规定时间内未抄读到数据的电能表应有自动补抄功能。
补抄失败时，生成事件记录，并向主站报告。
4.8.2.1.3 状态量采集
终端实时采集开关位置状态和其它状态信息，发生变位时应记入内存并在最近一次主站查询时向其发送该变位信号或终端主动上报。
4.8.2.1.4 交流模拟量采集
集中器可按使用要求选配电压、电流等模拟量采集功能，测量电压、电流、功率、功率因数等。
交流模拟量采集要求应符合Q/GDW374.3—2009的4.9.2.4条要求。
4.8.2.1.5 直流模拟量采集
对一些非电气量监测点（如：
温度、压力等），经变换器转换成直流模拟量；
集中器可实时采集直流模拟量测量温度、压力等非电气量，直流模拟量测量准确度要求在±
1％范围内。
4.8.2.2 数据管理和存储
4.8.2.2.1 存储数据类型
集中器应能按要求对采集数据进行分类存储，如日冻结数据、抄表日冻结数据、曲线数据、历史月数据等。
曲线冻结数据密度由主站设置，最小冻结时间间隔为1h，采集数据内容见表7和表8。
表7 历史日数据
日有功最大需量及发生时间
日总最大有功功率及发生时间
日正向有功电能量（总、各费率）
日正向无功总电能量
日反向有功电能量（总、各费率）
日反向无功总电能量
日正向有功电能示值（总、各费率）
日正向无功电能示值
日反向有功电能示值（总、各费率）
日反向无功电能示值
日一/四象限无功电能示值
日二/三象限无功电能示值
电容器投入累计时间和次数
日、月电容器累计补偿的无功电能量
日功率因数区段累计时间
终端日供电时间、日复位累计次数
终端日控制统计数据
终端与主站日通信流量
抄表日有功最大需量及发生时间
抄表日正向有功电能示值（总、各费率）
抄表日正向无功电能示值
总加组有功功率曲线
总加组无功功率曲线
总加组有功电能量曲线
总加组无功电能量曲线
有功功率曲线
无功功率曲线
总功率因数曲线
电压曲线
30
电流曲线
表7（续）
31
正向有功总电能量曲线
32
正向无功总电能量曲线
33
反向有功总电能量曲线
34
反向无功总电能量曲线
正向有功总电能示值曲线
36
正向无功总电能示值曲线
37
反向有功总电能示值曲线
38
反向无功总电能示值曲线
表8 历史月数据
数据项
数据源
月有功最大需量及发生时间
月总最大有功功率及发生时间
月正向有功电能量（总、各费率）
月正向无功总电能量
月反向有功电能量（总、各费率）
月反向无功总电能量
月正向有功电能示值（总、各费率）
月正向无功电能示值
月反向有功电能示值（总、各费率）
月反向无功电能示值
月一/四象限无功电能示值
月二/三象限无功电能示值
月电压越限统计数据
终端/电能表
月不平衡度越限累计时间
月电流越限统计数据
月功率因数区段累计时间
终端月供电时间、月复位累计次数
终端与主站月通信流量
4.8.2.2.2 存储要求
集中器数据存储容量不得低于32M。
集中器应能分类存储下列数据：
每个电能表的累计31个日零点（次日零点）冻结电能数据，累计12个月末零点（每月1日零点）冻结电能数据，以及10个重点用户10天的24个整点电能数据。
4.8.2.2.3 重点用户采集
集中器应能按要求选定某些用户为重点用户，按照采集间隔1h生成曲线数据，采集数据内容见表7。
4.8.2.2.4 电能表运行状况监测
终端监视电能表运行状况，电能表发生参数变更、时钟超差或电能表故障等状况时，按事件记录要求记录发生时间和异常数据。
4.8.2.2.5 公变电能计量
当集中器配置交流模拟量采集功能，计算公变各电气量时，应能实现公变电能计量功能，计量并存储正反向总及分相有功电能、最大需量及发生时刻、正反向总无功电能，有功电能计量准确度不低于1.0级，无功电能计量准确度达到2.0级，并符合GB/T17215的有关规定。
4.8.2.3 参数设置和查询功能
4.8.2.3.1 时钟召测和对时功能
集中器应有计时单元，计时单元的日计时误差≤±
1s/d。
集中器可接收主站或本地手持设备的时钟召测和对时命令。
集中器应能通过本地信道对系统内采集器进行广播对时或对电能表进行广播校时。
4.8.2.3.2 终端参数设置和查询
可主站远程查询或手持设备本地设置和查询下列参数：
——集中器档案，如采集点编号等；
——集中器通信参数，如主站通讯地址（包括主通道和备用通道）、通信协议、IP地址、振铃次数、通信路由等。
4.8.2.3.3 抄表参数
可远程或本地设置和查询抄表方案，如集中器采集周期、抄表时间、采集数据项等。
4.8.2.4 事件记录
集中器应能根据设置的事件属性，将事件按重要事件和一般事件分类记录。
事件包括终端参数变更、抄表失败、终端停/上电，电能表时钟超差等，记录的主要事件见表9。
当集中器采用双工传输信道时，集中器应主动向主站发送告警信息；
当采用不具有主动上报的远程信道时，集中器在应答主站抄读电能量数据时将请求访问位（ACD）置1，请求主站访问。
集中器应能保存最近500条事件记录。
表9 事件记录
数据初始化和版本变更记录
参数丢失记录
参数变更记录
状态量变位记录
电能表参数变更
电流回路异常
电压回路异常
相序异常
电能表时间超差
电能表故障信息
终端停/上电事件
电压/电流不平衡越限
电容器投切自锁
消息认证错误记录
表9（续）
终端故障记录
有功总电能量差动越限事件记录
电压越限记录
电流越限记录
视在功率越限记录
电能表示度下降
电能量超差
电能表飞走
电能表停走
485抄表失败
终端与主站通信流量超门限
电能表运行状态字变位
4.8.2.5 本地功能
4.8.2.5.1 本地状态指示
应有电源、工作状态、通信状态等指示。
4.8.2.5.2 本地维护接口
提供本地维护接口，支持手持设备设置参数和现
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