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1、低压电力用户集中抄表系统技术条件Automatic meter reading for LV customers DL/T 698-1999前言本标准是参照国家标准及 IEC 有关标准，结合我国电力生产和经营治理的特点制定的。本标准的附录 A 为提示的附录。本标准由中华人民共和国原电力工业部综合治理司提出。本标准由中华人民共和国电力行业电测量标准化委员会归口。本标准由中国电力科学争论院负责起草，参与起草单位有：福建省电力试验争论所、深圳丕希软件、浙江省电力公司。本标准的主要起草人：邵源、卢和平、李学永、居念梅、俞盛荣、章欣。参与人：潘之凯、赵兰普、赵宁。1 范围本标准规定了低压电力用户集中抄表
2、系统的技术要求、试验方法以及检验和使用验收规章。本标准适用于利用无线、有线、电力线载波等信道的低压电力用户集中抄表系统的使用、检测和验收。高、中压电力用户集中抄表系统可参照使用。2 引用标准以下标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。全部标准都会修订，使用本标准的各方应探讨使用以下标准最版本的可能性。GB/T 4208-1993 外壳防护等级的分类GB/T 6113-1995 无线电干扰和抗扰度测量设备标准GB/T 2423.1-1989 电工电子产品根本环境试验规程试验 A 低温试验方法GB/T 2423.2-1989 电工电子产品根本环境试
3、验规程试验 B 高温试验方法GB/T 2423.4-1993 电工电子产品根本环境试验规程试验 Db 交变湿热试验方法GB/T 2423.5-1995 电工电子产品根本环境试验规程试验 Ea 冲击试验方法GB/T 2423.10-1995 电工电子产品根本环境试验规程试验 Fc 振动正弦试验方法GB/T 15127-1994 信息处理系统数据通信双扭线多点互连GB/T 15844.1-1995 移动通信调频无线 机通用技术条件GB/T 17215-19981 和 2 级静止式沟通有功电度表DL/T 614-1997 多功能电能表DL/T 533-1993 无线电负荷把握双向终端技术条件JB/T
4、 6214-1992 仪器仪表牢靠性验证试验及测定试验(指数分布)导则YD 514-1992 非话用户终端设备与公用 网接口技术要求和测试方法IEC 1000-4-2：1995 电磁兼容性(EMC)-第 4 局部：试验和测量技术第 2 单元静电放电的抗扰性试验IEC 1000-4-3：1995 电磁兼容性(EMC)-第 4 局部：试验和测量技术第 3 单元辐射电磁场的抗扰性试验IEC 1000-4-4：1995 电磁兼容性(EMC)-第 4 局部：试验和测量技术第 4 单元电快速瞬变脉冲群的抗扰性试验IEC 1000-4-5：1995 电磁兼容性(EMC)-第 4 局部：试验和测量技术第 5
5、单元浪涌的抗扰性试验IEC 1000-4-11：1995 电磁兼容性(EMC)-第 4 局部：试验和测量技术第 11 单元电压降落和短时中断试验IEC 61000-3-8：1997 电磁兼容性(EMC)-第 3 局部：限制第 8 单元低压电力设备上传输信号的电平、频带和电磁骚扰电平3 定义3.1 集中抄表系统 automatic meter reading system集中抄表系统是指由主站通过传输媒体(无线、有线、电力线载波等信道或 IC 卡等介质)将多个电能表电能量的记录值(窗口值)的信息集中抄读的系统。该系统主要由采集用户电能表电能量信息的采集终端(或采集模块)、集中器、信道和主站等设备
6、组成。集中器数据可通过信道远距离传送到主站或经 IC 卡等介质集中抄收后输入到主站计算机。3.2 主站 master station主站是指通过信道对集中器中的信息采集，并进展处理和治理的设备。3.3 主站抄收间隔 reading interval of master station主站抄收间隔是指主站定时抄收集中器中信息的周期时间，以下简称为抄收间隔。3.4 集中器抄读间隔 reading interval of concentrator集中器抄读间隔是指集中器定时抄读采集终端(或采集模块)中用户电能表电能量信息的周期时间，以下简称为抄读间隔。3.5 采集模块 acquisition mod
7、ule采集模块是指用于采集单个用户电能表电能量信息，并将它处理后通过信道将数据传送到上一级设备(中继器或集中器)的专用模块。3.6 采集终端 acquisition terminal unit采集终端指用于采集多个用户电能表电能量信息，并经处理后通过信道将数据传送到系统上一级(中继器或集中器)的设备。3.7 集中器 concentrator集中器是指收集各采集终端或采集模块(或多功能电能表)的数据，并进展处理储存，同时能和主站或手持单元进展数据交换的设备。3.8 信道 channel信道是指信号(数据)传输的媒体，如无线电波、电力线、 线等。集中器、采集终端等设备的信道有上行信道和下行信道。集
8、中器的上行信道是指集中器和主站之间的信道，下行信道是指集中器和采集终端(或采集模块)之间的信道。采集终端(或采集模块)的上行信道是指采集终端(或采集模块)和集中器之间的信道，下行信道一般是指采集终端和用户电能表之间的信道。4 系统构成及型号4.1 系统构成低压电力用户集中抄表系统的根本构造见附录 A。4.2 型号低压电力用户集中抄表系统的系统型号由两局部组成，每一局部包括系统代号、采集设备代号、集中器的上行和下行信道类型代号及生产厂代号；其次局部为产品设计序号。低压电力用户集中抄表系统的设备型号的第一局部包括系统代号、分类设备的上行和下行信道类型代号及生产厂代号，其次局部包括产品序号及分类设备
9、代号。上述型号中各代号的表示和含义如下：采集设备代号：C 代表采集终端；M 代表采集模块。信道类型代号：W 代表无线电；Z 代表电力线载波；G 代表公用 线；L 代表专用电缆；H 代表混合型。分类设备代号：c 代表采集终端；j 代表集中器；m 代表采集模块。生产厂代号用三位阿拉伯数字表示。5 技术要求5.1 功能5.1.1 主站功能主站功能只规定与抄表有关的功能，其他要求参照相关标准。5.1.1.1 抄收功能：按设定抄收间隔以及抄表周期(当地电力部门规定的自动抄表时间)自动抄收集中器中的各用户电能表的累计电能量及其他信息，并具有实时随机召读及按地址选抄功能。5.1.1.2 设置功能：设置设备初
10、始参数，即可对集中器设置自动抄表周期、抄收间隔、抄读间隔等， 并有防止非授权人员操作的措施。5.1.1.3 校时功能： 可实现系统校时。5.1.1.4 自诊断功能：可自动进展系统自检，觉察设备(包括通信)特别应有记录和报警。5.1.1.5 扩展功能：可公布冻结命令，实现指定时间电能表累计电能量的冻结。5.1.2 采集模块5.1.2.1 电能表电能量信息的采集、处理及储存。5.1.2.2 通过信道与上一级的集中器通信，将储存的电能量信息送至集中器。5.1.2.3 可当地设置设备初始参数，并有防止非授权人员操作的措施。5.1.3 采集终端5.1.3.1 电能表电能量信息采集、处理和储存：采集终端接
11、收多个电能表的电能量信息，经处理后储存在采集终端。5.1.3.2 设置和通信：(1)可当地设置设备初始参数，并有防止非授权人员操作的措施。(2)与集中器通信。5.1.4 集中器5.1.4.1 数据采集、处理及储存：依据设定的抄读间隔自动采集各用户电能表的累计电能量，并依据设定的抄收间隔及抄表周期自动生成各用户电能表的累计电能量。至少保存两个抄表周期、两个抄收间隔和两个抄读间隔的各用户电能表的累计电能量数据。应有补抄功能，在规定时间 t 内补抄失败，应记录为抄读失败。规定的时间取值为：当抄读间隔24h 时，t24h 时，t24h。5.1.4.2 设置功能：可设置初始参数、抄读间隔及自动抄表日，并
12、有防止非授权人员操作的功能。5.1.4.3 校时功能：集中器应有计时单元可被系统校时，计时单元的日计时误差+5s/d。5.1.4.4 通信功能：应有当地通信及与各采集终端(或采集模块)和上一级集中器或主站远方通信的功能。与主站的通信接口应符合相关标准。5.1.4.5 自诊断和特别信息记录功能：可自动进展自检，觉察设备(包括通信)特别应有记录和报警功能。5.1.4.6 扩展功能：可公布冻结命令，实现指定时间电能表累计电能量的冻结。5.2 电能读数准确度系统读出的用户电能表累计电能量读数E 与用户电能表计度器的电能量示值E0。的差值应满足以下要求。a)在试验室条件下 (E-E0-E)0.01%E0
13、+110-( +1)+ 10- (1)b)在现场运行条件下 (E-E0-E)0.05%E0+110-( +1)+ 10- (2)注：在式(1)和式(2)中：E初始化时的 E-初始化时的 E0， 为用户电能表计度器的小数位数， 为系统电能读数的小数位数， 为进位误差，当 时，0；当(E-E0-E) 0 时， =0；当(E-E0-E)999897在附录 B 现场验收条件下，运行三个月以上，统计一次抄读成功率应满足表 2的规定。表 2 现场验收条件下一次抄读成功率指标集中器下行信道类型 一次抄读成功率%有线99无线90电力线载波805.4.2 电能数据抄读总过失率按以下公式计算系统对全部用户电能表的
14、累计电能数据抄读的总过失率，在6.5.1 条的试验条件下和在附录 B 的现场验收条件下都应等于零。电能数据抄读总过失率=不满足 5.2 要求的数据个数/抄读到的数据总个数5.5 电气性能5.5.1 电源影响5.5.1.1 电源参比值及允许偏差： 频率：50Hz，允许偏差-5%+5%。电压：220V/380V，允许偏差-20%+20%(也可按用户协议定)。5.5.1.2 电压降落和短时中断：电压降落和短时中断不应使系统及组成系统的各设备损坏或死机，试验后，内存数据及程序不转变，并能正常工作(包括时钟)。5.5.2 功率消耗采集模块消耗的视在功率应不大于 5VA，有功功率应不大于 0.5W；采集终
15、端消耗的视在功率在非传输状态下应不大于 0.5VA/户，有功功率应不大于 0.3W/户；传输状态下功耗的增量应不大于 5VA、3W。集中器功耗一般不大于 15VA、10W，承受工控机时功耗应不大于 25W。承受放射功率大于 20W 的无线电台，放射时功耗应不大于 50W。5.5.3 停电数据保持电源瞬时及长时连续电时，设备不应消灭误读数并应有数据保持措施，至少保持四个月以上；电源恢复时，保存数据不丧失，内部时钟正常运行。5.6 气候环境条件依据安装场所，温度和湿度条件分为以下三级： 机房(A)：温度为+5+40，相对湿度75%； 户内(B)温度为-10+50C，相对湿度90%；户外(C)：温度
16、为-25+55，相对湿度95%。括弧内的符号为三级气候环境条件的标志代号。5.7 构造和机械性能5.7.1 构造安装于现场的设备，其外壳应密封，其防护等级户内设备应符合 GB/T4208 规定的 IP51 级要求；户外设备应符合 IP54 级要求。设备应能加封，以防止非授权人员操作。5.7.2 机械性能应能承受正常运行中的机械振动及常规运输条件下的冲击，设备不发生损坏和零部件松动脱落现象。试验后，系统功能和系统电能读数准确度应符合 5.3 的要求。5.8 安全性能系统及组成系统的各设备应符合本标准 6.9 的绝缘电阻的要求，并能经受本标准6.9 规定的冲击电压和沟通电压试验。试验时不应消灭电弧
17、、放电或击穿，并应保持内存数据及程序不转变和正常工作(包括时钟)。5.9 电磁兼容性(EMC)系统及组成系统的各设备的设计，应能保证传导的和辐射的电磁骚扰以及静电放电不使系统及组成系统的各设备损坏，或对系统及组成系统的各设备无实质性影响，系统电能读数准确度符合 5.2 的要求。注：电磁骚扰量类型有静电放电、高频电磁场、电快速瞬变脉冲群、浪涌及工频外磁场。试验见 6.10。5.10 牢靠性要求在正常工作条件下，系统各设备的平均无故障工作时间(MTBF)不少于7.6104h。6 试验方法6.1 试验条件一个由集中器和采集终端(或采集模块)组成的系统，其抄收电能表数不少于 30户(采集终端不少于 3
18、 台)，且三相均匀分布。在试验过程中，应将组成系统的各个现场安装设备(如采集终端、集中器等)置于同样环境中。6.1.1 气候环境条件试验应按以下标准大气条件进展，并在每一工程的试验期间应相对稳定。温度：+15+35；相对湿度：45%75%；大气压力：86Pa108kPa。6.1.2 试验电源条件频率：50Hz，允许偏差1%；电压：220V，允许偏差5%，失真度5%。6.2 功能试验6.2.1 主站功能试验组成系统的各个现场安装设备按被试系统的构造连接，按 5.1.1 条要求进展主站功能试验，各项功能应满足 5.1.1 条要求。6.2.2 集中器、采集终端、采集模块功能试验组成系统的各个现场安装
19、设备按被试系统的构造连接，按 5.1.25.1.4 条要求进展功能试验，各类设备功能应满足要求。6.2.3 集中器日计时误差试验用准确度为0.5s/d 及以上的标准计时器测量集中器时钟的日计时误差，应符合 5.1.4.3 条的要求。6.3 系统电能读数准确度试验按 6.1 试验条件要求(包括信道)连接系统，试验用的电能表通以额定电流 IN24h 后，先读取初始化差值E，再通以试验电流 I(0.01INI60Hz：定加速度 10m/s2(1.0g)； 每轴线扫频周期数：10。试验后检查受试设备应无损坏和紧固件松动脱落现象，通电后功能和系统电能读数准确度应符合要求。6.8.22 冲击试验：受试设备
20、不包装、不通电，固定在试验台中心。峰值加速度：250m/s2(25g)；持续时间：10ms；次数：3 个相互垂直轴线上的 6 个面各 3 次。试验后检查受试设备应无损坏和零部件松动脱落现象，通电后功能和系统电能读数准确度应符合要求。6.9 安全性能试验6.9.1 一般试验条件绝缘试验的正常条件为： 环境温度：1525； 相对湿度：45%75%；大气压力：86kPa106kPa。在绝缘性能试验中，应对完整的系统及组成系统的各设备进展试验。先进展冲击电压试验，再进展沟通电压试验。试验时，非被试线路应与下文指明的“地“连接。标准中“地“的含义：a)如设备外壳是用金属制造的，“地“是指安装在导电平面上
21、的设备外壳自身； b)如设备外壳或其一局部是用绝缘材料制造的，“地“是指包围设备外壳并与全部可触及导电件接触，同安装设备外壳的导电平面连接的导电箔。在接线端子处， 应使导电箔尽可能地接近端子和接线孔，距离不大于 2cm。6.9.2 绝缘电阻试验各电气回路对地和各电气回路之间，用 500V 摇表测量绝缘电阻，在正常工作条件下，绝缘电阻应不低于 5Ma；在湿热试验后绝缘电阻应不低于 2MD。6.9.3 冲击电压试验试验应在下述条件进展：脉冲波形：标准的 1.2/50s 脉冲； 电压上升时间：30%；电压下降时间：20%； 电源阻抗：500+50n； 电源能量：0.50.05J； 试验电压：6kV；
22、试验电压允差：+0%，-10%。每次试验应分别在不同极性下施加 10 次冲击电压，各脉冲之间最小间隔时间为3s。a) 各线路和线路之间的冲击电压试验，应对系统及组成系统的各设备在正常使用中每一相互隔离的线路(或线路组合)单独地进展试验，不经受脉冲电压试验的线路端应接地。当系统及组成系统的各设备的几个电源电压线路有公共点时，此公共点应接地， 冲击电压依次施加于未连接的每一端和地之间。b) 线路对地的冲击电压试验，对系统及组成系统的各设备分别进展试验。系统及组成系统的各设备全部的线路端，包括参比电压超过 40V 的关心线路端均相互连接在一起。参比电压低于或等于 40V 的关心线路应接地，冲击电压施
23、加于全部线路和地之间。6.9.4 沟通电压试验试验电压参数为：电压波形：实际上的正弦波； 辐值：2kV；频率：45Hz65Hz； 施加时间：1min；电源容量：500VA。试验电压施加于线路与地两点之间，具体是：全部参比电压超过 40V 的电源等线路端均相互连接在一起为一点，另一点是地。6.10 电磁兼容性试验6.10.1 一般试验条件在以下全部试验中，系统及组成系统的各设备处于正常工作位置。全部需接地的部件应接地。试验后，系统及组成系统的各设备不应消灭损坏，并能准确正常地工作。6.10.2 静电放电抗扰性试验依据 IECl000-4-2：1995 中规定，并在下述条件下进展： 接触放电；严酷
24、等级：4； 试验电压：8kV；在其外壳和被试设备操作键等工作人员常常可能触及的部位； 放电次数：10 次，每次放电间隔至少为 1s。a) 系统及组成系统的各设备为非工作条件： 电源及关心线路不通电；全部电源及关心线路端连接一起。静电放电作用后，系统及组成系统的各设备不应消灭损坏或信息的转变，并能正常地工作和通信。b) 系统及组成系统的各设备在工作条件下： 电源及关心线路加参比电压。在静电放电的作用下，系统及组成系统的各设备不应消灭损坏或信息的转变，并能正常的工作和通信。6.10.3 辐射电磁场抗扰性试验依据 IECl000-4-3：1995 中规定，并在下述条件下进展：电源及关心线路加参比电压
25、，系统的各个设备在正常工作状态； 频率范围：80MHz1000MHz；严酷等级：3；试验场强：10V/m。a) 无线通信系统：在采集终端(或采集模块)非采集状态下，试验时，系统及组成系统的各设备的内存信息不转变。在采集终端(或采集模块)采集状态下，试验时，系统应能正常记录。以上两种状态下，系统在使用频率内不应错误接收，并能正常工作；其他频率的辐射干扰，系统应能正常工作和通信。b) 有线通信系统：在采集终端(或采集模块)非采集状态下，在辐射干扰下，系统及组成系统的各设备的内存信息不转变，并能正常工作和通信。在采集终端(或采集模块)采集状态下，在辐射干扰下，系统应能正常记录，并能正常工作和通信。6
26、.10.4 电快速瞬变脉冲群抗扰性试验依据 IEC1000-4-4：1995 中规定，并在下述条件下进展。试验电压应以共模方式施加于地与系统及组成系统的各设备的以下线路间：-电源电压线路；-正常工作时与电源电压线路分别的关心线路；-输入/输出和数据通信线路。a) 在采集终端(或采集模块)采集状态下： 电源电压和关心线路加参比电压；严酷等级：3；电源电压和关心线路的试验电压：2kV；试验时间：在 10min 内等间隔地作用三次，每次作用 1s。在脉冲群的作用下，系统及组成系统的各设备不应消灭损坏，并能正常工作和计数，系统电能读数准确度符合要求；试验后，系统应能正常工作和通信。b) 在采集终端(或
27、采集模块)非采集状态下： 电源电压线路和关心线路加参比电压；严酷等级：4；电源电压和关心线路的试验电压：4kV； 试验时间：60s。在脉冲群的作用下，系统及组成系统的各设备不应消灭损坏或信息的转变，并能正常的工作。试验后，系统应能正常工作和通信。c) 在采集终端(或采集模块)非采集状态下(使用电容耦合夹将试验电压耦合至线路上)：-电源电压线路和关心线路加参比电压；-严酷等级：3；-耦合在输入/输出信号、数据、把握及通信线路的试验电压：1kV；-试验时间：60s。在脉冲群的作用下，系统及组成系统的各设备不应消灭损坏或信息的转变，并能正常的工作。试验后，系统应能正常工作和通信。d) 在采集终端采集
28、状态下，使用电容耦合夹将试验电压耦合至脉冲传输线路上(此项试验只对需用长度大于 lm 的脉冲传输线连接采集终端与脉冲电能表的系统)：-电源电压线路和关心线路加参比电压；-严酷等级：3；-耦合在脉冲传输线上的试验电压：1kV；-试验时间：60s。在脉冲群的作用下，系统及组成系统的各设备不应消灭损坏，并能正常工作和计数。试验后，系统应能正常工作和通信。6.10.5 浪涌抗扰性试验依据 IECl000-4-5：1995 中规定，并在下述条件下进展。试验电压应施加于以下线路(端)间：电源电压线路端之间；正常工作时与电源电压线路分别的关心线路端之间； 电源电压线路各端与地之间；正常工作时与电源电压线路分
29、别的关心线路各端与地之间。在采集终端(或采集模块)非采集状态下：电源电压线路和关心线路加参比电压； 波形：1.2/50/4s；极性：正、负；试验次数：正负极性各 5 次； 重复率：每分钟 1 次。a)线路端之间：-严酷等级：3；-试验电压：2kV。b)线路端与地之间：严酷等级：4； 试验电压：4kV。试验中设备应无损坏。试验后，系统存储的数据应无变化，系统应能正常工作和通信。6.10.6 工频磁场影响试验在正常工作状态下，将设备置于产生与系统电源电压一样频率的随时间正弦变化的、强度为o.5mT(400A/m)的均匀磁场的线圈中心，转变磁场线圈的方向与线圈中电流的相位，以便得到最不利的方向和相位
30、，试验过程中系统性能应符合5.9 的要求。6.11 牢靠性验证试验牢靠性验证试验在现场验收中进展，见附录 B.2.7。7 检验规章7.1 低压电力用户集中抄表系统的检验7.1.1 出厂检验由制造厂技术检验部门对生产的系统的每个产品，按表 4 规定的出厂检验工程进展检验。合格后加盖合格印，并给出出厂检验合格报告。7.1.2 型式检验按表 4 规定的全部工程进展检验，以下状况之一应进展型式检验。a) 产品设计定型鉴定及批试生产定型鉴定；b) 当构造、工艺或主要材料有所转变，可能影响其符合本标准要求时； c)停产一年后重投产时；d)国家质量监视机关或主管部门要求进展型式检验时； e)批量生产的产品应
31、周期性(2 年)进展一次型式检验。7.1.3 验收检验由电力部门检测机构对系统的每个产品按表 4 规定的验收检验工程进展检验。7.2 型式检验抽样方案型式检验的样品应在出厂检验合格的产品中随机抽取，按 GB2829 选择判别水平I、不合格质量水平 RQL30 的二次抽样方案，即：nAcRe =4 0 24 1 2式中：n-样本大小；Ac-合格判定数； Re-不合格判定数。7.3 不合格分类不合格分为 A、B、C 三类。7.3.1 定 A 类不合格权值为 1.0，B 类不合格权值为 0.5，C 类不合格权值为 0.3。7.3.2 检验工程不合格类别的划分见表 4，对一个样本的某个试验工程发生一次
32、或一次以上的不合格，均按一个不合格计。7.4 检验工程检验工程见表 4。表 4 出厂检验、型式检验和验收检验工程本标准章条不合序 校验工程 技术要 检验方 格类号求法别检验类别出厂 型式 验收检验 检验 检验1 构造5.7.16.8.1C2 系统功能5.1.16.2.1A3 集中器、采集终端等功能5.1.26.2.2A4 集中器日计时误差5.1.4.36.2.3A5 系统电能读数准确度5.26.3A6 信号传输特性5.36.4C7 一次抄读成功率5.4.16.5.2A8 电能数据抄5.4.2 6.5.3 A 读总过失率9 电源变化影5.5.1.1 6.6.1 C 响10 电压降落和5.5.1.2 6.6.2 C临时中断11 停电数据保5.5.3 6.6.3 C 持12 功率消耗 5.5.2 6.6.4 C13 高温影响 5.66.7.1 A* 14 低温影响 5.66.7.2 A* 15 交变湿热试5.66.7.3 A 验16 绝缘电阻 5.8.1 6.9.2 A17 冲击电压试5.8.2 6.9.3 A 验18 沟通电压试5.8.3 6.9.4 A 验19 静