三相微電流模塊技術(shù)規(guī)范書（天選打工人）（天選打工人）

Q/CSG113003-2011329911三相HPLC通信模塊技術(shù)規(guī)范書版本號：2023版V1.02023年7月目次1. 范圍 32. 規(guī)范性引用文件 33. 結(jié)構(gòu)要求 34. 技術(shù)要求 45. 通信模塊功能要求 86. 安裝及其他要求 97. 附錄A 8范圍本部分規(guī)定了用電信息采集系統(tǒng)中三相表通信模塊的技術(shù)要求，包括結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境、基本傳輸特性、電氣安全以及電磁兼容性等要求。安裝在用電信息采集終端中的通信模塊應(yīng)符合相應(yīng)終端的技術(shù)規(guī)范要求。本部分適用于南方電網(wǎng)各省電網(wǎng)公司HPLC通信模塊的制造、招標、檢驗、使用和驗收。本規(guī)范以外的技術(shù)要求參照南方電網(wǎng)公司相關(guān)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行,供貨前本規(guī)范與南方電網(wǎng)公司最新要求不一致時,以南方電網(wǎng)公司最新要求為準。本部分適用于HPLC通信模塊（以下簡稱通信模塊）的制造、檢驗、使用和驗收。規(guī)范性引用文件下列標準中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款，其最新版本適用于本標準。除本標準中規(guī)定的技術(shù)參數(shù)和要求外，其余均應(yīng)遵循最新版本的國家標準、電力行業(yè)標準。如果制造單位有自己的標準或規(guī)范，原則上應(yīng)采用更高要求的標準。Q／GDW1355-2013單相智能電能表形式規(guī)范Q／GDW1364-2013單相智能電能表技術(shù)規(guī)范Q／GDW1827-2013三相智能電能表技術(shù)規(guī)范Q／GDW1356-2013三相智能電能表型式規(guī)范1373-2013電力用戶用電信息采集系統(tǒng)功能規(guī)范1374.2-2013第2部分：集中抄表終端技術(shù)規(guī)范1375.2-2013第2部分：集中器型式規(guī)范1376.2-2013第2部分：集中器本地通信模塊接口協(xié)議Q/GDW11612.2—2018低壓電力線高速載波通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范第2部分：技術(shù)規(guī)范Q/GDW11612.3—2018低壓電力線高速載波通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范第3部分：檢驗方法GB4208—2008外殼防護等級（IP代碼）GB/T15284—2002多費率電能表特殊要求GB/T15464—1995儀器儀表包裝通用技術(shù)條件GB/Z21192－2007電能表外形和安裝尺寸GB/T1804-2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T17215.211—2006交流電測量設(shè)備通用要求試驗和試驗條件-第11部分：測量設(shè)備GB/T17215.301—2007多功能電能表特殊要求GB/T17215.321—2008交流電測量設(shè)備特殊要求-第21部分靜止式有功電能表（1級和2級）DL/T645—2007多功能電能表通信協(xié)議及其備案文件DL/T698.36—2013電能信息采集與管理系統(tǒng)第3-6部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范—通信單元要求DL/T698.45電能信息采集與管理系統(tǒng)第4-5部分：面向?qū)ο蟮幕ゲ僮餍詳?shù)據(jù)交換協(xié)議DL/T830—2002靜止式單相交流有功電能表使用導(dǎo)則DL/T698.35-2010電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-低壓集中抄表終端特殊要求結(jié)構(gòu)要求一般要求通信模塊結(jié)構(gòu)根據(jù)安裝要求可分為無外封裝的通信模塊和有機殼封裝的通信設(shè)備。模塊的尺寸和接口應(yīng)符合各類終端型式規(guī)范的要求。尺寸和接口要求（詳見附錄A）三相電能表通信模塊三相電表通信模塊應(yīng)符合《Q／GDW1827-2013三相智能電能表技術(shù)規(guī)范》《QGDW_1356-2013_三相智能電能表型式規(guī)范》中的附錄(規(guī)范性附錄)外置通信模塊尺寸圖。外殼及防護性能有機殼封裝的通信模塊，其外殼應(yīng)有足夠的強度，外物撞擊造成的變形應(yīng)不影響其正常工作。外殼防護性能應(yīng)符合GB/T4208—2008規(guī)定的IP51級要求，即防塵和防滴水。非金屬外殼應(yīng)符合GB/T5169.11-2006的阻燃要求，試驗溫度為650℃，試驗時間為30S。金屬部分的防腐蝕在正常運行條件下可能受到腐蝕或能生銹的金屬部分，應(yīng)有防銹、防腐的涂層或鍍層。設(shè)備使用壽命設(shè)備設(shè)計和使用壽命應(yīng)滿足MTBF≥7.6×10000h，質(zhì)保期為10年，模塊安裝日期起10年內(nèi)模塊損壞免費維修或更換。技術(shù)要求工作電源通信模塊采用工頻交流電源或直流電源，正常工作電壓允許額定值偏差±1V。交流單相或三相四線電源供電時，應(yīng)有抗三相四線配電網(wǎng)單相接地故障的能力，耐受1.9倍標稱電壓4h。工作狀態(tài)下所產(chǎn)生的交流磁通密度小于0.5mT。通信模塊能夠耐受的長期過壓能力為相線和零線能承受420V過壓不小于4小時。通信模塊的功耗要求見表1。通信模塊的功耗要求通信模塊類型靜態(tài)功耗動態(tài)功耗三相電能表模塊≤0.8W≤2.5W氣候環(huán)境條件通信模塊正常運行的工作環(huán)境應(yīng)符合用電信息采集終端的要求。分類見表2。氣候環(huán)境條件分類場所類型級別空氣溫度濕度范圍

℃最大變化率a

℃/h相對濕度b

%最大絕對濕度

g/m3遮蔽場所C2-25～+550.510～10029戶外C3-40～+70135協(xié)議特定CX—溫度變化率取5min時間內(nèi)平均值。相對濕度包括凝露。電氣安全要求絕緣電阻各電氣回路對地和各電氣回路之間的絕緣電阻要求如Error!Referencesourcenotfound.。各電氣回路對地和各電氣回路之間的絕緣電阻要求額定絕緣電壓

V絕緣電阻

MΩ測試電壓V正常條件濕熱條件U≤60≥10≥225060＜U≤250≥10≥2500絕緣強度電源回路對地應(yīng)耐受500V（＜60V直流電源回路）或2500V（220V交流電源回路）的50Hz的交流電壓，歷時1min的絕緣強度試驗。試驗時不得出現(xiàn)擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象，泄漏電流應(yīng)不大于5mA。沖擊電壓電源回路、信號輸入回路、信號輸出回路各自對地和輸入回路、輸出回路和電源回路之間，應(yīng)耐受如表4中規(guī)定的沖擊電壓峰值，正負極性各5次。試驗時應(yīng)無破壞性放電（擊穿跳火、閃絡(luò)或絕緣擊穿）現(xiàn)象。沖擊電壓峰值試驗回路沖擊電壓峰值試驗回路沖擊電壓峰值直流電源對地500V信號輸入回路對輸出回路500V交流電源對地5000V信號輸入回路對電源回路4000V信號輸入/輸出對地500V信號輸出回路對電源回路4000V電磁兼容性要求通信模塊應(yīng)在表5所列的電磁騷擾環(huán)境下能正常工作，騷擾對通信模塊工作影響程度用試驗結(jié)果評價等級表示。評價等級A：騷擾對通信模塊工作無影響，試驗時和試驗后通信模塊均能正常通信。評價等級B：騷擾使通信模塊暫時喪失通信功能，騷擾后不需人工干預(yù)能，5min內(nèi)能自行恢復(fù)通信功能。電磁兼容性要求電磁騷擾源嚴酷等級騷擾施加值施加端口評價等級要求工頻磁場—400A/m整機A射頻輻射電磁場310V/m整機A430V/m整機A靜電放電48kV外殼和操作部分A/B電快速瞬變脈沖群31.0kV（耦合）通信線A44.0kV電源端口A/B振蕩波21.0kV（共模）信號輸入/輸出端口A/B42.5kV（共模），1.25kV（差模）電源端口A/B射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾310V電源端口A浪涌21.0kV（共模）信號輸入/輸出端口A/B44.0kV（共模），2.0kV（差模）電源端口A/B電壓暫降和短時中斷抗擾度在電源電壓突降及短時中斷時，通信模塊不應(yīng)發(fā)生死機或損壞，電源電壓恢復(fù)后應(yīng)能自動恢復(fù)正常通信。工頻磁場抗擾度在表5所列嚴酷等級的工頻磁場影響下，通信模塊不應(yīng)發(fā)生死機或損壞，應(yīng)能正常通信。射頻輻射電磁場抗擾度在表5所列嚴酷等級的射頻輻射電磁場影響下，通信模塊不應(yīng)發(fā)生死機或損壞，應(yīng)能正常通信。靜電放電抗擾度有外封裝的通信模塊，在表5所列嚴酷等級的節(jié)點放電騷擾下，通信模塊不應(yīng)發(fā)生死機或損壞；允許出現(xiàn)復(fù)位或短時終端現(xiàn)象。電快速瞬變脈沖群在表5所列嚴酷等級的電快速瞬變脈沖群騷擾下，通信模塊不應(yīng)發(fā)生死機或損壞；允許出現(xiàn)復(fù)位或短時通信中斷現(xiàn)象。振蕩波抗擾度在表5所列嚴酷等級的振蕩波騷擾下，通信模塊不應(yīng)發(fā)生死機或損壞；允許出現(xiàn)復(fù)位或短時通信中斷現(xiàn)象。射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度在表5所列嚴酷等級的射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾下，通信模塊不應(yīng)發(fā)生死機或損壞，應(yīng)能正常通信。浪涌抗擾度在表5所列嚴酷等級的浪涌騷擾下，通信模塊不應(yīng)發(fā)生死機或損壞；允許出現(xiàn)復(fù)位或短時通信中斷現(xiàn)象。匹配兼容性要求通信模塊可與符合型式規(guī)范尺寸和接口要求的終端相匹配，通信模塊應(yīng)能滿足用電信息采集系統(tǒng)正常通信的要求。通信部分技術(shù)要求HPLC通信部分技術(shù)要求HPLC模塊載波芯片型號要求HPLC模塊載波芯片型號：從節(jié)點QJ5562D、主節(jié)點QJ5560D。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理要求HPLC通信模塊應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)自動配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等網(wǎng)絡(luò)管理功能。工作頻帶及功率頻譜密度采用HPLC技術(shù)的通信模塊，工作頻率范圍包含2.4MHz-5.6MHz、2MHz-12MHz、0.7MHz-3MHz、1.7MHz-3MHz，需支持自適應(yīng)切換。輻射騷擾限值在9KHz—30MHz頻帶內(nèi)的輻射騷擾限值見表6。9KHz—30MHz頻帶內(nèi)的輻射騷擾限值頻率MHz場強μV/m測量距離m0.009～0.4902400/F(kHz)3000.490～1.70524000/F(kHz)301.705～30303030MHz以上頻帶的輻射騷擾限值見表7。30MHz以上頻帶的輻射騷擾限值頻率MHz3m處場強μV/m30～8810088～216150216～960200＞960500吞吐量在1：1吞吐量測試條件下，測試包長64、128、256、512、1024、1280、518字節(jié)，測試時間為20s，平均吞吐量應(yīng)不小于2Mbit/s。在1：4吞吐量測試條件下，測試包長64、128、256、512、1024、1280、518字節(jié)，測試時間為20s，平均吞吐量的最小值應(yīng)不小于512kbit/s。網(wǎng)絡(luò)時延1：1時延測試中，測試包長為1518字節(jié)下的上行、下行時延，測試時間為20s，網(wǎng)絡(luò)時延應(yīng)小于30ms。長時間傳輸性能系統(tǒng)在1:1的情況下，1518字節(jié)幀長、90%吞吐量、2h測試時間的情況下，上行、下行丟幀率應(yīng)小于10-3。通信模塊ID管理技術(shù)要求采集終端、電能表通信模塊支持模塊ID管理功能，提供通信模塊變更事件，主站能采集通信模塊ID號、通信模塊參數(shù)和模塊變更信息，通信協(xié)議滿足DL/T698.45《電能信息采集與管理系統(tǒng)第4-5部分：面向?qū)ο蟮幕ゲ僮餍詳?shù)據(jù)交換協(xié)議》及備案、DL/T645—2007《多功能電能表通信協(xié)議》及其備案文件、1376.1《第1部分：主站與采集終端通信協(xié)議》及其備案文件。通信模塊互換性通信模塊在未接入、接入或更換時，不應(yīng)對電能表或采集終端自身的性能、運行參數(shù)以及正常計量產(chǎn)生影響。特征電流基本特性電流開關(guān)頻率參數(shù)開關(guān)頻率可以根據(jù)功能需求由系統(tǒng)平臺進行配置，出廠默認開關(guān)頻率：833.3Hz±0.2；電流幅度發(fā)送設(shè)備發(fā)送的特征電流峰值大小應(yīng)不大于0.60A，發(fā)送碼元為1時的特征電流有效值應(yīng)不小于0.20A，碼元占空比不大于60%。碼元信息碼元信息需公開，支持同一臺區(qū)下混裝，且支持與不同廠家的能源控制器、量測開關(guān)、末端感知模塊間的互聯(lián)互通。通信模塊功能要求臺區(qū)區(qū)分（“即裝即采”）三相電能表通信模塊應(yīng)能實現(xiàn)對自身臺區(qū)歸屬的識別，通過日常抄表任務(wù)將跨臺區(qū)電能表的信息上報至采集主站，確定電能表自身的臺區(qū)歸屬及變更情況。停上電事件上報通信模塊配備超級直流電容，應(yīng)能實現(xiàn)采集終端或電能表停電事件主動上報功能，上報主站時間不大于90秒，上報正確率不小于90%。事件分為停電事件上報和上電事件上報。要求用于三相電能表用的HPLC通信模塊具備停上電事件上報功能，同時要求滿足以下設(shè)計機制：模塊節(jié)點判斷停電發(fā)生，隨機一個等待時間，單位：ms。等待時間到期，生成停電報文，采用本地廣播方式發(fā)送。本地停電報文發(fā)送完畢后，等待T秒時間進行數(shù)據(jù)匯集工作，在等待期間內(nèi)每收到停電報文都進行解析，解析結(jié)果與已存儲信息取并集更新成最新結(jié)果，每次發(fā)送時機到期以最新結(jié)果生成停電報文。未停電模塊節(jié)點接收到第一幀停電信息報文后開始等待30s，在等待期間內(nèi)接收到的所有停電信息均解析且取并集中操作，等待時間到期后最終結(jié)果生成報文單播上報到CCO。由于停電物理線路處于斷開狀態(tài)，考慮簡化方案，每個未停電節(jié)點接收到停電報文后都進行相同的處理，不作區(qū)分。L/N互易和逆相序通信模塊應(yīng)具備對現(xiàn)場電表可能存在的L/N互易、逆向序等異常情況的監(jiān)測功能。要求三相表通信模塊可以對三相表逆相序的問題進行監(jiān)測。準確可靠的相位識別通信模塊應(yīng)能準確識別其所屬電表的供電相位，為現(xiàn)場臺區(qū)及客戶對于分相線損治理、供電線路優(yōu)化等工作提供準確的依據(jù)。電能表主動注冊通信模塊應(yīng)具備根據(jù)自身臺變關(guān)系主動上報采集器下485表或者智能電能表通信地址、規(guī)約及相位的功能,不可收集到非本臺區(qū)電能表信息，避免了計量自動化系統(tǒng)管理的混亂或用電檔案的遺漏。事件主動上報異常事件分為兩個等級：重要事件（重要、緊急且概率低的事件）和一般事件。對于對等通信網(wǎng)絡(luò)，重要事件內(nèi)容可通過電能表的通信模塊主動上報。一般事件應(yīng)通過集中器主動查詢方式進行上報。對于非對等網(wǎng)絡(luò)，所有異常事件均通過集中器主動查詢方式進行上報。模塊通信組網(wǎng)響應(yīng)集中器主模塊的載波組網(wǎng)命令。HPLC模塊支持智能組網(wǎng)和組網(wǎng)智能優(yōu)化，組網(wǎng)時間不超過15min。同時，子節(jié)點模塊支持智能中繼。臺區(qū)信號的發(fā)送功能收到集中器路由模塊的命令后，電表通信模塊節(jié)點能反饋對應(yīng)信息。兼容性要求用于單、三相電能表使用的通信模塊需與南方電網(wǎng)各網(wǎng)省公司中標單電能表完全通信兼容。特征電流發(fā)送具備集載波通信通道接收到特征電流發(fā)送命令后，發(fā)送相應(yīng)的特征電流。不發(fā)送特征電流信號時不影響原發(fā)送設(shè)備靜態(tài)功耗指標。安裝及其他要求通信模塊模塊的載波芯片具備遠程升級功能。本次招標HPLC模塊包括現(xiàn)場安裝調(diào)試等工作，HPLC模塊支持帶電插拔式安裝，模塊安裝后當天完成調(diào)試，施工工藝滿足南方電網(wǎng)相關(guān)要求。101088附錄A三相表通信模塊結(jié)構(gòu)尺寸圖1三相模塊結(jié)構(gòu)尺寸簡圖三相通信模塊結(jié)構(gòu)要求外置通信模塊的外形尺寸為94.8mm(長)X65mm(寬)X24mm(高)。外置通信模塊要有廠家名稱、模塊名稱、規(guī)格型號、出廠編號等標識。外置通信模塊材料、顏色與表蓋一致。三相模塊弱電接口管腳定義三相通信模塊弱電接口采用2×6雙排插針作為連接件，接口示意圖見Error!Referencesourcenotfound.5，本地通信模塊接口管腳定義見表10表格10。圖1三相表通信模塊接口定義（俯視）表10三相表通信模塊接口管腳定義說明引腳引腳名稱描述1+12V通信模塊模擬電源，由電能表提供，當電能表運行在規(guī)定的工作電壓范圍時，輸出電壓范圍：+12V±1V(負載電流0~125mA)。通信模塊電源故障或短路時要求不影響電表的基本功能(電能表應(yīng)采取保護措施)2+12V3GND通信地4GND5預(yù)留預(yù)留6TXD通信模塊給電能表CPU發(fā)送信號引腳，輸出為開漏方式，常態(tài)為高阻態(tài)。要求通信模塊低電平電流驅(qū)動能力不小于2mA，