内容简介
在国家电网公司“计量、抄表和收费标准化建设研究”项目成果的基础上,按照统一坚强智能电网建设的总体要求,结合国内外计量、通信技术现状以及公司系统生产、经营、管理对电能表的基本要求,国家电网公司组织编制了智能电能表系列标准。本系列标准包括《智能电能表功能规范》、《单相智能电能表型式规范》、《三相智能电能表型式规范》、《0.2 S级三相智能电能表技术规范》、《0.5 S级三相智能电能表技术规范》、《0.5 S级三相费控智能电能表(无线)技术规范》、《1级三相费控智能电能表(无线)技术规范》、《1级三相费控智能电能表(载波)技术规范》、《1级三相费控智能电能表技术规范》、《1级三相智能电能表技术规范》、《单相智能电能表技术规范》、《智能电能表信息交换安全认证技术规范》等12个标准。标准编制参考了有关标准、规程、规范。
本标准以《智能电能表功能规范》、《三相智能电能表型式规范》、《智能电能表信息交换安全认证技术规范》为基础,对0.5 S级三相费控智能电能表(无线)的技术要求、检验规则以及运行质量管理等要求做了进一步的规定。本标准是公司系统0.5 s级三相费控智能电能表(无线)招标采购、检验验收及质量监督等工作的技术依据。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准由国家电网公司营销部提出并负责解释。
本标准起草单位:中国电力科学研究院、河南省电力公司、华北电网有限公司、北京市电力公司、山东电力集团公司、江苏省电力公司、浙江省电力公司、安徽省电力公司、吉林省电力有限公司、甘肃省电力公司、湖北省电力公司、国网电力科学研究院、国网信息通信有限公司,共计13个单位。
本标准主要起草人:宗建华、卢兴远、周宗发、徐英辉、杜新纲、葛得辉、秦楠、林繁涛、许钧、刘国跃、张勇红、张洪明、阳龙、王思彤、刘宣。
内页插图
目录
前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 技术要求
5 试验项目及要求
6 检验规则
7 运行质量管理要求
附录A (资料性附录)试验项目明细表
附录B (资料性附录)显示项目表
编制说明
精彩书摘
4.2机械及结构要求
电能表机械和结构要求除应符合Q/GDW 356-2009的规定外,还应满足以下要求。
4.2.1通用要求
电能表的设计和结构应能保证在额定条件下使用时不引起任何危险。尤其保证防电击的人身安全;防过高温影响的人身安全;防火焰蔓延的安全;防固体异物、灰尘及水的保护。易受腐蚀的所有部件在正常条件下应予以有效防护。任一保护层在正常工作条件下不应由于一般的操作而引起损坏,也不应由于在空气中暴露而受损。
电能表应有足够的机械强度,并能承受在正常工作条件下可能出现的高温和低温。
部件应可靠地紧固并确保不松动。
电气接线应防止断路,包括在本标准规定的某些过载条件下。
电能表结构应使由于布线、螺钉等偶然松动引起的带电部位与可触及导电部件之间绝缘短路的危险最小。
电能表应能耐阳光照射。
前言/序言
在国家电网公司“计量、抄表和收费标准化建设研究”项目成果的基础上,按照统一坚强智能电网建设的总体要求,结合国内外计量、通信技术现状以及公司系统生产、经营、管理对电能表的基本要求,国家电网公司组织编制了智能电能表系列标准。本系列标准包括《智能电能表功能规范》、《单相智能电能表型式规范》、《三相智能电能表型式规范》、《0.2 S级三相智能电能表技术规范》、《0.5 S级三相智能电能表技术规范》、《0.5 S级三相费控智能电能表(无线)技术规范》、《1级三相费控智能电能表(无线)技术规范》、《1级三相费控智能电能表(载波)技术规范》、《1级三相费控智能电能表技术规范》、《1级三相智能电能表技术规范》、《单相智能电能表技术规范》、《智能电能表信息交换安全认证技术规范》等12个标准。标准编制参考了有关标准、规程、规范。
本标准以《智能电能表功能规范》、《三相智能电能表型式规范》、《智能电能表信息交换安全认证技术规范》为基础,对0.5 S级三相费控智能电能表(无线)的技术要求、检验规则以及运行质量管理等要求做了进一步的规定。本标准是公司系统0.5 s级三相费控智能电能表(无线)招标采购、检验验收及质量监督等工作的技术依据。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准由国家电网公司营销部提出并负责解释。
本标准起草单位:中国电力科学研究院、河南省电力公司、华北电网有限公司、北京市电力公司、山东电力集团公司、江苏省电力公司、浙江省电力公司、安徽省电力公司、吉林省电力有限公司、甘肃省电力公司、湖北省电力公司、国网电力科学研究院、国网信息通信有限公司,共计13个单位。
本标准主要起草人:宗建华、卢兴远、周宗发、徐英辉、杜新纲、葛得辉、秦楠、林繁涛、许钧、刘国跃、张勇红、张洪明、阳龙、王思彤、刘宣。
电力计量设备发展前沿与实践应用:面向未来电网的智能电表技术解析 图书内容概述: 本书旨在全面深入地探讨现代电力计量领域的核心技术、发展趋势与实际应用,重点关注新一代智能电能表的关键特性、系统集成以及在智能电网(Smart Grid)建设中的战略地位。全书结构严谨,内容翔实,覆盖了从基础电能计量原理到复杂系统架构设计的多个层面,理论深度与工程实践性并重。 第一部分:智能电能表基础理论与核心技术 本部分系统梳理了现代电能计量技术的理论基石。首先,详细阐述了电能测量的基本原理,包括瞬时功率、有功功率、无功功率的精确计算方法,并引入了电能质量监测在现代电网中的重要性,如谐波分析(基于FFT变换)、电压波动与闪变测量标准。 随后,深入剖析了电能表的核心计量芯片组(Metering IC)的工作机制。这包括高精度Sigma-Delta模数转换器(ADC)的设计优化、电磁兼容性(EMC/EMI)对计量精度的影响及抑制措施。特别关注了低功耗设计在实现长期可靠运行中的关键作用。 在数据采集与存储方面,本书详细介绍了EEPROM、Flash等存储介质的选择依据、数据安全机制的构建,以及对历史数据、事件记录的有效管理。同时,探讨了多功能电能表所包含的电压、电流、功率因数、温度等附加测量参数的实现技术。 第二部分:通信技术在智能电能表中的集成与应用 智能电能表的核心价值在于其双向通信能力。本部分集中探讨了支撑高级计量基础设施(AMI)的各类通信技术及其在终端设备中的应用。 2.1 有线通信技术: 详细介绍了PLC(电力线载波通信)技术的工作频段、调制解调方案(如OFDM的应用)、抗干扰策略以及在复杂电网拓扑结构下的可靠性增强技术。此外,也涵盖了RS-485/RS-232等短距离有线接口在本地维护和数据交换中的标准应用。 2.2 无线通信技术深度解析: 鉴于无线技术在部署灵活性上的优势,本书对多种无线方案进行了详尽比较与技术剖析。包括: RF(射频)通信: 2.4GHz/470MHz频段的跳频、扩频技术在实现远距离、低功耗数据传输中的应用。 蜂窝网络技术(GSM/GPRS/3G/4G/NB-IoT): 重点分析了NB-IoT在智能电表应用中的优势,如超大连接数、深度覆盖和极低功耗模式(PSM/eDRX)的配置与优化。探讨了不同接入方式下的网络安全隧道建立与数据加密传输协议。 2.3 互操作性与数据模型: 强调了DL/MS(Device Language Message Specification)等国际标准在确保不同制造商设备间互操作性的重要性。本书讲解了如何构建符合国际标准的通信会话、数据对象访问(OBIS Code)体系结构,以实现高效、标准化的数据交换。 第三部分:电能表安全、可靠性与生命周期管理 本部分聚焦于保障电能表长期稳定运行和数据安全的关键工程实践。 3.1 计量安全与防窃电技术: 详述了国家和行业对于计量准确度的严格要求。重点研究了多维度的防窃电技术,包括: 硬件防窃机制: 计量模块的防篡改设计、接线误接检测、开盖报警机制。 软件与固件安全: 固件签名验证、安全启动流程、异常行为检测算法(如基于机器学习的窃电模式识别)。 身份认证与访问控制: 基于PKI(公钥基础设施)的设备身份认证机制,确保只有合法的管理系统可以访问电表数据。 3.2 计量环境适应性与可靠性设计: 探讨了电能表在极端气候(高温、高湿、低温)和高海拔地区的可靠性设计。内容包括元器件的选型标准(工业级/车规级)、温漂补偿算法、以及盐雾、振动等环境试验的标准和实施方法。特别分析了电网浪涌保护(Surge Protection)和雷击防护设计,以应对雷电对计量设备的威胁。 3.3 远程管理与固件升级(FOTA): 详细介绍了高级远程抄表系统(AMR/MDM)的架构。阐述了实现远程配置、参数修改、故障诊断以及安全的空中固件升级(FOTA)流程,确保设备在全生命周期内都能获得最新的功能和安全补丁。 第四部分:智能电网中的应用场景与系统集成 本书的最后一部分将理论与实际应用相结合,展示了智能电能在构建未来电网中的角色。 4.1 高级计量数据管理(MDM)系统: 介绍了MDM系统的核心功能模块,包括数据采集、验证、存储、分析和结算接口。重点分析了数据清洗、异常值检测和数据质量评估的方法论。 4.2 需求侧管理(DSM)与互动: 探讨了智能电表如何作为双向互动的关键节点,支持需求响应(Demand Response, DR)项目。这包括分时电价(ToU)、实时电价(RTP)的实施机制,以及电表如何根据调度指令执行负载控制的策略。 4.3 新能源并网与分布式能源计量挑战: 针对分布式光伏、小型风电等并入配电网的场景,分析了传统单向计量向双向计量转换的技术要求,包括对逆变器谐波的影响、净计量(Net Metering)的准确计算方法,以及在并网点进行高级电能质量监测的必要性。 4.4 试点项目经验与未来展望: 结合实际部署案例,总结了智能电网建设中遇到的挑战(如数据安全合规、异构系统集成),并展望了下一代计量技术(如量子加密计量、边缘计算在电表中的应用)的发展方向。 适用对象: 本书适合电力系统工程师、电能计量技术人员、智能电网项目开发人员、电气工程及自动化专业的高年级学生和研究生阅读,是理解和实践现代智能电能计量技术不可或缺的参考资料。