Q/GDW 37432009《电力用户用电信息采集系统技术规范:通信单元技术规范》及编制说明.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流QGDW 37432009电力用户用电信息采集系统技术规范:通信单元技术规范及编制说明.精品文档.ICS 29.02029.240 76-Q/GDW2008国家电网公司企业标准Q / GDW 374.32009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power user electric energy data acquire system Technic specification Part 3: communication unit 2009-12-07发布2009-12-07实施国家电网公司 发布 目次前言II1 范围
2、12 规范性引用文件13 定义14 结构24.1 一般要求24.2 外壳及其防护性能24.3 接线端子24.4 金属部分的防腐蚀25 技术要求25.1 气候环境条件25.2 工作电源25.3 通信功能和基本传输特性35.4 电气安全要求85.5 电磁兼容性要求86 检验规则96.1 检验分类96.2 验收检验96.3 型式检验106.4 项目和顺序10编制说明13前言按照坚强智能电网建设的总体要求,保证智能电网建设规范有序推进,实现电力用户用电信息采集系统建设“全覆盖、全采集、全预付费”的总体目标,规范统一用电信息采集系统及主站、采集终端、通信单元的功能配置、型式结构、性能指标、通信协议、安全
3、认证、检验方法、建设及运行管理等。在国家电网公司“电力用户用电信息采集系统建设研究”项目研究成果基础上,国家电网公司营销部组织对国内外采集系统建设应用现状进行调研和分析,并充分结合通信技术、微处理器技术、制造工艺等技术的发展,全面梳理国内外用电信息采集系统相关技术标准,制定了电力用户用电信息采集系统系列标准。本部分是电力用户用电信息采集系统系列标准之一,本部分规定了集中抄表终端的技术指标、机械性能、适应环境、功能要求、电气性能、抗干扰及可靠性等技术要求,并对其检验规则以及运行质量管理要求等做了进一步的规定。本部分由国家电网公司营销部提出并负责解释;本部分由国家电网公司科技部归口;本部分主要起草
4、单位:中国电力科学研究院、重庆市电力公司、吉林省电力公司、江苏省电力公司、国网信息通信有限公司、北京市电力公司、陕西省电力公司本部分主要起草人:章欣、周宗发、刘宣、邵源、杜新纲、葛得辉、郑可、孟宇、李新家、欧清海、赵成、刘守谦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1 范围本部分规定了用电信息采集系统通信单元的技术要求,包括结构、工作环境、基本传输特性、电气安全以及电磁兼容性等要求。安装在用电信息采集终端中的通信单元应符合相应终端的技术规范要求。本部分适用于国家电网公司电力用户用电信息采集系统通信单元等相关设备的制造、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
5、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,鼓励根据规范分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/T 42082008 外壳防护等级(IP代码)GB/T 5169.11 电工电子产品着火危险试验 试验方法 成品的灼热丝试验方法和导则DL/T 790.312001 采用配电线載波的配电自动化 第3部分:配电线載波信号传输要求 第1 篇:频带和输出电平DL/T 698.31200 电能信息采集与管理系统 第31部分 电能信息采集终端技术规范通用要求YD/T 1
6、4752006 接入网技术要求基于以太网方式的无源光网络(EPON)YD/T 15312006 接入网设备测试方法基于以太网方式的无源光网络(EPON)YD/T 10992005 以太网交换机技术条件YD/T 11412007 以太网交换机测试方法FCC Part 152003 美国联邦通信委员会 第15部分 射频设备法规 3 定义3.1通信单元 communication unit本标准的通信单元指用于电力用户用电信息采集系统主站与采集终端之间、采集终端与采集器、以及采集器采集终端与电表之间本地通信的通信模块或通信设备。3.2 1000BASE-LX在多模或单模光纤上使用长波长激光设备的10
7、00BASE-X。3.31000BASE-SX在多模光纤上使用短波长激光设备的1000BASE-X。3.41000BASE-XIEEE802.3对使用ANSIX3.230-1994(FC-PH)B199得到的物理层的1000Mbit/s CSMA/CD的局域网的物理层规定。4 结构4.1 一般要求通信单元结构根据安装要求可为无外封装的通信模块或有机壳封装的通信设备。模块的尺寸和接口应符合各类终端型式规范的要求。4.2 外壳及其防护性能有机壳封装的通信单元其外壳应有足够的强度,外物撞击造成的变形应不影响其正常工作。外壳防护性能应符合GB/T 42082008规定的IP51级要求,即防尘和防滴水。
8、非金属外壳应符合GB/T 5169.11的阻燃要求,试验温度为750,试验时间为30s。4.3 接线端子对外的连接线应经过接线端子,交流电源端子的结构应与截面为1.52.5mm2的引出线配合。其它弱电端子的结构应与截面为0.51.5mm2的导线配合。绝缘强度应符合本标准5.2.2的要求,阻燃性能应符合GB/T 5169.11的阻燃要求,试验温度为750,试验时间为30s。4.4 金属部分的防腐蚀在正常运行条件下可能受到腐蚀或能生锈的金属部分,应有防锈、防腐的涂层或镀层。5 技术要求5.1 气候环境条件通信单元正常运行的工作环境应符合用电信息采集终端的要求。分类见表 1。表1 气候环境条件分类场
9、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遮蔽场所C2-25+550.51010029户 外C3-40+70135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。5.2 工作电源通信单元可采用工频交流电源或直流电源,工作电源电压允许偏差为额定值的-20%20%。交流单相或三相四线电源供电时,应有抗三相四线配电网单相接地故障的能力,耐受1.9倍标称电压4h。安装在终端或电能表的通信模块的功耗要求见表 2。表2 通信模块的功耗要求模 块 类 型静 态 功 耗动 态 功 耗 低压窄带电力线载波 三相表:0.35W;单相表:0.25W;
10、 终端:1W 三相表:2.5W;单相表:1.5W; 终端:6W 低压宽带电力线载波 终端:5W / 微功率无线 0.5W /5.3 通信功能和基本传输特性5.3.1 EPON接入网设备5.3.1.1 基本要求5.3.1.1.1 EPON系统构成基于以太网方式的无源光网络(EPON)系统由局端的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)以及光分配器(ODN)组成,是采用点到多点结构的单纤双向光接入网络系统,上、下行使用不同工作波长。5.3.1.1.2 网络侧接口和用户侧接口网络侧接口:必须支持GE接口、可选支持10/100BASE-T、10GBASE-X接口。当OLT存在多个PON接口时
11、,应提供至少2个GE上联接口。对于提供TDM数据专线业务的多业务OLT设备,网络侧应支持E1接口或者STM-1接口。用户侧接口:至少具备一个10/100BASE-T接口,可以包括一个或多个FE、GE、RS232接口、RS485接口、E1接口等。5.3.1.1.3 基本功能要求OLT、ONU应符合YD/T 1475-2006的功能要求,具有动态带宽分配、业务QoS保证、信息加密、ONU认证、VLAN、帧过滤等功能以及对系统设备进行配置管理、故障管理、性能管理和安全管理等操作管理维护。具体要求见YD/T 1475-2006。5.3.1.2 OLT、ONU光接口特性5.3.1.2.1 工作波长EPO
12、N系统为单纤双向系统,上行工作波长使用1260nm1360nm,下行工作波长使用1480nm1500nm。5.3.1.2.2 平均发射功率平均发射功率要求见表3。表3 平 均 发 射 功 率方向测试点平均发射功率(最大)dBm平均发射功率(最小)dBm平均关断发射功率dBm传输距离km1000BASE-PX10-DOLT发2-3-39101000BASE-PX10-UONU发4-1-45101000BASE-PX20-DOLT发72-39201000BASE-PX20-UONU发4-1-45205.3.1.2.3 接收灵敏度接收灵敏度是指达到误码率BER10-12时能接收到的最低平均光功率,接
13、收灵敏度要求见表4。表4 接 收 灵 敏 度方 向测 试 点接收灵敏度(最大)dBm1000BASE-PX10-DOLT收-241000BASE-PX10-UONU收-241000BASE-PX20-DOLT收-241000BASE-PX20-UONU收-275.3.1.3 基本传输性能在单模光纤上,以1000Mb/s速率,分路比至少为1:32,OLT和ONU之间的最大传输距离不小于10km;在单模光纤上,以1000Mb/s速率,分路比至少为1:16,OLT和ONU之间的最大传输距离不小于20km;误比特率10-12。正常条件下,2048kbit/s通道的24h测试,误比特率为0。5.3.2
14、以太网交换机5.3.2.1 以太网交换机功能、性能要求以太网交换机应具有YD/T 1099-2005要求的以太网接口、逻辑链路层、数据帧转发、数据帧过滤、数据帧转发/过滤信息维护、运行维护、网络管理等功能。以太网交换机的性能指标应满足YD/T 1099-2005第9章相关要求,设备吞吐量(所有端口同时收发数据速率的总和)应满足使用要求,数据包传输时延应小于500ms。5.3.2.2 接口传输特性1000Base接口的主要性能见表 5接口性能,其它性能以及10Gbit/s接口等性能应符合YD/T 1141-2007的5.1接口功能测试的结果要求。表5 接 口 性 能接口类型中心波长发送光功率接收
15、灵敏度误码率传输距离1000BASE-SX770nm860nm-9.5dBm-4dBm-19dBm10-111000BASE-LX1270nm1355nm-11.5dBm-3dBm-17dBm10-115.3.3 无线公网传输特性采用国家无线电管理机构对用于某种业务的相应设备所规定的工作频率范围,工作频率与射频性能要求见表6。表6 工作频率与射频性能要求指 标GSM900GSM1800CDMA频率范围Tx:890915MHz Rx:935960MHzTx:17101785MHz Rx:18051880MHzTx:825835MHz Rx:870880MHz参考灵敏度-102dBm(4级和5级)
16、-102dBm(4级和5级)-105dBm/1.23MHz输出功率误差6dB(最大功率控制级)6dB(最大功率控制级)+2/-4dB载波频率误差在110-7范围内在110-7范围内-300Hz+300HzRMS相位误差5。5。5.3.4 230MHz无线通信单元5.3.4.1 工作频率采用国家无线电管理委员会分配的频段和地方无线电管理委员会批准的频率点。5.3.4.2 基本调制参数基本调制参数见表 7。表7 基 本 调 制 参 数比特速率bit/s调制速率bps特征频率Hz调制方式频率“0”Hz频率“1”Hz带宽Hz6006001700FSK210013001800表7(续)比特速率bit/s
17、调制速率bps特征频率Hz调制方式频率“0”Hz频率“1”Hz带宽Hz120012001700FSK210013001800240024001800MSK2400120024004800240017004PSK/2400960096001700GMSK/96005.3.4.3 接收机电性能指标接收机电性能指标见表8。表8 接收机电性能指标项 目指 标 要 求参考灵敏度1V(正常和极限工作温度)邻道选择性(25kHz)70dB杂散响应抗扰性65dB互调抗扰性65dB5.3.4.4 发射机电性能发射机电性能指标见表9。表9 发射机电性能指标项 目指 标输出载波功率一般为5W10W,特殊需要时不大于
18、25W载波频率误差在710-6范围内(正常和极限工作温度)发射频偏5kHz杂散射频分量10W(25W电台-65dB)启动时间30ms5.3.5 电力线載波通信单元5.3.5.1 中压电力线載波5.3.5.1.1 工作频率工作频率范围推荐采用3kHz500kHz。5.3.5.1.2 标称阻抗标称输入/输出阻抗为75W(不平衡式),3kHz30kHz频率范围内标称阻抗可小于75W(不平衡式)。5.3.5.1.3 标称信号输出功率信号输出功率分为1W级和5W级,其限值分别为:a)1W级:3kHz处限值为1000W,随频率增加每10倍频程减少30dB,直至30kHz处限值为1W,30kHz以上不超过1
19、W;b)5W级:3kHz处限值为1000W,随频率增加每10倍频程减少30dB,直至17.5kHz处限值为5W,17.5kHz以上不超过5W;5.3.5.1.4 带外输出限值(乱真输出)工作频带外输出限值见表10。表10 带 外 输 出 限 值频率范围kHz骚扰电平限值(准峰值)测 量 带 宽30700dBm(1mW)200Hz70140-10dBm(100mW)9kHz140200-15dBm(约35mW)9kHz50010mW9kHz5.3.5.2 低压窄带电力线載波5.3.5.2.1 信号频率采用低压电力线窄带载波通信时,其载波信号频率范围应为3kHz500kHz,优先选择IEC 610
20、00-3-8规定的电力部门专用频带9kHz95kHz。5.3.5.2.2 输出信号电平限值输出信号电平限值见表 11,电平测量均在GB/T 6113.102-2008 第4章和附录A的50W/50mH+5W(9kHz150kHz)和50W/50mH(150kHz)的V型人工电源网络上。表11 输出信号电平限值工作频率kHz输出电平限值(峰值)dB(mV)测 量 带 宽39134200Hz995带宽5kHz,134120(随频率的对数呈线性减少) 带宽5kHz,134200Hz95148.5122200Hz148.55001209kHz5.3.5.2.3 带外传导骚扰电平带外传导骚扰电平限值见表
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