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1、 完美WORD格式 国家电网公司智能电能表系列深圳科陆电子股份有限公司多功能电能表通信协议Multi-function watt-hour meter communication protocol 整理分享 目 次 前 言11范围22规范性引用文件23术语和定义24物理层45数据链路层76数据标识97应用层10附录 A （规范性附录） 数据编码18A.1 数据格式说明18A.2 数据标识编码表18附录 B （规范性附录） 负荷记录格式、结构定义54B.1 负荷记录传输格式54B.2 负荷记录数据结构54附录 C （规范性附录） 状态字、特征字、模式字、错误信息字55附录 D （资料性附录） 有
2、功和无功功率的几何表示57附录 E （资料性附录） 铜损、铁损算法定义58附录 F （电测标）645-09-001/002号多功能电能表通信协议备案文件59表1 电能量数据标识编码表59表2 变量数据标识编码表59表3 事件记录数据标识编码表59表4 参变量数据标识编码表86表5 冻结数据标识编码表88表6 安全认证专用读数据的数据标识编码表99表7 安全认证专用写数据的数据标识编码表100模式字、状态字101 前 言根据国家电网公司电网智能化建设规划，智能电网用电环节包含“用电信息采集系统”、“双向互动营销技术”等建设与研究项目。执行统一标准、具备一定功能的电能表是开展这些智能化建设项目的关
3、键技术基础之一，智能电能表系列标准因此成为一项先行工作，被列入国家电网公司2009年企业标准制修订计划。根据国家电网公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”管理要求，统一电能表的技术要求、为公司集中招标提供支撑，规范电能表的设计与生产、提高产品质量，发展电能表智能化检测技术、提高工作效率，开展电能表全寿命周期管理、降低综合管理成本都对公司统一编制智能电能表技术标准提出了迫切的要求。满足统一坚强智能电网建设的信息化、自动化、互动化要求为前提，以满足电力用户用电信息采集系统全覆盖、全采集、全预付费要求为基础，结合电能表实际使用点多面广、装用环境迥异，运行管理严格的特点。引用文件DL/
4、T 6142007多功能电能表DL/T 6452007多功能电能表通信规约QGDW 355-2009单相智能电能表型式规范QGDW 364-2009单相智能电能表技术规范QGDW 356-2009三相智能电能表型式规范QGDW 357-20090.2S级三相智能电能表技术规范QGDW 361-20091级三相费控智能电能表（载波）技术规范QGDW 363-20091级三相智能电能表技术规范QGDW 354-2009智能电能表功能规范Q/ GDW 365-2009智能电能表信息交换安全认证技术规范1 范围本标准规定了多功能电能表与手持单元（HHU）或其它数据终端设备之间的物理连接、通信链路及应用
5、技术规范。本标准适用于本地系统中多功能电能表与手持单元（HHU）或其它数据终端设备进行点对点的或一主多从的数据交换方式。其它具有通信功能的电能表，如单相电能表、多费率电能表，可参照使用。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。GB/T 17882-1999 2和3级静止式交流无功电度表 ( eqv IEC 61268:1995) ITUTV.24-1993 非平衡双
6、流接口电路的电特性ITUTV.28-1993 数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DCE）之间的接口电路定义表3 术语和定义3.1 多功能电能表 multi-function watt-hour meter由测量单元和数据处理单元等组成，除计量有功/无功电能量外，还具有分时、测量需量等两种以上功能，并能显示、存储和输出数据的电能表。3.2 手持单元(HHU)hand-held unit能与多功能电能表进行数据交换的便携式设备。3.3 数据终端设备data terminal equipment由数据源、数据宿或两者组成的设备。3.4 直接本地数据交换direct local data ex
7、change多功能电能表与手持单元之间的数据交换。3.5 本地总线数据交换local bus data exchange一组多功能电能表与数据终端设备通过总线连接进行数据交换。3.6 主站master station具有选择从站并与从站进行信息交换功能的设备。本标准中指手持单元或其它数据终端设备。3.7 从站slave station预期从主站接收信息并与主站进行信息交换的设备。本标准中指多功能电能表。3.8 总线bus连接主站与多个从站并允许主站每次只与一个从站通信的系统连接方式(广播命令除外)。3.9 半双工half-duplex在双向通道中，双向交替进行、一次只在一个方向(而不是同时在两
8、个方向)传输信息的一种通信方式。3.10 物理层physical layer规定了数据终端设备或手持单元与多功能电能表之间的物理接口、接口的物理和电气特性，负责物理媒体上信息的接收和发送。3.11 数据链路层data-link layer负责数据终端设备与多功能电能表之间通信链路的建立并以帧为单位传输信息，保证信息的顺序传送，具有传输差错检测功能。3.12 应用层application layer利用数据链路层的信息传递功能，在数据终端设备与多功能电能表之间发送、接收各种数据信息。3.13 视在功率 apparent power电压与电流有效值的乘积称为视在功率，单位是VA。3.14 视在电能
9、 apparent energy视在功率对时间的累积称为视在电能，单位是kVAh。3.15 视在需量 apparent demand需量周期内测得的平均视在功率称为视在需量，单位是kVA。3.16 基波电能 fundamental wave energy基波功率对时间的累积称为基波电能，单位是kWh。3.17 谐波电能 harmonic energy周期性交流量中基波电能以外的电能总和，单位是kWh。3.18 组合有功电能 combination active energy对正向、反向有功电能进行加、减组合运算得出的有功电能，单位是kWh。3.19 组合无功电能 combination rea
10、ctive energy对无功任意四象限电能进行加、减组合运算得出的无功电能，单位是kvarh。3.20 组合无功需量 combination reactive power需量周期内参与组合运算的四象限无功平均功率的最大值，单位是kvar。3.21 负荷记录 load profile多功能电能表按照一定的时间间隔和数据结构连续记录的用电现场的多种负荷变量数据。3.22预付费电能表实现电能计量、数据处理和预付费功能的电能表。3.23剩余电量（金额）预付费电能表中记录的可供用户使用的电量（金额）值，该值应大于或等于零。3.24透支电量（金额）限值预付费电能表内的剩余电量（金额）为零后，允许用户继续
11、使用的最大电量（金额）的限定值。3.25报警电量（金额）限值评价预付费电能表内所剩电量（金额）水平的限定值，当电能表中的剩余电量（金额）等于或低于该限定值时，电能表将发出声音或光信号，用以提示用户。4 物理层4.1 接触式红外光口4.1.1 读数头结构读数头的结构如图1所示。(a) 元件布置； (b) 各部件尺寸。图1 读数头的结构(单位：mm)4.1.2 磁钢的特性参数吸力：吸力F规定为当磁钢位于一块2mm厚光滑的St12型冲压钢板上所测得的垂直拉力(减去读数头自重)，如图2(a) 所示。F5N (与钢板接触时)，F1.5N (位于距离钢板2mm处)。 (a) 吸力，磁力线方向：N 极轴线指
12、向多功能电能表；(b) 尺寸：内径dj=13mm1mm，外径 da=28mm(最小值)图2 磁钢的特性参数(单位：mm)4.1.3 多功能电能表中光口的元件位置多功能电能表中光口的元件布置如图3所示。图3 光口正视图(单位：mm)4.1.4 调整虽没有规定机械调整法，但在试验室条件下仍可取得最佳数据传输效果，方法为：当读数头位于正确位置(电缆下垂)时，调准读数头中的红外线发射器，使其正对着多功能电能表中的红外线接收器，同时调准读数头中的红外线接收器使其正对着多功能电能表中的红外线发射器。位置上的微小偏差应不会对性能有较大的影响，但较大的偏差可能会引起光学性能的降低。4.1.5 光学特性参比温度
13、为 232。4.1.5.1 波长红外线波长为 900nm1000nm。4.1.5.2 发射器读数头或多功能电能表中的发射器，在距离表面10mm1mm处产生信号为最佳作用区，称参考面，该参考面处辐照度Ee/T的极限值为：ON状态 500W/cm2Ee/T5000W/cm2OFF状态 Ee/T10W/cm24.1.5.3 接收器读数头和多功能电能表中的接收器，信号接收时，在距离表面10mm1mm的参考平面处的辐照度 Ee/R，其极限值为：ON状态 Ee/R200W/cm2OFF状态 Ee/R20W/cm24.1.5.4 光环境条件数据传输的光路周围光照强度小于16000lx(类似太阳光，包括荧光)
14、。4.1.6 读数头的电气特性读数头应能够与数据终端设备进行数据交换，通信接口为 TTL 电平，也可以符合 ITUTV.24与 ITUTV.28。读数头的电气特性见图4。 TXD经读数头的发送数据；RXD经读数头的接收数据； GND信号和工作电压参考电平；Up工作电压。图4 读数头的电气特性4.1.6.1 读数头的使用极限数据表1 信号电平OFF 状态ON 状态二进制“1”二进制“0”MARK(传号)SPACE(空号)关断光源打开光源-3V(V.28)+3V(V.28)0.8V(TTL 输入)2V(TTL 输入)-0.5V0.4V(TTL 输出)2.4VUp(TTL 输出)注： 此处采用 TTL 负逻辑。4.1.6.2 通信速率缺省速率：2
