GB/T 40095-2021.Technical specifications for measurement and control device in smart substation.
1范围
GB/T 40095规定了智能变电站测控装置的技术要求、试验、检验规则、标志、包装、运输及贮存。
GB/T 40095适用于智能变电站测控装置。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191-2008包装 储运图示标志
GB/T 2423.1-2008电工电子产 品环境试验第2 部分:试验方法试验 A:低温
GB/T 2423.2-2008电工电子产 品环境试验第 2部分:试验方法试验 B:高温
GB/T 2423.3-2016 环境试验 第 2部分:试验方法试验 Cab:恒定湿热试验
GB/T 4208外壳 防护等级(IP代码)
GB/T 9361-2011计算 机场地安全要求
GB/T 11287-2000电气继电器第21部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇:振动试验(正弦)
GB/T 13729-2019 远动终 端设备
GB/T 14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验
GB/T 15153.1-1998远动设备及系统 第2 部分:工作条件第1篇:电源和电磁兼容性
GB/T 17626.2-2018 电磁兼容试验 和测量技术静 电放电抗扰度试验
GB/T17626.3-2016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T17626.4-2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5-2019电磁兼容试验 和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

ICS29.240.01
中华人民共和国国家标准
GB/T 40095—2021
智能变电站测控装置技术规范
Technical specifications for measurement and control device in smart substation2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-12-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
技术要求
试验方法·
检验规则·
8标志、包装、运输和贮存
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
报文发送延时测试方案
网络压力测试方案
附录（（资料性附录）
智能变电站测控装置逻转节点类定义KaeerkAca-
GB/T40095—2021
本标推按照GB/T1.12009给出的规则起草。GB/T40095—2021
请注意本文件的呆些内容川能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国电力企业联合会提出，本标准由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会（SAC/TC82）门I本标准起草单位：南瑞集团有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国家电网公司国家电力调度控制中心、中国南方电网电力调度控制中心，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、国网浙江省电力有限公司、许继集团有限公司、国网吉林省电力有限公司、南京南瑞继保电气有限公司
本标准士要起节人：周斌、沈健、李劲松、王永福、张喜铭、高焘、陆天健、张敏、彭奇、杜奇伟、廖泽友、杨松、黄健：
rrKaeerkAca-
1范围
智能变电站测控装置技术规范
GB/T40095—2021
本标规是厂智能变电站测控装置的技术要求、试验、检验规则、标志、包装，运输及购存本标准适用于智能变电站测控装置。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仪注日期的版本适用于本文件，凡足不注日期的引用文件，H最新版本(包括所有的修改单)适用丁本文件。GB/T1912008包装储运图示标志
CB/T2423.1—2008电工电了产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温（G1B/T2123.2一2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B.高温GB/T2423.32016环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T4208外壳防护等级（IP代码）(G1B/T9361—2011计算机场地安全要求G3/T112872000电气继电器
第21部分：量度继电器和保扩装置的振动、冲击、碰撞和地震第1篇：振动试验（止弦）
GB/T13729—2019
GB/T 14537
远动终端设备
量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T 15153.1—1998
远动设备及系统第2部分：工作条件，第1篇：电源和电磁兼容性GB/T 17626.2—2018
GB/T 17626.3
GB/T 17626.4—2018
GB/T 17626.5—2019
GB/T 17626.6
CB/T 17626.8—2006
GB/T 17626.9—2011
G3/T 17626.10 2017
CB/T 17626.11—2008
GB/T 17626.18
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电滋兼容
电磁兼容
电磁兼容
试验和测量技术静电放电抗扰度试验试验和测量技术
射频电滋场辐射抗扰度试验
试验和测量技术
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
浪涌(冲击)抗扰度试验
试验和测量技术
试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验试验和测量技术
工频磁场抗扰度试验
试验和测量技术
脉冲磁场抗扰度试验
试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验电磁兼容
电磁莱容
试验和测量技术
电压暂降、短时断和电压变化的抗扰度试验和测量技术尼振荡波抗扰度试验电磁兼容
电子设备机械结构482.6mm(19in)系列机械结构尺寸第3-101部分：GB/T 19520.12
插箱及其插件
客第8部分：电子式电流五感器
GB/T 20840.8
五感器
GB/T 30155
智能变电站技术导则
GB/T50065交流电气装置的接地设计规范交流采样远动终端技术条件
0L/16302020
DL/T860所有部分）电力白动化通信网络和系统1
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GB/T 40095—2021
DL/T1403—2015
智能变电站监控系统技术规范
DL/T1404—2015变电站监控系统防止电气误操作技术范3术语和定义
G13/T20840.8G13/30155、DL/860界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
智能变电站测控装置
mcasurement and control device in smart substation种智能变电站自动化系统间隔层智能电子设备，实现次、二次设备信息采集处理利信息传输，接收控制命令，实现对受控对象的控制。注：该类装告应用DL/860和变电站其他设备进行通信：通常接收电广式互感端或合并单元输出的TDLTS60.92采样值报文，出可以输入传统中磁式互感器输出的交流模拟量信号，进行交流电气量采集计算：接收智能一次设备输出的GOOSF信号.也可以接收常规一次设各输山的状态量接点信号，进行状态量的采集；通过GOO)SE报文或硬接点输出控制信号进行一次设备的控制。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
APP：应用标识(ApplicationldentificationCSWI：开关控制逻辑节点（Switchcontroller）DUT被测装置(Device Undercst)GOOSE：通用询i向对象的变电站事件（GenericObjectOrientedSubstationEvent）ICD:IED能力描述文件（IEDCapabilityDescription）IED：智能电子装置（IntelligentElectronicDevice）LD:逻辑装置(Logical Device）LN：逻辑节点(Logical Node)）LSB:最低有效位(Least Significanl Bit)MAC：介质访间控制(Media Access Control）MCS：模型实现致性陈述（ModelImplenenationConforimanceStatemen）MMS：制造报文规范（ManulacturingMessageSpecification）NP:网络时间协议(Nelwork_imeProtocol)PICS:协议实现-致性陈述(Protocol Implementalian Conformance Statemen)PIXI:测i协议实现之外信息(Protocol Implementation eXtra Inlormation for Testing)PPS:秒脉(Pulse Per Second)
PT：电压互感器（PotentialTranslormer)SOF：事件顺序记录（Scqucncc Of Event)SV:采样值（SampledValues)
5技术要求
5.1环境条件
5.1.1正常工作大气条件
正常工作人气条件如下：
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工作场所坏境温度和湿度分级见表1，a)
表1工作场所环境温度和湿度分级级别
环境温度
最大变化率
—5 1 45
—25~
—40.--—70
。设备内部既不应凝露，也不成冰b）大气压力：
相对湿度
1）1作场所海拨拔不超过1000m：86kPa～106kPa:2）1作场所海拨不超过3000m：70kPa~106kPa5.1.2对周围环境要求
最人绝对湿度
GB/T40095—2021
使用场所
遮教场所
与用户协商
设备的使用地点应无爆炸危险.无腐蚀性气体及导电个埃、无严重霉菌，无刷烈振动源，不准许有超过发电厂变电站正常运行范围内可能遇到的电蘑场存在。有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施，场地安全要求应符合GB/T93612011中13类的规定。接地应符合（G1B/T50065的要求5.1.3贮存、运输极限环境温度
设备的烂存，运输极限的环境温度25℃十70C，相对湿度不大丁85%，不应出现异常情况温度恢复正常后设备的功能和性能应符合5.4.5.5的规定，5.2电源要求
装置电源应满足如下要求：
直流电源电压为110V或220V，充许偏差为一20%~+15%：a
直流电源电压纹波系数小于5%；b）
交流电源电压为单220V，电压允许偏差一20%+15%；c
d）交流电源频率为50Hz，允许偏差15%；交流电源波形为正弦波.谐波含量小于5e）
5.3主要设计要求
5.3.1一般要求
装置应满足与环境相适应的机械性能电磁兼容性等要求，考虑运行叫靠性、可维扩性和可扩展性，兼顾经济合理性，具体应满足以下要求：a）装置应有明显的接地标志；
b）采用模块化、标准化插件式结构，采用白然散热方式，有安全警示标识：装上电、掉电、重启等状态下不应误动作、误发数据：c
站控层道信接口应采用电以太网接口或光红以太网接口，过程层道信接口应采用光纤以太网d)
接口：
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GB/T40095—2021
兵备运行、告警等指示灯；
H备远方/就地切换功能及联馈/解锁切换功能：f
其备运行状态监测及管理功能，支持运行志导出g）
H备参数、模型管理软件，H有配置文件导入、导山功能：h)
支持软件升级及版本管理功能：j）
宜H备中文液品显示。
5.3.2结构、外观及其他
机箱尺寸应符合GB/T19520.12—2009的规定设备应采取必要的电磁兼容性措施，设备的不带电金属部分应在电气上连成·体，并具备可靠挖地点。
金属结构件施有防锈措施
安装在室外的设备外壳防扩等级不得低丁（G13/T4208中IP10规定：安装在防扩箱中或安装在室内的设备外壳防护等级不得低于GB/T4208中IP20的规定，5.3.3通信接口
5.3.3.1光纤接口
光纤接口应满足以下要求：
光纤类型：多模光红，
b）光纤径：62.5/125μm（或50/125um）光波长：光纤以太网采用1310nm.光13码采用850nm，c
d）光纤发送功率和接收灵敏度：1）光波长1310nm光纤：
光纤发送功率：—20dBm-—14 dBm;光接收灵敏度：—31 dBm-—14dBm.2）光波长850nm光纤：
光纤发送功率：—19dBm-~—10 dBm;光接收灵敏度：—24dBm-—10 dBmc）光纤连接器类型：LC或ST接口。5.3.3.2电以太网接口
电以太网接口应采用RI45屏蔽接口：5.4功能要求
5.4.1基本功能
交流电气量采集与处理
交流电气量采集满足以下要求：应支持接收满足DI./T860.92规范的采样值报文电压和电流输人，也应支持常规五感器输出a
的模拟量。
应能计算相电压、线电压、零序电压、电流有效值.计算有功功率、无功功率、功率因数、频率等电气量。
c）交流电气量为满足D1/T860.92规范的采样值报文输入时：1）具备处理DL/860.92采样估报文的有效、检修（TEST)品质功能：4
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2）其备对DL/T860.92采样值报文，时标、信状态的监视判别功能：3）
只备对接收的DL/T860.92采样值报文丢点记录功能：GB/T40095—2021
在1)1./T860.92采样值报文中断时.测控装置应保持相应通道测量值不变，并置相应通A）
道测量值的无效品质位，
d）交流电气量为模拟量输人时，输人回路应有隔离电路：二次电压互感器、电流互感器插件拨插时应可靠地保证交流电压输人外回路元路，交流电流输人外回路短路，应满足DL/T630一2020中5.5.1和5.5.9的技术要求。具备零值死区设置功能，当测量值在该死区范围内时为零。e
其备变化死区设置功能，当测量值变化超过该死区时上送该值。支持取代服务
宜具备支持配置带时标「送测量值功能h)
直流量采集与处理
占流量采集与处理应满足以下要求：a）其备古流量采集功能，计算生成相应的电气量或非电量1.程值，例如流量、温度、压力等；b)
其备采集4mA20mA0V~5V等模拟量输人信号；具备采集符合DL/T860.81中GOOSE协议的数宁量输人信号：c）
其备零值死区设置功能，当测量值在该死区范国内时为零：c）
具备变化死区设置功能，当测量值变化超过该死区时上送该值：の
应H备有效、取代、检修等品质上送功能。5.4.1.3状态量采集与处理
状态量采集与处理应满足以下要求：a）状态量输人信号支持硬接点信号和（GOOSE报义，GOOSE报文符介DL/T860.81状态量输人信号为硬接点时，满足（G3/T137292019中5.5.4的技术要求，输入叫路采用光h)
电隔离，具备软硬件防抖功能，且防抖时间可整定，状态量输人信号为硬接点时.状态量变位的时标由本装置标注d）状态量输人信号为GOOSE报文时：只备转发GOOSE报文的有效、检修（TEST)品质功能：0
2）具备对（GO0SF报文状态量，时标、通信状态的监视判别功能3）接收GOOSE报文传输的状态量信息时.优先采用GOOSF报文内状态量的时标信息。状态量变位质具有优先传输功能e）
支持取代服务
具备双位置信号处理功能。
只备主变分接头挡位编码信息处理功能，并转换为挡位值上送h)
H备逻辑运算功能。
5.4.1.4控制功能
装置的控制对象包括断路器、隔离开关、接地开关、信号复归、变压器挡位调节、软压板投退等·应满足以下要求：
a）控制输出信号应支持硬接点输出，也应支持（G(OOSE报文输出：b）届支持选择-返校-执行/撤销方式，具备超时自动撤销功能：c）具备控制命令校核、逻辑闭锁及强制解锁功能；5
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d）兵备设置远方、就地控制方式功能，就地方式支持独合强分；控制输出硬接点应采用控制驱动电源和出口节点回路两级开放式抗干扰回路：c
控制脉冲宽度应可调；
H备远方控制软压板投退功能，满是DI./T14032015中7.3.2.4的要求其备生成控制操作记录功能，记录内容应包含命令来源、操作时间、操作结果、失败原因等；h）
支持装胃人机界面控制的用户权限管理：j）
支持装置询板控制操作和参数修改权限管理功能。5.4.1.5
同期功能bzxZ.net
装置对断路器的控制应具备检同期合闸功能.应满足以下要求：其备有动捕提同期点能，同期导前时间可设普：b）
具备电压差、相角差、频率差、滑差闭锁功能，阀值可设定：c)
只备电压、顿率越限闭锁功能，阅值可设定；具备相位、幅值补偿功能，补偿系数叫设置：d
其备检同期、检无压、强制合闸方式，收到对应的合闸命令后不能白动转换合闸方式；e)
其备PT断线检测功能.PT断线时闭锁检同期合闸和检无压合闻，并告警；）兵备手动合闹同期判别功能；基于1DL/T860的同期模型应按照检同期、检无压、强制合闸应分别建立不同实例的（SWI.不h)
采用（swI中（hcck（检测参数）的Sync（同期标志）位区分同期合与强制合：采用11/T860.92规范的采样值输入时，合并单儿采样值品质置无效”位时应闭锁同期功能，合并单元采样估品质置“检修”位而测控装置术置“检修”位时成闭锁期功能。5.4.1.6逻辑闭锁功能
测控装置应实现本问隔闭锁和跨问隔联闭锁，应满足以下要求：a）H备D1./-14012015中6.3规定的问隔层防止电气误操作功能：b）其备存储防误闭锁逻辑功能：c）其备采集到二次设备状态信号、动作信号和量测量·并通过站控层网络发送和接收相关的联闭锁信号功能；
只备根据采集和通过网络接收的信号.进行防误闭锁逻判断功能：C）问隔问联闭锁信息应通过站控层网络来用（OOSF报文传输，也可以通过电缆占接传输硬接点信号：
）止常工作状态下，测控装置进行的所有操作应满足防误闭锁条件，并显示和上送防误判断结果；
当间隔间的相关信息不能有效获取（如由于网络中断等原因）、侣号具有无效品质、信零处于不确定状态(包括相关问隔置检修状态且本问隔末置检修状态)时，应判断校验不通过：h）闭锁信号为硬接点输出时，为变电站的于动操作输出防误闭锁接点，串接于一次设备的于动操作回路，闭锁当地手动操作；
闭锁信号的硬接点为智能终端输出时.闭锁信号由测控装置道过过程层GOOSE报文输出；i）
j）具备解锁功能。
5.4.1.7记录存储功能
记录存储功能应满足以下要求：a）测控装置应对S()E、操作记录、自检信息及告警信息进行存储，操作记录应包括遥控选择和执6
-riKacerKAca-
行记录；
b）装置掉电时，存储的记录信息应不丢失。5.4.1.8
通信功能
当通信接口为以太网接口时，应满足以下要求：a）支持站控层网络双网几余接人，且在双网切换时无数据去失：b）
与站控层通信应遵循DL/T860.81；c)
GB/T40095—2021
支持过程层网络通信功能，能够通过过程层SV网络接收满足DL./T860.92规范的采样值报文，能够通过过程层GOOSE网络收发GOOSE报文；d）支持在同一过程层网络同时传输SV和GOOSE两种协议。对时及守时功能
对时及守时助能满足以下夏求：a）应支持接收IRIG-B时间同步信号：b）应具备同步对时状态指示标识，Ⅱ应具有时间同步信号可用性识别的能力：)
应具备守时及失步告警功能；
宜支持基于NTP协议实现时间测量管理功能；d)
宜支持时间同步替理状态自检信息主动上送功能；e）
宜具备通过电信号或光倍号输出本装置1PPS（秒脉冲）功能5.4.1.10运行状态监测及管理功能运行状态监测及管理功能满是以下要求：a）应具备设置检修状态功能；
b）应具备检功能，白检信息包括装置异常信号、装置电源故障信息、网络异常等.白检信息能够浏览和上传：
应具备提供设备基本信息功能，包括装置的软件版本号、校验码等；d）宜实时监视装置内部温度、内部电源电压、CPUI负荷率、内存使用率等，并主动上送诊断数据和故障信息；
装置液晶方显示接线图：
宜H备模拟遥测、遥信、遥控调试功能。5.4.2可选功能
遥调功能
遥调功能满足以下要求：
宜具备4mA20mA或0V~5V模拟量输出功能；a）
b）宜H备遥调调试功能。
电能量监测功能
电能量蓝测功能质满以下要求：a）其有计电能累计量的功能；
电能量发送周期可配置；
电能量其有分时段统计分析功能-rrKaeerkAca-
GB/T40095—2021
5.5性能要求
交流电气量
5.5.1.1标称值
交流电气量为模拟量输人时标称值见表2.交流电气量为采样值报义输人时，满足DL/T860.92的要求：采样值一个LSB对应一次电流1 mA或一次电压10 mV
表2工频交流模拟量标称值
5.5.1.2允许基本误差极限和参比条件电压
基本误差及相应等级指数见表3，允许基本识差极限和参比条件满是以下要求：在额定频率时电电流输人在0不~120%额定值范围内·电压，电流输入在额定范内可用误差应为0.2级；
额定频率时，有功功率、无功功率、功率因数测引用误差应不大于0.5级：b)
c）在45Hz55Hz范用内，赖率测量误差不大于0.005Hz；在表4、表5给定的参比条件下，输出范围内任一点误差不应超过表6给定的以基准值百分数d
表示的基本误差的极限；
在参比条件下和表5规定的标称值范围内·误差不超过表3所规定的误差极限，e)
表3工频交流电气量基本误差和等级指数的关系误差极限
等级指数
影尚量
坏境温度
被测量频率
被测量波形
工作电源
外部磁场
电流不平衡度
表4量
影响量的参比条件和试验允许偏差参比条件
额定值
试验允许偏差（适用于单个参比值）50Hz±2%
喷变因数乘10℃应不超过等级指数额定值的士2元
地磁场强度值
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被测量
有功功率
无功功率
相角或功率四数
标称电压12汽
标称电压+2不
标称电压土2元
标称电压+2
对称电压
表5被测量的参比条件
参比条件
从零到标称值内任“电流
从零到标称值内任一电流
在标称40%-100%范围内的
任·电流
对称电流注
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功率因数
cO%-0.5（滞后）~1~0.5
(超前）
c05%0.5（后）10.5
（超前）
一相对称系统的每、相电压和线电压与H对应的平与值之差应不天于1%。各相中的申流与H对应的平与值之差应不大于1兴。任一相电流和该相电压(相对中线)的夹角与其他任一相的电流、电压角之差应不大？。5.5.1.3功率消耗
交流工频出量每一出流输人回路的功率消耗应不小于0.75VA，每一出压输入回路的功率消耗应不大于 0.5 VA。
影响量的规定
在施川影响量的条件下，交流电气量允许误差的改变量满足表6要求，表6影响量的标称值使用范围极限和允许的改变量彩响
环境温度
被测量的不平衡度
波测量频率
被测呈的谐波分量(2次13次）
被测量的功率因数
设备电源
肢测量超量限
被测线路间的相互作用
静电放电十扰
射频电磁场辐射「扰
标称值使川范围极限
表1规定
断元-相电流
45 IIz~-55 IIz
0.5cos(ain)a0
0.3cs (sin)g0
1 20%—20%
120路
仅一测量元件电压为标称值，电流为！：其他测量元件电流为标称值电压为01min~-3min和30min~35min
之间测量的两个误烹的※
-rrKaeerKAca-
充许改变量
（以等级指数口分数表示）
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