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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,国网智能电能表知识培训,基础篇,背景资料,统一坚强智能电网建设的战略目标,国网公司“,集团化,运作、集约化发展、精益化管理、,标准化,建设”的管理要求,智能电网“信息化、数字化、自动化、互动化”的建设要求,“,计量、抄收和收费标准,化建设研究”项目,电能表互联、互通,满足电能信息采集需要,智能表的特点,统一规格尺寸,方便自动检表,减少电流的规格等级,去掉了3A、15A,30A这样的规格,单相表全为费控表,费控分负荷开关内置与外置,脉冲常数参考Imax,而不是参考Ib,所有表都有电压、电流、功率、功率因数等监测参数,通讯模块采用可插拔方式,不影响计量,方便升级更换,为技术改进提供了方便之路,统一的通讯协议、通讯接口,各厂家的掌机程序或通讯软件可通用,增加了阶梯电价功能,预付费电能表工作流程,用户申请开户,电力公司交卡给用户,正常,用电,装表,开户卡插表启用电表,填写资料并缴费,余额不足,告警显示,余额不足,断电告警,插购电卡恢复用电,余额不足,断电,购电卡插表,充值,持卡,购电,补卡,购电,智能电表的表型,单相费控智能电表,2级单相本地费控电能表 DDZY411C、DDZY411S,2级单相本地费控电能表(载波)DDZY411C-Z、DDZY411S-Z,2级单相远程费控电能表 DDZY411,2级单相远程费控电能表(载波)DDZY411-Z,单相费控表一般采用内置继电器作为负荷控制开关,DDZY*C-Z,电能表,接线方式,智能电表,费控,4位注册号,费控介质,通讯方式,智能电表的表型,三相费控智能表,0.5S级三相费控智能电能表(无线),1级三相费控智能电能表(无线),DSZY411-G、DTZY411-G,DSZY411C-G、DTZY411C-G,DSZY411S-G、DTZY411S-G,1级三相费控智能电能表(载波),DSZY411-Z、DTZY411-Z,DSZY411C-Z、DTZY411C-Z,DSZY411S-Z、DTZY411S-Z,60A以下可采用内置负荷开关,,60A以上必须采用外置负荷开关,智能电表的表型,三相费控智能表,1级三相费控智能电能表,DSZY411、DTZY411,DSZY411C、DTZY411C,DSZY411S、DTZY411S,60A以下可采用内置负荷开关,,60A以上必须采用外置负荷开关,无线模块,载波模块,电压电流的接入,单相表:,电压:220V,电流:,1.5A,、,5A、10A、20A,0.2S、0.5S级三相表:,电压:3*100V、3*57.7/100V,电流:0.3A、1.5A,1A(,0.2S,),1级三相表,电压:3*220/380V、3*57.7/100V、3*100V,电流:1.5A、5A、10A、20A,标准,Q/GDW 2052008电能计量器具条码,QGDW 354-2009智能电能表功能规范,QGDW 355-2009单相智能电能表型式规范,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 358-20090.5S级三相智能电能表技术规范,QGDW 359-2009,0.5S级三相费控智能电能表(无线)技术规范,QGDW 360-20091级三相费控智能电能表(无线)技术规范,QGDW 361-20091级三相费控智能电能表(载波)技术规范,QGDW 362-20091级三相费控智能电能表技术规范,QGDW 363-20091级三相智能电能表技术规范,QGDW 364-2009单相智能电能表技术规范,QGDW 365-2009智能电能表信息交换安全认证技术规范,智能表相关术语,智能电能表 smart electricity meter,由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成,具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表。,需量 demand,规定时间内的平均功率。,需量周期 demand interval,测量平均功率的连续相等的时间间隔。,最大需量 maximum demand,在规定的时间段内记录的需量的最大值。,智能表相关术语,滑差时间 sliding window time,依次递推用来测量最大需量的小于需量周期的时间间隔。,冻结 freeze,存储特定时刻重要数据的操作。,时段、费率 time consumption,rates,将一天中的24小时划分成的若干时间区段称之为时段;一般分为尖、峰、平、谷时段。,与电能消耗时段相对应的计算电费的价格体系称为费率。,智能表相关术语,介质 intermediary,用于在售电系统与电能表之间以某种方法传递信息的媒体。根据使用不同,可以将介质分为两类:固态介质和虚拟介质。,固态介质 solid intermediary,具备合理的电气接口,具有特定的封装形式的介质,如接触式IC卡、非接触式IC卡(又称射频卡)等。,虚拟介质 virtual intermediary,采用非固态介质传输信息的介质,可以为电力线载波、无线电、电话或线缆等。,智能表相关术语,CPU卡 CPU card,配置有存储器和逻辑控制电路及微处理(MCU)电路,能多次重复使用的接触式IC卡。,射频卡 radio frequency card,一种以无线方式传送数据的具有数据存储、逻辑控制和数据处理等功能的非接触式IC卡。,ESAM模块 ESAM module,嵌入在设备内,实现安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能。,智能表相关术语,剩余金额 charge balance,在电能表中记录的可供用户使用的电费金额,该金额应大于等于零。,透支金额 overdraft,用户已使用但未缴纳电费的金额值,该值小于零。,透支门限金额 limiting overdraft,允许用户合法使用的最大透支金额。,报警金额 limiting charge,剩余金额的报警值,当剩余金额小于等于报警值时,电表给出光报警。,智能表相关术语,负荷开关 load switch,用于切断和恢复用户负载的电气开断设备。,低压电力线载波 LV power line carrier,将低压电力线作为数据/信息传输载体的一种通信方式。,公网通信,communication via public network,采用无线公网信道,如:GSM/GPRS、CDMA等实现数据传输的通信。,智能表相关术语,阶梯电量 step power quantity,在一个约定的用电结算周期内,把用电量分为两段或多段,每一分段对应一个单位电价;单位电价在分段内保持不变,但是可随分段不同而变化。,阶梯电价 step tariff,针对阶梯电量制定的单位电价。,临界电压 critical voltage,电能表能够启动工作的最低电压,此值为参比电压下限(对宽量程的电能表此值为参比电压下限)的60%。,智能表相关术语,失压 loss of voltage,在三相(或单相)供电系统中,某相负荷电流大于启动电流,但电压线路的电压低于电能表参比电压的78%时,且持续时间大于1分钟,此种工况称为失压。,全失压 no-voltage,若三相电压(单相表为单相电压)均低于电能表的临界电压,且负荷电流大于5%额定(基本)电流的工况,称为全失压。,断相 loss of phase,在三相供电系统中,某相出现电压低于电能表的临界电压,同时负荷电流小于启动电流的工况。,智能表相关术语,失流 loss of current,在三相供电系统中,三相电压大于电能表的临界电压,三相电流中任一相或两相小于启动电流,且其他相线负荷电流大于5%额定(基本)电流的工况。,掉电 power fail,三相电压(单相表为单相电压)均低于电能表临界电压,且负荷电流不大于5%额定(基本)电流的工况。,不同安装环境适用表类型,安装环境,电能表适用类型(推荐),关口,0.2S级三相智能电能表、0.5S级三相智能电能表、1级三相智能电能表,100kVA以上,专变用户,100kVA以下,专变用户,0.5S级三相费控智能电能表(无线)、1级三相费控智能电能表、1级三相费控智能电能表(无线),公变下,三相用户,1级三相费控智能电能表、1级三相费控智能电能表(载波)、1级三相费控智能电能表(无线),公变下,单相用户,2级单相本地费控电能表、2级单相本地费控电能表(载波)、2级单相远程费控电能表、2级单相远程费控电能表(载波),功能要求,电能计量,需量测量,实时硬时钟,费率和时段,至少支持尖、峰、平、谷四个费率。,至少可设2个年时区;至少可以设8个日时段;时段可以跨越零点设置。,支持节假日、公休日特殊费率时段。,具有两套可编程的费率和时段,可在设定时间切换。,电表清零、需量清零,功能要求,数据存储,存储上12个结算日的单向或双向总电能和各费率电能数据;,存储上12个结算日的单向或双向最大需量、各费率最大需量及其出现的日期和时间数据;月末转存的同时,当月最大需量值应自动复零。,在电能表断电的情况下,所有与结算有关的数据应至少保存10年,其它数据至少保存3年。,功能要求,冻结,定时冻结:按照约定的时间及间隔冻结电能量数据;每个冻结量至少应保存12次。,瞬时冻结:冻结当前的日历、时间、所有电能量和重要测量量的数据;应保存最后3次数据。,日冻结:存储2个月以上每天零点时刻的电能量。,约定冻结:在新老两套费率/时段转换、阶梯电价转换或特殊需要时,冻结电能量以及其他重要数据。,整点冻结:存储96个以上整点或半点的有功总电能。,功能要求,事件记录,记录各相失压的总次数,最近10次失压发生时刻、结束时刻及对应的电能量数据等信息;,记录各相断相的总次数,最近10次断相发生时刻、结束时刻及对应的电能量数据等信息。,记录各相失流的总次数,最近10次失流发生时刻、结束时刻及对应的电能量数据等信息。,记录最近10次全失压发生时刻、结束时刻、及对应的电流值;全失压后数据保存时间应不小于180天;,功能要求,事件记录,记录电压(流)逆相序总次数,最近10次发生时刻、结束时刻及其对应的电能值。,记录掉电的总次数,最近10次掉电发生及结束的时刻。,记录需量清零的总次数,最近10次需量清零的时刻、操作者代码。,记录编程总次数,最近10次编程的时刻、操作者代码、编程项的数据标识。,记录校时总次数(不包含广播校时),最近10次校时的时刻、操作者代码。,功能要求,事件记录,记录最近10次远程拉闸、最近10次远程合闸事件,记录拉、合闸事件发生时刻及对应的电能量数据。,记录最近10次过负荷总次数、总时间。,记录打开表盖的总次数,最近10次打开表盖事件的发生时刻、结束时刻。,记录打开端钮盖的总次数,最近10次打开端钮盖事件的发生时刻、结束时刻。,永久记录电表清零事件的发生时刻及电能量数据。,支持故障、窃电等重要事件记录主动上报。,功能要求,RS485通信,与电能表内部电路实行电气隔离,有失效保护电路。,接口应能耐受交流电压380V、2分钟不损坏。,速率可选1200bps、,2400bps,、4800bps、9600bps。,红外通信,具备调制型或接触式红外接口。,调制型红外接口的缺省的通信速率为1200bps。,功能要求,载波通信,电能表可配置窄带或宽带载波模块。,载波通信接口应有失效保护电路,即在未接入、接入或更换通信模块时,不应对电能表自身的性能、运行参数以及正常计量造成影响。,公网通信,当有重要事件发生时,应主动上报主站。,无线(GSM/GPRS、CDMA等)通信模块应符合通信行业标准YD/T 1214和YD/T 1208的有关要求。,支持,TCP,与UDP两种通信方式;在TCP方式下,到心跳周期时,应主动与主站心跳3次;,支持“永久在线”、“被动激活”两种工作模式;可由主站设定。,功能要求,电能量脉冲输出,多功能信号输出,可选择输出时间信号、需量周期信号或时段投切信号;电能表上电后,多功能信号输出初始化为时间信号输出。,输出信号为80ms20ms的脉冲信号。,控制输出,输出控制外部报警装置或负荷开关的电脉冲或电平开关信号。,功能要求,显示,循显、键显;循显间隔可设置;键显时应启动背光。,可显示电能量、需量、电压、电流、功率、时间、剩余金额等各类数值;,可显示功率方向、费率、象限、编程状态、相线、电池欠压、故障(如失压、断相、逆相序)等符号;,显示内容编码、出错代码;,显示内容可通过编程进行设置。,具有停电后唤醒显示的功能。,功能要求,测量,可测量总及分相有功功率、无功功率、功率因数、分相电压、分相(含零线)电流、频率等运行参数。测量误差不超过1%。,编程开关,密码验证,通过密码验证才能执行编程或其他特殊操作。,密码采用两级管理,密码权限等级不同,可执行的操作不同。,连续3次密码输入错误,自动关闭编程功能24小时。,功能要求,费控功能,本地费控通过CPU卡、射频卡等固态介质实现;远程费控通过公网、载波等虚拟介质和远程售电系统实现。,当剩余金额报警金额时,以声、光等方式提醒用户;,当剩余金额透支门限金额时,控制负荷开关中断供电;,续费后,电能表处于允许合闸状态,由用户人工恢复供电。剩余金额不能超过囤积金额;,完成电费预存后,应能将剩余金额、用电参数等信息,返写至固态介质或通过虚拟介质传回售电系统。,电能表应能对非指定介质或非法操作进行有效防护。,购电卡插入电能表后3s内,应完成相应的读写操作。,不提倡通过载波通信实现用电参数的远程预置。,功能要求,负荷记录(仅三相表),内容由“电压、电流、频率”、“有、无功功率”、“功率因数”、“有、无功总电能”、“四象限无功总电能”、“当前需量”六类数据项中任意组合。,间隔时间可在160min内任意设置;不同类别的负荷记录间隔时间可相同,也可不同。,至少保证在记录有功总电能、无功总电能,间隔时间为1min的情况下不少于30天的数据量。,阶梯电价,具有两套阶梯电价,可在设置时间点启用另一套阶梯电价计费。,功能要求,停电抄表,在停电状态下,能通过按键或非接触方式唤醒电能表抄读数据。,电能表停电唤醒后应能通过红外通信方式抄读表内数据。,报警,发光或声音报警输出,光报警采用红色常亮指示。,声报警生效后,可通过按键关闭。,报警事件包括:失压、失流、逆相序、过载、功率反向(双向表除外)、电池欠压等。,功能要求,辅助电源(仅0.2s、0.5s的非费控表),电能表可配置辅助电源接线端子。,辅助电源供电电压为100240V交、直流自适应。,应以辅助电源供电优先;线路和辅助电源两种供电方式应能实现无间断自动转换。,安全认证,通过固态介质或虚拟介质对电能表进行参数设置、预存电费、信息返写和下发远程控制命令操作时,需通过严格的密码验证或ESAM模块等安全认证,以确保数据传输安全可靠。,ESAM模块建议使用SM1国密算法。,单相费控智能表功能配置,计量及结算日转存,正向有功总电能,时间,日历、计时和闰年切换,通信,RS485接口,正向各费率有功电能,两套费率、时段转换,红外接口,瞬时/约定/定时/日冻结,正向总有功电能,两套阶梯电价转换,载波接口,正向各费率有功电能,广播对时,测量,分相电压,总有功功率,事件记录,清零事件,分相电流,冻结时间,编程事件,零线电流,整点,冻结,正向总有功电能,校时事件,总有功功率,反向总有功电能,开表盖事件,其它,停电显示,冻结时间,拉闸事件,安全保护,清零,电表清零,合闸允许事件,费控功能,输出,控制信号,(外控),显示,自动循环显示,阶梯电价,电量脉冲,按键循环显示,时钟信号/时段投切,自检显示,三相费控智能表功能配置,计量以及结算日转存,正向有功总电能,显示,自动循环显示,通信,RS485接口,反向有功总电能,按键循环显示,红外接口,正向各费率有功电能,自检显示,载波接口(仅载波),反向各费率有功电能(0.5s),测量,分相电压,公网模块(仅无线),正向分相有功电能,分相电流,时间,日历、计时和闰年切换,四象限无功电能(0.5s),总有功功率,两套费率、时段转换,组合无功电能1,事件记录,失压(A,B,C)事件,两套阶梯电价转换,组合无功电能2,断相(A,B,C)事件,广播对时,正向有功最大需量,失流(A,B,C)事件,输出,控制信号,瞬时/约定/定时/日冻结,正向总有功电能,全失压事件,电量脉冲,正向各费率有功电能,掉电事件,时钟信号/时段投切,反向总有功电能,清零事件,需量周期信号,四象限无功电能(0.5s),编程事件,停电抄表,组合无功电能,校时事件,停电显示,正向有功最大需量,电压逆相序,安全保护,总有功功率,开表盖事件,其它,负荷记录,冻结时间,开端钮盖事件,费控功能,清零,需量清零,拉闸事件,阶梯电价,电表清零,合闸允许事件,三相智能表功能配置,计量以及结算日转存,正向有功总电能,瞬时/约定/定时/日冻结,正向总有功电能,事件记录,失压(A,B,C)事件,反向有功总电能,正向各费率有功电能,断相(A,B,C)事件,正向各费率有功电能,反向总有功电能,失流(A,B,C)事件,反向各费率有功电能,反向各费率有功电能,全失压事件,正向分相有功电能,四象限无功电能,掉电事件,四象限无功电能,组合无功电能,清零事件,组合无功电能1,正向有功最大需量,编程事件,组合无功电能2,总有功功率,校时事件,正向有功最大需量,分相有功功率,电压逆相序,正向有功各费率最大需量,冻结时间,开表盖事件,反向有功最大需量,清零,需量清零,开端钮盖事件,反向有功各费率最大需量,电表清零,通信,RS485接口,输出,电量脉冲,显示,自动循环显示,红外接口,时钟信号/时段投切,按键循环显示,其它,停电抄表,需量周期信号,自检显示,停电显示,测量,分相电压,时间,日历、计时和闰年切换,安全保护,分相电流,两套费率、时段转换,辅助电源,总有功功率,广播对时,负荷记录,分相有功功率,性能要求,规格要求,机械性能要求,安全要求,表壳、表盖、端子盖、端子座、表座,通信接口:电气隔离,铭牌、按键、封印、接线图、包装、表内配件,插口:防尘、防水,卡座:触点压力0.6N、接触电阻2万次,负荷开关:寿命6000次,电池:容量1.2Ah、可维持内部时钟工作时间累计5年,性能要求,适应环境要求,温度范围,工作温度范围为2560;工作极限温度范围为4070;,贮存和运输极限温度范围为4070。,需求单位可根据实际使用情况对温度范围提出特殊要求,大气压力,63.0kPa 106.0 kPa(海拔4000 m及以下),相对湿度,年 平 均,75,30天(一年内这些天是以自然方式分布),95,在其他天偶然出现,85,性能要求,电气性能要求,功率消耗,电压线路:非通信时1.5W(10VA);通信时3W(12VA),电流线路:1VA。,电源电压影响,规定的工作范围0.9Un1.1Un,扩展的工作范围0.8Un1.15Un,极限工作范围0.0Un1.15Un,电压线路施加380V交流电压1小时,试验后应能正常工作,电源中断对电能表应无实质性影响,施加30Imax的过电流10mS,试验后应能正常工作,自热影响:精度0.7%变化,环境温度为40,加1.15Un、1.2Imax,温升5.5mm、爬电距离10mm(户外)II类防护、按,GB/T 17215.211-2006做,脉冲电压,和,交流电压试验,性能要求,准确度要求,验收检验:误差限的60%范围,环境温度对日计时误差的影响不应超过0.1s/(d,C),一致性要求,对同一被试样品,在Ib、1.0/0.5L重复测试,相同测试点误差不应超过0.2%。,同一批样品同一测试点的误差与平均值的偏差:Ib(1.0、0.5L)时为,0.3%、0.1Ib(1.0)时为,0.4%,电能表基本误差按照负载电流从小到大,然后从大到小的顺序进行两次测试,在功率因数1.0、负荷电流0.01IbImax变化范围内,误差变化的绝对值应0.25%。,Imax/Ib97%、现场条件 80%,对被试电能表的累计电能数据以5min的间隔进行采集,数据精确到0.1 kWh,数据量不少于2000组,电能数据抄读总差错率应为0。,性能要求,电磁兼容性(,GB/T17215.211-2006),静电放电抗扰度试验,射频电磁场抗扰度试验,快速瞬变脉冲群试验,射频场感应的传导骚扰抗扰度试验,浪涌抗扰度试验,衰减震荡波抗扰度试验,无线电干扰抑制,软件要求,厂家应提供操作应用软件(掌机、上位机),涉及计量准确性的软件设置功能应提供明确的说明资料,并经试验验证。,表内软件和操作应用软件必须成熟、完整,表内软件出厂后不允许远程及现场升级更改;操作应用软件应满足用户要求。,软件要有良好的向下兼容性。,操作应用软件应采用权限和密码分级管理体系,应能记录操作人员、操作时间、操作项目等信息,能备份被改写的内容。,性能要求,可靠性要求,在正常工作条件下,电能表的平均寿命不少于10年。,采用截尾序贯法进行可靠性试验。,元器件要求,提供基于元器件应力法的电能表可靠性预计报告;,报告内容包括电能表设计方案、选用的主要元器件性能、可靠性相关工艺控制措施、可靠性计算过程及结果等。,报告内容中的主要元器件至少应包括计量专用芯片、CPU、液晶、电解电容、压敏电阻、电流互感器、电压互感器、晶振、片式二极管、片式电阻、片式电容、光耦、电池等。,报告内容中的元器件信息应包含:生产制造企业名称、产品型号、规格、主要性能、质量品级等。,全性能试验项目,外观、标志,电源电压影响,冻结功能,冲击试验,基本误差,短时过电流影响试验,报警功能,振动试验,电能表常数试验,自热试验,静电放电抗扰度试验,耐热和阻燃试验,起动试验,温升试验,射频电磁场抗扰度试验,卡座,潜动试验,接地故障抑制试验,(三相四线互感器表),快速瞬变脉冲群抗扰度试验,负荷开关,环境温度影响,浪涌抗扰度试验,接线压力试验,影响量试验,脉冲电压试验,射频场感应的传导骚扰抗扰度,通信规约一致性检查,计度器总电能示值误差,交流电压试验,衰减振荡波抗扰度,数据传输线抗干扰试验,费率时段电能示值误差,电能计量功能,无线电干扰抑制,载波通信性能试验,日计时误差,最大需量功能,高温试验,误差变差试验,日计时误差的影响,费率和时段功能,低温试验,误差一致性试验,最大需量误差,事件记录功能,交变湿热试验,负载电流升降变差试验,测量误差试验,费控功能,阳光辐射防护试验,电流过载试验,剩余电量递减准确度,脉冲输出功能,防尘和防水试验,费控功能验证试验,功率消耗,显示功能,弹簧锤试验,安全认证试验,供货可靠性要求,在正常工作条件下,电能表的平均寿命不少于10年。,产品在正常使用条件下,若5年内因质量问题导致批量失效,则供方应负责无偿更换。,产品在招标前需进行全性能试验,样品方式为“送检”,买方可选择在供货方库房抽样或到货后抽样进行全性能试验,按GB2829选择判别水平I、不合格质量水平RQL=30的二次抽样方案:,4 0 2,4 1 2,n Ac Re,=,送检要求,电能表制造单位所送样品必须为“盲样”:,不得带有制造单位的任何标志(如计量器具生产许可证证号、型号、厂家商标、制造厂名称、国网公司固定资产条形码等)、信息和特殊标记,,须按智能电能表型式规范要求标明“参比电压”、“参比电流”、“脉冲常数”、“不带型号的名称”。,样品上盖内隐蔽处、外面无法看到的部位应贴有制造单位名称标签。,全性能检验判断标准,送检样品出现不符合“盲样”要求或未按送检公告要求的参数进行设置,检测单位将停止检测,并视同该类型电能表不能满足采购的技术要求;,任意一只样品的任意一项试验项目不满足该技术要求,则判断该厂商的该类型电能表不能满足采购的技术要求。,产品验收过程,抽样验收,:对每批电能表按本标准规定验收检验项目进行检验,确定批电能表的质量是否可以接收。由由网省级电能计量中心(试验院)或地(市)级电能计量中心开展抽样检验,全检试验,:抽样检验通过后,由网省级或地(市)级电能计量中心进行100%验收检验。全检验收基本误差的误差限值按照最新JJG596中要求误差限的60%的要求进行验收。,批量范围N,抽样样本数量n,Ac,Re,501,1200,80,2,3,1201,3200,125,3,4,3201,10000,200,5,6,10001,35000,315,7,8,35001,150000,500,10,11,150001,500000,800,14,15,500001,1250,21,22,验收标准,有下列情形之一者则判定验收不合格,买方对本批次产品采取退货处理。,依据投标样品,未经买方有效书面确认,出现元器件不符、工艺简化、软件改动等改动产品的情况;,依据技术规范,抽样全性能试验、抽样验收试验及全检试验样品中出现电磁兼容、功能、通信测试不通过;,抽样全性能试验、抽样验收试验检测结果不满足判定标准要求;,全检验收合格率低于98.5%;,验收检测过程中发现有3只及以上样品存在同类问题,判定该批次产品存在质量隐患。,全检验收合格批次中经检验不合格的电能表卖方应给予免费退换。,国网智能电能表知识培训,技术篇,本地费控电能表信息交换示意图,营销其它系统,银行接口前置机,密码机,银行代理服务器,网络服务器,营业柜台,ATM,自助终端,居民家用电脑,IC,卡读写器,内嵌,PSAM,IC卡读写器,分局局域网,电力网点,开户、售电,用户卡,本地费控,智能电表内嵌ESAM,银行主机,售电主机,用户卡,用户卡,用户卡,电力公司,接口前置机,IC,卡读写器,内嵌,PSAM,远程费控电能表信息交换示意图,银行,接口前置机,密码机,电力公司,接口前,置机,银行代理服务器,网络服务器,营业柜台,ATM,自助终端,居民家,用电脑,集中器,银行主机,售电主机,采集系统主站,采集器,远程费控智能电表,内嵌ESAM,营销其它系统,无线传输通道,CPU卡与逻辑加密卡区别,CPU卡,内部有CPU,可对信息进行逻辑与时序操作,加密信息不可逆,验证的是随机加密的密文,完成一次认证过程需要多次的信息交互,读存贮单元内容也需要按协议执行,逻辑加密卡,内部只有逻辑电路与存贮单元,密码验证为明文验证,一次交互即完成,用户卡、ESAM信息交换过程,利用离散因子从ESAM模块获取随即数1和密码1,向用户卡发复位指令并获取离散因子,选择电表应用目录文件,利用从ESAM模块获取的随机数,从用户卡获取密码2,比较密码1和密码2是否一致,从用户卡获取随机数2,利用离散因子和随机数2从ESAM模块获取加密信息1,向用户卡发加密信息1,用户卡权限认证,从ESAM模块获取随机数3,利用随机数3,从用户卡读取文件数据与MAC,数据与MAC送ESAM卡,完成对应文件的写操作,从,用户卡,获取随机数3,利用随机数3,从ESAM模块读取返写信息文件数据与MAC,数据与MAC送,用户卡,,完成返写操作,用户卡,ESAM,ESAM,用户卡,取,8,字节随机数,1,,,加密随机数,MAC,计算,发送分散因子,和取随机数指令,返回随机数1,和密文1,发送密文,1、随机数1、分,散因子和身份认证指令,返回随机数2,发送随机数2、,分离散,因子和充值信息,返回带,MAC的充值指令,发送,MAC的充值指令,加密随机数,1,,得到密文2,,比较密文1和,密文2是否相,等;相等认,证成功,否,则失败。成,功后取四字,节随机数2,充值,,返回结果,加密机,主站,电能表,ESAM,电能表远程充值流程,(例),分散因子=0000+6B表号,卡片分类,总控卡,每套件一张,只有总控卡插入写卡器主卡槽,才可进行写卡操作,。,密钥下装卡,密钥恢复卡,测试母卡,用于远程费控测试,测试卡,参数预置卡,现场参数设置卡,继电器测试卡,ESAM数据回抄卡,增加电费卡,表号设置卡,用户卡(开户卡、购电卡、补卡),测试设备,本地费控,ART-RD1001 读写卡器(双插卡口、USB),总控卡,密钥下装卡,密钥恢复卡,测试卡,智能电能表SM1算法安全芯片开发配套软件,远程费控,ART-RD1000 读卡器(单插卡口、USB),测试母卡,软件(自行开发),参数预置测试,测试项目,测试参数预置卡能否正常对电表的规定参数进行设置。,使用的功能卡,数据回抄卡、参数预置卡。,测试方法步骤,发一张参数预置卡,输入以下参数:预制金额、报警金额,1,、报警金额,2,、透支金额、两套费率参数等参数信息;,用,ESAM,数据回抄卡读出电表中上述数据项的当前值,并记录;,参数预置卡插表,按编程开关,进行参数设置,直到提示读卡成功;,用,ESAM,数据回抄卡读出电表中上述数据项的当前值,观察是否和设定值一致。,要求,表具显示读卡成功;,插卡后,电表中的数值就是设定值;,费率设置功能测试,测试项目,测试电能表是否能够通过现场参数设置卡正常设置费率,使用的功能卡,数据回读卡、现场参数设置卡。,测试方法步骤,输入两套费率,修改参数更新标志,发一张现场参数修改卡;,表具插卡,按编程开关,进行参数设置,直到提示读卡成功;,用,ESAM,数据回读卡读出电表中上述数据项的当前值,观察是否和设定值一致。,要求,插上现场参数设置卡后,能够正确将费率设入电表。,密钥修改和恢复测试,测试项目,测试电表修改或者恢复密钥的功能;测试修改密钥卡使用次数功能。,使用功能卡,密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡、用户卡。,测试方法步骤,一测试密钥修改和恢复功能;,从密钥管理中心领取一张密钥下装卡和一张密钥恢复卡,并且记录密钥下装卡的使用次数;,密钥下装卡插表,,按编程开关,进行参数设置,,直到提示读卡成功;,按参数设置卡测试步骤插卡测试,如果不成功;,发一张用户卡,作开卡业务;,用户卡插表,直到提示读卡成功;,密钥恢复卡插表,,按编程开关,进行参数设置,,直到提示读卡成功;,按参数设置卡测试步骤插卡测试,直到成功。,二测试密钥下装卡使用次数,领取一张密钥下装卡,使用次数设为,10,;,密钥下装卡分别插,10,块电表,并且成功;,密钥下装卡插第,11,块表,不成功,并且提示次数错。,要求,插密钥下装卡后,参数设置卡插表不成功,用户卡插表成功;,插密钥恢复卡后,参数设置卡插表成功;,密钥下装卡使用次数为,0,时,无法继续使用。,报警功能测试,测试项目,测试剩余金额达到预置的报警金额值时,是否发出报警提示。,使用的功能卡,参数预置卡。,测试方法步骤,用参数预置卡设定剩余金额、报警金额,1,和报警金额,2,;,对电表进行走电测试,察看金额到达报警金额值是否按报警要求有报警提示。,要求,剩余金额达到预置的报警金额值时,电表按要求发出提示。,表号识别测试,测试项目,开户卡初次插表,判别用户号。,使用功能卡,开户卡、密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡、ESAM数据回抄卡。,测试方法步骤,使用,ESAM,数据回抄卡预先抄写电表当前表号,并且记录;,发一张表号相同的开户卡;,表具插卡,直到提示读卡成功;,恢复密钥,插参数预置卡,修改密钥,表具初始化到开户前的状态,发一张表号不同的开户卡;,表具插卡,提示表号错。,要求,表号与电表中相对应,成功,否则失败。,用户卡类型识别测试,测试项目,电表在不同的状态只认不同的用户卡类型。,使用功能卡,用户卡、密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡、ESAM数据回抄卡。,测试方法步骤,准备一块未开户电表;,制作一张开户卡,用户卡类型写成购电卡类型;,表具插卡,提示卡类型错;,重新写卡,用户类型写成正常的开户类型;,表具插卡,直到提示读卡成功;,继续购电,用户类型设为购电卡类型,插表,直到成功;,再次购电,用户类型设为开户卡类型,插表,卡类型错。,要求,未开户电表只认开户卡;,已经开卡购电的电表,不认开户卡。,用户号设置测试,测试项目,首次插用户卡能够成功设置用户号。,使用的功能卡,开户卡、密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡。,测试方法步骤,准备一块用户号为零的电表;,作一张用户号为零的开户卡;,表具插卡,提示读卡成功;,用,ESAM,数据回抄卡看电表用户号;,比较所查用户号是否正确。,要求,表内用户号与用户卡带进的用户号相同。,用户号识别测试,测试项目,表具识别用户卡中的户号,拒绝处理用户号不同的用户卡。,使用的功能卡,用户卡、密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡、ESAM数据回抄卡。,测试方法步骤,对已经开卡的电表购电写卡,故意将写入的用户号设为与电表不同;,表具插卡,提示用户号错;,用,ESAM,数据回抄卡查表,检验用户号是否改变。,要求,用户号不同,电表应该不作任何处理,且提示符合要求。,参数设置测试,测试项目,在编程开关协助下,用户卡能够对电表中的报警金额1、报警金额2进行设置。,在编程开关协助下,用户卡能够对电表的费率进行修改。,使用的功能卡,用户卡、密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡、ESAM数据回抄卡。,测试方法步骤,用,ESAM,数据回抄卡,抄读电表中的初始参数;,发一张用户卡,参数与电表初始参数不同;,表具插卡,按编程开关,进行参数设置,直到提示读卡成功,用,ESAM,数据回抄卡,抄读电表中的数据,与初始参数比较应相同;,再次更改参数,发一张用户卡;,表具插卡,不按编程开关,直到提示读卡成功;,用,ESAM,数据回抄卡,抄读电表中的数据,与初始参数比较应不同。,要求,插卡,按编程开关,用户卡的参数设置到电能表中,插卡,不按编程开关,用户卡不能修改参数,只实现购电,数据返写测试,测试项目,用户卡数据返写。,使用的功能卡,用户卡、密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡、ESAM数据回抄卡。,测试方法步骤,用,ESAM,数据回抄卡抄读电表数据,并且记录;,发一张用户卡,清空返写数据区,插表,直到提示读卡成功;,读用户卡返写信息;,比较,ESAM,数据回抄卡抄读的数据与用户卡返写的数据是否一致。,要求,用户卡返写数据和,ESAM,数据回抄卡,抄写数据一致。,充值测试,测试项目,表具充值交易,购电累计。,使用功能卡,用户卡、密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡、ESAM数据回抄卡,测试方法步骤,先使用,ESAM,数据回抄卡抄写并保存表具初始数据;,发一张开户卡,写入的购电信息:卡内购电次数,表内购电次数,+1,,重复,3)4),;,修改用户卡购电信息:卡内购电次数,=,表内购电次数,+1,,重复,3)4),。,要求,前三次插卡,表具数据不会变化;,最后一次插卡后,表内购电次数,=,卡内购电次数,表内新剩余金额,=,卡内购电金额,+,表内旧剩余金额。,补卡功能测试,测试项目,表具自动识别补发卡,保持购电数据的一致性。,使用的功能卡,用户卡、密钥下装卡、密钥恢复卡、参数预置卡、ESAM数据回抄卡。,测试方法步骤,发一张用户卡,1,,购电并且插表充值,2,次,保证每次都成功;,使用,ESAM,数据回抄卡抄写并保存表具初始数据;,换一张用户卡,2,作补卡业务,写卡数据:卡内购电次数,=,表内购电次数;,表具插卡充值,直到成功提示;,用,ESAM,数据回抄卡抄写表具数据,读出后观察购电信息,应与初始数据相同;,插老的用户卡,提示非法卡;,用新卡作购电业务:卡内购电次数,=,表内购电次数,+1,;,表具插卡充值,直到提示读卡成功;,用,ESAM,数据回抄卡抄写表具数据,读出后观察表具购电信息、本次购电金额、剩余金额、购电次数应该都增加;,继续作购电业务:卡内购电次数,=,表内购电次数,+1,;,换用户卡,3,作补卡业务,插表,直到提示读卡成功;,用,ESAM,数据回抄卡抄写表具数据,读出后观察表具购电信息、本次购电金额、剩余金额、购电次数是否被修改;,插老的用户卡,提示非法卡。,要求,补卡后插表,如果前用户卡在已插表丢失,则补卡插表金额不增加;,补卡后插表,如果前用户卡在未插表丢失,则补卡插表金额增加;,补卡插表后老卡作废。,防攻击能力测试,测试项目,电能表应具有一定的防攻击能力,防止恶意充值。,使用的功能卡,用户卡、模拟恶意攻击设备、ESAM数据回抄卡。,测试方法步骤,发行一张用户卡;,采用模拟恶意充值设备进行截获、篡改、重放购电测试;,判断电能表是否可以防止非法充值;,要求,电能表能够有
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