1、数字化电能表ME2SN表光纤接口使用说明书IEC6185092数字化电能表ME2(SN)表(光纤接口)使用说明书(IEC61850-9-2)1 概述DTSD341/DSSD331（配置号为ME2(SN)）三相电子式多功能电能表是一款符合DL/T 614多功能电能表标准的0.2S级和0.5S级三相电子式多功能电能表。其主要特点为计量信号为数字流输入、高速的数据处理能力、电源采用双路外接电源供电。适用于采用IEC61850-9-1/2标准协议的电能计量体系。DTSD341/DSSD331（配置号为ME2(SN)）三相电子式多功能电能表的研发与生产符合以下标准：GB/T 15543电能质量 三相电压
2、允许不平衡度GB/T 178822级和3级静止式交流无功电能表GB/T 178830.2S级和0.5S级静止式交流有功电能表DL/T 614 多功能电能表DL/T 645 多功能电能表通信规约（威胜公司对此协议有扩展）IEC61850-9-2 数字化变电站通信规约1.1 工作原理DSSD331/DTSD341（配置号为ME2(SN)）三相电子式多功能电能表是一款遵循IEC61850-9-2LE（数字化变电站内通信规约）协议的全新的数字接口式多功能电能表，采用当今世界流行的高档电能表设计方案：数字信号处理器与中央微处理器相结合的构架，将数字信号处理器的高速数据吞吐能力与中央微处理器 复杂的管理能
3、力完美结合。通过协议处理芯片获取合并单元的数据协议包，传送至数字信号处理单元完成对电参量测量，电能累计以及电能的计算等任务，后与中央微处理器进行数据交换，由中央微处理器最终完成表计的显示，数据统计，储存，人机交互，数据交换等复杂的管理功能。其整表硬件原理框图如图1所示。图 1 原理框图1.2 面板说明电表面板说明详见图2所示。图2 面板布置图1.4 技术参数1.4.1 基本技术参数项 目技 术 参 数工作电源交流（110-220V） 直流（220V20%）参比频率50Hz/60Hz接口类型2，光纤接口SC（光波长 1300nm/多模光纤/100M）（用户可配置选择其中一种接口方式）准确度等级总
4、有功：0.2S，无功：1级工作温度-055（点阵液晶显示模块低温限制）极限工作温度-065相对湿度95%(无凝露)功耗8W，15VAMTBF1.5105 h1.4.2 日历时钟参数时 钟 误 差0.5 s/d(参比温度:23)时钟频率1Hz内部电池寿命（注）10年注：内部电池仅用于内部时钟1.4.3 脉冲输出参数 脉冲常数：（出厂默认值）有功脉冲常数(imp/kWh)无功脉冲常数(imp/kvarh)2000020000*脉冲常数可根据用户要求调整！电气参数：脉冲输出宽度(8010)ms（默认），其它可设最大容许通过电流15mA（DC）工 作 电 压5V24V（DC）1.4.4 其他参数数据存
5、贮1.关键数据存储：各费率电能量、需量数据、设置参数、复费率数据、事件记录、校表参数等等，容量：32k字节；2.负荷曲线存储：记录负荷曲线要求的二类数据，容量：4M字节；外 形 尺 寸长宽厚=285mm172mm80mm净 重大约1.9kg2术语2.1 需量周期（Demand interval） 测量平均功率的连续相等的时间间隔。2.2 最大需量（Maximum demand）在指定的时间区间内，需量周期中测得的需量最大值。2.3 滑差（窗）时间（Sliding window time）采用依次递推方式来测量最大需量的时间间隔，该时间间隔小于需量周期。2.4 尖、峰、平、谷、脊谷、尖谷时段 电
6、力系统日负荷曲线最突出的时段称为尖时段；高峰负荷对应的时段称为峰时段；低谷负荷对应的时段称为谷时段；比谷负荷更低一级负荷对应的时段称为脊谷时段；最低负荷对应的时段称为尖谷时段；尖、峰、谷、脊谷、尖谷时段外对应的时段称为平时段。 3功能介绍3.1分时计量电能（6费率，四象限）电表可以计量总及6个费率的输入/输出有功、输入/输出无功及四象限无功电能，四象限定义详见图3所示。输入/输出无功的计量方式有以下二种定义: 输入无功电能象限无功电能+象限无功电能；输出无功电能象限无功电能+象限无功电能；输入无功电能象限无功电能+象限无功电能 输出无功电能象限无功电能+象限无功电能； 实际使用时，输入/输出无
7、功计量方式通过外部编程来选择采用或是。有功准确度等级为0.2S级，无功准确度等级为1级, 无功1级是参照GB/T172151级和2级静止式交流有功电能表标准检定而得到的。年时区是指在一年当中有若干个日期段，在每个不同的日期段中，对应有不同的日时段表；而不同的日时段表，对应有不同的费率划分。在普通的年时区之外还另外划有两类特殊的日期：周休日及公共节假日，它们可以选择对应的日时段表。日时段是指将一天分为若干个时段，每个时段对应一种费率。注： 如果取垂直向上作为电压矢量并画出代表单相或三相平衡系统的电流矢量线，则该电流矢量将指明其它量的状态； 本图的参考矢量是电压矢量（取向上为正方向）； 电流矢量I
8、随相角改变方向； 电压U和电流I间的相角以顺时针方向为正。 图 3 有功和无功功率的几何表示示意图本电表一年最多可设置14个年时区（不包括节假日和周休日），最多可有12套不同的日时段表，最大日时段数为14，最大公共节假日数为13。最大费率数为6。6个费率依次为：费率1（T1尖）、费率2（T2峰）、费率3（T3平）、费率4（T4谷）、费率5（T5脊谷）、费率6（T6尖谷），它们可以根据需要进行编程设定，当前费率可在液晶显示屏幕的左下角显示查看（显示方式：T1T6）。注：如果时段表中某一时段的费率号大于费率数时，此时段的电量计入最大费率数（如：若最大费率数为4,则该段电量计入费率4）。3.2测量电
9、压、电流、频率及功率电表能测量各相/各元件的电压（显示分辨率：0.01V）、电流（显示分辨率：0.001A），测量总及各相/各元件的有功功率、无功功率、功率因数及电网频率。根据需要也可计算出三相三线制时各线对虚拟中点的电参量值。有功功率（W）及无功功率（var）的计算分辨率均为0.0001，显示分辨率最大为0.0001。通过液晶显示屏左下角的字符“P”及“”“”组合实时指示当前总有功功率的方向；“Q”和“14”组合实时指示当前总无功功率象限。频率的显示分辨率为0.001Hz.。3.3计算最大需量电表可以计量总及6个费率的输入/输出有功、输入/输出无功及四象限无功最大需量及其发生时间。最大需量周
10、期和滑差时间可按照DL/T 614-1997中的定义设置：需量周期可在5、10、15、30、60min中选择，滑差（窗）式需量周期的滑差时间可在1、2、3、5min中选择。需量周期应为滑差（窗）时间的整数倍515倍。出厂设置为：最大需量周期为15分钟，滑差时间为1分钟。3.4十二个月历史结算数据记录电表除给出当前有、无功总及分时电能、最大需量及最大需量发生时间外，还给出了上1月到上12月的相应历史数据。这里的“月”是按“结算日时”划分的。如果“结算日时”中的“日”是0日，则本电表默认结算日时为该月的公历月末的任一整点时刻；当“日”大于28日，则认为不结算。默认的结算日时是每月的1日0时。3.5
11、负荷曲线记录功能电表可通过任意一个通信接口（两个RS485接口或红外接口）对“负荷曲线记录模式”及“负荷曲线记录起始时间”进行设定，以选择八类数据中的几项或全部进行同时或不同定时的记录，以便用户绘制负荷曲线进行相应分析。具体的八类数据详见表1所示。 表 1 负荷曲线存储类别及内容对照表数据类别数据内容存储空间（字节）1A、B、C各相电压、电流，电网频率202A、B、C各相及总有、无功功率、功率方向263A、B、C各相及总功率因数84输入有功、输入无功、输出有功、输出无功总电能165四象限无功总电能166当前有、无功需量6曲线数据的存储容量为4M字节，记录这八类数据的最小时间间隔为1分钟。八类数
12、据的记录与否可以设定，其记录间隔也可以分别设定。当电表时钟走过“负荷记录起始时间”，电表即按已设定的间隔记录所设的类型的数据。一旦重新设定负荷曲线记录的方式，电表会覆盖原来的数据，按照新设定的规则重新记录相应的数据。计算公式： T =其中：T负荷曲线记录时间长度MFLASH容量(4M)L索引表长度 Li第i类数据总字节数 Ti第i类数据设定时间间隔。3.6 主、副费率 具有主、备（二套）费率和时段，主费率为运行中的费率；副费率为备用中的费率；可设置两套费率自动切换的年、月、日、时、分。当电表采用主副费率运行时，在主费率时电表液晶屏上会显示对应的时段表 ： 表示当前使用主时段表， 表示当前使用副
13、时段，当电表采用季节费率运行时，不显示主副时段标志。3.7 事件记录3.7.1 基本事件：3.7.1.1 掉电电表可记录前1前10次掉电事件发生时间（月日时分）。3.7.1.2断相三相四线制时，在不掉电的情况下，如果某一相电压低于ug而且持续时间在tu以上，且该相电流小于0.5%Ib0.05%Ib，则认为该相断相；当断相电压升高到ug以上并且持续时间在td以上时，认为该相断相恢复。如果A、C两元件电压满足|uauc|uo条件，而且ua uc，并持续tu时间以上，且该元件电流小于0.5%Ib0.05%Ib，则认为C相断相；反之，如果uc ua，并持续tu以上，且该元件电流小于0.5%Ib0.05
14、%Ib，则认为A相断相。当|uauc|小于uo并且持续时间在td以上时，认为该相断相恢复。断相时记录断相发生的时间，断相总次数和断相累计时间，点亮事件指示灯。断相状态结束时，记录结束时的时间并撤消报警状态。uo：三相三线断相判断电压门槛值，可设置(18VUn，Un=57V或100V)，默认值为18Vug： 断相判断电压门槛值，可设置(25VUn，Un=57V或100V)，默认值为30V；tu：断相发生的持续时间，可设置(1分钟99分钟)，默认值为1分钟;td：断相恢复的持续时间，可设置(1分钟99分钟)，默认值为1分钟。3.7.1.3 失压如果某相电压低于78Un2V，而且该相电流大于0.5%
15、Ib+0.05%Ib，并且持续时间大于te，则认为该相失压。失压时记录这相的失压起始时间、当时功率,同时点亮事件指示灯，并在屏幕上出现该相失压的标志。当此相电压恢复至85%Un2V后，并且持续时间大于tf，失压计时停止，失压状态解除，电表将记录这相的失压结束时间、当时功率、累计失压时间及正常相总电量，撤消报警状态。电表可记录各相前一次至前十次的失压事件，失压总次数、失压累计时间单位为分钟。此外，电表还记录了失压期间的总及ABC相的正反有无功电能，并可通过通信接口抄读。Un：失压判断电压门槛值，可设置(20VUn，Un=57V或100V)，默认值为57V；te： 失压发生的持续时间，可设置(1分
16、钟99分钟)，默认值为1分钟；tf： 失压恢复的持续时间，可设置(1分钟99分钟)，默认值为1分钟。3.7.1.4 无负荷三相四线制时如果三相电流均低于I0，或且在三相三线制中A、C两相电流均低于I0时，认为是无负荷状态而不应作失流处理。无负荷时点亮事件指示灯，并记录无负荷开始和结束时间及累计时间。I0：无负荷电流门槛值 ，可设置(20mA99mA)，默认值为30mA。3.7.1.5 失流有负荷情况下，当某一相电流低于Ig，而且低于其他两相电流（三相三线B相电流为0计算）的绝对平均值的Ri分之一并持续达ti时间以上，同时这两相电流中有一相电流高于Ik时，认为该相失流。 当失流相电流高于Ig，而
17、且也高于其他两相绝对平均值的Ri分之一并持续tj时间以上，则认为该相失流恢复。失流时记录该相失流发生的时间及当时功率，同时点亮事件指示灯，并在屏幕上显示该相失流的标志，失流恢复时应记录恢复的具体时间及当时功率，撤消报警状态。此外，本表还记录了失流期间的正常相的正向和反向有功电能值，并可通过通讯口抄读。电表能统计发生失流的次数以及失流发生的累计时间。Ig：失流电流门槛值1，可设置(20mA99mA)，默认值为60mA；Ik：失流电流门槛值2，可设置(20mA99mA)，默认值为60mA；Ri：失流比例因子，可设置(250)，默认值为8；ti：失流发生的持续时间，可设置(1分钟99分钟)，默认值为
18、1分钟；tj：失流恢复的持续时间，可设置(1分钟99分钟)，默认值为1分钟。3.7.1.6 电压过压事件记录 当任一相电压大于125%Uh，且持续时间tover时，电表将判此相过压；当电压小于或等于120%Uh并且其持续时间tover时将判过压结束，并记录该相前一次至前十次电压过压事件发生/结束时间（月日时分）及当时该相电压。 Uh：电压过压判别门槛值，可设置(20VUn，Un=57V或100V)，默认值为 57 V；tover：电压过压持续时间，可设置(1分钟99分钟)，默认值为1分钟。3.7.1.7 电压不平衡事件记录*当三相电压出现不平衡，且三相平均电压不平衡度大于所设定的电压不平衡度限
19、额值时（可设置，默认值是30%），电表将记录电压不平衡事件起始时间及当时不平衡度。当不平衡度小于设定的限额值时，表明三相电压不平衡状态结束，电表将记录电压不平衡结束时间及当时不平衡度。本电表可记录各相前一次至前十次的电压不平衡事件。三相三线制时不记录电压不平衡事件。三相电压不平衡度计算公式如下：3.7.1.8 电压逆相序事件记录电表可记录前1前10次电压逆相序发生/结束时间（月日时分）及当时有功功率，逆相序事件发生时液晶右下角有“Alarm” 字样报警，查看电表状态字MCU第三行从左开始第六位显示“1”。3.7.1.9 超需量事件记录当需量周期的平均需量需量上限值时（可设置，默认值为1000W
20、），则发生超需量事件，电表记录下此时的需量值、超需量时间，报警指使灯；当最大需量恢复到需量上限值时，表示超需量事件结束，电表记录下此时的时间。电表可以循环记录下前后十次超需量事件记录。3.7.1.10 编程事件记录电表可记录前一次至前十次编程时间（月日时分）及编程标识，编程标识的定义详见威胜公司对DL/T 645-1997通信协议的扩展部分。3.7.1.11上电事件记录电表可记录前一次至前十次上电时间（月日时分）。3.7.1.12复位事件记录电表可记录前一次至前十次复位时间（月日时分）。3.7.1.13清需量事件记录电表可记录前一次至前十次清需量时间（月日时分）及清需量前的最大需量。3.7.1
21、.14清零事件记录电表可记录前一次至前十次电表清零时间（月日时分）及清零前的输入有功电能。3.7.1.15校时事件记录电表可记录前一次至前十次校时时间（月日时分）及校时前时间（月日时分）。3.7.1.16电压合格率记录功能设定电压考核范围上下限以及电压合格范围上下限，电表将逐相按照一分钟平均电压与上下限比较，记录考核范围内A、B、C各相总的运行时间、电压在超上限范围内的A、B、C各相的运行时间及电压在超下限范围内的A、B、C各相的运行时间。电压考核范围上下限门槛值：可设置，默认值为0V；电压合格范围上下限门槛值：可设置，默认值为0V。3.7.1.17全失压事件记录功能 当三相同时失压，电表记录
22、为全失压事件。记录全失压发生及结束时间及当前总电量，报警灯指示，此时单相失压事件不再记录。3.7.1.18电流反极性判断 三相四线制时，若某相电流反极性时，对应相电流显示符（Ia，Ib、Ic）前会显示“”号3.7.2 电能质量类事件3.7.2.1 电流不平衡事件记录当三相电流出现不平衡，且三相平均电流不平衡度大于所设定的电流不平衡度限额值时（可设置，默认值是30%），电表将记录电流不平衡事件起始时间及当时不平衡度。当不平衡度小于设定的限额值时，表明三相电流不平衡状态结束，电表将记录电流不平衡结束时间及当时不平衡度。本电表可记录各相前一次至前十次的电流不平衡事件。三相三线制时不判电流不平衡事件。
23、三相电流不平衡度计算公式如下：3.7.2.2 高中性电流事件记录在三相四线接线方式下，如果中性线电流I0Ioset，并且持续时间tIo，则判断为高中性线电流，此时记录此事件、此时中性线电流值以及事件发生的起始时间（年月日时分秒），同时点亮事件指示灯；当中性线电流I00.9Ioset，并且持续时间tIo，则判断为高中性线电流消失，报警信息撤除，并记录此高中性线电流事件发生的结束时间（年月日时分秒）。三相三线制时不判高中性电流事件。中性线电流采用iaibicio0的等式进行计算而得，其中ia、ib、ic、io为瞬时值。Ioset: 高中性线电流上限值, 可设置(1A10A)，默认值为1A；tIo：
24、 高中性线电流持续时间，可设置(1分钟99分钟)，默认值为1分钟。3.7.3 辅助事件：3.7.3.1 电压欠压事件记录任一相电压小于80%Ul，且持续时间tlow时，电表将判此相欠压；当电压大于或等于85%Ul并且其持续时间tlow时将判欠压结束，并记录该相前一次至前十次电压欠压事件发生/结束时间（月日时分）及当时该相电压。Ul： 电压欠压判别门槛值，可设置(20VUn，Un=57V或100V)，默认值为57V；tlow：电压欠压持续时间，可设置(1分钟99分钟)，默认值为1分钟。3.7.3.2电流超限事件记录当任一相电流值电流上限值（可以设置，默认值为6A）时，则发生电流超限事件，电表记录
25、前一至十次过电流事件，并记下此时的电流值，发生时间及相标志。3.8 电量冻结通过发通讯命令可在每月的给定时间（日时分）冻结电量（冻结正向反向有功总电量及分时电量、正反向无功总电量）, 每月冻结电量可执行3次。冻结电量可以通过通信抄读。支持每日整点（整点时间可通过编程设置为024小时内任一时间）冻结电量功能 ，最多保存15次冻结数据，冻结电量可以通过通信抄读。3.9脉冲输出及精度检验电表提供输入有功、输出有功；输入无功、输出无功四路脉冲输出（光隔输出），输出脉宽可设置，默认值为80ms。四路脉冲既可与RTU设备连接，也可用于验表。四路脉冲输出在辅助端子上的排列如下（具体接线端子示意图详见5.3辅
26、助端子接线示意图）：输入有功： 7#（c极）、8#（e极）； 输出有功： 9#（c极）、10#（e极）；输入无功： 11#（c极）、12#（e极）； 输出无功： 13#（c极）、14#（e极）；电表提供时钟脉冲输出端子（光隔输出），时钟频率为1Hz, 占空比为50%;此外，电表还提供一隔2合1输出辅助端子，该辅助端子可以输出下列信号：a. 时段切换脉冲：从现在运行的时段表中的1个时段切换到另1 个时段（费率号需发生变化）时，输出 1个脉冲，脉冲宽度100ms；b. 需量周期或滑差时间到达脉冲：一个需量周期到或滑差时间到达时，输出 1个脉冲，脉冲宽度100ms； 注：2合1输出辅助端子同时还受模
27、式字3的bit5控制: (bit5=0:输出费率切换脉冲，bit5=1：输出需量周期或滑差时间到达脉冲)。3.10 二路RS-485通信、光通信功能电表有两路独立的RS485(另可根据需求，增加一路RS485口)和一路独立的接触式或调制型光学通信接口。两路RS485接口在辅助端子上的排列序号如下，具体接线端子示意图详见5.3辅助端子接线示意图：第一路：1（GND）、2（A）、3（B）；第二路：4（GND）、5（A）、6（B）；RS485端口可以采用不同的通信地址及不同的通信速率，通信速率为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可选（掉电后保留最近一次的通信速率）。通信协
28、议为部颁DL/T645。其中：吸附式红外：波特率1200bps，用于校表，抄表或设置参数；调制型红外：波特率1200bps，用于抄表或设置参数； 串行通讯口：2个独立的RS485，用于抄表、校表和设置参数；每路485接口有故障诊断、自动隔离功能，即表的RS485口发生故障时，表计能够自诊断、退出运行，不影响RS485总线的正常工作。注：吸附式红外/调制型红外与第一路RS485共用一通讯地址。且能否设置参数受模式字4控制。3.11 电池电表内有一颗专用于时钟芯片供电的电池，确保时钟芯片正确运行十年以上。4液晶显示说明4.1 液晶显示面板电表采用16080点阵液晶显示屏，显示采用汉字图形的显示方式
29、，显示内容简洁、直观。整个电表的菜单结构详见附录1。另外：有些数据的显示需要通过设置“电表功能模式字”才可实现，只有模式字中对应的控制位设置为1才可显，否则，为不可选。模式字的默认值是0。需要经过设置才会显示的内容包括：电压合格率记录数据、四象限无功电能和无功最大需量。4.2 显示主画面说明其中：P表示正向有功；P表示反向有功；Q1Q4表示14象限无功；T=06分别表示总、尖、峰、平、谷、脊谷、尖谷； A、B、C、T分别表示A、B、C相和三相总；MCU 000000/DSP 0000 表示电表自检状态字内容，具体含义见本说明书P28页说明。4.3菜单树型图（见附录1）4.4菜单、数据窗口画面及
30、解释4.4.1主菜单进入主菜单后，液晶屏显示如下画面：其中屏幕左侧 表示当前光标所在位置，按动电表面板上右侧的“下移键”，移动光标至所选的下一级菜单位置，此时按下“确认键”，即可进入到下一级菜单中；如果想返回至原来那一级菜单只需按下“返回键”即可。4.4.2 实时数据菜单4.4.2.1实时计量数据子菜单 将移至“实时计量数据”，按下“确认键”，则进入“实时计量数据”子菜单，可以查看当前的各种电能，显示共分2屏，回到上一级菜单按“返回键”即可。（1）总分时电能子菜单选中“总分时电能”，按下“确认键”即可查看“总分时电能”。该子菜单共分二屏显示。二屏之间选择可以通过移动“下移键”进行。第一屏显示： 第二屏显示：1 当选择“输入有功”子菜单时，则进入以下2个画面，2屏画面之间可以通过按“下移键”进行相互切换。 第一屏显示： 第二屏显示：在这个子菜单里，可以查阅6个费率段里正向有功电能的数值。当选择“输出有功” 子菜单时，则进入画面同“反向有功”子菜单时画面，它将显示6个费率段反向有功电能的数值。当选择“输入无功”、“输出无功”、“1/2/3/4象限无功”子菜单时，则进入以下2个画面，2屏画面之间可以通过按“下移键”进行相互切换。第一屏显示： 第二屏显示：在这个子菜单里，分别可
