JJF(京) 99-2023 5G同步相量对时和定位测量装置计量校准规范

（京）99-20235G同步相量对时和定位测量装置计量校准规范MetrologicalCalibrationSpecificationfor5GSynchronousPhasorTimingandPositioningMeasuringDevices2023-5-22发布2023-7-1实施北京市市场监督管理局发布学兔兔（京）99-2023JJF(京)99-20235G同步相量对时和定位测量装置计量校准规范MetrologicalCalibrationSpecificationfor5GSynchronousPhasorTimingandPositioningMeasuringDevices归口单位：北京市市场监督管理局主要起草单位：北京市计量检测科学研究院北京鼎诚鸿安科技发展有限公司国网北京市电力公司电力科学研究院本规范委托北京市计量检测科学研究院负责解释学兔兔（京）99-2023本规范主要起草人：檀恒宇（北京市计量检测科学研究院）李亦非（北京鼎诚鸿安科技发展有限公司）张宝群（北京鼎诚鸿安科技发展有限公司）盖旭刚（北京市计量检测科学研究院）参与起草人：王芳（国网北京市电力公司电力科学研究院）宫成（北京鼎诚鸿安科技发展有限公司）寇晓星（北京市计量检测科学研究院）陈帅（北京市计量检测科学研究院）学兔兔（京）99-2023I目录引言.............................................................II1范围..............................................................12引用文件..........................................................13术语和定义........................................................14概述..............................................................25计量性能要求......................................................26通用技术要求......................................................47校准及检测方法....................................................68校准结果表达.....................................................149建议校准周期.....................................................14附录A测量数据修约方法............................................16附录B5G同步相量对时和定位测量装置校准原始记录格式................17附录C5G同步相量对时和定位测量装置校准证书内页格式式样（第2页）..23附录D5G同步相量对时和定位测量装置校准证书内页格式式样（第3页）..24学兔兔（京）99-2023II引言本规范依据国家计量技术规范JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》编制。本规范是首次制定。学兔兔同步相量对时和定位测量装置计量校准工作。2引用文件本规范引用下列文件：GB/T26862-2011电力系统同步相量测量装置检测规范JJF1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和定义3.15G5G第五代移动通信技术，具有高速率、低时延和大连接特点。3.2对时Timing基于北斗系统授时功能，接收北斗卫星信号完成解算、测量、时间修正，并输出标准时间信息、时标信息。3.3定位Positioning基于北斗系统，接收北斗卫星信号完成解算、测量、地理坐标修正，并输出测量点地理坐标信息。4概述5G同步相量对时和定位测量装置用于实时测量输配网线路中电压、电流的幅值及相位，利用5G通信高带宽、低时延技术优势，实现原始电气量数据高速实时采集，具有电压电流实时监测、电能质量分析、同步相量分析等诸多高级应用功能。装置学兔兔通常由电压电流采样模块、5G通信模块、GPS模块、数据处理模块以及辅助测量电路组成。5计量性能要求5.1电参数的测量5G同步相量对时和定位测量装置应有电参量测量功能，可测量幅值、相位、频率等参数。在测量额定频率50Hz、无谐波分量、相位对称的三相电压、电流时，各种电参数的准确度应满足表1的规定。表15G同步相量对时和定位测量装置各种测量参数的准确度参数测量误差极限电压幅值0.2%电流幅值0.2%电压相位0.1Un≤U＜0.5Un0.5Un≤U＜1.2Un1.2Un≤U＜2Un±0.5°±0.2°±0.5°电流相位0.1In≤I＜0.2In0.2In≤I＜0.5In0.5In≤I＜2In±1°±0.5°±0.5°频率±0.002Hz注：Un指PT二次额定电压，下同。5.2影响量变化误差极限a)基波频率影响：基波频率偏离额定值1Hz时，电压、电流幅值测量误差改变量应小于额定频率时测量误差极限值的50％，相角测量误差改变量应不大于0.5°；基波频率偏离额定值5Hz时，电压、电流幅值测量误差改变量应小于额定频率时测量误差极限值的100％，相角测量误差改变量应不大于1°。b)电压幅值不平衡影响：三相电压回路加入1.0Un、50Hz、无谐波分量、相位对称三相测试信号，C相电压幅值变化范围为0.8Un～1.2Un，电压幅值测量误差应不大于0.2％，相角误差应不大于0.2°。c)电压相位不平衡影响：三相电压回路加入1.0Un、50Hz、无谐波分量三相测试信号，保持A相电压相位0°、B相电压-120°，C相电压相角变化范围为120°～300°，电压幅值测量误差应不大于0.2％，相角误差应不大于0.2°。学兔兔)电流幅值不平衡影响：三相电压、电流回路加入1.0Un、1.0In、50Hz、无谐波分量、相位对称三相测试信号，A相电流幅值变化范围为0.8In～1.2In，电流幅值测量误差应不大于0.2％，相角误差应不大于0.5°。e)电流相位不平衡影响：三相电压、电流回路加入1.0Un、1.0In、50Hz、无谐波分量三相测试信号，保持A相电流相位0°、B相电流-120°，C相电流相角变化范围为120°～300°，电流幅值测量误差应不大于0.2％，相角误差应不大于0.5°。f)谐波影响：在基波电压上叠加幅值为20％的2次谐波至25次谐波。测量误差为实际测量值与基波（无失真）之差，幅值和角度的测量误差的改变量应不大于100％。5.3对时、定位测量5G同步相量对时和定位测量装置应具有对时、定位测量功能。a)同步时间误差小于1us；b)失去同步时钟信号60min以内装置的相角测量误差的增量不大于1°(对应于55us)；c)定位最大允许误差（单点定位精度）应不大于±15m。5.4数据上传功能a)5G同步相量对时和定位测量装置可将检测的电压、电流、频率、相角、时间和位置等信息上传至指定的远程服务器。b)内嵌5G全网通，支持Non-Standalone（非独立组网）和Standalone（独立组网）模式；支持千兆以太网通信。6通用技术要求6.1校准条件要求a)无可察觉到的振动。b)无较强的电磁辐射干扰，如电火花、辐射源等。c)校准5G同步相量对时和定位测量装置时，三相电压、电流相序应符合接线规定。6.2校准装置要求学兔兔。（1）三相交流功率源能够输出三相电压、电流、功率和功率因数；基波频率范围:45Hz65Hz；电压范围:50mV～1000V；电流范围:10mA～50A；功率范围:500mW～50kW；相位范围:0°～360°。（2）标准功率表电压范围:50mV～1000V；电流范围:10mA～20A；功率范围:500mW～20kW；相位范围:0°～360°。（3）标准相位表相位测量范围:0°～360°。（4）标准谐波源(或标准谐波分析仪)能够输出（或测量）高于25次电压、电流谐波。（5）标准三相不平衡度测量仪三相不平衡度测量范围:0～30%。（7）交流稳压、稳流电源电压、电流能够连续调节，能够输出三相电压、电流，电压、电流幅值稳定度不大于0.01%/10min，相位稳定度不大于0.005°/10min。（8）GPS驯服铷钟与标准时间偏差：优于1us。（9）GNSS导航模拟器支持模拟GNSS卫星导航信号；功率：输出范围(-140～-50)dBm（带内功率）；最大允许误差：优于±2dB；伪距分辨力不大于0.05m。7校准及检测方法学兔兔同步相量对时和定位测量装置校准及检测项目应符合下表规定。表2校准及检测项目校准及检测项目首次校准后续校准外观检查++通电检查++电参数测量误差试验++授时、定位误差试验++电磁兼容性试验+－注：“+”表示需要检定，“－”表示不需检定。7.1外观检查有下列缺陷之一的5G同步相量对时和定位测量装置判定为外观不合格：a)铭牌不完整、字迹不清楚或无法辨别；b)液晶或数码显示器缺少笔画、断码或不显示，指示灯与运行状态不符等现象；c)外壳损坏、破裂；d)按键失灵；e)接线端子损坏；f)接地部分锈蚀或涂漆；电流钳其外观绝缘是否良好，有无破损，钳口有无锈蚀等。7.2通电检查通电检查应检查下列项目，若有不合格应停止校准：a)显示数字是否清楚、正确；b)基本功能是否正常。7.3电参数测量误差试验将装置的电流测量回路串联在标准源电流输出回路，将装置的电压测量回路并联在标准源电压输出回路，采用标准源直接测量法确定测量误差。7.3.1零漂检查在装置各测量回路不加任何激励量时（交流电压回路短路、交流电流回路开路），启动装置并对各相电压、电流测量值分别进行记录。各相电压回路的零漂值应小于0.05V，各相电流回路的零漂值应小于0.05A。学兔兔、无谐波分量、对称三相测试信号，在0.1Un～2.0Un范围内选取不少于3个常用试验点进行电压幅值测量，记录装置输出的三相电压幅值并计算测量误差。电压幅值测量误差的计算公式为：电压幅值测量误差=|幅值测量值-实际幅值电压基准值|×100%（1）注:相电压幅值的基准值为1.2倍的额定电压值，即70V。7.3.3交流电流幅值测量误差试验将装置三相电流回路加入频率50Hz、无谐波分量、对称三相测试信号，在0.1In～2.0In范围内选取不少于3个常用试验点进行电流幅值测量，记录装置输出的三相电流幅值并计算测量误差。电流幅值测量误差的计算公式为