智能电能表通信协议及技术发展

本书内容包括智能电能表原理、设计及规范三大部分，首先阐述了智能电能表的定义、原理，以及智能电能表与智能电网的关系；接着介绍了智能电能表设计中的通信设计方案；最后通过引用文件叙述了智能电能表通信协议规范，主要包括通信架构、应用层架构、接口类与对象标识。
本书可作为电类（电工、电子、通信与信息、自动控制、计算机等）学科有关专业的硕士研究生教材，亦可供在该学科领域工作的科研和工程技术人员作为继续教育的教材或参考书。

第1章 智能电能表 1
1.1 智能电能表定义 1
1.2 智能电能表结构及其网格的特点 2
1.2.1 智能电能表结构 2
1.2.2 智能电能表及其网络的特点 4
1.3 需求分析与设计思路 4
1.3.1 应用需求分析 4
1.3.2 功能需求分析 4
1.3.3 电能表总体设计 5
1.4 未来发展趋势 5
第2章 智能电网与智能电能表 7
2.1 智能电网及其关键技术 7
2.2 智能电网对采集系统的要求 10
2.2.1 采集对象的分类 10
2.2.2 采集数据项要求 12
2.2.3 通信信道适用范围 13
2.3 智能电能表的种类和功能 16
2.3.1 智能电能表的种类 16
2.3.2 智能电能表的功能 16
2.4 智能电能表硬件设计 19
2.4.1 计量芯电路模块 20
2.4.2 管理芯电路模块 20
2.4.3 辨识芯电路模块 21
2.4.4 负控芯电路模块 21
第3章 智能电能表网络通信技术 22
3.1 智能电能表网络对本地通信的要求 22
3.2 智能电能表串行通信接口 22
3.2.1 数据的串行传输 24
3.2.2 几种串行通信的物理标准 24
3.3 RS-485串行通信 25
3.4 低压电力线载波通信 25
3.4.1 低压载波信道的划分 25
3.4.2 直接序列扩频通信技术 27
3.4.3 通信技术在电力线载波中的应用 27
3.5 ZigBee网络原理与应用 29
3.5.1 ZigBee网络体系结构 30
3.5.2 ZigBee网络拓扑结构 33
3.5.3 ZigBee网络的特点 35
3.5.4 微功率无线本地网络 36
3.5.5 智能电能表下行通信技术方案的比较 36
3.6 智能电能表在远程集抄系统中的应用 37
3.7 IPv6技术 38
3.8 对通信信道的性能要求 41
第4章 智能电能表通信协议 43
4.1 IEC 62056标准体系 43
4.1.1 IEC 62056标准体系构成 43
4.1.2 IEC 62056提供的互联性和互操作性的技术保障 44
4.1.3 IEC 62056的特点 49
4.1.4 IEC 62056在计量领域的应用 50
4.2 《多功能电能表通信协议》(DL/T 645-2007) 50
4.3 DL/T 645-2007与IEC 62056标准的差异 51
4.3.1 DL/T 645-2007 51
4.3.2 IEC 62056 52
4.4 综合误差的评定 52
第5章 智能电能表通信协议规范性通信架构 54
5.1 术语、定义和缩略语 54
5.2 符号和缩略语 55
5.3 数据链路层 56
5.3.1 帧结构 56
5.3.2 字节格式 61
5.3.3 传输规则 61
第6章 智能电能表通信协议规范性应用层架构 64
6.1 应用层服务规范 64
6.1.1 应用层服务概述 64
6.1.2 预连接 68
6.1.3 建立应用连接 69
6.1.4 断开应用连接 70
6.1.5 读取 72
6.1.6 设置 73
6.1.7 操作 74
6.1.8 上报 75
6.1.9 代理 76
6.2 应用层协议规范 77
6.2.1 建立/断开应用连接的协议 77
6.2.2 请求/响应数据交换的协议 79
6.2.3 上报/确认数据交换的协议 82
6.3 应用层数据单元规范 83
6.3.1 概述 83
6.3.2 数据类型定义 84
6.3.3 应用层协议数据单元 96
6.3.4 预连接 97
6.3.5 建立应用连接 98
6.3.6 断开应用连接 99
6.3.7 读取 100
6.3.8 设置 104
6.3.9 操作 107
6.4 应用层编码规范 110
第7章 智能电能表通信协议规范性接口类与对象标识 111
7.1 对象模型 111
7.2 接口类的表示方法 111
7.3 接口类 112
7.3.1 电能量接口类(class_id=1) 112
7.3.2 *大需量接口类(class_id=2) 113
7.3.3 分相变量接口类(class_id=3) 114
7.3.4 功率接口类(class_id=4) 115
7.3.5 谐波变量接口类(class_id=5) 116
7.3.6 数据变量接口类(class_id=6) 117
7.3.7 事件对象接口类(class_id=7) 118
7.3.8 参数变量接口类(class_id=8) 120
7.3.9 冻结数据接口类(class_id=9) 121
7.3.10 采集监控接口类(class_id=10) 123
7.3.11 集合接口类(class_id=11) 124
7.3.12 脉冲计量接口类(class_id=12) 125
7.3.13 负荷控制对象接口类(class_id=13) 128
7.3.14 区间统计接口类(class_id=14) 130
7.3.15 累加平均接口类(class_id=15) 131
7.3.16 极值工具接口类(class_id=16) 132
7.3.17 显示接口类(class_id=17) 134
7.3.18 文件传输接口类(class_id=18) 135
7.3.19 设备管理接口类(class_id=19) 137
7.3.20 应用连接接口类(class_id=20) 139
7.3.21 ESAM接口类(class_id=21) 141
7.3.22 输入输出设备接口类(class_id=22) 143
7.3.23 总加组接口类(class_id=23) 144
7.4 对象标识 148
7.4.1 对象标识格式定义 148
7.4.2 电能量类对象标识 148
7.4.3 *大需量类对象标识 149
7.4.4 变量类对象标识 149
7.4.5 事件类对象标识 151
7.4.6 参变量类对象标识 153
7.4.7 冻结类对象标识 155
7.4.8 采集监控类对象标识 156
7.4.9 集合类对象标识 156
7.5 接口类管理 157
7.5.1 接口类标识划分 157
7.5.2 接口类维护 157
7.5.3 创建接口类 157
7.5.4 撤销接口类 157
主要参考文献 158