智能电力监控系统的技术要求

技术规范要求

1 计算机监控系统

1.1 使用环境条件

1.1.1 海拔:≤3000m。

1.1.2 环境温度(室内):

最高气温:45℃;

最低气温:-5℃;

最大日温差:25℃。

1.1.3 最大相对湿度:

日平均:95%;

月平均:90%。

1.1.4 工作温度:

间隔层设备:-25℃~+55℃;

站控层设备:5℃~+45℃。

1.1.5 耐震能力:水平加速度0.3g,垂直加速度0.15g,同时作用。

1.1.6 安装方式:室内安装,为无专设屏蔽、无抗静电措施的房间,室内设有空调。

1.1.6 推荐品牌:浙江巨川电气科技有限公司,无锡沃思智能科技有限公司,

1.2 工作条件

1.2.1 额定值。

额定交流电压:220V;

额定直流电压:110V/220V;

UPS电压:AC 220V;

额定频率:50Hz;

工作电源:间隔层设备(包括网络设备)采用DC 110/220V,站控层计算机设备采用AC 220V不间断电源;

TA二次额定电流:1A/5A;

TV二次额定电压:100V(线电压),100/(相电压);

特殊量输入:4mA~20mA,DC 0V~5V。

2.1.5.2 接地与隔离要求。

计算机监控系统不设置单独的接地网,接地线与变电站主接地网连接。系统的机箱、机柜以及电缆屏蔽层均应可靠接地。监控系统各间隔之间,间隔层与站控层之间的连接,以及设备通信口之间的连接应有隔离措施。

2.1.5.3 电磁兼容性要求。

在雷击过电压、一次回路操作、开关场故障及其他强干扰作用下,监控系统不应误动作且满足技术指标要求。装置不应要求其交直流输入回路外接抗干扰元件来满足有关电磁兼容标准的要求。系统装置的电磁兼容性能应达到表1的等级要求。

表1 系统装置的电磁兼容性能等级要求

序号电磁干扰项目依据的标准等级要求
1静电放电干扰GB/T 17626.4—24级
2辐射电磁场干扰GB/T 17626.4—33级
3快速瞬变干扰GB/T 17626.4—44级
4浪涌(冲击)抗扰度GB/T 17626.4—53级
5电磁感应的传导GB/T 17626.4—63级
6工频磁场抗扰度GB/T 17626.4—84级
7脉冲磁场抗扰度GB/T 17626.4—95级
8阻尼震荡磁场抗扰度GB/T 17626.4—105级
9震荡波抗扰度GB/T 17626.4—122级(信号端口)

2.1.5.3 电源的影响。

1)I/O测控单元屏(柜)宜采用直流供电方式,手动切换。各装置应具有直流快速小开关或带有熔丝的隔离刀闸,与装置安装在同一面屏(柜)上。应对监测屏(柜)上整个直流电压回路进行监视,当在该直流回路中任何一处发生断线或短路时,都应发告警信号。

2)直流电源电压在80%~115%额定值范围内变化时,装置应正确工作。直流电源波纹系数≤5%时,装置应正确工作。

3)拉合直流电源以及插拔熔丝发生重复击穿火花时,装置不应误动作。直流电源回路出现各种异常情况(如短路、断线、接地等)时装置不应误动作。

4)各装置的逻辑回路应由独立的直流/直流逆变器供电,在直流电源恢复(包括缓慢恢复)至额定电压的80%时,装置的直流变换电源应能可靠自起动。

5)当交流电源电压在80%~115%额定值范围内,谐波分量不大于5%,频率在47.5Hz~52.5Hz之间变化时,设备应能正常工作。

2.1.5.4 自诊断功能。

1)装置异常及交直流消失等应有告警信号及各装置应有自诊断功能,装置本身也应有LED信号指示。

2)配置的软件应与系统的硬件资源相适应,除系统软件、应用软件外,还应配置在线故障诊断软件,数据库应考虑具有在线修改运行参数、在线修改屏幕显示画面等功能。软件设计应遵循模块化和向下兼容的原则。软件技术技术协议、汉字编码、点阵、字型等都应符合相应的中国国家标准。

2.1.5.5 其他要求

1)屏(柜)上各测控装置应有隔离措施,以便根据不同运行方式的需要断开或连接。

2)装置中任一元件损坏时,装置不应误动作。

3)计算机监控系统中任一设备故障时,均不应影响其他设备的正常运行工作;站级控制层发生故障而停运时,不能影响间隔级控制层设备的正常运行工作。

2.1.5.6 标准和规范

计算机监控系统的设计除技术条件中规定的技术参数和要求外,其余均应遵照最新版本的电力行业标准(DL)、国家标准(GB)和IEC标准及国际单位制(SI),这是对设备的最低要求。监控系统应满足最新版本的以下规定、法规和标准,但不限于以下规定、法规和标准。表2为计算机监控系统设计遵循的主要标准。

表2 计算机监控系统设计遵循的主要标准

标准号标准名称
GB 4208外壳防护等级(IP代码)
GB 50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范
GB 50217电力工程电缆设计规范
DL 451循环式远动规约
GB/T 191包装储运图示标志
GB/T 2423电工电子产品环境试验
GB/T 2887电子计算机场地通用规范
GB/T 3047.1高度进制为20mm的面板、架和柜的基本尺寸系列
GB/T 6593电子测量仪器质量检测规则
GB/T 7261继电器及装置基本试验方法
GB/T 9813微型计算机通用规范
GB/T 11287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远动终端设备
GB/T 13730地区电网调度自动化系统
GB/T 14285继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T 14537量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验
GB/T 14598.3电气继电器 第5部分:量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验
GB/T 14598.9电气继电器 第223部分:量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 辐射电磁场骚扰试验
GB/T 14598.10电气继电器 第224部分:量度继电器和保护装置的电气骚扰试验——电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验
GB/T 14598.13量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第1部分:1MHz 脉冲群干扰试验
GB/T 14598.14量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第2部分:静电放电试验
GB/T 14598.17电气继电器 第226部分:量度继电器和保护装置的电气骚扰试验——射频场感应的传导骚扰的抗扰度
GB/T 14598.18电气继电器 第225部分:量度继电器和保护装置的电气骚扰试验——浪涌抗扰度试验
GB/T 14598.19电气继电器 第227部分:量度继电器和保护装置的电气骚扰试验——工频抗扰度试验
GB/T 15153.1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 15153.2远动设备及系统 第2部分:工作条件 第2篇:环境条件(气候、机械和其他非电影响因素)
GB/T 117463远动设备及系统 第4部分:性能要求
GB/T 16435.1远动设备及系统 接口(电气特性)
GB/T 14429远动设备及系统 第13部分:总则 术语
GB/T 15532计算机软件单元测试
GB/T 17626电磁兼容 试验和测量技术
DL/T 478静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
DL/T 621交流电气装置的接地
DL/T 630交流采样远动终端技术条件
DL/T 634.5101远动设备及系统 第5部分 传输规约 第101篇 基本远动任务配套标准
DL/T 719远动设备及系统 第5部分 传输规约 第102篇 电力系统电能量累积传输配套标准
DL/T 667远动设备及系统 第5部分 传输规约 第103篇 继电保护设备信息接口配套标准
DL/T 860变电站通信网络和系统
DL/T 634.5104远动设备及系统 第5104部分传输规约采用标准传输协议子集的IEC 608705104网络访问
DL/T 659火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程
DL/T 667远动设备及系统 第5部分 传输规约 第103篇 继电保护设备信息接口配套标准
DL/T 720电力系统继电保护柜、屏通用技术条件
DL/T 5002地区电网调度自动化设计技术规程
DL/T 5003电力系统调度自动化设计技术规程
DL/T 5136火力发电厂、变电站二次线设计技术规程
DL/T 5137电测量及电能计量装置设计技术规程
Q/GDW140交流采样测量装置运行检验管理规程
Q/GDW213变电站计算机监控系统工厂验收管理规程
Q/GDW214变电站计算机监控系统现场验收管理规程
电安生[1994]191号《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》
国电调[2002]138号文关于印发《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》
 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(修订版)

2.1.5.7 技术性能要求

变电站监控系统可以采用符合DL/T 860(IEC 61850)标准的体系结构,也可采用其他标准的体系结构。采用其他标准的体系结构时,其信息交换应遵循IEC 60870 5系列标准。

计算机监控系统配置:监控系统采用开放式分层分布结构,由站控层、间隔层以及网络设备构成。站控层设备按变电站远景规模配置,间隔层设备按工程实际建设规模配置,但应考虑终期规模的应用。站控层设备和间隔层设备布置在预制仓内。

(1)站控层设备

1)*主机、操作员及工程师工作站:电力监控系统技术要求详见附图说明(MTXSLJ-SS-DQ-29-电力监控系统图)本系统配置监控主机 2套,一套放置在预制舱配电室内,一套放置在陆域码头中控室内,预制舱配电室距离陆域码头中控室的距离约600m。2套主机并列运行,可互为备用。

监控主机硬件配置要求不低于:Dell 7080,英特尔酷睿i7-10700;内存16GB;硬盘1T;独立显卡;2网卡;2串口;4USB口;有线键鼠;Linux操作系统。显示器≥27″。

监控主机用作站控层数据收集、处理、存储及网络管理的中心。操作员工作站是站内监控系统的主要人机界面,用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询、设备状态和参数的查询、操作指导、操作控制命令的解释和下达,等等。运行人员可通过操作员工作站对变电站各一次及二次设备进行运行监测和操作控制。工程师工作站用于整个监控系统的维护、管理,可完成数据库的定义、修改,系统参数的定义、修改,报表的制作、修改,以及网络维护、系统诊断等工作。对监控系统的维护仅允许在工程师工作站上进行,并需有可靠的登录保护。

2)通信接口设备:为用于站内其他设备的接入的转换终端,该设备为专用设备。设备组屏(柜)布置。

3)音响报警装置:配置1套,由工作站驱动音响报警,音量可调。

(2) 网络设备

1)网络交换机:网络交换机网络传输速率≥100Mbps,构成分布式高速工业级以太网,应经过国家或电力工业检验测试中心检测,支持交流、直流供电,电口和光口数量应满足变电站应用要求。实现站级单元的信息共享以及站内设备的在线监测、数据处理以及站级联锁控制,设备组屏布置或分散安装在开关柜上。

2)其他网络设备:包括光/电转换器,接口设备(如光纤接线盒)和网络连接线、电缆、光缆等。

(3)间隔层设备

1)I/O测控单元:I/O测控单元具有交流采样、测量、防误闭锁、同期检测、就地断路器紧急操作和单接线状态及测量数字显示等功能,对全站运行设备的信息进行采集、转换、处理和传送。I/O测控单元还应配置有“就地/远方”切换开关。

I/O测控单元的配置原则为:开关电气设备按每个电气单元配置,母线单元按每段母线单独配置,公用单元单独配置。主变单元按各侧电压等级和本体单独配置不同的测控单元,也可以配置一台主变测控单元对应主变各侧和本体。

10kV母线、线路宜采用保护测控一体化装置,就地布置在10kV开关柜上,保护测控一体化装置保护部分的技术要求参见相关保护装置的技术规范。

2)间隔层网络设备:包括与站控层网络的接口以及和继电保护通信接口装置等,设备组屏(柜)布置。

2.1.5.8 系统网络结构

监控系统网络结构采用间隔层设备直接上站控层网络,测控装置直接与站控层通信的结构。在站控层网络失效的情况下,间隔层应能独立完成就地数据采集、监测和断路器控制功能。

站控层网络负责站控层各个工作站之间和来自间隔层的全部数据的传输和各种访问请求。硬件设备、数据链路用以太网构成,网络传送协议采用以太网络协议,网络传输速率≥100Mbit/s,网络配置规模需满足工程远期要求。

间隔层设备通过交换机与站控层以太网连接,其网络协议应成熟可靠,符合网络标准。

光电交换机,1000M、4电4光口。推荐品牌华为、中兴或同等产品。

2.1.5.9 监控系统硬件要求

计算机监控系统应该用标准的、网络的、分布功能和系统化的开放式的硬件结构。计算机的存储和处理能力应满足本变电站的远景要求,但输入输出设备及I/O数据测控单元应满足本期工程要求,并考虑扩建需要。

应该减少设备类型,即外围设备、微处理器、电气模块、输入输出接口等模块的类型和尺寸限制到最少,以减少扩建的麻烦和所需备件的费用。所有部件均应采取紧锁措施,抗振性能好,并且更换拆卸方便。

I/O数据测控单元应是模块化的、标准化的、容易维护更换的、允许带电插拔的,任何一个模块故障检修时,应不影响其他模块的正常工作。所有I/O数据测控单元的部件在输入输出回路上都必须具有电气隔离措施。

在站控层计算机故障停运时,间隔层系统能安全运行。一个元件故障不引起误动作,一个单元故障不影响其他单元。

监控系统站控层与间隔层的通信介质应为光缆或双屏蔽双绞线,室内设备之间采用双屏蔽双绞线通信,需穿越室外电缆沟的通信媒介则采用光缆。光缆应有外保护层,能承受一定的机械应力。

2.1.5.10 监控系统软件要求

1)监控系统应采用先进的、成熟稳定的、标准版本的工业软件,有软件许可,软件配置应满足开放式系统要求,由实时多任务操作系统软件、支持软件及监控应用软件组成,采用模块化结构,具有实时性、可靠性、适应性、可扩充性及可维护性。所有操作系统应是正版软件。

2)应采用成熟稳定的完整的操作系统软件,它应包括操作系统安装包、诊断系统和各种软件维护工具。操作系统能防止数据文件丢失或损坏,支持系统生成及用户程序装入,支持虚拟存储,能有效管理多种外部设备。

3)数据库的规模应能满足监控系统基本功能所需的全部数据的需求,并适合所需的各种数据类型,数据库的各种性能指标应能满足系统功能和性能指标的要求。数据库应用软件应具有实时性,能对数据库进行快速访问,对数据库的访问时间必须小于0.5ms;同时具有可维护性及可恢复性。对数据库的修改,应设置操作权限,并记录用户名、修改时间、修改前的内容等详细信息。

4)应采用系统组态软件用于数据生成。应满足系统各项功能的要求,为用户提供交互式的、面向对象的、方便灵活的、易于掌握的、多样化的组态工具,宜提供一些类似宏命令的编程手段和多种实用函数,以便扩展组态软件的功能。用户能很方便的对图形、曲线、报表进行在线生成、修改。

5)应用软件应采用模块化结构,具有良好的实时响应速度和可扩充性。具有出错检测能力。当某个应用软件出错时,除有错误信息提示外,不允许影响其他软件的正常运行。应用程序和数据在结构上应互相独立。由于各种原因造成硬盘空间满,不得影响系统的实时控制功能。

6)系统应采用带隔离的、可靠的、抗干扰能力强的网络结构。网络系统应采用成熟可靠软件管理各个工作站和就地控制单元相互之间的数据通信,保证它们的有效传送、不丢失。支持双总线网络、自动监测网络总线和各个接点的工作状态,自动选择、协调各接点的工作和网络通信。监控系统应提供通信接口驱动软件,包括与站内各通信设备的接口软件及与各级调度中心的通信接口软件等。

7)当某种功能运行不正常时,不应影响其他功能的运行。

2.1.5.11 计算机监控系统功能

(1) 数据采集和处理。

监控系统通过I/O测控单元实时采集模拟量、状态量等信息;通过通信设备接口接受来自其他通信装置的数据。

I/O数据采集单元对所采集的实时信息进行数字滤波、有效性检查,工程值转换、信号接点抖动消除、刻度计算等加工。从而提供可应用的电流、电压、有功功率、无功功率,功率因数等各种实时数据,并将这些实时数据带品质描述传送至站控层和各级调度中心。

(2) 采集信号的类型

采集信号的类型分为模拟量、状态量(开关量)。

1)模拟量:包括电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数和温度量等。

2)状态量(开关量):包括断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、一次设备的告警信号、继电保护和安全自动装置的动作及告警信号、运行监视信号、变压器调压分接头位置信号等。

2.1.5.12 信号输入方式

1)模拟量输入:间隔层测控单元电气量除直流电压、温度通过变送器输入外,其余电气量采用交流采样,A/D转换位数≥14位,采样精度不低于0.5级;输入TA、TV二次值,计算I、U、P、Q、F、cos。交流采样频率≥32点/周波,应能采集到13次谐波分量,变送器输出为4mA~20mA、DC 0V~5V。

2)状态量(开关量)输入:通过无源接点输入。

3)保护信号的输入:重要的保护动作、装置故障信号等通过无源接点输入;其余保护信号通过以太网接口或串口与监控系统相连,或通过继电保护及故障信息管理子站获得各类保护信息。

4)通信设备接口信号接入:站内通信设备主要包括直流电源系统、交流不停电系统、火灾报警装置、电能计量装置及主要设备在线监测系统等。监控系统公用接口设备采用数据通信方式收集各类信息,且容量及接口数量应满足以上所有设备的接入,并留有一定的余度,具备可扩充性以满足终期要求。

2.1.5.13 数据处理

1)模拟量处理。定时采集:按扫描周期定时采集数据并进行相应转换、滤波、精度检验及数据库更新等。

2)状态量处理。定时采集:按快速扫描方式周期采集输入量、并进行状态检查及数据库更新等。

2.1.5.14 数据库的建立与维护

(1) 数据库的建立。

1)实时数据库:存储监控系统采集的实时数据,其数值应根据运行工况的实时变化而不断更新,记录被监控设备的当前状态。

2)历史数据库:对于需要长期保存的重要数据将存放在历史数据库中。应提供通用数据库,记录周期为1min~60min一次可调。历史数据应能够在线滚动存储1年,无需人工干预。所有的历史数据应能够转存到光盘或磁带等大容量存储设备上作为长期存档。

对于状态量变位、事件、模拟量越限等信息,应按时间顺序分类保存在历史事件库中,保存时间可由用户自定义为几个月、几年等。

(2) 数据库的维护

1)数据库应便于扩充和维护,应保证数据的一致性、安全性;可在线修改或离线生成数据库;用人—机交互方式对数据库中的各个数据项进行修改和增删。可修改的主要内容有:① 各数据项的编号;② 各数据项的文字描述;③ 对状态量的状态描述;④ 各输入量报警处理的定义;⑤ 模拟量的各种限值;⑥ 模拟量的采集周期;⑦ 模拟量越限处理的超越定值;⑧ 模拟量转换的计算系数;⑨ 状态量状态正常、异常的定义;⑩ 电能量计算的各种参数;⑪ 输出控制的各种参数;⑫ 对多个状态量的逻辑运算定义等。

2)可方便地交互式查询和调用。

2.1.5.15 控制操作

监控系统控制功能应包括两种:自动调节控制,人工操作控制。

2.1.5.16 自动调节控制。

自动调节控制,由站内操作员工作站或远方控制中心设定其是否采用。它可以由运行人员投入/退出,而不影响手动控制功能的正常运行。在自动控制过程中,程序遇到任何软、硬件故障均应输出报警信息,停止控制操作,并保持被控设备的状态。

电压—无功自动调节控制。计算机监控系统实时监测变电站的运行状况,并结合设定的各种参数进行判断计算后,根据调度下达的电压曲线或根据AVQC控制策略自动对电容器或电抗器断路器发出投入或切除的指令,从而控制电容器、电抗器等无功设备的投运或停运或调节主变分接头,实现对控制目标值——电网电压和无功的自动调节和闭环控制,使其在允许的范围内变化。AVQC功能在站级监控系统中用软件实现,采集的实时信息均可作判据,该软件的逻辑功能包括:闭锁逻辑(状态量、模拟量),控制策略,提示信息输出功能,整定及统计功能等。

调节控制操作均应产生控制操作报告。正常执行的报告内容有:操作前的控制目标值、操作时间及操作内容、操作后的控制目标值。控制操作异常的报告内容有:操作时间、操作内容、引起异常的原因、要否由操作员进行人工处理等。另外,当控制功能被停止或启动时也应产生报告。上述几种报告均应打印输出。

2.1.5.17 人工操作控制

操作员可对需要控制的电气设备进行控制操作。监控系统应具有操作监护功能,允许监护人员在不同的操作员工作站上实施监护,避免误操作;当一台工作站发生故障时,操作人员和监护人员可在另一台工作站上进行操作和监护。

操作控制分为四级:

第一级控制,设备就地检修控制。具有最高优先级的控制权。当操作人员将就地设备的远方/就地切换开关放在就地位置时,将闭锁所有其他控制功能,只能进行现场操作。

第二级控制,间隔层后备控制。其与第三级控制的切换在间隔层完成。

第三级控制,站控层控制。该级控制在操作员工作站上完成,具有远方/站控层的切换。

第四级控制,远方控制,优先级最低。

原则上间隔层和设备层只作为后备操作或检修操作手段。为防止误操作,在任何控制方式下都需采用分步操作,即选择、返校、执行,并在站级层设置操作员、监护员口令及线路代码,以确保操作的安全性和正确性。对任何操作方式,应保证只有在上一次操作步骤完成后,才能进行下一步操作。同一时间只允许一种控制方式有效。

纳入控制的设备有:

1)10kV断路器和10kV负荷开关;

2)10kV隔离开关及接地刀;

3)800V断路器;

4)箱式变压器;

5)继电保护装置的远方复归及远方投退压板(可选)。

2.1.5.18 监控系统的控制输出

控制输出的接点为无源接点,接点的容量对直流为110V(220V),5A,对交流为220V,5A。

1)对10kV所有断路器和负荷开关的控制输出:1个独立的合闸接点和1个独立的跳闸接点。

2)对于10kV隔离开关及带电动机构的接地刀的控制输出:1个独立的合闸接点、1个独立的跳闸接点和1个独立的闭锁接点。合闸、跳闸输出,均应通过监控系统闭锁逻辑判断。闭锁接点应能实时正确反映隔离开关的闭锁状态,当满足相关闭锁条件,允许对该隔离开关进行操作时,该闭锁输出接点闭合,以接通电动操作机构的控制电源回路;且该接点应能长期保持,直到闭锁条件不满足时,该接点断开以切断电动操作机构的控制电源。

3)对于手动刀闸的就地操作输出:1个独立的闭锁接点。闭锁接点应能实时正确反映手动刀闸的闭锁状态,当满足相关闭锁条件,允许对该手动刀闸进行操作时,该闭锁输出接点闭合,以接通手动刀闸配置的电磁锁回路,且该接点应能长期保持。

2.1.5.19 报警处理。

监控系统应具有事故报警和预告报警功能。事故报警包括非正常操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号;预告报警包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量或温度量越限等。

1)事故报警。事故状态方式时,事故报警立即发出音响报警(报警音量可调),操作员工作站的显示画面上用颜色改变并闪烁表示该设备变位,同时显示红色报警条文,报警条文可以选择随机打印或召唤打印。

事故报警通过手动或自动方式确认,每次确认一次报警,自动确认时间可调。报警一旦确认,声音、闪光即停止。

第一次事故报警发生阶段,允许下一个报警信号进入,即第二次报警不应覆盖上一次的报警内容。报警装置可在任何时间进行手动试验,试验信息不予传送、记录。报警处理可以在主计算机上予以定义或退出。事故报警应有自动推画面功能。

2)预告报警。预告报警发生时,除不向远方发送信息外,其处理方式与上述事故报警处理相同(音响和提示信息颜色应区别于事故报警)。部分预告信号应具有延时触发功能。

3)对每一测量值(包括计算量值),可由用户序列设置四种规定的运行限值(低低限、低限、高限、高高限),分别可以定义作为预告报警和事故报警。四个限值均设有越/复限死区,以避免实测值处于限值附近频繁报警。

4)开关事故跳闸到指定次数或开关拉闸到指定次数,应推出报警信息,提示用户检修。

2.1.5.20 事件顺序记录

当一次设备出现故障时,将引起继电保护动作、开关跳闸,事件顺序记录功能应将事件过程中各设备动作顺序,带时标记录、存储、显示、打印,生成事件记录报告,供查询。系统保存1年的事件顺序记录条文。事件分辨率:测控单元≤1ms,站控层≤2ms。事件顺序记录应带时标及时送往调度主站。

2.1.5.21 画面生成及显示

系统应具有电网网络拓扑分析功能,实现带电设备的颜色标识。所有静态和动态画面应能存储,并能以jpeg、bmp、gif等图形格式输出。应具有图元编辑图形制作功能,使用户能够在任一台主计算机或操作员工作站上均能方便直观的完成实时画面的在线编辑、修改、定义、生成、删除、调用和实时数据库连接等功能,并且对画面的生成和修改应能够通过网络广播方式给其他工作站。在主控室操作员工作站显示器上显示的各种信息应以报告、图形等形式提供给运行人员。

(1) 画面显示内容

1)全站电气主接线图;

2)实时及历史曲线显示;

3)监控系统配置及运行工况图;

4)棒图(电压和负荷监视);

5)保护配置图

6)直流系统图;

7)全站报警显示图;

8)报告显示(包括报警、事故和常规运行数据);

9)表格显示(如设备运行参数表、各种报表等);

10)操作票显示;

11)日历、时间和安全运行天数显示。

(2) 输出方式及要求

1)电气主接线图中应包括电气量实时值,设备运行状态、潮流方向,断路器、隔离刀闸、地刀位置,“就地/远方”转换开关位置等;

2)画面上显示的文字应为中文。

3)图形和曲线可储存及硬拷贝。

4)用户可生成、制作、修改图形。

5)电压棒图及曲线的时标刻度、采样周期可由用户选择。

6)每幅图形均标注有日历时间。

7)图形中所缺数据可人工置入。

(3) 在线计算及制表

(1) 在线计算

1)系统应向操作人员提供方便的实时计算功能。

2)应具有加、减、乘、除、积分、求平均值、求最大最小值和逻辑判断,以及进行功率总加、电量分时累计等计算功能。

3)供计算的值可以是采集量、人工输入量或前次计算量,这些计算从数据库取变量数据,并把计算结果返送数据库。

4)计算结果应可以处理和显示,并可以对计算结果进行合理性检查。

5)应可以由用户用人机交互方式或编程方式定义一些特殊公式,并按用户要求的周期进行计算。

(4)报表

监控系统应能生成不同格式的生产运行报表。提供的报表包括:

1)实时值表;

2)正点值表;

3)运行日志表(值班表);

4)电能量数据统计表;

5)事件顺序记录一览表;

6)报警记录一览表;

7)微机保护配置定值一览表;

8)主要设备参数表;

9)自诊断报告;

10)其他运行需要的报表。

(5) 输出方式及要求

1)实时及定时显示。

2)召唤及定时打印。

3)生产运行报表应能由用户编辑、修改、定义、增加和减少。

4)报表应使用汉字。

5)报表应按时间顺序存储,报表的保存量应满足运行要求。

2.1.5.22 远动功能

(1) 远动通信装置。

监控系统的远动通信装置应采用专用独立设备(无硬盘无风扇的专用装置),支持双路供电。

远动通信装置应直接从间隔层测控单元获取调度所需的数据,实现远动信息的直采直送。远动通信装置具有远动数据处理、规约转换及通信功能,满足调度自动化的要求,并具有串口输出和网络口输出能力,能同时适应通过专线通道和调度数据网通道与各级调度端主站系统通信的要求。

(2) 通信规约。

监控系统应能采用DL/T 634.5104规约与调度/集控端网络通信,并支持采用DL/T 634.5101规约与调度/集控端专线通信,或与调度/集控端相应的规约。

(3) 远动功能要求。

监控系统应能够同时和各个调度中心/集控站通信,且能对通道状态进行监视。为保证远程通信的可靠,通信口之间应具有手动/自动切换功能,且MODEM也应有手动/自动切换功能。

监控系统应能正确接收、处理、执行各个调度中心/集控站的遥控命令,但同一时刻只能执行一个主站的控制命令。

具有就地对远动通信装置进行数据库查询、软件组态、参数修改等维护功能。

(4) 需要向远方调度中心传送的实时信息

1)模拟量:

a)10kV线路的电流、有功功率、无功功率;

b)变压器各侧的电流、有功功率、无功功率;

c)所采集的各母线电压及频率;

d)SVG无功功率;

e)变压器油温。

2)状态量:

a)全部断路器和负荷开关位置信号;

b)全部隔离开关位置信号;

c)变压器分接头位置信号;

d)保护动作信号以及变电站事故总信号;

以上各种信息,用户可自行定义需要的数据集。

远动通信装置的工作模式、与调度主站的连接数量、方式、通信规约见本规范专用部分。

(5)时间同步

监控系统设备应从站内时间同步系统获得授时(对时)信号,保证I/O数据采集单元的时间同步达到1ms精度要求。当时钟失去同步时,应自动告警并记录事件。监控系统站控层设备优先采用NTP对时方式,间隔层设备的对时接口优先选用IRIG B对时方式。

(6)人—机联系

人—机联系是值班员与计算机对话的窗口,值班员可借助鼠标或键盘方便地在屏幕上与计算机对话。人—机联系包括:

a)调用、显示和拷贝各种图形、曲线、报表;

b)发出操作控制命令;

c)数据库定义和修改;

d)查看历史数值以及各项定值;

e)图形及报表的生成、修改、打印;

f)报警确认,报警点的退出/恢复;

g)操作票的显示、在线编辑和打印;

h)日期和时钟的设置;

i)运行文件的编辑、制作;

k)监控系统主机上应有系统硬件设备配置图,该配置图能反映所有连接进系统的硬件设备的运行状态。

2.1.5.23 系统自诊断和自恢复

远方或变电站负责管理系统的工程师可通过工程师工作站对整个监控系统的所有设备进行的诊断、管理、维护、扩充等工作。系统应具有可维护性,容错能力及远方登录服务功能。

系统应具有自诊断和自恢复的功能。系统应具有自监测的功能,应提供相应的软件给操作人员,使其能对计算机系统的安全与稳定进行在线监测。系统应能够在线诊断系统硬件、软件及网络的运行情况,一旦发生异常或故障应立即发出告警信号并提供相关信息。应具有看门狗和电源监测硬件,系统在软件死锁、硬件出错或电源掉电时,能够自动保护实时数据库。在故障排除后,能够重新启动并自动恢复正常的运行。某个设备的换修和故障,应不会影响其他设备的正常运行。

(1) 与其他设备的通信接口

1)监控系统与继电保护的通信接口

监控系统以串口或网络的方式从保护装置信息采集器或继电保护及故障信息管理子站连接获取保护信息。

如果在监控系统后台实现继电保护装置软压板投退、远方复归的功能,则继电保护及故障信息管理子站系统与监控系统分网采集保护信息。保护装置可按照子站系统和监控系统对保护信息量的要求,将保护信息分别传输至子站系统和监控系统。

如果不在监控系统后台实现继电保护装置软压板投退、远方复归的功能,则监控系统仅采集与运行密切相关的保护硬接点信号,站内所有保护装置与故障录波装置仅与继电保护及故障信息管理子站连接;保护及故障信息管理子站向监控系统转发各保护装置详细软报文信息。

2)监控系统与其他通信设备的接口

其他通信设备主要包括直流电源系统、交流不停电系统、火灾报警装置、电能计量装置及主要设备在线监测系统等。监控系统通信接口设备采用数据通信方式收集各类信息,经过规约转换后通过以太网传送至监控系统主机。

(2) 运行管理

计算机监控系统根据运行要求,可实现如下各种管理功能。

1)事故分析检索:对突发事件所产生的大量报警信号进行分类检索。

2)操作票:根据运行要求开列操作票、进行预演,并能进行纠错与提示。

3)模拟操作:提供电气一次系统及二次系统有关布置、接线、运行、维护及电气操作前的实际预演。

4)管理功能应满足用户要求,适用、方便、资源共享。各种文档能存储、检索、编辑、显示、打印。

5)测控单元宜具有当地维护、校验接口,满足交流采样运行检验管理的要求。

(3)系统性能指标

计算机监控系统至少应满足以下性能指标要求。

1)电流量、电压量测量误差≤0.2%,有功功率、无功功率测量误差≤0.5%。

2)电网频率测量误差≤0.02Hz。

3)模拟量越死区传送整定最小值≥0.1%(额定值),并逐点可调。

4)事件顺序记录分辨率(SOE):站控层≤2ms,间隔层测控单元≤1ms。

5)模拟量越死区传送时间(至站控层)≤2s。

6)状态量变位传送时间(至站控层)≤1s。

7)模拟量信息响应时间(从I/O输入端至远动通信装置出口)≤3s。

8)状态量变化响应时间(从I/O输入端至远动通信装置出口)≤2s。

9)控制执行命令从生成到输出的时间≤1s。

10)双机系统可用率≥99.9%。

11)控制操作正确率100%。

12)站控层平均无故障间隔时间(MTBF)≥20 000h;

间隔级测控单元平均无故障间隔时间≥30 000h。

13)各工作站的CPU平均负荷率。

正常时(任意30min内)≤30%;

电力系统故障(10s内)≤50%。

14)网络负荷率。

正常时(任意30min内)≤20%;

电力系统故障(10s内)≤40%。

15)模数转换分辨率≥14位。

16)画面整幅调用响应时间。

实时画面≤1s;

其他画面≤2s。

17)画面实时数据刷新周期:≤3s。

18)双机自动切换至功能恢复时间:≤30s。

19)实时数据库容量。

模拟量:≥2000点;

状态量:≥5000点;

遥控:≥500点;

计算量:≥2000点。

20)历史数据库存储容量。

历史曲线采样间隔:1~30min,可调;

历史趋势曲线,日报,月报,年报存储时间≥2年;

历史趋势曲线≥300条。

2.1.5.24 屏体要求

柜体结构:柜结构为柜前、后开门、垂直自立、柜门内嵌式的柜式结构,正视柜体,转轴在左边,门把手在右边。柜内主要设备均采用嵌入安装法,并要求与柜正面平齐美观。柜内应设有横向及竖向导线槽,所有设备安装的位置都应方便外部电缆从柜的底部进入。

柜体尺寸:高2260mm,宽800mm,深600mm。颜色:RAL7035。

柜体应有足够的机械强度,在运输、安装中不发生变形,并力求外型美观。外壳油漆喷涂均匀,并有牢固的附着力。能满足25年使用要求。

柜体采用金属材料,具有不易导热、抗风化腐蚀及抗机械冲击等特点。柜体的金属框架均具有良好的接地,设置至少2个接地端子,并标有接地符号。

柜体应能够从底部引入电缆,接线方式:下进下出。

柜体防护等级不低于IP30。

柜体应装有底板以防止灰尘和小动物的进入。

内部配线的额定电压为1000V,应采用防潮隔热和防火的交联聚乙烯绝缘铜绞线,其最小等效截面不小于1.5mm2,但对于TA、TV和跳闸回路的截面应不小于2.5mm2。导线应无划痕和损伤。卖方应提供配线槽以便于固定电缆,并将电缆连接到端子排。卖方应对所供设备的内部配线、设备的特性和功能的正确性全面负责。所有连接于端子排的内部配线,应以标志条和有标志的线套加以识别。

所有端子采用额定值为1000V、10A,压接型端子。电流回路的端子应能接不小于4mm2的电缆芯线TA和TV的二次回路应提供标准的试验端子,便于断开或短接各装置的输入与输出回路;对所有装置的跳闸出口回路应提供各回路分别操作的试验部件或连接片,以便于必要时解除其出口回路。一个端子只允许接入一根导线。端子排间应有足够的绝缘,端子排应根据功能分段排列,并加入可进行标注的隔离件,至少留有10%的备用端子,且可在必要时再增加。端子排间应留有足够的空间,便于外部电缆的连接。断路器的跳闸或合闸回路端子、直流电源的正负极不应布置在相邻的端子上。屏上跳闸回路应采用能接4mm2截面电缆芯的端子,并且跳闸回路的公共端子应采用多个端子的连接方式(跳闸回路端子应不少于6个连接端子),以保证一个端子只允许接入一根电缆芯。断路器的跳闸及合闸回路不能接在相邻端子上。屏上电源回路应采用能接4mm2截面电缆芯的端子,并且要求正、负级之间应有端子隔开。

屏面上信号灯和复归按钮的安装位置应便于维护、运行监视和操作。

屏上的所有设备(包括继电器、控制开关、熔断器、空气开关、指示灯及其他独立安装的设备),均应有便于识别铭牌或标签框。

屏柜所有空气开关应设在门外,所有二次设备自动开关全部采用知名厂家产品。

柜上设备应采用嵌入式或半嵌入式安装和背后接线。

对于必须按制造厂的规定才能运行更换的部件和插件,应有特殊的符号标出。

2.1.5.25 工厂试验

(1)为保证工程进度,确保系统满足标书的性能指标要求,买方将保留参加卖方的工厂试验的权利,卖方应予配合。

(2)工厂应提供试验所需的测试设备,试验应包括装置试验、组屏后的屏柜试验、系统功能试验及系统指标试验,应包括以下试验项目,且不仅限于以下试验项目:

1)I/O单元的性能试验(包括信号输入检查、命令输出检查和模拟量测量精度测试等)。测控设备上应可以方便地观察到测量结果,测量结果的输出也应使用标准规约;同时也要考虑可以方便地实施状态量的传动试验。

2)屏柜试验(包括耐压试验、绝缘电阻测量、屏内接线检查等)。

3)系统功能试验(包括标书描述的各项功能检查)。

4)电气联锁试验(卖方应模拟变电站一次主接线来验证电气联锁逻辑的实现)。

5)系统CPU和网络负荷率试验。

6)时钟同步系统对时精度试验。

7)事件顺序记录的分辨率试验。

8)与调度端的通信模拟试验。

9)与保护装置及其他通信设备的通信模拟试验。

10)根据实际系统经双方协商认为需进行的试验。

(3)在工厂试验期间,卖方应根据标书的技术要求,完成工厂试验报告。试验报告应包括但不限于以下项目:

1)设备的编号、数量和出厂序号;

2)试验日期和试验地点;

3)试验条件(包括环境温度、湿度、试验电源等);

4)试验方法和试验仪器仪表(对于精度试验,应标明所使用的测试设备的精度);

5)试验依据的标准,如为厂家标准,应提交标准文本供买方确认,是否满足标书要求;

6)试验结果,包括试验数据、试验点、打印数据和示波器图形等;

7)试验者和审批者的签名。

(4)卖方完成工厂试验后,应及时通知买方,以便安排工厂验收试验。

(5)卖方提供的设备试验标准应符合IEC及国标、行标的有关规范,并提供每一种型式产品的动模试验报告和型式试验报告。

6)现场试验

现场实际设备接入后,应按照DL/T 995在一次设备不带电和带电试运行时作现场试验,卖方应配合完成装置的现场调试及投运试验。现场投运前和试运行中发现的设备缺陷和元件损坏,卖方应及时无偿修理或更换,直至符合规范要求。

(7)现场验收试验的时间和条件由买方根据现场安装和调试的进度确定。卖方有责任指导和配合买方完成现场安装和调试的各项工作,并应负责培训买方技术人员,使其掌握系统维护的各项技能。

(8)现场验收有在正常运行条件下进行,也有对事故条件的模拟。

(9)现场验收主要目的是检验系统与变电站的一次系统及其他设备的配合,试验项目主要包括但不限于下列项目:

1)I/O单元的性能试验(包括信号输入检查、命令输出检查和模拟量测量精度测试等);

2)电气联锁试验(卖方应模拟变电站一次主接线来验证电气联锁逻辑的实现);

3)远动通信设备双机主备切换试验;

4)系统CPU和网络负荷率试验;

5)时钟同步系统对时精度试验;

6)事件顺序记录的分辨率试验;

7)与调度端的通信联调试验;

8)与保护装置及其他通信设备的通信联调试验;

9)所有人机接口功能演示、应用软件的运行演示、画面完备性检查、响应时间和刷新周期测试;

10)告警系统测试(包括系统自诊断异常告警,与站内其他设备配合进行);

11)系统自诊断测试。

(10)在试验和调试期间所有损坏的供货范围内的设备,卖方应免费予以更换。对所有备品备件应加电投入运行,有故障的备品备件由卖方负责免费更换。

2.1.5.26 供货范围

本系统所有的软件、硬件、通信设备、通讯电缆(其中光纤8芯单模铠装)和相关设备、器材;

系统调试、试运行和验收;

指导现场安装、技术培训和质保期内的维修服务;

备品备件和专用工具、仪表;

设计、制造、工厂验收、包装和运输;

技术资料、图纸以及同工程设计单位的协调工作;

2.1.5.27  报价说明

(1)电力监控系统报价是本次成套设备招标采购项目报价的一部分,要求有详细的配置清单、单价、以及报价汇总等说明。

(2)电力监控系统报价包括本系统所有的软件、硬件、通信设备、通讯电缆(其中光纤8芯单模铠装)和相关器材。 (3)电力监控系统软件、硬件的技术参数、功能等配置,满足中压柜设备的配置的接入要求。

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