風電場遠程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程

PAGE8ICS分類號：備案號：中華人民共和國能源行業(yè)標準NB/風力發(fā)電場遠程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程Technicalcodeofwindfarmsinremotemonitoringsystem20--發(fā)布20--實施國家能源局發(fā)布

范圍本標準規(guī)定了風力發(fā)電場群遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)的一般原則和技術(shù)要求，包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及配置、系統(tǒng)功能、性能指標、工作環(huán)境等。本標準適用于風力發(fā)電場群的遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范GB/T2887-2011電子計算機場地通用規(guī)范DL/T719-2000遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約第102篇電力系統(tǒng)電能量累積傳輸配套標準DL/T634.5101--2002遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5-101部分：傳輸規(guī)約DL/T634.5104-2009遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分：傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問DL/T5003電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T5136火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程NB31002.2-201X風力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信-信息模型（即將發(fā)行）

術(shù)語下列術(shù)語和定義適用于本文件。集控中心thecentralizedcontrolcenter對規(guī)定區(qū)域內(nèi)的多個風電場實行遠程集中監(jiān)控的場所。主站themasterstation部署在集控中心的網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)。子站sub-station部署在風電場側(cè)與主站共同完成監(jiān)控任務的計算機系統(tǒng)或?qū)Ｓ迷O(shè)備。集控系統(tǒng)centralizedcontrolsystem風力發(fā)電場遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)的簡稱，由主站和子站組成。通信規(guī)約communicationstipulations啟動和維持通信所必需的嚴格約定，即必須有一套關(guān)于信息傳輸順序、信息格式和信息內(nèi)容等約定。

總則管轄多個風力發(fā)電場的區(qū)域風電公司，在保證電網(wǎng)和風電場安全運行的前提下，宜建設(shè)風力發(fā)電場遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)（集控系統(tǒng)），并按本標準進行設(shè)計。建設(shè)集控系統(tǒng)的基本條件是：有固定的場所,宜靠近區(qū)域風電公司辦公地點,有可靠的電源風力發(fā)電場與集控中心間能實現(xiàn)可靠的通信聯(lián)系風力發(fā)電場內(nèi)的風機Scada系統(tǒng)、升壓站綜合自動化系統(tǒng)、電量計量系統(tǒng)、風功率預測系統(tǒng)等能夠提供接口并開放通信協(xié)議；集控系統(tǒng)應具備遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等全部遠動功能，宜具有與電力調(diào)度中心交換信息的能力。集控系統(tǒng)的功能應為模塊化設(shè)計，根據(jù)用戶需求可進行增減或集成。

系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)風電場遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)由主站和子站以及之間的通信網(wǎng)絡(luò)組成。主站主站由計算機網(wǎng)絡(luò)連接的計算機監(jiān)控系統(tǒng)主機及操作員站和各種功能站構(gòu)成，為運行人員提供人機聯(lián)系界面，實現(xiàn)對所轄風電場的監(jiān)視、控制、管理，形成新能源區(qū)域公司監(jiān)控中心，并可與調(diào)度通信中心通信。主站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主網(wǎng)絡(luò)采用冗余網(wǎng)絡(luò)，熱備用方式運行。子站子站主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成，包括計算機網(wǎng)絡(luò)連接的服務器、通信管理機以及安全傳輸設(shè)備構(gòu)成，宜組屏安裝。完成風電場內(nèi)風機、升壓站、電計量、風功率預測等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、處理及信息交換。子站的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采用單網(wǎng)。通信網(wǎng)絡(luò)主站與子站之間的物理連接宜采用星型。主站與子站之間的數(shù)據(jù)傳輸通道宜采用光纖專用通道，帶寬為N*2M。系統(tǒng)應具有與電力數(shù)據(jù)網(wǎng)連接的能力，按要求實現(xiàn)風電場信息的遠程傳送。安全防護系統(tǒng)安全防護應參照《電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案》,做到安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認證。推薦方案如下：其它智能設(shè)備其它智能設(shè)備升壓站綜合自動化系統(tǒng)系統(tǒng)配置硬件配置系統(tǒng)的硬件設(shè)備宜由以下幾部分組成:主站設(shè)備：包括各種服務器、操作員站、工程師站、衛(wèi)星對時設(shè)備、通信裝置等；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：包括網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器、硬件防火墻、單向隔離裝置、縱向認證加密設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)連接線、電纜、光纖等設(shè)備。子站設(shè)備：包括服務器、通信裝置等；系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務器、操作員站宜采用雙機冗余配置。軟件配置系統(tǒng)軟件由操作系統(tǒng)、支持軟件和應用軟件組成。軟件的可靠性、兼容性、可擴充性及界面的友好性等性能指標均應滿足系統(tǒng)本期及遠景規(guī)劃要求。系統(tǒng)應建立實時數(shù)據(jù)庫，存儲并不斷更新來自子站的全部實時數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應建立商用歷史數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)，存儲并定期更新需要保存的歷史數(shù)據(jù)，存儲時間不少于3年。應用軟件應為模塊化結(jié)構(gòu)，以方便修改、維護和靈活配置。所有軟件應在國內(nèi)有合法版權(quán)。系統(tǒng)接口監(jiān)控系統(tǒng)應具有與以下系統(tǒng)進行通信的能力，但不限于此。與風電場風機組SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信，并推薦使用Modbus或OPC協(xié)議；與風電場升壓站綜合自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信，并推薦使用DL/T634.5104規(guī)約或DL/T634.5101規(guī)約；與電能計量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，并推薦使用DL/T719-2000規(guī)約；與風功率預測系統(tǒng)通信；與測風塔系統(tǒng)通信；與管理系統(tǒng)通信；與當?shù)仉娏φ{(diào)度系統(tǒng)的通信；與上級公司的信息系統(tǒng)通信；系統(tǒng)應預留足夠的擴展接口，以便接入后期投運的風電場。通道信息傳輸采用專用通道，推薦租用電網(wǎng)公司的專用通道。視頻信息不可與數(shù)據(jù)傳輸共用一個通道。

系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)采集與處理子站數(shù)據(jù)采集范圍包括升壓站設(shè)備、風電機組、電能計量、風功率預測、測風塔等系統(tǒng)的信息，信息種類為模擬量、狀態(tài)量、電能量等，數(shù)據(jù)就地采集就地存儲，存儲時間不少于7天。各子站向主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸應滿足“NB31002.2-201X風力發(fā)電場監(jiān)控系統(tǒng)通信-信息模型”、“DL/T5137-2001電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程”等規(guī)范的要求。主站系統(tǒng)向電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸應滿足“DL/T5003-2005電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程”的有關(guān)規(guī)定和電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的有關(guān)要求。實行集中監(jiān)控的各風電場與電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)間的遠動信息可統(tǒng)一通過集控中心轉(zhuǎn)發(fā)。調(diào)度原則不變的情況下，主站可接收調(diào)度指令進行相關(guān)操作，或向子站轉(zhuǎn)發(fā)。各子站向主站應上送以下運行參數(shù)，但不限于此：風電機組運行參數(shù)；升壓站運行參數(shù)電計量系統(tǒng)參數(shù)風功率預測與測風塔系統(tǒng)參數(shù)在子站完成各系統(tǒng)信息傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換，以規(guī)定的協(xié)議及方式統(tǒng)一上送。信息交換應具備加密功能，以保證通過網(wǎng)絡(luò)遠程傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會被惡意監(jiān)聽或破壞，保障系統(tǒng)底層的數(shù)據(jù)安全。畫面生成及顯示系統(tǒng)應具有圖元編輯、圖形制作和顯示功能，并與實時數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，可動態(tài)顯示系統(tǒng)采集的開關(guān)量和模擬量、系統(tǒng)計算量和設(shè)備技術(shù)參數(shù)等。通過模擬圖、趨勢圖、棒圖、餅圖和參數(shù)分類表等多種方式實時監(jiān)視風電場主要運行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。顯示內(nèi)容包括實時采集、計算、系統(tǒng)估計和人工置入的各種動態(tài)及靜態(tài)運行參數(shù)。主要畫面宜包括：省級（區(qū)域）信息風電場地理分布示意圖電氣主接線圖風機矩陣圖（標明風機狀態(tài)）運行工況圖各類棒圖各類曲線圖各種信息報告遠程控制系統(tǒng)應能實現(xiàn)對各風電場設(shè)備的遠程控制。風電機組的遠程控制宜包括：復位、啟機、停機等有功、無功調(diào)節(jié)控制風電機組的其他特殊控制功能（根據(jù)各個不同類型的風機定義一些各類型風機特有的控制功能）升壓站設(shè)備遠程控制宜包括：對斷路器/刀閘分、合的遠方操作對補償電容器投、切的遠方操作主站、子站及就地三級均能實現(xiàn)控制功能?？刂茩?quán)的優(yōu)先順序是：就地優(yōu)于子站，子站優(yōu)于主站。三種控制級別應互相閉鎖，同一時刻，只允許一級控制。遙控操作只能在操作員站上進行，操作人員必須具有權(quán)限和登錄口令才能實施操作。防誤閉鎖所有升壓站設(shè)備的遠方控制應執(zhí)行電力系統(tǒng)“五防”規(guī)則。報警報警信息應包括來自現(xiàn)場的設(shè)備狀態(tài)異常、故障、預警、測量值越限、通信中斷等信息。報警輸出信息應直觀、醒目。信息組合方式應可設(shè)定。報警信息應始終前端顯示并應能予以報警確認/復位。未確認的和已確認的報警信息應有明顯的區(qū)別。報警信息應自動生成并保存。事件順序記錄及事故追憶對風電場內(nèi)重要設(shè)備的狀態(tài)變化應做事件順序記錄。事件順序記錄處理的信息應完整，并生成事件記錄報告，以顯示、打印方式輸出。事故追憶范圍為事故前1min到事故后2min的所有相關(guān)模擬量值，采樣周期與實時系統(tǒng)采樣周期一致。報表處理應可使用各種歷史數(shù)據(jù)，自動生成不同格式的報表。并按要求方式打印輸出。宜支持報表中各類數(shù)據(jù)的自由組合展示，并能夠隱藏、顯示指定列或行等。宜支持各類計算公式的編寫，能夠按照數(shù)據(jù)精度要求定時生成數(shù)據(jù)報表。對于需要手工填報的數(shù)據(jù)，應做到一次填報，自動保存到數(shù)據(jù)庫中，并在其他報表中，自動生成，避免重復填報。除標準模板報表外，系統(tǒng)應能按照需求生成和保存報表的模板。報表應能由用戶編輯、修改、定義、增加和減少，同時具備導出功能。報表宜包含以下內(nèi)容,但不限于此：生產(chǎn)統(tǒng)計報表電量統(tǒng)計報表風資源統(tǒng)計報表發(fā)電量損失統(tǒng)計報表可利用率統(tǒng)計報表性能和功率曲線統(tǒng)計報表風機可靠性及故障指標的統(tǒng)計報表時鐘同步應支持接收北斗及GPS系統(tǒng)的信號并進行對時，并以此同步站內(nèi)相關(guān)設(shè)備的時鐘。系統(tǒng)自診斷與自恢復集控系統(tǒng)應具有在線診斷能力，對系統(tǒng)自身的軟、硬件（包括各個通信接口）運行狀況進行診斷。發(fā)現(xiàn)異常時，予以報警和記錄。各類有冗余配置的設(shè)備發(fā)生軟硬件故障應能自動切換至備用設(shè)備，切換過程不影響整個系統(tǒng)的正常運行。系統(tǒng)管理系統(tǒng)應具備參數(shù)配置，權(quán)限設(shè)置，在線用戶管理等功能。擴展應用功能統(tǒng)計與查詢應支持對各類歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算。應對《風電場生產(chǎn)運行統(tǒng)計指標體系》中規(guī)定的五類13項基本統(tǒng)計指標進行統(tǒng)計分析。系統(tǒng)應支持多方式、多維度的信息查詢功能。對比分析生產(chǎn)指標的對標。各類數(shù)據(jù)的對比分析。運行管理運行管理功能宜包括:運行記錄及交接班記錄操作票開列運行分析信息遠程發(fā)布系統(tǒng)具備web發(fā)布功能，可通過網(wǎng)頁瀏覽器實現(xiàn)對系統(tǒng)信息的遠程瀏覽。輔助功能系統(tǒng)應支持對無法直接從系統(tǒng)采集的信號做畫面?zhèn)渥?、記錄存儲功能。系統(tǒng)應具有權(quán)限分級設(shè)置功能。

性能技術(shù)指標系統(tǒng)可用性主站系統(tǒng)平均故障間隔時間（MTBF）不小于20000h子站平均故障間隔時間（MTBF）不小于30000h系統(tǒng)容量系統(tǒng)數(shù)據(jù)容量宜不小于250000點，可擴充。系統(tǒng)實時性升壓站設(shè)備事件順序記錄分辨力（SOE）不大于2ms。風電機組的事件順序記錄分辨力（SOE）不大于5ms。事件順序記錄站間分辨力應小于10ms遙信變化傳送時間不大于3s遙控、遙調(diào)命令傳送時間不大于4s。畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期為5s～10s。報警信息至畫面顯示響應時間不大于2s。畫面調(diào)用響應時間：85%的畫面不大于2s，其他畫面不大于3s。數(shù)據(jù)采集周期5s～10s雙機自動切換到基本監(jiān)控功能恢復時間不大于20s。操作準確性遙控操作正確率100%。系統(tǒng)資源服務器正常負荷率宜低于30%，事故負荷率宜低于50%。網(wǎng)絡(luò)正常負荷率宜低于20%，事故負荷率宜低于40%正常情況下局域網(wǎng)運行負載率宜小于10%。系統(tǒng)對時性能指標整個系統(tǒng)對時精度誤差應不大于1ms。環(huán)境條件防雷與接地集控系統(tǒng)應有防止雷電感應等過電壓的保護措施。集控系統(tǒng)一般不設(shè)置獨立的接地網(wǎng)，應利用所在建筑物的公共接地網(wǎng)。集控系統(tǒng)內(nèi)各計算機的信號接地，宜采用并聯(lián)一點接地方式分別接入環(huán)機房敷設(shè)的一條共用接地干線，然后再將接地干線一點接入接地網(wǎng)。有電源輸入的屏柜必須有接地線接到交流電源所在的接地網(wǎng)上。當采用沒有隔離的串行通信口從一處引接至另一處時，兩處必須共用同一接地系統(tǒng)，如不能實現(xiàn)則需增加電氣隔離措施。電源集控中心宜采用來源不同的電源點的雙路電源供電。系統(tǒng)應采用不停電電源（UPS）供電。UPS宜采用單項式，輸出電壓為220V、50Hz。不間斷電源（UPS）在交流電源失電或電源不符合要求時，維持系統(tǒng)正常工作時間不低于4小時。機房系統(tǒng)設(shè)備應組屏安裝，并按照其功能劃分部署在控制室和計算機機房內(nèi)。系統(tǒng)各屏的結(jié)構(gòu)和屏面布置應符合“DL/T5136火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程”的有關(guān)規(guī)定。機房設(shè)計參照“GB50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范”執(zhí)行。機房內(nèi)應配有符合國家有關(guān)規(guī)定的防水、防火和事故照明設(shè)施。其設(shè)置要求應符合“GB/T2887-2011電子計算機場地通用規(guī)范”的相關(guān)規(guī)定。目次TOC\o"1-2"\h\z\u前言 11、 范圍 22、 規(guī)范性引用文件 23、 術(shù)語 34、 總則 45、 系統(tǒng)構(gòu)成 5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5 系統(tǒng)配置 5 系統(tǒng)接口 66、 系統(tǒng)功能 7 數(shù)據(jù)采集與處理 7 畫面生成及顯示 7 遠程控制 8 防誤閉鎖 8 報警 8 事件順序記錄及事故追憶 8 報表處理 9 時鐘同步 9 系統(tǒng)自診斷與自恢復 9 擴展應用 97、 性能技術(shù)指標 11 系統(tǒng)可用性 11 系統(tǒng)容量 11 系統(tǒng)實時性 11 操作準確性 11 系統(tǒng)資源 12 系統(tǒng)對時性能指標 128、 環(huán)境條件 12 防雷與接地 12 電源 12 機房 12前言本標準根據(jù)國家能源局“關(guān)于下達2012年第二批能源領(lǐng)域行業(yè)標準制（修）訂計劃的通知”（國能科技[2012]326號）要求制訂。本標準按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本標準由能源行業(yè)風力發(fā)電標準化技術(shù)委員會歸口。本標準起草單位：北京光耀能源技術(shù)股份有限公司、中國電力科學研究院、龍源電力集團股份有限公司、北京岳能科技有限公司、中國大唐集團新能源股份有限公司、華電福新新能源股份有限公司、北京京能新能源有限公司、國電電力發(fā)展股份有限公司、華能新能源股份有限公司本標準主要起草人：×××、×××目次T