CESA-2019-1-008 智能光伏云平臺數據化智能管理功能要求

ICS

團體標準

T/CESAXXXX—2020

智能光伏云平臺數據化智能管理功能要求

Workorderservicefunctionalrequirementsforintelligentphotovoltaiccloud

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2020--發(fā)布2020-XX-實施

中國電子工業(yè)標準化技術協(xié)會發(fā)布

T/CESAXXXX-2020

前??言

本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

本文件由XXXX提出。

本文件由XXXX歸口。

本文件起草單位：。

本文件主要起草人：。

III

T/CESAXXXX-2020

智能光伏云平臺數據化智能管理功能要求

1范圍

本文件規(guī)定了智能光伏云平臺數據化智能管理的數據獲取、數據處理、數據決策與應用要求。

本文件適用于建筑光伏和地面光伏系統(tǒng)所使用的智能光伏云平臺的系統(tǒng)設計、平臺開發(fā)、測試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；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。

GB/T13730地區(qū)電網調度自動化系統(tǒng)

GB17859計算機信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則

GB50052供配電系統(tǒng)設計規(guī)范

GB50311綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范

DL/T5003電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程

IEC61850變電站通信網絡和系統(tǒng)

3術語和定義

3.1

模擬量analogquantity

指變量在時間上和數值上都是連續(xù)變化的物理量，也就是在一定范圍（定義域）內可以取任意值（在

值域內）。

3.2

狀態(tài)量Statequantity

經過任意過程后其變化只與初末狀態(tài)有關，與過程路徑無關。

4數據獲取

4.1一般要求

4.1.1數據采集應保證對各電站發(fā)電量、設備的運行狀態(tài)、運行數據等信息的實時采集，并接收到的

實時數據通過網絡點對點通信方式寫入到系統(tǒng)的實時數據庫中去。

1

T/CESAXXXX-2020

4.1.2數據采集應符合點對點通信的部頒CDT規(guī)約、Polling方式、網絡通信的IEC103、IEC104規(guī)約。

4.1.3數據采集傳輸速率為可采用300，600，1200，2400，4800，9600bps，采集時間周期不大于5

分鐘。

4.1.4以廠站為單位分類組織的信息監(jiān)視數據采集應包含遙測、遙信、電度、廠站的SOE數據以及通

道狀態(tài)的監(jiān)視數據。

4.2數據采集邏輯結構

4.2.1通過終端服務器以數字/模擬方式通信，采用CDT、IEC101、Modbus-RTU等通信規(guī)約。

4.2.2直接通過網絡方式通信，采用Modbus-TCP，IEC103、IEC104等網絡規(guī)約。

4.3數據采集類型

4.3.1基礎數據

光伏系統(tǒng)采集的基礎數據的對象包括光伏組件、逆變器、匯流箱、直流饋線柜、升壓變、箱變和氣

象環(huán)境。考慮當前和長遠的應用功能需求，將采集及監(jiān)視所涵蓋的數據分為必采數據和擴展數據兩大類，

具體如表1所示：

表1光伏集中監(jiān)控數據表

序設備

必采數據擴展數據

號類型

1組件組件溫度——

1、直流側電壓、電流、功率；

1、運行狀態(tài)數據；

2、交流側電壓（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、

2、告警狀態(tài)：網側電壓過高、過低，網側頻率過

逆變電流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、Q）、功率因素；

2高、過低，直流側電壓過高、過低，逆變器過載、

器3、逆變器本體溫度；

過熱、短路，散熱器過熱，孤島，DSP故障、通訊

4、電量數據：日發(fā)電量、月發(fā)電量、年發(fā)電量、

故障等。

累積發(fā)電量。

1、直流輸出電流；

直流2、防雷器狀態(tài)；

3匯流各組串直流電壓3、開關狀態(tài)；

箱4、溫度；

5、直流母線電壓。

直流1、各端口輸入直流電流；

4饋線2、直流輸出電流；

柜3、直流母線電壓。

升壓1、高低壓側電壓（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、

5變/箱電流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、Q）、功率因數；

變2、高低壓側開關狀態(tài)

1、環(huán)境濕度、風速、風向、氣壓、直接輻射、散

氣象1、環(huán)境溫度；射輻射；

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環(huán)境2、光照度2、光功率預測的數據；

3、當地氣象站數據。

2

T/CESAXXXX-2020

4.3.2可選數據

光伏監(jiān)控系統(tǒng)還可以采集升壓變電站母線、并網點、保護信息、電能質量數據等數據，具體如表2

所示：

表2光伏集中監(jiān)控數據表

序號設備類型采集數據

1升壓變電站母線電壓（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）

1、并網點開關狀態(tài)；

2、并網點電壓（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、電流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、

2并網點Q）、并網點上網電量；

3、功率因素、電能質量、并網點三相的電壓閃變、并網點三相的電壓偏差、并網

點三相的頻率偏差、并網點三相的諧波THD。

3保護信息線路保護、變壓器保護

1、系統(tǒng)頻率；

2、基波電壓、電流有效值；

3、各次（2到50次）諧波含有率；

4、電壓、電流總畸變率；

4電能質量5、電壓、電流序分量（正序、零序、負序）；

6、功率（有功、無功、視在、功率因數）；

7、電壓閃變（Pst、Plt）；

8、三相不平衡度；

9、電壓暫升、暫降和中斷。

4.4數據補采

4.4.1數據服務器損壞、系統(tǒng)整體癱瘓等極端情況會導致歷史數據丟失，系統(tǒng)提供數據補采功能用于

故障恢復后的歷史數據修復。

4.4.2數據補采功能以網絡方式，采用自定義的數據交換規(guī)約，向監(jiān)控系統(tǒng)獲取指定時間段內的歷史

數據。

4.5數據轉發(fā)

提供數據轉發(fā)功能，向外系統(tǒng)轉發(fā)數據。可根據需要指定轉發(fā)內容和轉發(fā)頻率，支持CDT、Modbus、

IEC101、IEC104等各種主流的規(guī)約。

5有效數據處理

系統(tǒng)對采集的模擬量、狀態(tài)量、電量等進行處理，為數據應用提供支持。

5.1模擬量處理包含以下內容：

a)將生數據轉換為工程值（包括極性位處理），存入遙測值庫；

b)送器殘差處理，即條件復位到零處理；

c)根據合理性范圍，進行合理性檢查；

3

T/CESAXXXX-2020

d)越限監(jiān)視（監(jiān)視對象可以是源數據也可以是計算結果）。

——兩檔監(jiān)視，即有兩對上下限，分別稱為上上限，上限，下限，下下限。四者關系為上上限

≥上限＞下限≥下下限。用戶可選擇使用其中一檔或兩檔；

——當監(jiān)視量的實時值大于上上限或小于下下限時，產生嚴重事故報警；

——采取延時和死區(qū)來防止運行值在限值附近波動而頻繁報警。當實時值大于上限加死區(qū)或大

于上限持續(xù)指定時間時，產生用戶定義的報警。同樣，當實時值小于下限減死區(qū)或小于下

限持續(xù)指定時間時，也產生用戶定義的報警；

——分別統(tǒng)計越上下限時間及合格率；

——當母線檢修時，其電壓不參加統(tǒng)計；

——越限時，畫面上用自定義色且閃爍顯示。

5.2狀態(tài)量處理包含以下內容：

a)將接收到的遙信狀態(tài)進行極性處理。統(tǒng)一為“1”表示合閘狀態(tài)，“0”表示分閘狀態(tài)，并將實

時狀態(tài)存入開關庫。

b)狀態(tài)量根據不同的性質發(fā)出不同的報警，并進入不同的分類欄。根據相關的事故總信號及保護

信號狀態(tài)決定開關是掉閘還是事故跳閘。對CDT方式的RTU具有三取二功能，以防止遙信誤動。

c)狀態(tài)量操作對狀態(tài)量的操作分為：封鎖指定遙信的合/分狀態(tài)，封鎖后可有顏色變化。解除/封

鎖指定遙信的合/分狀態(tài)。抑制/恢復告警。

d)多態(tài)數據處理：為了表示新能源發(fā)電中有關設備的運行狀態(tài)，一個狀態(tài)量應具有多個狀態(tài)，系

統(tǒng)能對同一狀態(tài)量的多個狀態(tài)進行不同的處理。

e)遙信變位時，進行報警處理，畫面上此狀態(tài)閃爍顯示。操作人員進行對位操作后，恢復正常顯

示。

f)開關事故跳時，自動推出對應廠站的有關畫面（用戶自定義），產生嚴重報警并進行事故追憶

處理。

g)進行所需的各項旁路代路處理。保證功率總加及電量計費的正確性。

5.3電量處理包含以下內容：

a)具有按固定時間間隔（1分鐘、5分鐘、10分鐘或按規(guī)定的間隔）對脈沖量累計值進行凍結、讀

取、解凍的功能。電度量處理：

b)數據有效性、合理性判別。

c)標度變換、檢錯糾錯處理，累計值溢出處理等功能，經格式化處理后存入實時數據庫。

d)定時（時間由用戶設定）給子站發(fā)凍結命令，接收子站發(fā)送的電度值，并將實測的脈沖量或數

字電度值轉換成電度量。

e)利用有功功率/無功功率值累計電量。

f)計算日及峰、谷、平各時段的電量值?？筛鶕脩粜枰４娴綒v史庫中。

6數據決策與應用

6.1數據統(tǒng)計

6.1.1平臺針對單個光伏電站、區(qū)域集中監(jiān)控站分別統(tǒng)計以下數據：

a)供電量、發(fā)電量、當月發(fā)電量、年累計發(fā)電量、累計總發(fā)電量；日發(fā)電功率、月發(fā)電功率、年

累計發(fā)電功率；

4

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b)日損失電量、月?lián)p失電量、年損失電量；升壓變日功率、升壓變周功率、升壓變月功率、升壓

變年功率；

c)日發(fā)電量曲線、月發(fā)電量曲線、年發(fā)電量曲線。

6.1.2針對單個逆變器統(tǒng)計的數據包括發(fā)電量、損失電量、發(fā)電功率等，分別按日報、月報、年報等

報表形式進行統(tǒng)計。

6.1.3針對光伏電站設備統(tǒng)計數據還包括：運行狀態(tài)、正常運行時間、故障時間等，分別按日報、月

報、年報等報表形式進行統(tǒng)計，可按報表內容分如下形式：

a)輸出統(tǒng)計分析：系統(tǒng)針對單個光伏電站、區(qū)域集中監(jiān)控站、全國光伏電站分別統(tǒng)計數據，日輸

出最大值、日輸出最大值時間、月輸出最大值曲線、年輸出最大值曲線。

b)故障分類統(tǒng)計：系統(tǒng)可以設定查詢的光伏組件、統(tǒng)計方式（按部件、按光伏組件、按單個、區(qū)

域、全省光伏電站）、查詢的時間段等分別進行統(tǒng)計；

c)事件動作信息統(tǒng)計：系統(tǒng)可以靈活的設置查詢條件，如查詢的組件、查詢時間段，確定統(tǒng)計方

式及選擇信息量，其中統(tǒng)計方式可以分為兩種方式：按設備、按信息顯示事件動作信息統(tǒng)計的查詢結

果。

6.2數據計算方式

6.2.1利用支撐平臺的計算服務，實現(xiàn)對系統(tǒng)內任意數據的公式定義和計算功能。計算的數據源可以

是從光伏、風電、水電等發(fā)電站設備直接采集模擬量、數字量、狀態(tài)量，或者計算值、人工輸入值等，

提供公式定義工具靈活方便地編輯計算公式，并支持針對計算數據源的快速查找、檢索功能。

6.2.2數據計算可以是加、減、乘、除、三角、對數、絕對值、日期時間等常用算術和函數運算，無

限制的邏輯和條件判斷運算，時序運算，觸發(fā)運算，時段運算以及引用對象狀態(tài)運算等。提供方便、友

好的界面供用戶離線和在線定義計算量和計算公式。公式定義完畢應能以自動、手動兩種方式校驗公式

正確性和優(yōu)先級，并給出相關告警?？梢栽诰€修改某計算量的分量及計算公式，并能在線增加計算點。

6.3實時監(jiān)測

6.3.1系統(tǒng)支持遠程實時監(jiān)測下屬光伏電站發(fā)電設備的狀態(tài)信息。具體狀態(tài)信息有光伏電站的實時運

行工況，總實時負荷、各光伏陣列的實時負荷和實時運行狀況等實時生產情況。生產狀態(tài)實時監(jiān)測與顯

示功能采用地形圖、圖標、列表等多種方式進行實時信息的表達和數據的顯示。

a)實時監(jiān)測光伏電站當前總發(fā)電功率、發(fā)電量、年月日累計發(fā)電量、總累計發(fā)電量、等效利用小

時數、廠用電量、安全運行天數、CO2累計減排量。

b)監(jiān)測畫面包括光伏子站的主接線圖，主接線圖的繪制與光伏電站本地控制系統(tǒng)的主接線圖相一

致。

c)實時監(jiān)控匯流箱各組串的電流電壓，方陣實時功率、逆變器的實時功三相電壓、三相電流、直

流側電壓、直流側電流，母線的電流電壓。

d)實時監(jiān)測系統(tǒng)可以進行氣象信息的采集，如溫度、輻射量瞬時值、輻射量累計值、日照小時數。

e)實時監(jiān)測控制中心內設備狀況，如主變、高低壓配電柜、升壓變、直流系統(tǒng)、保護柜等。實時

監(jiān)測電能質量，如功率、電壓、電流、頻率、功率因數等。

6.3.2通過平臺對歷史發(fā)電數據、實時發(fā)電數據、原始發(fā)電數據的對比分析，繪制各種預判曲線，如

繪發(fā)電量預判曲線、逆變器功率預判曲線、光照－功率預判曲線、光照預判曲線。用戶可以任意選擇想

要查看的時間段進行追溯查詢。

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參考文獻

[1]國家發(fā)改委第14號令《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》

[2]國能安全[2015]36號《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護總體方案》

[3]國能安全[2014]317號《電力行業(yè)網絡與信息安全管理辦法》

[4]國家電網生技[2012]352號《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》

[5]工信部[2011]451號《關于加強工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理的通知》

_________________________________

6

T/CESAXXXX-2020

目??次

目??次.............................................................................................................................................................II

前??言...........................................................................................................................................................III

1范圍...................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件...............................................................................................................................................1

3術語和定義.......................................................................................................................................................1

4數據獲取...........................................................................................................................................................1

5有效數據處理...................................................................................................................................................3

6數據決策與應用...............................................................................................................................................4

參考文獻.........................................................................................................................................................6

II

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智能光伏云平臺數據化智能管理功能要求

1范圍

本文件規(guī)定了智能光伏云平臺數據化智能管理的數據獲取、數據處理、數據決策與應用要求。

本文件適用于建筑光伏和地面光伏系統(tǒng)所使用的智能光伏云平臺的系統(tǒng)設計、平臺開發(fā)、測試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；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。

GB/T13730地區(qū)電網調度自動化系統(tǒng)

GB17859計算機信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則

GB50052供配電系統(tǒng)設計規(guī)范

GB50311綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范

DL/T5003電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程

IEC61850變電站通信網絡和系統(tǒng)

3術語和定義

3.1

模擬量analogquantity

指變量在時間上和數值上都是連續(xù)變化的物理量，也就是在一定范圍（定義域）內可以取任意值（在

值域內）。

3.2

狀態(tài)量Statequantity

經過任意過程后其變化只與初末狀態(tài)有關，與過程路徑無關。

4數據獲取

4.1一般要求

4.1.1數據采集應保證對各電站發(fā)電量、設備的運行狀態(tài)、運行數據等信息的實時采集，并接收到的

實時數據通過網絡點對點通信方式寫入到系統(tǒng)的實時數據庫中去。

1

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4.1.2數據采集應符合點對點通信的部頒CDT規(guī)約、Polling方式、網絡通信的IEC103、IEC104規(guī)約。

4.1.3數據采集傳輸速率為可采用300，600，1200，2400，4800，9600bps，采集時間周期不大于5

分鐘。

4.1.4以廠站為單位分類組織的信息監(jiān)視數據采集應包含遙測、遙信、電度、廠站的SOE數據以及通

道狀態(tài)的監(jiān)視數據。

4.2數據采集邏輯結構

4.2.1通過終端服務器以數字/模擬方式通信，采用CDT、IEC101、Modbus-RTU等通信規(guī)約。

4.2.2直接通過網絡方式通信，采用Modbus-TCP，IEC103、IEC104等網絡規(guī)約。

4.3數據采集類型

4.3.1基礎數據

光伏系統(tǒng)采集的基礎數據的對象包括光伏組件、逆變器、匯流箱、直流饋線柜、升壓變、箱變和氣

象環(huán)境?？紤]當前和長遠的應用功能需求，將采集及監(jiān)視所涵蓋的數據分為必采數據和擴展數據兩大類，

具體如表1所示：

表1光伏集中監(jiān)控數據表

序設備

必采數據擴展數據

號類型

1組件組件溫度——

1、直流側電壓、電流、功率；

1、運行狀態(tài)數據；

2、交流側電壓（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、

2、告警狀態(tài)：網側電壓過高、過低，網側頻率過

逆變電流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、Q）、功率因素；

2高、過低，直流側電壓過高、過低，逆變器過載、

器3、逆變器本體溫度；

過熱、短路，散熱器過熱，孤島，DSP故障、通訊

4、電量數據：日發(fā)電量、月發(fā)電量、年發(fā)電量、

故障等。

累積發(fā)電量。

1、直流輸出電流；

直流2、防雷器狀態(tài)；

3匯流各組串直流電壓3、開關狀態(tài)；

箱4、溫度；

5、直流母線電壓。

直流1、各端口輸入直流電流；

4饋線2、直流輸出電流；

柜3、直流母線電壓。

升壓1、高低壓側電壓（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、

5變/箱電流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、Q）、功率因數；

變2、高低壓側開關狀態(tài)

1、環(huán)境濕度、風速、風向、氣壓、直接輻射、散

氣象1、環(huán)境溫度；射輻射；

6

環(huán)境2、光照度2、光功率預測的數據；

3、當地氣象站數據。

2

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4.3.2可選數據

光伏監(jiān)控系統(tǒng)還可以采集升壓變電站母線、并網點、保護信息、電能質量數據等數據，具體如表2

所示：

表2光伏集中監(jiān)控數據表

序號設備類型采集數據

1升壓變電站母線電壓（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）

1、并網點開關狀態(tài)；

2、并網點電壓（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、電流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、

2并網點Q）、并網點上網電量；

3、功率因素、電能質量、并網點三相的電壓閃變、并網點三相的電壓偏差、并網

點三相的頻率偏差、并網點三相的諧波THD。

3保護信息線路保護、變壓器保護

1、系統(tǒng)頻率；

2、基波電壓、電流有效值；

3、各次（2到50次）諧波含有率；

4、電壓、電流總畸變率；

4電能質量5、電壓、電流序分量（正序、零序、負序）；

6、功率（有功、無功、視在、功率因數）；

7、電壓閃變（Pst、Plt）；

8、三相不平衡度；

9、電壓暫升、暫降和中斷。

4.4數據補采

4.4.1數據服務器損壞、系統(tǒng)整體癱瘓等極端情況會導致歷史數據丟失，系統(tǒng)提供數據補采功能用于

故障恢復后的歷史數據修復。

4.4.2數據補采功能以網