《低壓分布式光伏遠(yuǎn)程監(jiān)控規(guī)范》（征求意見稿）

1T/JSEPAXXXX—XXXX低壓分布式光伏遠(yuǎn)程監(jiān)測規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了低壓分布式光伏遠(yuǎn)程監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集處理、功率預(yù)測、報警處理、人機(jī)界面、運(yùn)行分析、報表功能等技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建、擴(kuò)建和改建的以低壓（400V）方式接入電網(wǎng)的分布式光伏遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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/T13729遠(yuǎn)動終端設(shè)備GB/T31366光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求GB/T34932分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1光伏發(fā)電站PVpowerstation利用光伏電池的光生伏特效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，一般包含變壓器、逆變器和光伏方陣，以及相關(guān)輔助設(shè)施等。3.2光伏發(fā)電單元photovoltaic（PV）powerunit光伏發(fā)電站中，一定數(shù)量的光伏組件通過串并聯(lián)方式，通過直流匯流箱和直流配電柜多級匯集，經(jīng)光伏逆變器與單元升壓變壓器一次升壓成符合電網(wǎng)頻率和電壓要求的電源。3.3并網(wǎng)點pointofinterconnection對于有升壓站的光伏發(fā)電站，指升壓站高壓側(cè)母線或節(jié)點。對于無升壓站的光伏發(fā)電站，指光伏發(fā)電站的輸出匯總點。3.4監(jiān)控系統(tǒng)supervisionandcontrolsystems利用計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行實時監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。3.5由（智能）I/O單元、控制單元、控制網(wǎng)絡(luò)和保護(hù)接口機(jī)等構(gòu)成，面向單元設(shè)備的就地測量控制層。3.6站控層stationlevel面向整個光伏發(fā)電站進(jìn)行運(yùn)行管理的中心控制層，由各類服務(wù)器、操作員站、遠(yuǎn)動接口設(shè)備等構(gòu)成。3.7輔助系統(tǒng)AuxiliarySystem輔助系統(tǒng)包括圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)、火災(zāi)自動報警、門禁、環(huán)境監(jiān)視等子系統(tǒng)。實現(xiàn)圖像監(jiān)視及防盜報警、火災(zāi)自動報警、環(huán)境量采集、燈光與通風(fēng)控制等報警聯(lián)動控制功能，實時接收各輔助系統(tǒng)終端裝置上傳的各種模擬量、開關(guān)量、報警信號及視頻圖像數(shù)據(jù)，分類存儲各類信息并進(jìn)行分析、計算、判斷、統(tǒng)計和其它相關(guān)處理的軟件和硬件設(shè)備。2T/JSEPAXXXX—XXXX3.8光伏發(fā)電功率預(yù)測PVPowerForecasting對光伏發(fā)電站未來一段時間內(nèi)的輸出功率進(jìn)行預(yù)測的技術(shù)或功能的統(tǒng)稱。根據(jù)預(yù)測時間尺度可分為未來0~72小時短期預(yù)測和未來0~4小時超短期預(yù)測等。4總則4.1監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用開放式體系結(jié)構(gòu)、具備標(biāo)準(zhǔn)軟件接口和良好的可擴(kuò)展性，并要求穩(wěn)定性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)。4.2監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案的要求。4.3監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有遙測、遙信和數(shù)據(jù)監(jiān)視功能。4.4監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)通信的能力。按要求實現(xiàn)站內(nèi)調(diào)度自動化、保護(hù)、管理等多種信息的遠(yuǎn)程傳送。5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置5.1總體要求5.1.1監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有較高的可靠性，重要單元或單元的重要部件應(yīng)冗余配置。5.1.2監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備完善的數(shù)據(jù)錄入工具和簡便、易用的維護(hù)診斷工具。5.1.3光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)可與繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)、功率預(yù)測系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)一體化設(shè)計和集成。5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.2.1光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)由間隔層和站控層兩部分組成，并用分布式、分層式、開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)連接。5.2.2站控層與間隔層宜直接連接，不具備直接連接條件的情況下，可通過規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備連接。5.2.3獨立配置的功率預(yù)測功能相關(guān)信息應(yīng)能在監(jiān)控系統(tǒng)中展示。獨立配置的輔助系統(tǒng)所包含的相關(guān)信息宜能在監(jiān)控系統(tǒng)中展示。5.3系統(tǒng)配置5.3.1硬件配置5.3.1.1光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)備宜由以下幾部分組成：a)站控層設(shè)備：包括各類面向全站管理的服務(wù)器、操作員站、遠(yuǎn)動通信裝置及其他接口設(shè)備等。b)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)/路由器、硬件防火墻、正/反向電力專用橫向單向安全隔離裝置、縱向認(rèn)證加密設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)連接線、電纜、光纖等設(shè)備。c)間隔層設(shè)備：包括光伏逆變器、匯流箱、太陽跟蹤系統(tǒng)、氣象監(jiān)測系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)的通信控制單元，光伏發(fā)電單元規(guī)約轉(zhuǎn)換器，測控裝置和繼電保護(hù)裝置等設(shè)備。d)其他設(shè)備：對時設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。5.3.2軟件配置5.3.2.1軟件配置應(yīng)包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、控制操作、防誤閉鎖、告警、事故順序記錄和事故追憶、畫面生成及顯示、計算及制表、系統(tǒng)時鐘對時、系統(tǒng)自診斷和自恢復(fù)，宜配置繼電保護(hù)故障信息管理、功率預(yù)測和視頻監(jiān)控功能。5.3.2.2在滿足性能要求的情況下，軟件可集中或分散配置，其功能應(yīng)便于集成和擴(kuò)展。5.3.2.3軟件宜支持跨平臺運(yùn)行。6系統(tǒng)功能6.1數(shù)據(jù)采集3T/JSEPAXXXX—XXXX盡可能多的采集光伏電站數(shù)據(jù)信息，以便于分析運(yùn)行狀況。數(shù)據(jù)信息包括并網(wǎng)柜/箱、逆變器、匯流箱等的模擬量、狀態(tài)量、保護(hù)信息等，區(qū)域內(nèi)實時輻照度、環(huán)境溫度、風(fēng)速風(fēng)向、電池板溫度、光功率預(yù)測等。6.1.1系統(tǒng)應(yīng)通過光伏發(fā)電站間隔層設(shè)備實時采集模擬量、開關(guān)量及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。6.1.2間隔層測控裝置采集的模擬量、開關(guān)量電氣特性應(yīng)符合GB/T13729的要求。6.1.3間隔層測控裝置應(yīng)對所采集的實時信息進(jìn)行數(shù)字濾波、有效性檢查、工程值轉(zhuǎn)換、信號接點抖動消除、刻度計算等加工。6.1.4重要的保護(hù)動作、裝置故障信號等應(yīng)通過無源接點輸入，其余保護(hù)信號可通過通信方式進(jìn)行采集。6.2數(shù)據(jù)處理對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、分析，并進(jìn)行合理性檢查及越限告警，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲。應(yīng)滿足以下要求：a)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)合理性檢查、異常數(shù)據(jù)分析、事件分類等處理，并支持常用的計算功能；b)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)支持靈活設(shè)定歷史數(shù)據(jù)存儲周期，具有不少于1年的歷史數(shù)據(jù)的存儲能力；c)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有靈活的統(tǒng)計計算能力并提供方便靈活的查詢功能。6.3功率預(yù)測以實時功率、測光數(shù)據(jù)和云況圖等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，滾動預(yù)測光伏電站功率、功率變化率運(yùn)行趨勢。對每個光伏陣列的實際功率曲線進(jìn)行自動繪制，并與光伏組件廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)曲線作對比，充分挖掘光伏電站潛力，提高滿負(fù)荷率。把預(yù)測光伏電站功率以曲線的形式在曲線管理里面進(jìn)行展示。6.4實時監(jiān)視分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)視內(nèi)容主要包含對并網(wǎng)點、逆變器、匯流箱以及環(huán)境的模擬量和斷路器與刀閘位置、保護(hù)動作和告警信號、逆變器運(yùn)行狀態(tài)與告警信號等狀態(tài)量監(jiān)視。監(jiān)控系統(tǒng)對管轄的各個發(fā)電單元的生產(chǎn)狀況進(jìn)行實時監(jiān)視，通過生產(chǎn)模擬圖、趨勢圖、棒狀圖和參數(shù)分類表等多種方式監(jiān)視各個發(fā)電單元的主要運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。6.5報警處理6.5.1告警內(nèi)容應(yīng)包括：設(shè)備狀態(tài)異常、故障，測量值越限及監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件、通信接口及網(wǎng)絡(luò)故6.5.2應(yīng)具備事故告警和預(yù)告告警功能。事故告警應(yīng)包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)動作信號，預(yù)告告警應(yīng)包括設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限、工況投退等。6.5.3告警發(fā)生時應(yīng)能推出告警條文和畫面，可打印輸出。對事故告警應(yīng)伴以聲、光等提示。6.5.4應(yīng)提供歷史告警信息檢索查詢功能。6.6人機(jī)界面6.6.1人機(jī)界面應(yīng)具有支持分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)站點快速查詢和定位、支持多屏顯示、具備對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢訪問、支持告警查詢確認(rèn)及清除等功能。6.6.2光伏發(fā)電站內(nèi)重要設(shè)備的狀態(tài)變化應(yīng)列為事件順序記錄（SOE），主要包括：a)斷路器、隔離開關(guān)、光伏逆變器及其操作機(jī)構(gòu)各種監(jiān)視信號。b)繼電保護(hù)裝置、光伏逆變器、匯流箱、公共接口設(shè)備等的動作信號、故障信號。6.6.3事件順序記錄的時標(biāo)為事件發(fā)生時刻各裝置本身的時標(biāo)，分辨率應(yīng)不大于2毫秒。6.6.4事故追憶的時間跨度和記錄點的時間間隔應(yīng)能方便設(shè)定，應(yīng)至少記錄事故前1分鐘至事故后5分鐘的相關(guān)模擬量和事件動作信息，并能反演事故過程。6.6.5畫面生成及顯示a)系統(tǒng)應(yīng)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)，光伏發(fā)電站電氣接線圖等。4T/JSEPAXXXX—XXXXb)畫面應(yīng)支持多窗口、分層、漫游、畫面縮放、打印輸出等功能。c)運(yùn)行人員通過鍵盤或鼠標(biāo)選擇和調(diào)用畫面顯示。畫面內(nèi)容應(yīng)精煉、清晰、直觀，以便于監(jiān)視和保證動態(tài)特性。畫面主要包括：1)各類菜單（或索引表）顯示。2)光伏發(fā)電站電氣接線圖，具備順序控制功能的間隔需顯示間隔順序控制圖。3)光伏陣列、匯流箱、光伏逆變器、升壓變壓器等主要設(shè)備狀態(tài)圖。4)直流、火災(zāi)報警、UPS電源、視頻監(jiān)控、氣象系統(tǒng)等公用接口設(shè)備狀態(tài)圖。5)各類棒圖。6)各類曲線圖。7)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及通信狀態(tài)圖。d)應(yīng)具有電網(wǎng)拓?fù)渥R別功能，實現(xiàn)帶電設(shè)備的顏色標(biāo)識。6.7運(yùn)行分析主要是結(jié)合光功率預(yù)測、環(huán)境溫度等氣象信息對計量及發(fā)電異常進(jìn)行監(jiān)測，提供光伏發(fā)電情況跟蹤、查詢、分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常、運(yùn)行異常和發(fā)電異常等。6.8報表功能6.8.1應(yīng)可使用各種歷史數(shù)據(jù)，生成不同格式的報表。6.8.2應(yīng)支持對光伏發(fā)電站各類歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計計算，如日、月、年中最大或最小值及其出現(xiàn)的時間，電壓合格率、功率預(yù)測合格率、電能量不平衡率、輻照度等。6.8.3應(yīng)具有用戶自定義特殊公式功能，并可按要求設(shè)定周期進(jìn)行計算。6.8.4報表應(yīng)支持文件、打印等方式輸出，報表應(yīng)使用漢字。7性能指標(biāo)7.1系統(tǒng)可用性a)雙機(jī)系統(tǒng)年可用率：≥99.98%。b)系統(tǒng)運(yùn)行壽命：≥10年。c)站控層平均無故障間隔時間（MTBF）：≥20000小時。d)間隔層裝置平均無故障間隔時間：≥30000小時。e)控制操作正確率：≥99.99%。7.2測控裝置模擬量測量誤差a)有功、無功的測量誤差：≤0.5%。b)電流、電壓的測量誤差：≤0.2%。c)電網(wǎng)頻率測量誤差：≤0.01Hz。7.3系統(tǒng)實時性a)測控裝置模擬量越死區(qū)傳送時間（至站控層）：≤2秒。b)測控裝置狀態(tài)量變位傳送時間（至站控層）：≤1秒。c)測控裝置模擬量信息響應(yīng)時間（從I/O輸入端至站控層）：≤3秒。d)測控裝置狀態(tài)量信息響應(yīng)時間（從I/O輸入端至站控層）：≤2秒。e)人工控制命令從生成到輸出的時間：≤1秒。f)畫面整幅調(diào)用響應(yīng)時間：1)實時畫面：≤1秒。2)其他畫面：≤2秒。g)畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期：≤3秒。h)站內(nèi)事件順序記錄分辨率（SOE）：光伏發(fā)電間隔層測控裝置≤2毫秒。7.4系統(tǒng)資源5T/JSEPAXXXX—XXXX7.4.1各工作站CPU平均負(fù)荷率：a)正常時（任意30min內(nèi)）：≤30%。b)電力系統(tǒng)故障時（10s內(nèi)）：≤70%。7.4.2網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率：a)正常時（任意30min內(nèi)）：≤20%。b)電力系統(tǒng)故障時（10s內(nèi)）：≤30%。7.4.3容量：a)模擬量：≥8000點。b)狀態(tài)量：≥10000點。d)計算量：≥2000點7.4.4氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)采集器性能指標(biāo)：a)站控層對時精度：≤1秒。b)間隔層對時精度：≤1毫秒。8工作環(huán)境條件8.1場地和環(huán)境8.1.1最大相對濕度a)日平均：95%。b)月平均：90%。8.1.2工作環(huán)境溫度a)間隔層設(shè)備（室外）：－25℃~55℃。b)間隔層設(shè)備（室內(nèi)）：－5℃~45℃。c)站控層設(shè)備（室外）：－25℃~55℃。d)站控層設(shè)備（室內(nèi)）：－5℃~45℃。8.1.3耐震能力a)水平加速度：0.3g。b)垂直加速度：0.15g。c)水平加速度和垂直加速度同時作用。8.1.4其它安裝方式：垂直安裝屏傾斜度：≤5°。8.2防雷與接地8.2.1監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有以下防雷保護(hù)措施：a)在各種裝置的交、直流電源回路應(yīng)有防雷措施。b)監(jiān)控系統(tǒng)至室外小室的通信連接（包含網(wǎng)路和串口方式）和遠(yuǎn)動專用通道應(yīng)有電氣隔離措施。c)衛(wèi)星時鐘天