電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計(jì)

電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求

1.1適用范圍

本技術(shù)規(guī)格書適用于變電站的變電所及配電房的電力監(jiān)控系統(tǒng)。

1.2應(yīng)遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)

GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T2887-2000《電子計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范》

GB/T9361-88《計(jì)算站場地安全要求》

GB/T13729-2002《遠(yuǎn)動終端設(shè)備》

GB/T13730-2002《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)》

GB/T15153.1-1998《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)--電源和電磁兼容性》

GB/T15153.2-2000《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)--環(huán)境要求》

GB/T17463-1998《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)--性能要求》

GB/T18657-2002《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)--傳輸規(guī)約》

DL/T860(IEC61850)《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》

GB/T16435.1-1996《運(yùn)動設(shè)備及系統(tǒng)接口(電氣特征)》

GB/T15532-2008《計(jì)算機(jī)軟件單元測試》

GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB4943-2001《信息技術(shù)設(shè)備的安全》

GB/T17626-2006《電磁兼容》

1.3技術(shù)要求

1.3.1系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

?畫面響應(yīng)時(shí)間w1s;

?站內(nèi)事件分辨率45ms;

?變電所內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信速率>100Mbps;

?裝置平均無故障工作時(shí)間(MBTF)>30000小時(shí);

?系統(tǒng)動作正確率不小于99.99%。

?系統(tǒng)可用率不小于99.99%;

?站間通信響應(yīng)時(shí)間&10ms;

?站間通信速率/100Mbps;

1.3.2系統(tǒng)構(gòu)成概述

a）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)車為核心，系統(tǒng)廠家應(yīng)具備自主研發(fā)的數(shù)據(jù)庫，同時(shí)應(yīng)該具備軟件

著作權(quán)或?qū)＠C書，保證軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)配置相適應(yīng)，應(yīng)用成熟、可靠，具備模塊

化可配置的技術(shù)架構(gòu)，相關(guān)證書投標(biāo)時(shí)需要提供。

?數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集軟件，支持下傳控制命令。將從現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。采用動

態(tài)加載驅(qū)動方式，便于擴(kuò)充特殊協(xié)議的設(shè)備。包括MODBUS485/TPC驅(qū)動、OPC驅(qū)動和仿

真驅(qū)動simdrvo

?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫應(yīng)符合Windows64位X64版，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)和歷史服務(wù)。采用基于TCP

協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議，具備LZO實(shí)時(shí)壓縮傳輸，極大的節(jié)約網(wǎng)絡(luò)流量資源，提供rdb4api.dll

標(biāo)準(zhǔn)DLL封裝協(xié)議便于客戶端使用。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫應(yīng)具備數(shù)據(jù)響應(yīng)快、容量大、具有冗余備

份存儲等特點(diǎn)，例如美國OSISo代ware推出的PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫應(yīng)具備管理工具，用于管理實(shí)時(shí)庫的帳號、標(biāo)簽、數(shù)據(jù)卷和數(shù)據(jù)查詢。分為

X86版和X64版，采用跨平臺的基于TCP協(xié)議的應(yīng)用協(xié)議。

實(shí)時(shí)庫應(yīng)具備備份工具，提供實(shí)時(shí)庫的在線實(shí)時(shí)備份功能。比通用備份工具比如Veritas

或RoseMirrorHA等效率更高、占用資源更少、使用更簡單、節(jié)約工程成本。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫應(yīng)提供是數(shù)據(jù)同步工具，用于數(shù)據(jù)恢復(fù)和多庫之間的數(shù)據(jù)同步。

在100M網(wǎng)絡(luò)上，標(biāo)簽服務(wù)秒可提供28萬個(gè)標(biāo)簽屬性記錄服務(wù)，數(shù)據(jù)服務(wù)每秒可提供

100萬條歷史數(shù)據(jù)記錄服務(wù)。內(nèi)置歷史緩存和歷史預(yù)讀為多客戶并發(fā)歷史服務(wù)提供優(yōu)異的檢

索和查詢統(tǒng)計(jì)性能。

b）設(shè)計(jì)規(guī)格

?運(yùn)行平臺Windowsserver2003sp2及以上服務(wù)器，同時(shí)支持windows64位和Linux64

位系統(tǒng)平臺；

?最大標(biāo)簽數(shù)達(dá)到）100萬；

?最大并發(fā)連接客戶數(shù)》512萬；

?最大歷史數(shù)據(jù)卷個(gè)數(shù)4096個(gè)，單卷容量＞120G,每個(gè)卷數(shù)據(jù)可以存儲＞100年

?可變長度類型大小，每條記錄最大1000字節(jié)

?SOE事件最大4G空間，大于1000萬條記錄，自動回收利用舊空間。

?磁盤訪問方式支持直接扇區(qū)寫盤+寫通式自有緩存

?快速查詢檢索，與歷史數(shù)據(jù)規(guī)模無關(guān)的檢索查詢效率；

?可配置有損壓縮和無損壓縮（壓縮率在2-32倍）的歷史歸檔；

?高可用，支持在線備份、數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)；

?提供在線備份和數(shù)據(jù)同步工具，支持雙庫和多庫冗余

?提供客戶端API供第三方程序使用

?多標(biāo)具備防服務(wù)器斷電機(jī)制

?提供管理工具管理實(shí)時(shí)庫

?簽高級查詢統(tǒng)計(jì)，適合SIS高級查詢分析使用

?支持歷史插入和補(bǔ)錄功能

c）軟件層次結(jié)構(gòu)

以實(shí)時(shí)庫為核心，采用基于TCP的協(xié)議封裝的應(yīng)用接口API,部署靈活，根提工程

實(shí)際情況部署，最小可將全部軟件部署在一臺計(jì)算機(jī)上。

1.3.3主要設(shè)備技術(shù)要求

變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)采用集中管理、分散布置的模式。

1.3,3.1監(jiān)控工作站

監(jiān)控工作站安裝變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件，用于提供變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)操

作界面。工作人員可以通過此工作站監(jiān)視變電所內(nèi)各類供電系統(tǒng)設(shè)備的工作狀態(tài)、報(bào)警信號

等。

?采用知名品牌的工業(yè)級一體化低功耗計(jì)算機(jī)，采用32位以上字長CPU,性能不低于

Intel酷睿雙核2.8GHZ,內(nèi)存不低于4G;工業(yè)級15英寸LCD分辨率不低于1C24X

768,可視角不小于160度；采用高可靠性硬盤，容量不低于500G。投標(biāo)人在標(biāo)書

中提供CPU主頻和內(nèi)存容量、所配置的操作系統(tǒng)等參數(shù)。

?采用成熟穩(wěn)定的嵌入式操作系統(tǒng)，井去除不必要的功能模塊。

?具備工作站自身工作狀態(tài)的監(jiān)視功能，如風(fēng)扇速度、CPU溫度、硬盤工作情況等，

并可上傳綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

?配置DVD+/-RW驅(qū)動器、USB接口等存儲設(shè)備接口。

?人機(jī)接口:應(yīng)配置用于所內(nèi)監(jiān)控、軟件維護(hù)，設(shè)備調(diào)試等人機(jī)接口；同時(shí)提供鼠標(biāo)

（或觸摸板等其他定位設(shè)備）、鍵盤。

SNMP支持、SNTP支持。

失敗等信息，分為事故遙信和預(yù)告遙信。事故遙信指使設(shè)備停電、停運(yùn)的事故信號，預(yù)告

遙信指不影響設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行的故障信號。遙信信息在人機(jī)界面上實(shí)時(shí)刷新，以便操作員及

時(shí)了解現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，

遙信點(diǎn)變位描述可按用戶要求定義，系統(tǒng)按遙信的類型分類定義變位描述，用戶也可

進(jìn)行自定義描述。

系統(tǒng)可定義給出變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)備的工作狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)、通道運(yùn)行狀

態(tài)等虛擬遙信點(diǎn)。

b）遙測

?系統(tǒng)采集本變電所內(nèi)由綜合保護(hù)測控裝置、智能監(jiān)測裝置、智能電表提供的各類監(jiān)

測對象的電壓、電流、電量、功率因數(shù)、諧波等參數(shù)。

?斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、地刀狀態(tài)、保護(hù)信號、接點(diǎn)狀態(tài)等開關(guān)狀態(tài)。

?變壓器溫度、母線溫度

?各種報(bào)警信號

c）數(shù)據(jù)處理功能

變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)接收的基礎(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)信息存儲在本地?cái)?shù)據(jù)庫后，可經(jīng)處理后通過

自身軟件或轉(zhuǎn)存為通用電子表格形式實(shí)現(xiàn)以下處理功能：并可打印：

?各種開關(guān)操作信息（包括站名、對象、性質(zhì)、發(fā)生時(shí)間等，打印顏色為黑色），記錄在

事件日志中。

?各種故障信息（包括站名、對象、性質(zhì)、發(fā)生時(shí)間等，打印顏色為紅色），記錄在報(bào)警

列表中。

?電流電壓曲線（包括站名、時(shí)間）。

?遙測量超限監(jiān)視：當(dāng)電流、電壓量超過極限值時(shí)，發(fā)出超限報(bào)警（在顯示畫面上改變

顯示顏色并閃爍）。

?過負(fù)荷發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間的監(jiān)視，可進(jìn)行打?。ㄐ枰獣r(shí)）和存盤，打印顏色為紅色。

?當(dāng)日負(fù)荷峰谷最大、最小值，最高、最低電壓、電流出現(xiàn)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)。

?電流、電壓、電度量等曲線的顯示可以根據(jù)不同的時(shí)間要求進(jìn)行時(shí)間分割顯示，以

便觀察電流、電壓、電度量在不同時(shí)間的變化情況。

?雙重越限檢驗(yàn)，對每個(gè)點(diǎn)均可設(shè)置上限、上上限、下限、下下限限值，超過限值時(shí)

產(chǎn)生越限報(bào)警。

d）SOE事件記錄

SOE（事件順序）記錄用十分辨事件發(fā)生的先后順序（如故障跳閘的順序）。系統(tǒng)可以以

各種方式（按時(shí)間、按事故源對象等）查詢、分析和打印SOE記錄。

保護(hù)整定值數(shù)據(jù)讀取提供保護(hù)整定值讀取功能。

1.3.4.2顯示及操作功能

a）人機(jī)界面顯示及操作功能

人機(jī)界面是值班員日常監(jiān)視、操作的主界面，由運(yùn)行監(jiān)控程序和其他輔助的模塊組

成。主要提供如下功能：

?畫面顯示、值班員常用操作等功能。

?人機(jī)操作接口應(yīng)提供窗口管理、畫面顯示以及操作等功能。

?在人機(jī)界面可進(jìn)行相關(guān)程序啟動操作。

?對系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。

?系統(tǒng)可顯示供電系統(tǒng)圖、本變電所主接線圖、報(bào)警/預(yù)告畫面及其它畫面等。具體畫

面包括（但不限于以下內(nèi)容）：

?變電所供電設(shè)備分布示意圖。

?變電所綜合自動化構(gòu)成示意圖。

?變電所主接線和牽引網(wǎng)圖。

?報(bào)警/預(yù)告信息畫面。

?變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

b）變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀況顯示

系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示所連接變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障能

自動報(bào)警提示維護(hù)人員，并對運(yùn)行設(shè)備的設(shè)備名稱、設(shè)備所在配電機(jī)房、故障發(fā)生時(shí)間、

恢復(fù)/更換時(shí)間進(jìn)行自動記錄。

1.3.4.3趨勢分析

模擬量趨勢記錄圖、測量值或者狀態(tài)可在操作員工作站上顯示。也可以多窗口同時(shí)顯

示趨勢記錄圖。每一個(gè)趨勢圖應(yīng)使用不同的顏色進(jìn)行顯示或打印。

在一個(gè)窗口，任意時(shí)刻，可以選擇多個(gè)趨勢記錄，方便進(jìn)行比較。每一個(gè)趨勢圖應(yīng)使

用不同的顏色進(jìn)行顯示或打印。

1.3.4.4事故報(bào)警和記錄功能

系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障或異常時(shí)，自動發(fā)出各類預(yù)告/事故報(bào)警信號。

?SOE時(shí)間記錄及報(bào)警

?電氣模擬量和非電氣模擬量可以設(shè)置限制，超出限制和越限記錄和報(bào)警

?開關(guān)位變化報(bào)警及記錄

?能源需量越限報(bào)警及記錄

?分類記錄報(bào)警類型

?控制操作記錄、保護(hù)動作記錄、系統(tǒng)設(shè)置記錄、通信故障記錄

a）人機(jī)界面報(bào)警顯示：

變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，在變電所人機(jī)界面上自動推出報(bào)警畫面（畫面可由

用戶自定義）。報(bào)警應(yīng)該分為多級，不同級別的報(bào)警定義不同的顯示方式，如：一般性報(bào)警

信息在報(bào)警列表采用高亮度或醒目顏色顯示，重要報(bào)警信息自動推出報(bào)警畫面（畫面可由用

戶自定義）。報(bào)警發(fā)生后，值班員必須通過界面上的確認(rèn)按鈕確認(rèn)，否則，報(bào)警信息一直在

列表頂端或者人機(jī)界面最前端。

b）音響報(bào)警：

控制信號屏配置音響報(bào)警裝置，報(bào)整聲音分為事故、預(yù)告兩種類型，兩種類型的聲音

應(yīng)該有明顯區(qū)別。

報(bào)警音響可以通過人機(jī)界面復(fù)歸、手動復(fù)歸和自動復(fù)歸。用戶可以選擇其中一種或者

多種復(fù)歸方式，并設(shè)置報(bào)警設(shè)備投入/退出/測試轉(zhuǎn)換開關(guān)。

1.3.4.5時(shí)鐘同步

電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具接收GPS模塊提供的時(shí)鐘信號，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器時(shí)間與北京時(shí)間同步。

系統(tǒng)具備對其監(jiān)控的智能設(shè)備（保護(hù)裝置、智能監(jiān)控裝置等）提供對時(shí)功能（如NTP）.

1.3.4.6配電房無人運(yùn)維管理功能

a）配電室環(huán)境監(jiān)測

?配電室環(huán)境溫度、濕度、粉塵監(jiān)測；

?配電室門開合狀態(tài)監(jiān)測；

?視頻監(jiān)控：配電室內(nèi)加裝兩臺紅外攝像頭，視頻監(jiān)控配電室內(nèi)情況。

b）移動端遠(yuǎn)程管理

數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程集中管理，挖掘信息，提供運(yùn)行建議。

設(shè)置越線預(yù)警，發(fā)掘潛在故障隱患。設(shè)置巡檢線路、巡檢計(jì)劃、巡檢內(nèi)容，并進(jìn)行人

員分配，巡檢人員按照巡檢定位點(diǎn)檢，并對缺陷進(jìn)行報(bào)修、拍照上傳。

監(jiān)視并記錄設(shè)備的安全狀況及設(shè)備的運(yùn)行情況，提高設(shè)備日常運(yùn)行的安全性和可靠

性，提供事后事故分析相關(guān)圖像資料。

用戶在手機(jī)、平板、PC間使用統(tǒng)一的賬號系統(tǒng)，在任意一個(gè)終端的操作信息均可自動

同步至全部應(yīng)用終端。

?故障報(bào)修

值班人員接到客戶電話報(bào)修或其它服務(wù)人員通過PC端報(bào)修，將報(bào)修的相關(guān)信息錄入到

平臺中，并可依據(jù)不同的權(quán)限進(jìn)行后續(xù)的報(bào)修派工調(diào)度工作。

?計(jì)劃管理

根據(jù)實(shí)際的情況建立設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，設(shè)置維護(hù)的內(nèi)容和維護(hù)時(shí)間，到期提醒具

體的維修人員?？蛇x擇查詢的時(shí)間段及維護(hù)類型對維護(hù)計(jì)劃的狀態(tài)進(jìn)行查詢。

?計(jì)劃審批

計(jì)劃生成后，需要主管領(lǐng)導(dǎo)確認(rèn)審批后，才會進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度派工流程。

1.3.4.7電能及能源管理

實(shí)時(shí)采集電度、流量、冷/熱量等能耗數(shù)據(jù)及電壓、電流、功率等配電參數(shù)，溫度、

濕度、壓力等傳感器參數(shù)環(huán)境參數(shù)。

實(shí)時(shí)顯示、統(tǒng)計(jì)各回路各時(shí)段的電度值，對電能數(shù)據(jù)進(jìn)行分時(shí)計(jì)費(fèi)統(tǒng)計(jì)。具有多種分

時(shí)計(jì)費(fèi)（尖、峰、谷、平值等）方案和費(fèi)率的種類。實(shí)時(shí)顯示、統(tǒng)計(jì)各回路每日、每月、每

年的有功電度總值和無功電度總值；

實(shí)現(xiàn)對能源的計(jì)費(fèi)功能，支持多種計(jì)費(fèi)方案統(tǒng)計(jì)計(jì)算各種能源的成本費(fèi)用。支持分時(shí)

計(jì)費(fèi)、階梯式計(jì)費(fèi)、單一制計(jì)費(fèi)等多種計(jì)費(fèi)方式，提供靈活的自定義統(tǒng)計(jì)公式以便于用戶

自行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)復(fù)完“

集中展示用戶最為關(guān)注的能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果，并以柱狀圖、餅圖、曲線、表格等多種

圖形化方式展示。

供配電系統(tǒng)圖、工藝圖、網(wǎng)絡(luò)圖、視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)能耗清晰化、數(shù)據(jù)可視化、管理數(shù)

字化。

能自動準(zhǔn)確的記錄各種時(shí)刻的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動記錄功能，節(jié)省了人力，完全做到

了省時(shí)、省力，并可以隨時(shí)調(diào)用，更有利于提高了管理水平；

提供豐富報(bào)表功能，各種監(jiān)測數(shù)據(jù)通過報(bào)表的形式進(jìn)行管理，分為監(jiān)測數(shù)據(jù)日報(bào)表、

月報(bào)表、年報(bào)表、以及綜合報(bào)表等各種報(bào)表的形式；

1.3.4.8變壓器負(fù)載分析

對變壓器負(fù)載率分析，可以查看實(shí)時(shí)曲線變化和歷史值，有效避免現(xiàn)場負(fù)荷過大影響

變壓器功能與性能。

1.3.4.9臺賬信息管理

a）設(shè)備臺賬

設(shè)備的內(nèi)部標(biāo)識、名稱、類型、廠商等基本信息；配置配電室、配電柜、設(shè)備、采集

設(shè)備之間的一一對應(yīng)關(guān)系，管理分類、用途分類、管理部門、管理人、安裝位置、購買時(shí)

間、終止使用時(shí)間等。

b）設(shè)備屬性

設(shè)備屬性配置每個(gè)設(shè)備類型所具有的設(shè)備屬性，分共有屬性和每個(gè)類型特定屬性；共

有屬性為每個(gè)設(shè)備類型都具有的屬性，可對設(shè)備屬性名稱、屬性編號、排序、是否啟用等

信息進(jìn)行增刪改查的操作，特定屬性記錄設(shè)備的專有信息，這些信息可以通過配置來實(shí)

現(xiàn)。

1.3.4.10權(quán)限管理管理功能

變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控工作站的操作權(quán)限可通過系統(tǒng)統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)以下功能：

?用戶組的定義、密碼的修改。

?用戶組操作權(quán)限的定義。

1.3.4.11統(tǒng)計(jì)報(bào)表及打印

系統(tǒng)接收由被控變電站監(jiān)控單元經(jīng)通信通道傳送上來的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過各種算術(shù)及

邏輯處理后，用戶可以利用各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)表組態(tài)工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇、組合、累積、

統(tǒng)計(jì)等加工處理，生成各種報(bào)表，報(bào)表可以由用戶自由設(shè)定以定期（日、月或年）、定時(shí)

（每日指定的時(shí)間）或召喚（用戶指定的時(shí)間范圍）方式打印。數(shù)據(jù)處理主要內(nèi)容如下：

?各種開關(guān)操作記錄（包括站名、對象、性質(zhì)、發(fā)生時(shí)間等）；

?各種故障記錄（包括站名、對象、性質(zhì)、發(fā)生時(shí)間等）；

?統(tǒng)計(jì)報(bào)表記錄、檢索；

?電流、電壓曲線（包括站名、測量位置、時(shí)間：；

?遙測量超限監(jiān)視：當(dāng)電流、電壓量超過極限值時(shí)，發(fā)出超限報(bào)警（在顯示畫面上改

變顯示顏色并閃爍），可進(jìn)行打印和存盤；

?過負(fù)荷發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間的監(jiān)視；

?當(dāng)日最大負(fù)荷、最高/最低電壓/電流出現(xiàn)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)；

?電流、電壓、電度量等曲線的顯示可以根據(jù)不同的時(shí)間要求進(jìn)行時(shí)間分隔顯示，以

便觀察電流、電壓、電度量在不同時(shí)間的變化情況；

?開關(guān)動作次數(shù)統(tǒng)計(jì)（區(qū)分操作與事故情況）；