電站新能源場站電力監(jiān)控系統(tǒng)基本情況介紹

電站新能源場站電力監(jiān)控系統(tǒng)基本情況介紹

1.1監(jiān)控系統(tǒng)

計算機監(jiān)控系統(tǒng)為分層、分布式布置，傳輸介質(zhì)采用屏

蔽雙絞線、同軸電纜、光纜，計算機監(jiān)控系統(tǒng)包括兩部分：

站級控制層和間隔級控制層。站級控制層計算機故障停運

時，間隔級控制層應能安全運行，間隔級I/O單元必須按電

氣單元配置，一個元件故障不會引起誤動，一個單元故障不

會影響其它單元的正常工作。I/O模件可帶電拔插。計算機

監(jiān)控系統(tǒng)更換硬件或軟件時，不丟失歷史數(shù)據(jù)。

站級控制層需采用100M以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式。

就地設(shè)測控單元,采集變壓器及開關(guān)柜、溫控器、逆變

器本體信息。

計算機監(jiān)控系統(tǒng)故障時不會引起電氣運行設(shè)備（如開

關(guān)、刀閘、地刀等）誤動，不會影響與計算機監(jiān)控系統(tǒng)接口

的智能設(shè)備（如保護、自動裝置、光伏逆變器等）正常運行。

與計算機監(jiān)控系統(tǒng)接口的智能設(shè)備發(fā)生故障時，不會影

響計算機監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有綜合終端（該裝置在調(diào)度自動化技

術(shù)規(guī)范中配置），不再獨立設(shè)置RTU裝置，綜合終端數(shù)據(jù)直

采直送，除采用專用通道傳輸外，所采集數(shù)據(jù)依據(jù)省調(diào)、地

調(diào)要求加密傳輸特定信息。

1.2系統(tǒng)性能指標

121*****電站監(jiān)控系統(tǒng)具有如下性能指標：

a）系統(tǒng)可用性指標：雙機系統(tǒng)可用率不小于99.9%。

b）系統(tǒng)平均故障間隔時間（MTBF）不小于20,000h,

間隔層設(shè)備平均故障間隔時間（MTBF）不小于30,000h。

c）主機正常負荷率宜低于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%o

d）事件順序記錄（SOE）分辯率不大于2ms。

e）動態(tài)畫面響應時間不大于2so

f）開關(guān)量變位傳送時間不大于1SO

g）模數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率不小于12位，最大轉(zhuǎn)換誤差不大

于±0.5%,其中電網(wǎng)頻率測量誤差不大于0.01Hz。

h）遙控操作正確率不小于99.99%,遙調(diào)正確率不小

于99.9%O

i)整個系統(tǒng)對時精度誤差應不大于1ms。

1.2.2設(shè)備技術(shù)要求

電源、接地與抗干擾

(1)電源

交流電壓：220V(變化范圍80%~120%額定電壓值)

頻率：50Hz(頻率47.5Hz?52.5Hz)

計算機系統(tǒng)的交流電源高度可靠，采用不間斷電源(UPS)

供電。

(2)接地

計算機監(jiān)控系統(tǒng)不設(shè)置單獨的接地網(wǎng)，遵照"一點接地"

原則，接地線連接于發(fā)電站的主接地網(wǎng)的一個點上。

機箱、機柜以及電纜屏蔽層均應可靠接地。接地引線應

級）

對快速瞬變符合GB/T17121-4-44級

對沖擊（浪涌）符合GB/T17121-4-53級

對電磁感應的傳導符合GB/T17121-4-13級

對工頻電磁場符合GB/T17121-4-84級

對阻尼振蕩磁場符合GB/T17121-4-105級

對振蕩波符合GB/T17121-4-122級（信號端口）

1.3監(jiān)測及控制范圍

1.3.1監(jiān)控規(guī)模要求

計算機監(jiān)控系統(tǒng)的站控層及間隔層設(shè)備按發(fā)電站本期

所上35MWp規(guī)模進行配置，各級設(shè)備具有良好的兼容性

和擴展性。

（1）輸入/輸出方式

位置信號輸入：無源接點（空接點）方式輸入;

模擬量輸入：交流采樣。*****電站TV次級額定電壓為

100/3V或100/V3V,所用變壓器低壓側(cè)交流電壓采樣

380/220V,各側(cè)TA次級額定電流為5A。計算I、U、P、

Q、F、Wh、Varh電氣量工程值。對于要作合閘同期檢測的

斷路器，采集同期電壓。直流系統(tǒng)電流電壓等模擬量通過變

送器采用4~20mA。

電度量輸入：通過串口通信獲得。

控制信號輸出：無源接點方式輸出，接點容量為DC

、

220V10Ao

35kV綜保裝置的信號采用現(xiàn)場總線方式或以太網(wǎng)方式

接入監(jiān)控系統(tǒng)；

各光伏發(fā)電方陣的信號通過數(shù)據(jù)采集器以光纖環(huán)網(wǎng)方

式接入監(jiān)控系統(tǒng)；每個直流匯流箱的進線回路信號通過

RS485屏蔽雙絞線進方陣數(shù)據(jù)采集器。

對于少數(shù)不能用通信方式傳送的信號，則采用電纜硬接

線的方式直接將信號送入相關(guān)測控裝置。

(2)電氣信號量統(tǒng)計說明

對重要的位置信號(如要求作遙控斷路器)按雙位置信號

統(tǒng)計；

開關(guān)量輸出對同一設(shè)備的合閘/分閘，按一路控制量統(tǒng)

計；

(3)光伏發(fā)電方陣信息量說明

*****電站35MWp光伏發(fā)電設(shè)備相關(guān)的所有信息通過

智能監(jiān)控單元以光纖、以太網(wǎng)和RS485的方式上傳至監(jiān)控

系統(tǒng)。

光伏發(fā)電方陣上傳的信息包括：每一個光伏逆變器進出

口的電壓、電流和功率，逆變器輸出的交流頻率，逆變器運

行狀態(tài)及內(nèi)部參數(shù)。

監(jiān)控系統(tǒng)能在操作員站實現(xiàn)對每個方陣數(shù)據(jù)采集器所

傳來的信息的實時顯示功能，發(fā)電量日、月、年報表功能，

長條圖、曲線圖及圓餅圖功能，發(fā)電異常報表及警報功能，

歷史數(shù)據(jù)查詢功能，數(shù)據(jù)匯出功能，數(shù)據(jù)設(shè)定及系統(tǒng)設(shè)定功

能，使用者權(quán)限管理功能，人性化控制接口，多人聯(lián)機使用。

1.4系統(tǒng)軟件

1.4.1站控層各工作站應采用成熟的多任務操作系統(tǒng)

Linux,它包括操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)以及各種軟

件維護、開發(fā)工具等。編譯系統(tǒng)應易于與系統(tǒng)支撐軟件和應

用軟件接口，支持多種編程語言。

操作系統(tǒng)能防止數(shù)據(jù)文件丟失或損壞，支持系統(tǒng)生成及

用戶程序裝入，支持虛擬存儲，能有效管理多種外部設(shè)備。

1.4.2支撐軟件

支撐軟件主要包括數(shù)據(jù)庫軟件和系統(tǒng)組態(tài)軟件。

數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)滿足下列要求：

今實時性：能對數(shù)據(jù)庫快速訪問，在并發(fā)操作下也能滿

足實時功能要求；

令可維護性：應提供數(shù)據(jù)庫維護工具，以便用戶在線監(jiān)

視和修改數(shù)據(jù)庫內(nèi)的各種數(shù)據(jù)；

令可恢復性：數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容在計算機監(jiān)控系統(tǒng)的事故消

失后，能迅速恢復到事故前的狀態(tài)；

令并行操作：應允許不同程序（任務）對數(shù)據(jù)庫內(nèi)的同

一數(shù)據(jù)進行并行訪問，要保證在并行方式下數(shù)據(jù)庫的

令一致性:在任一工作站上對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行修改時,

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應自動對所有工作站中的相關(guān)數(shù)據(jù)同時進

行修改，以保證數(shù)據(jù)的一致性；

令分布性：各間隔層智能監(jiān)控單元應具有獨立執(zhí)行本地

控制所需的全部數(shù)據(jù)，以便在中央控制層停運時，能

進行就地操作控制；

令方便性：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應提供交互式和批處理的兩種數(shù)

據(jù)庫生成工具，以及數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲與裝入功能；

令安全性：對數(shù)據(jù)庫的修改，應設(shè)置操作權(quán)限；

力開放性：允許用戶方利用接口軟件進行二次開發(fā)。

系統(tǒng)組態(tài)軟件用于畫面編程，數(shù)據(jù)生成。滿足系統(tǒng)各項

功能的要求，值班人員提供交互式的、面向?qū)ο蟮?、方便靈

活的、易于掌握的、多樣化的組態(tài)工具，值班人員能很方便

的對圖形、曲線、報表、報文進行在線生成、修改。

1.4.3應用軟件

應用軟件滿足本站監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能要求。模塊化結(jié)

構(gòu)，具有良好的實時響應速度和可擴充性。具有出錯檢測能

力。當某個應用軟件出錯時，除有錯誤信息提示外，不影響

其它軟件的正常運行。應用程序和數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)上應互相獨

立。

1.4.4通信接口軟件

計算機監(jiān)控系統(tǒng)有較多的通信接口驅(qū)動軟件，主要是：

。與地調(diào)、省調(diào)中心的通信接口軟件；

令與電力數(shù)據(jù)網(wǎng)通信接口軟件；

令與微機保護測控裝置的通信接口軟件；

令與廠用系統(tǒng)測控裝置的通信接口軟件；

令與UPS系統(tǒng)的通信接口軟件；

0與微機防誤操作閉鎖裝置的通信接口軟件；

令工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口軟件；

令集控站或辦公自動化系統(tǒng)；

O與光伏逆變器的通信接口軟件；

計算機監(jiān)控系統(tǒng)與智能設(shè)備的通信規(guī)約執(zhí)行國標、行標

及IEC標準。能夠完成各種通信規(guī)約的轉(zhuǎn)換，使計算機監(jiān)控

系統(tǒng)正確接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

1.4.5系統(tǒng)功能要求

計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有如下的功能：

令實時數(shù)據(jù)采集與處理

令數(shù)據(jù)庫的建立與維護

令控制操作和同步檢測

令電壓-無功自動調(diào)節(jié)

令報警處理

令事件順序記錄

令歷史參數(shù)曲線

令圓面生成及顯小

。在線計算及制表

令電能量處理

令遠動功能

令時鐘同步

令人-機對話

今系統(tǒng)自診斷與自恢復

令與其它設(shè)備接口

令運行管理功能

1.4.1實時數(shù)據(jù)的采集與處理

1.4.1.1采集信號的類型

采集信號的類型分為模擬量、脈沖量和狀態(tài)量（開關(guān)

量）0

模擬量：電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、功

率因數(shù)和溫度量。

狀態(tài)量（開關(guān)量）：斷路器、隔離開關(guān)以及接地開關(guān)的

位置信號、繼電保護裝置和安全自動裝置動作及報警信號、

運行監(jiān)視信號、主變壓器/所用變壓器有載調(diào)壓分接頭位置

采用的BCD碼和一對一節(jié)點輸入等。

1.4.1.2采集信號的處理

計算機監(jiān)控系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)的采集按電氣設(shè)備間隔單

元（線路、母線、分段、主變等）劃分，每個測控單元為一

個相對獨立的智能小系統(tǒng)，對所采集的輸入量進行數(shù)據(jù)濾

波、有效性檢查、工程值轉(zhuǎn)換、故障判斷、信號接點消抖等

處理。

(1)模擬量的采集處理

定時采集：按掃描周期定時采集數(shù)據(jù)并進行相應轉(zhuǎn)換、

濾波、精度檢驗及數(shù)據(jù)庫更新等，掃描周期應滿足性能指標

要求。

越限報警：按設(shè)置的限值對模擬量進行死區(qū)判別和越限

報警，其報警信息應包括報警條文、參數(shù)值及報警時間等內(nèi)

容。

追憶記錄：對要求追憶的模擬量，應能追憶記錄事故前

1分鐘至事故后3分鐘的采集數(shù)據(jù)。

(2)狀態(tài)量(開關(guān)量)的采集處理

定時采集：按快速掃描方式周期采集輸入量、并進行狀

態(tài)檢杳及數(shù)據(jù)庫更新等，掃描周期應滿足性能指標要求。

設(shè)備異常報警：當被監(jiān)測的設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化時，應出

現(xiàn)設(shè)備變位指示或異常報警，其報警信息應包括報警條文、

事件性質(zhì)及報警時間。

事件順序記錄：對斷路器位置信號、繼電保護動作信號

等需要快速反應的開關(guān)量應按其變位發(fā)生時間的先后順序

進行事件順序記錄。

1.4.13信號輸入方式

模擬量輸入：間隔層測控單元電氣量除溫度通過變送器

輸入外，其余電氣量采用交流采樣，輸入TA、TV二次值，

計算I、U、P、Q、f、COS①;對于要作合閘同步檢測的斷

路器，還應采集同步電壓；交流采樣頻率＞32點/秒；變

送器輸出為4~20mA（0~5Vl

狀態(tài)量（開關(guān)量）輸入：通過無源接點輸入；斷路器、

隔離開關(guān)、接地開關(guān)等設(shè)備，取雙位置接點信號。

電能量輸入：對于智能電度表可通過串口通訊采集；

太陽能光伏方陣的信號接入：采用以太網(wǎng)或RS485的

方式送入監(jiān)控系統(tǒng)（此項內(nèi)容根據(jù)方陣數(shù)據(jù)采集器距離的結(jié)

果再行確定1

智能接口設(shè)備信號接入：如微機保護等采用數(shù)據(jù)通信方

式（RS232/RS485/RS485等通訊口）收集各類信息；

1.5數(shù)據(jù)庫的建立與維護

1.5.1數(shù)據(jù)庫的建立

實時數(shù)據(jù)庫：裝入計算機監(jiān)控系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)，其

數(shù)值應根據(jù)運行工況的實時變化而不斷更新，記錄著被監(jiān)控

設(shè)備的當前狀態(tài)。實時數(shù)據(jù)庫的刷新周期及數(shù)據(jù)精度應滿足

工程要求。

歷史數(shù)據(jù)庫：對于需要長期保存的重要數(shù)據(jù)將存放在歷

史數(shù)據(jù)庫中。歷史數(shù)據(jù)應能在線存儲12個月，與光伏電站

功率預測相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)至少保存10年。所有歷史數(shù)據(jù)應

能轉(zhuǎn)存至光盤作長期存檔。

1.5.2數(shù)據(jù)庫的維護要求

數(shù)據(jù)庫能夠擴充和維護，保證數(shù)據(jù)的一致性、安全性；

可在線修改或離線生成數(shù)據(jù)庫；可用人一機交互方式對數(shù)據(jù)

庫中的各個數(shù)據(jù)項進行修改和增刪?？尚薷牡闹饕獌?nèi)容有：

令各數(shù)據(jù)項的編號；

e各數(shù)據(jù)項的文字描述；

O對開關(guān)量的狀態(tài)描述；

。各輸入量報警處理的定義；

令模擬量的各種限值；

令模擬量的采集周期；

令模擬量越限處理的死區(qū)；

0模擬量轉(zhuǎn)換的計算系數(shù)；

令開關(guān)量狀態(tài)正常、異常的定義；

令電能量計算的各種參數(shù)；

O輸出控制的各種參數(shù)；

令對多個開關(guān)量的邏輯運算定義等；

令可方便地交互式查詢和調(diào)用；

令歷史數(shù)據(jù)應能按用戶的需要進行選擇、組合，轉(zhuǎn)儲到

光盤中長期保存。

1.53歷史數(shù)據(jù)管理

歷史數(shù)據(jù)管理將現(xiàn)場采集的實時數(shù)據(jù)進行定時存儲、統(tǒng)

計、累計、積分等綜合數(shù)據(jù)處理；并可方便的進行檢索和使

用。歷史數(shù)據(jù)內(nèi)容至少保存1年，與光伏電站功率預測相關(guān)

的歷史數(shù)據(jù)至少保存10年。能夠按照山東省調(diào)要求生成日

報