《分布式电源接入电网监控系统功能规范》.doc

ICS 备案号：中华人民共和国电力行业标准 DL/T XXXX-XX 国家能源局 发 布20XX - - 实施20XX - - 发布分布式电源接入电网监控系统功能规范Function specification for monitoring systems of distributed resources interconnecting to power grid（征求意见稿）IIIDL/T XXX 2012目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义24一般性技术规定25接口装置36接地与安全37电能质量38功率控制与电压调节49继电保护与安全自动装置510自动化与通信611电能计量6编制说明7前言为规范分布式电源接入电网监控系统规划、设计、建设、改造与运行等相关工作，按照国家能源局 “关于下达2011年第二批能源领域行业标准制（修）订计划的通知”(国能科技【2011】252号)要求，编写了分布式电源接入电网监控系统功能规范。本规定由XXX提出并负责解释。本规定由XXX归口。本规定主要起草单位： 本规定主要参加单位： 本规定主要起草人： 本标准于 年首次发布。11分布式电源接入电网监控系统功能规范1范围本标准规定了分布式电源与电网互联的监控系统体系结构、监控主站、监控子站及监控终端的功能、技术指标及相关要求。本标准适用于以同步电机、感应电机、变流器等形式接入35kV及以下电压等级电网的新建、改建和扩建分布式电源。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T12325 电能质量 供电电压偏差GB/T12326 电能质量 电压波动和闪变GB/T14549 电能质量 公用电网谐波GB/T15543 电能质量 三相电压不平衡GB/T15945 电能质量 电力系统频率偏差DL/T721 配电网自动化远方终端DL/T814 配电自动化系统功能规范DL/T478 静态继电器保护及安全自动装置通用技术条件DL/T634.5101 远动设备及系统 第5-101部分 传输规约 基本远动任务配套标准DL/T634.5104 远动设备及系统 第5-104部分 传输规约 采用标准传输协议集DL/T814 配电自动化系统功能规范IEC60870-5-101网络访问3术语和定义3.1分布式电源接入电网监控系统（简称监控系统） monitoring and information exchange of distributed resources Interconnected with electric power systems是实现分布式电源接入电网运行监视和控制的自动化系统，由分布式电源接入电网监控主站、分布式电源接入电网监控子站（可选）、分布式电源接入电网监控终端和通信系统等部分组成。分布式电源接入电网监控系统具有数据采集和处理、有功调节、电压无功控制、孤岛检测、调度与协调控制以及与相关应用系统互联等功能。3.2分布式电源接入电网监控主站 master station of distributed resources interconnected with electric power systems是分布式电源接入电网的监控中心，主要实现分布式电源数据采集与监控、保护与并网控制等基本功能和有功调节、电压无功控制、调度及协调控制等选配功能。3.3分布式电源接入电网监控子站 Slave Station of Distributed Resources Interconnected with Electric Power Systems是分布式电源接入电网监控系统的中间层，实现一定区域内分布式电源监控信息的汇集、处理、通信监视等功能。3.4分布式电源接入电网监控终端 Remote Terminal Unit of Distributed Resources Interconnected with Electric Power Systems安装于分布式电源侧，实现分布式电源数据采集、保护、控制、孤岛检测、通信等功能。3.5接入点 point of distributed resources connection 分布式电源与公共电网的连接点。4体系结构41分布式电源接入电网监控系统主要由分布式电源接入电网监控主站、分布式电源接入电网监控子站（可选）、分布式电源接入电网监控终端和通信系统组成，系统体系结构见图1。a) 应根据分布式电源容量、接入位置及接入电压等级配置分布式电源接入电网监控终端的功能；b) 出现下列情况时，可配置分布式电源接入电网监控子站： 1) 分布式电源终端数量庞大； 2) 分布式电源终端与分布式电源主站之间直接通信较为困难； 3) 需要实现数据分层分类管理。 图1 分布式电源监控系统体系结构4.2分布式电源接入电网监控系统可以是独立的系统，也可以作为一个功能模块嵌入配电自动化系统。5分布式电源接入电网监控主站功能分布式电源接入电网监控主站的信息安全防护应满足电力二次系统安全防护规定、电力二次系统安全防护总体方案的规定。主站功能分为基本功能和选配功能，基本功能必须配置，选配功能可根据需要配置（参照附表A）。5.1 基本功能5.1.1 数据采集采集分布式电源接入点的模拟量（包括电流、电压、有功功率、无功功率、频率等信息）、状态量（包括开关状态、事故跳闸信号、保护动作信号、异常信号等信息）及其它数据。5.1.2 数据处理对采集数据进行合理性检查、越限告警、数据备份、计算分析和处理。5.1.3 与外部系统互联与调度自动化、用电信息采集等外部系统的信息交互。5.1.4 控制功能a） 遥控功能：对可控的分布式电源接入点处的开关进行分合控制。b） 遥调功能：对可控的分布式电源进行有功功率、无功/电压调节。5.1.5 报警功能报警级别定义、报警确认与清除、报警信息存储、报警统计分析、报警查询、主要事件顺序显示等。5.1.6 事件处理事件的顺序记录、定位、事故追忆等。5.1.7 人机交互画面显示、数据显示、交互操作、报表管理、打印等。5.1.8 通信网络监视 监视通信通道的运行工况。 5.1.9系统和网络管理 显示主站各服务器、工作站、应用软件及网络的运行状态、CPU 负载率和硬盘剩余空间等信息。具有权限管理和异常节点报警等功能。5.1.10 对时功能接收对时命令，对分布式电源接入电网监控终端进行对时。5.2 扩展功能5.2.1 数据统计分析统计分析分布式电源关键部件的运行状态数据、气象数据、接入点电能质量等数据。5.2.2 有功功率调节依据有功功率调节策略，下发相应的有功功率调节指令。5.2.3 电压/无功调节依据电压/无功控制策略，下发相应的电压/无功控制指令。5.2.4 调度及协调控制实现多个分布式电源发电功率的分配与控制、分布式电源与储能系统的协调控制、分布式电源与公共电网的协调控制等功能。5.2.5 Web功能实现分布式电源相关数据的信息发布、浏览、下载等Web功能。发布信息包括电网网络拓扑图、实时告警信息、历史告警信息、报表、画面等；可浏览权限范围内的报表、画面、图形；提供访问权限控制下的数据、报表、资料等下载。5.3 配置原则分布式电源接入电网监控主站应构建在标准、通用的软硬件基础平台上，具备可靠性、可用性、扩展性和安全性，并根据本地区的分布式电源规模、实际需求等情况选择和配置软硬件。分布式电源接入电网监控主站应有安全、可靠的供电电源保障。5.3.1 硬件配置主要设备宜采用双机、双网冗余配置，满足系统性能指标要求。5.3.2 软件配置应采用成熟可靠的支撑和应用软件，满足DL/T814的规定。5.3.3 功能配置分布式电源接入电网监控主站应在具备基本功能的基础上，根据实际需要，合理配置扩展功能：a） 在信息量的完整性和准确性满足要求的前提下，可配置数据统计分析、有功功率调节、电压/无功调节、Web功能；b） 在分布式电源接入电网监控主站基本功能成熟应用的基础上，可配置调度及协调控制。6分布式电源接入电网监控子站功能6.1 信息汇集、处理及转发完成区域内分布式电源接入电网监控终端的信息汇集、处理及转发，兼容多种通讯规约。6.2 维护及自诊断实现当地人机交互接口、远方操作及维护功能，包括程序下装、参数设定、工况显示、系统诊断等功能。应具有自检和自复位功能。7 分布式电源接入电网监控终端功能根据分布式电源接入电网的电压等级，配置相应的功能（参照附表B）。7.1数据采集a） 模拟量采集，包括分布式电源接入点电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等模拟量的采集。b） 状态量采集，包括开关状态、事故跳闸信号、保护动作信号、异常信号、开关储能信号等状态量的采集。c） 其它数据采集，包括对特定的分布式电源电能质量数据的采集以及分布式电源运行状态数据、气象数据的采集，例如光照强度、温度、风速等运行环境数据。7.2 数据传输 支持DL/T 634.5101、DL/T 634.5104通信规约，实现分布式电源接入电网监控主站/终端（子站）可靠通信。7.3 控制功能及时、准确响应分布式电源接入电网监控主站的控制命令。7.4 同期并网功能接收分布式电源接入电网监控主站下发的允许并网指令后，实现同期并网。7.5 保护功能应具有过电流保护、过/欠电压保护、过/欠频率保护等功能，对于接入电网但不向电网输送功率的分布式电源，终端还应具有逆功率保护功能。7.6 孤岛检测应具有本地孤岛检测功能。7.7 电压/无功控制应具有本地电压/无功自动控制功能。7.8 电能质量监测和分析功能应具有谐波、三相电压不平衡、电压偏差、电压波动和闪变、直流注入等电能质量的监测和分析功能。7.9 其他功能具有设备自诊断、程序自恢复、当地显示、接收主站对时等功能。8通信系统8.1 通信方式可采用光纤专网、电力线载波、无线专网和无线公网，其中：a） 光纤专网通信方式宜选择工业以太网、以太无源光网络等光纤以太网技术；b） 中压电力线载波通信方式宜选择电缆屏蔽层载波等技术；c） 无线专网通信方式宜选择符合国际标准、多厂家支持的宽带技术；d） 无线公网通信方式宜选择GPRS/CDMA/3G通信技术。8.2具有遥控、遥调功能时：a)宜采用专网通信，在有条件时可采用专线通信；b)应配置独立的通信和自动化后备电源，保证在失去外部电源时，其通信和自动化设备能够至少运行2h。8.3 采用无线公网通信方式时，信息安全方面应满足电力二次系统安全防护规定、电力二次系统安全防护总体方案的规定。9主要性能指标表1 分布式电源接入电网监控系统性能指标内容指标模拟量遥测综合误差率1.5%遥测越限由终端传递到子站/主站时间光纤通信3s载波通信30s无线通信60s遥测越限由子站传递到主站时间10ms状态量遥信正确率99.9%遥信变位由终端传递到子站/主站时间光纤通信3s载波通信30s无线通信60s遥控遥控正确率100%命令选择、执行/撤销传输时间光纤通信10s载波通信60s子站、监控终端平均无故障时间26000h系统可用率99.9%孤岛检测本地方式孤岛检测，隔离时间2s附录A（规范性附录）分布式电源接入电网监控主站功能选择功能基本功能扩展功能数据采集与外部系统互联数据处理控制功能遥控遥调报警功能事件处理人机交互通信网络监视系统和网络管理对时功能数据统计分析有功功率调节电压/无功调节调度与协调控制Web功能附录B（规范性附录）分布式电源接入电网监控终端功能选择根据分布式电源接入电网的电压等级，监控终端功能应选择相应的功能配置，具体功能选择见表B.1。表B.1 分布式电源接入电网监控终端功能选择功能接入10kV35kV电网 接入220V/380V（单相）电网数据采集模拟量电压电流有功功率无功功率功率因素频率状态量开关位置开关储能状态事故跳闸信号保护动作信号异常信号终端状态其他重要数据电能量运行环境数据控制功能数据传输保护功能同期并网电压/无功控制孤岛控制电能质量监测与分析其他功能分布式电源接入电网监控系统功能规范编制说明目次1编制背景92编制主要原则93与其他标准文件的关系94主要工作过程95标准结构和内容106条文说明101编制背景随着越来越多的分布式电源接入电网，建设分布式电源监控系统、实现分布式电源的有效监控，对保障电网安全、可靠运行具有重要意义。但目前尚无相应分布式电源监控系统功能规范作为指导。为加强和规范分布式电源接入电网监控系统规划、设计、建设、改造和运行等相关工作，按照国家能源局 “关于下达2011年第二批能源领域行业标准制（修）订计划的通知”(国能科技【2011】252号)要求，中国电力企业联合会组织有关单位编制了分布式电源接入电网监控系统功能规范。2编制主要原则本标准的编制遵守现有相关的法律、条例、标准和导则，通过对分布式电源及其对电网影响的研究分析，结合我国各类分布式电源的特性、我国35kV及以下电压等级电网结构以及电网运行对电源监控的要求，编制了本标准。本标准提及的分布式电源监控系统独立建设只适应于未建或已建配电自动化系统但未包含“分布式电源/储能及微电网接入控制”选配功能的地区。本标准的出发点和基本原则是在保障电网及分布式电源系统的安全、稳定和可靠运行的前提下，尽量降低分布式电源对电网的不利影响，提高分布式电源的利用效率，规范分布式电源监控系统的功能。3与其他标准文件的关系本标准编制过程中参考了现有IEEE关于分布式电源与电力系统互连的监测标准，以及我国电力行业关于配电自动化的功能规范，主要有IEEE 1547.3-2007分布式电源与电力系统互连的监测、信息交换和控制指南、DL/T721 配电自动化系统远方终端和DL/T814 配电自动化系统功能规范、电力二次系统安全防护规定 （电监会20055号令）、电力二次系统安全防护总体方案 （电监会200634号令）。本标准与分布式电源接入电网技术规定、分布式电源接入电网运行控制规范和分布式电源接入电网测试规范作为分布式电源接入电网系列标准4主要工作过程2011年11月25日，启动会，明确了编写工作的牵头单位和配合单位，对标准编写的总体进度提出了要求。2012年3月，中国电科院在充分调研国内外相关标准的基础上，编制了本规定的编写大纲，并在征求配合单位的意见后明确了各单位的分工，确定了编写工作的具体时间节点。2012年4月5月，在工作组关于分布式电源对电网影响的前期研究基础上，结合分布式电源的特性、我国电网结构以及电网运行对分布式电源监控的要求，编制了本标准的草案稿。2012年6月2013年2月，中国电力企业联合会组织召开了标准的初稿讨论会，根据会议讨论结果，编写组进一步修改完善了标准内容，形成了本标准的征求意见稿。5标准结构和内容本标准共分9章。第1章 “范围”，指出了标准制定的目的、主要内容和适用范围。第2章 “规范性引用文件”，列出了标准所引用和参考的12项标准、导则、规范、规程和有关文件。第3章 “术语和定义”，对本标准采用的、但未在引用标准中定义的主要术语进行了定义。其它术语和定义采用分布式电源接入电网技术规定中的定义，本标准不再单独说明。第4章 “体系结构”，规定了分布式电源接入电网监控系统的层次结构以及各层之间的功能定位和关系。第5章 “分布式电源监控主站功能”，规定了分布式电源监控主站的基本功能、扩展功能以及配置原则。第6章 “分布式电源监控子站功能”，规定了分布式电源监控子站通信汇集、处理及转发、维护及自诊断等功能。第7章 “分布式电源监控终端功能”，规定了分布式电源监控终端数据采集、保护、同期并网、本地孤岛检测等功能。第8章 “通信系统”，规定了分布式电源监控终端、监控子站与监控主站之间的通信方式以及各种通信方式的适应情况。第9章 “主要性能指标”，规定了分布式电源监控系统在数据采集、遥控、故障隔离、孤岛检测等方面的主要技术性能指标。附录 A “分布式电源监控主站功能选择”为规范性目录，列出了分布式电源监控主站的基本功能和选配功能，可根据分布式电源的规模、容量以及接入电网的电压等级来选择监控主站的功能。附录 B “分布式电源监控终端功能选择”为规范性目录，可根据分布式电源接入电网的电压等级来选择监控终端的功能。6条文说明第1章 范围由于分布式电源能源种类繁多、分类复杂，本标准范围明确提出了适用于以同步电机、感应电机、变流器等形式