500kV变电站计算机监控系统技术要求和验收标准.doc

华东电网500kV变电站计算机监控系统技术要求和验收标准目录1总则11 适用范围12 编制的原则2计算机监控系统技术要求21 系统的要求22 系统结构23 设计要求3计算机监控系统功能要求31 操作控制方式32 站控层功能33间隔层功能4 硬件要求41 站控层硬件42 间隔层硬件43 网络通信44 其他装置5软件要求51 软件结构52 系统软件53 应用软件54 文档6性能指标61 站控级性能指标62 间隔层性能指标63 网络性能指标7. 验收试验要求71 型式试验72 工厂验收试验73 现场验收试验附录 A缩写说明1 总则本技术要求是依据中华人民共和国电力行业标准DLJ107-2000的220kV500kV变电所计算机监控系统设计技术规定（送审稿），并参照华东电网500kV变电站计算机监控系统实际应用水平编制。编制的目的是规范和统一华东电网500kV变电站计算机监控系统的技术要求和验收标准。11 适用范围本技术要求和验收标准适用于华东地区在建、新建和改建的500kV变电站计算机监控系统。12 编制的原则a) 所有的技术要求和验收标准可适用于不同制造商的各类监控系统。b) 不同系统结构和功能差异都在本技术要求中反映。c) 本技术要求是变电站计算机监控必须满足的基本要求。d) 具体的硬件、软件配置将在各个工程中以清单的方式给出。2 计算机监控系统技术要求21 系统的要求计算机监控系统必须满足下列要求：a) 选用的计算机监控系统应为成熟的、可靠的。站控层、间隔层设备在国内外有220kV及以上至少应有2套一年成功投运业绩，投运业绩应包括：- I/O测控单元（含序列产品）的业绩；- I/O测控单元和前置机组合（含序列产品）的业绩；- 站控层监控系统的业绩；- 整个计算机监控系统的业绩。如果站控层和间隔层分别由两个制造厂商供货，则该两个制造厂商应有二套以上类似规模的合作经验。b) 系统应具备开放性、可扩充性和兼容性。c) I/O测控单元必须具有国家电力行业入网检测合格证书。2 2 系统结构a) 系统结构可分为二部分；站控层和间隔层。站控层发生故障而停运时，不能影响间隔层的正常运行。b) 系统硬件可采用下列结构方式，即：I/O测控单元直接上站控层网络的全分布式结构。 由前置机（通信机）作为站控层网络和间隔层网络间信息联系单元的分层分布式结构。c) 系统结构的分布性必须满足系统中任一装置故障或退出都不应影响系统的正常运行。d) 站控层的设备宜集中布置，间隔层设备宜按相对集中的方式布置。2 3 设计要求a) 所设计的变电站计算机监控系统必须取代变电站常规的监控手段，如模拟屏、控制台、光字牌系统、远动系统、事件顺序记录仪等。b) 变电站所有的断路器、刀闸、变压器、交直流站用电、站内辅助设备、继电保护系统和各相关装置状态信号都归入计算机监控系统的监视和控制范围。c) 计算机监控系统应满足“少人值守”的运行原则。3 计算机监控系统功能要求31 操作控制方式操作控制功能可按远方调度、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则考虑。原则上间隔层和设备级只作为后备操作或检修操作手段，这二层的操作控制方式和监控范围可按实际设计要求和设备配置灵活应用。在监控系统运行正常的情况下，无论设备处在哪一层操作控制，设备的运行状态和选择切换开关的状态都应处于计算机监控系统的监视中。各层选择切换开关位置和设备在各层操作控制的权限见下表：选择切换开关位置操作控制设备层间隔层站控层就地远方就地远方就地远方设备层间隔层站控层调度层#N/AN/A#N/A#N/A - 任何位置- 控制有效； - 控制无效# - 选择开关位置- 设备层选择开关指断路器、刀闸电气回路和主变就地控制柜上的选择开关。- 间隔层选择开关指I/O测控单元上的选择开关。- 当设备层或间隔层的选择开关在“就地”位置，站控层或调度层的不可控只对该设备或该回路而言。32 站控层功能321 远方调度网络通信a) 监控系统的网络通信接口宜采用3.2.14.d节建议的规约。b) 网络通信至少能支持遥控、遥信、遥测及文件传输功能。c) 网络通信必须具有网络安全功能。322远动功能监控系统的远动功能包括遥测、遥信、遥控及遥调功能：a) 监控系统的远动通信接口宜采用3.2.14.c节建议的规约。b) 可直接与相关的调度中心进行实时数据通信。c) 远方调度可直接控制变电站的500kV/220kV断路器、电抗器电容器开关及主变分接头。d) 远方调度可直接设置变电站的500kV/220kV电压/无功控制的目标值。e) 远动功能应独立于站控层的其它设备；即站控层的其它设备退出运行不影响远动功能的正常实施。f) 远动设备功能故障或设备故障不能影响站控层对变电站的正常监控。g) 远动功能可采用下列方式实现：分层分布式的前置机（通信机）传递方式(独立于站控层网络)全分布式的通过间隔层网络直接传递的专用通信单元分层分布式的站控层通信计算机传递方式323 电压无功自动控制监控系统应能根据远方调度或站内操作员设置的500kV/220kV电压或无功目标值自动控制无功补偿设备，调节主变分接头，实现电压无功自动控制。监控系统的电压无功自动控制不包括系统事故状态下的无功补偿设备快速投切功能。a) 电压无功自动控制功能应独立于站控层的其他功能。b) 电压无功自动控制应具有三种模式：闭环（主变分接头和无功补偿设备全部投入自动控制）、半闭环（主变分接头或无功补偿设备退出自动控制）和开环（电压无功自动控制退出），可由操作员选择投入或退出。c) 运行电压控制目标值（高限、低限、高高限、低低限）应能在线修改。d) 电压无功自动控制可选择优先满足500kV或220kV运行电压的方式。e) 电压无功自动控制设计应充分考虑投入和运行的闭锁条件：如断路器状态、有关被控设备的保护告警、设备的运行状态等。f) 无论是电压无功自动控制硬件还是软件故障，都应立即发出告警信息，并终止任何控制操作。g) 电压无功自动控制可对主变分接头的调节时间间隔进行设置。h) 电压无功自动控制可根据各电容器/电抗器的投入次数进行等概率选择控制。324 断路器、隔离刀闸和接地刀闸的控制和联闭锁a) 具有电动操作机构的断路器、隔离刀闸和接地刀闸以及主变分接头的控制都可在 操作员工作站上控制。b) 断路器和主变分接头应可切换至远方调度操作控制。c) 监控系统具有操作监护功能，允许监护人员在操作员工作站上实施监护功能，避免误操作。d) 监控系统的联闭锁功能应不同于常规断路器、刀闸电气联闭锁。除判别本电气回路的联闭锁条件外，还必须对其它相关回路的刀闸位置、线路电压以及逻辑量等进行判别。e) 联闭锁功能应能在间隔层设备选择投入或退出。f) 对不满足联闭锁条件的操作，监控系统应闭锁操作，给出报警提示。g) 联闭锁功能应能考虑虚拟检修挂牌操作时的联闭锁，并把虚拟检修挂牌作为相关刀闸操作的联闭锁条件。325 画面生成及显示a) 监控系统应可允许用户方便的编辑、修改、生成画面。b) 画面显示的动态显示的内容应包括：变电站的电气主接线图、站内辅助电源的接线图、站内其他辅助设备、电压无功控制界面、趋势图、棒图、监控系统配置图、告警信息表、光字牌、操作信息表及运行报表等。c) 监控系统应可在线修改和增减画面上的动态数据。d) 监视操作画面的文字显示应采用中文。e) 画面结构分层应合理，从任一画面上调用另一画面，操作不应超过三次。f) 画面应至少可分为五个区域：对话、图像、日期和时间、实时告警、画面管理等。g) 监控系统应具有画面硬拷贝功能。326 报警处理a) 报警的内容应至少包括：设备及装置状态异常、故障，保护告警、动作，操作员操作、测量值越限，监控系统的硬件、软件、通信接口和网络故障。b) 报警应采用光字牌报警显示方式。c) 光字牌报警必须有报警保持、报警确认、报警复归功能。d) 监控系统应具有报警管理功能，可对报警信息索引、分类(事故报警、预报警)、记录、存贮。e) 所有的报警应能按发生的先后顺序记录、打印。f) 报警显示应简洁、直观、醒目，并伴以声、光、色的效果。报警音响可根据事件的优先级设置不同的音响效果。g) 监控系统应具有事故推画面功能。h) 所有设备的状态变位应闪烁告警。i) 监控系统应允许用户在线对报警信息进行封锁和解除。327事件顺序记录和事故追忆a) 监控系统应能按事件发生的先后顺序将重要的状态变化信号记录入库。b) 事件顺序记录分辨率应=2ms。c) 监控系统应允许选择各种判据（模拟量、状态量或混合组合方式）来触发要追忆的信号。d) 监控系统应能支持追忆全站的模拟量。e) 一幅画面应至少可显示8个追忆量。f) 事故追忆的范围为事故前1分钟到事故后2分钟的所有相关的模拟量，采样周期可设置（210s）。328 在线计算和记录a) 监控系统应能对采集到的各种原始的电气量进行逻辑或数学运算。b) 在线统计计算、记录电压合格率、变压器负荷率、全站负荷及电量平衡率等。c) 在线统计记录和一些电气量每日/周/月出现的最大/最小值及出现的时间。d) 允许在线设置和显示电气量的限值。e) 累积计算和记录断路器正常操作及事故跳闸次数、主变分接头调节次数等。f) 统计计算各条线路、主变高、中、低侧的电量及站用电电量，并可分时段统计计算记录。329 历史数据处理和统计a) 对实时数据库的每个数据点，应允许用户选择并按设定的周期自动转存到历史数据库。b) 对在线计算的数据，都应能自动转存到历史数据库。c) 监控系统应能根据时间、对象、性质对历史数据进行查询。d) 存储的周期可按秒、分、时、日、月由用户来设定。e) 对状态变位、事件、越限等信息，应允许用户选择并按时间顺序转存历史数据库。f) 监控系统应能保存二年的历史数据。3210 报表打印a) 根据实时数据库和历史数据库的各种数据，可分类生成不同的报表。b) 报表的格式应能方便的编辑、修改。c) 报表应可按班、日、月、年保存打印。d) 报表的显示和打印应采用中文。e) 打印可选择定时、召唤打印两种。f) 打印的时段可选择设置。3211 时钟同步a) GPS时钟同步应满足华东电网时钟统一系统技术规范的要求。主要指标为：- 监控系统必须采用GPS时钟对时；- 站控层各工作站显示器的时间显示和GPS时钟间的误差应=1秒（北京时间）；- 间隔层各I/O测控单元时钟同步误差应=32点/Hz。c) 输入回路应有电气隔离。d) PT回路应有熔丝保护或开关保护回路。e) CT回路应有短路压板和串接回路。f) 交流采样的过量输入应遵循电力行业标准DL/T630-1997交流采样运动终端技术条件，交流工频测量连续过量为额定值的120%。g) 交流采样测量误差=0.2%（U，I）;= 0.5%（P，Q）。h) 模拟量死区整定值=0.2%。i) 遥测扫描周期1s。422 非电气量直流输入回路a) 模拟量输入：420mA/020mA或1+/-5V/0+/-5V。b) A/D转换精度：=0.2%。c) 分辨率12位+1位符号位。d) 模拟量死区整定值=48V。c) 脉冲宽度：40ms100ms。d) 累计容量=216 具有累计值溢出处理功能。e) 累计误差=48V。c) 输入回路应有防抖动的滤波回路。d) SOE分辨率99.9%。b) 系统的可维护MRT=6小时。c) 数据的完整性；出错的概率=20000小时。b) 动态画面响应时间=2s。c) 画面实时数据刷新周期=3s。d) 现场遥信变位到操作员工作站显示=2s。e) 现场遥测变化到操作员工作站显示=3s。f) 从操作员工作站发出操作指令到现场变位信号返回总的时间响应=3s（扣除回路和设备的动作时间）。g) 从遥信变位至远动通信装置或计算机通信网关向远方调度发出报文的延迟时间=2s。h) 从遥测输入突变至远动通信装置或计算机通信网关向远方调度发出报文的延迟时间99.9%。j) 前置机和主计算机双机切换到系统功能恢复正常=30s。k) 网络切换时间=2s。l) 运动通道切换时间=10s。m) 全站SOE分辨率=2ms。n) 前置机和主计算机的CPU正常负荷率30%；事故负荷率 20000小时。b) 系统的可用率99.9%。c) 交流采样测量误差=12位+1位符号位。e) 模拟量死区整定值=0.2%。f) 实时数据扫描周期=2s。g) I/O测控单元的CPU正常负荷率30%；事故负荷率 50%。63 网络性能指标a) 网络通信负荷率：变电站运行正常时通信负荷率30%；站内设备发生故障时通信负荷率50%（包括站控层网络和间隔层网络）。7 验收试验要求71 型式试验a) 在工厂验收前，供货商必须根据用户要求提供所有设备、元器件的型式试验合格的报告。b) 型式试验报告至少包括环境试验和电磁干扰试验等，对间隔层控制设备及网络设备的抗扰性宜符合以下试验等级要求。- 静电放电符合GB/T17626-4-24级- 辐射电磁场符合GB/T17626-4-33级（网络要求4级）- 快速瞬变符合GB/T17626-4-44级- 冲击涌流符合GB/T17626-4-53级- 电磁感应的传导符合GB/T17626-4-63级- 工频电磁场符合GB/T17626-4-84级- 脉冲电磁场符合GB/T17626-4-95级- 阻尼振荡磁场符合GB/T17626-4-105级- 振荡波符合GB/T17626-4-122级（信号端口）c) 型式试验必须在国内、国际认可的专业实验室进行。d) 型式试验还包括用户规约的仿真测试。72 工厂验收试验工厂验收试验包括单个设备性能试验，系统功能试验、系统性能试验、维护和开发工具试验等。a) 供货商应提出验收测试大纲。b) 单个设备试验由供货商负责完成，并提供试验报告。c) 系统功能试验和性能试验必须有用户在场见证。d) 系统功能试验必须按第三节的要求来验证，并填写验收测试报告。主要有：- 远方调度网络通信（通信规约仿真机）；- 远动功能（通信规约仿真机）；- 电压无功自动调节；- 断路器、隔离刀闸和接地刀闸的控制和联闭锁；- 画面生成及显示；- 报警处理；- 时钟同步；- 系统自诊断和切换；- 系统容错功能；- 网络及和其它设备接口等。e) 系统性能试验必须按第六节的要求来考核，并填写测试数据。主要有：- 动态画面响应时间；- 画面实时数据刷新周期；- 现场遥信变位到操作员工作站显示；- 现场遥测变位到操作员工作站显示；- 从遥信变位至远动通信装置或计算机通信网关向远方调度发出报文的延迟时间；- 从遥测输入突变至远动通信装置或计算机通信网关向远方调度发出报文的延迟时间；- 前置机和主计算机双机切换到系统功能恢复正常；- 网络切换时间；- 远动通道切换时间；- 交流采样测量误差；- 直流采样模数转换分辨率等。f) 系统功能试验或性能试验不满足本技术要求的，必须立即整改，整改后应重新进行试验。g) 在系统的功能和性能基本满足本技术要求的前提下，必须对监控系统进行连续72小时的稳定性试验。73 现场验收试验731 现场试验条件a) 现场验收试验必须在型式试验和工厂验收试验报告齐全、数据和功能满足合同或相应标准的前提下进行。b) 现场验收试验部分内容可结合调试进行。c) 现场验收试验大纲必须在试验前提交。732 现场试验要求a) 现场试验要求应按本技术要求进行。b) 若在调试过程中，双方同意对某些功能进行修改的应按修改后的要求进行验收。c) 验收试验应有用户负责，并参与每个项目的验收。733 现场试验项目7331 UPS、站控层和间隔层硬件检查a) 机柜、计算机设备的外观检查。b) 监控系统所有设备的铭牌检查。c) 现场与机柜的接口检查：- 电缆屏蔽接地良好性检查；- 接线正确性检查；- 端子编号正确性检查；- PT端子熔丝的通断检查；- CT回路负载检查；- 端子小闸刀的电气接触良好性检查。d) 遥信正确性检查：- 现场刀闸变位正确性检查；- 设备内部状态变位正确性检查。e) 遥测正确性检查：- 测量PT二次回路压降测量；- 电压100%、50%、0%量程和精度检查；- 电流100%、50%、0%量程和精度检查；- 有功功率100%、50%、0%量程和精度检查；- 无功功率100%、50%、0%量程和精度检查；- 频率100%、50%、0%量程和精度检查；- 功角100%、50%、0%量程和精度检查；- 非电量变送器100%、50%、0%量程和精度检查。f) UPS装置功能检查：- 交流电源消失，UPS电源自动切换到直流功能检查；- 切换时间的测量；- 故障告警信号检查；- 交流旁路投入，电源的同步性能检查。g) I/O测控屏电源冗余功能检查：- I/O测控屏任一路进线电源故障，各I/O测控单元仍能正常运行；- I/O测控屏电源恢复正常，对各I/O测控单元无扰功能检查。734 间隔层功能验收间隔层功能应根据第三节的要求、第四节的标准来验收，其中包括：a) 数据采集和处理：- 开关量和模拟量的扫描周期检查；- 开关量的防抖动功能检查；- 模拟量的滤波功能检查；- 模拟量和越死区上报功能检查；- 脉冲量的计数功能检查；- BCD解码功能检查。b) 与站控层通信。c) 断路器同期功能检查：- 电压差、相角差、频率差均在设定范围，开关同期功能检查；- 相角差、频率差均在设定范围，但电压差超出设定范围同期功能检查；- 电压差、频率差均在设定范围，但相角差超出设定范围同期功能检查；- 相角差、电压差均在设定范围，但频率差超出设定范围同期功能检查；- 开关同期解锁功能检查。d) I/O测控单元面板功能检查：- 断路器或刀闸就地控制功能检查；- 断路器或刀闸就地控制联闭锁功能检查；- 监控面板开关及刀闸状态监视功能检查；- 监控面板遥测正确性检查。e) I/O测控单元自诊断功能检查：- 输入/输出单元故障诊断功能检查；- 处理单元故障诊断功能检查；- 电源故障诊断功能检查；- 通信单元故障诊断功能检查。735 站控层功能站控层功能应根据第三节的要求、第四节的指标来验收，其中包括：a) 操作控制权切换功能：- 控制权切换到远方，站控层的操作员工作站控制无效，并告警提示。- 控制权切换到站控层，远方控制无效。- 控制权切换到就地，站控层的操作员工作站控制无效，并告警提示。b) 远方调度通信：- 遥信正确性和传输时间检查；- 遥测正确性和传输时间检查；- 开关遥控功能检查；- 主变分接头升降检查；- 通信故障，站控层各设备工作状态检查；c) 电压无功控制功能：- 500kV/220kV电压在目标范围内，电抗器和电容器投切、主变分接头调节功能检查；- 500kV/220kV电压高于/低于目标值，电抗器和电容器投切、主变分接头调节功能检查；- 500kV/220kV电压高于/低于合格值，电抗器和电容器投切、主变分接头调节功能检查；- 电压无功控制投入和切除功能检查；- 优先满足500kV或优先满足220kV功能检查；- 开关处于断开状态，闭锁电压控制功能检查；- 设备处于故障或检修闭锁电压控制功能检查；- 主变分接头退出调节，电抗器和电容器协调控制功能检查；- 电压无功控制对象操作时间、次数、间隔等统计功能检查；d) 遥控及断路器、隔离刀闸、接地刀闸控制和联闭锁：- 遥控开关，测量从开始操作到状态变位在CRT正确显示所需的时间； - 合上断路器，相关的隔离刀闸和接地刀闸闭锁功能检查；- 合上隔离刀闸，相关的接地刀闸闭锁功能检查；- 合上接地刀闸，相关的隔离刀闸闭锁功能检查；- 合上母线地刀，相关的母线隔离刀闸闭锁功能检查；- 模拟线路电压，相关的线路接地刀闸闭锁功能检查；- 设置虚拟检修挂牌，相应的隔离刀闸闭锁功能检查；- 主变二侧/三侧联闭锁功能检查；- 联闭锁解锁功能检查；- 远方复归功能检查；e) 画面生成和管理：- 在线修改和生成静态画面功能检查；- 在线增加和删除动态数据功能检查；- 站控层工作站画面一致性管理功能检查；- 画面调用方式和调用时间检查；- 画面硬拷贝功能检查；f) 报警管理：- 开关保护动作，报警声、光报警和事故推画面功能检查；- 报警确认前和确认后，报警闪烁和闪烁停止功能检查；- 设备事故告警和预告警及自动化系统告警分类功能检查；- 告警解除功能检查。g) 事故追忆：- 事故追忆不同触发信号功能检查；- 故障前一分钟和故障后二分钟时间段，模拟量追忆功能检查。h) 在线计算和记录：- 检查电压合格率、变压器负荷率、全站负荷率、站用电率、电量平衡率；- 检查变电站主要设备动作次数统计记录；- 电量分时统计记录功能检查；- 电压、有功、无功年月日最大、最小值记录功能检查。i) 历史数据记录和管理：- 历史数据库内容和时间记录顺序功能检查；- 历史事件库内容和时间记录顺序功能检查。j) 打印管理：- 事故打印和SOE打印功能检查；- 操作打印功能检查；- 定时打印功能检查；- 召唤打印功能检查。k) 时钟同步：- 站控层操作员工作站显示器时钟同步功能检查；- 监控系统GPS和标准GPS间误差测量；- I/O间隔层各单元间事件分辨顺序和时间误差测量。l) 和第三方的通信：- 和数据通信交换网数据通信功能检查；- 和保护管理机数据交换功能检查；- 和保护管理机、UPS、直流电源监控系统、电度表通信传送数据功能检查。m) 系统自诊断和自恢复：- 主用的操作员工作站故障，备用的工作站自动诊断告警和切换功能检查，切换时间测量；- 前置机主备切换功能检查，切换时间测量；- 冗余的通信网络或HUB故障，监控系统自动诊断告警和切换功能检查；- 站控层和间隔层通信中断，监控系统自动诊断和