风电场远程监控系统技术规程(征求意见稿)

ICS 分类号 备案号 中华人民共和国能源行业标准中华人民共和国能源行业标准 NB 风力发电场远程监控系统技术规程风力发电场远程监控系统技术规程 Technical code of wind farms in remote monitoring system 2020 发布发布 2020 实施实施 国家能源局国家能源局 发发 布布 1 目次目次 前前 言言 1 1 1 范围范围 2 2 2 规范性引用文件规范性引用文件 2 3 3 术语术语 3 4 4 总则总则 4 5 5 系统构成系统构成 5 5 1系统结构 5 5 2系统配置 5 5 3系统接口 6 6 6 系统功能系统功能 7 6 1数据采集与处理 7 6 2画面生成及显示 7 6 3远程控制 8 6 4防误闭锁 8 6 5报警 8 6 6事件顺序记录及事故追忆 8 6 7报表处理 9 6 8时钟同步 9 6 9系统自诊断与自恢复 9 6 10扩展应用 9 7 7 性能技术指标性能技术指标 11 7 1系统可用性 11 7 2系统容量 11 7 3系统实时性 11 7 4操作准确性 11 7 5系统资源 12 7 6系统对时性能指标 12 8 8 环境条件环境条件 12 8 1防雷与接地 12 8 2电源 12 8 3机房 12 1 前前 言言 本标准根据国家能源局 关于下达 2012 年第二批能源领域行业标准制 修 订计划的通知 国能科技 2012 326 号 要求制订 本标准按照 GB T 1 1 2009 给出的规则起草 本标准由中国电力企业联合会提出 本标准由能源行业风力发电标准化技术委员会归口 本标准起草单位 北京光耀能源技术股份有限公司 中国电力科学研究院 龙源电力集团股份有限公司 北京岳能科技有限公司 中国大唐集团新能源股 份有限公司 华电福新新能源股份有限公司 北京京能新能源有限公司 国电 电力发展股份有限公司 华能新能源股份有限公司 本标准主要起草人 2 1 1 范围 本标准规定了风力发电场群远程集中监控系统的一般原则和技术要求 包括系统的结 构及配置 系统功能 性能指标 工作环境等 本标准适用于风力发电场群的远程集中监控系统 2 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 50174 2008 电子信息系统机房设计规范 GB T2887 2011 电子计算机场地通用规范 DL T 719 2000 远动设备及系统 第 5 部分 传输规约 第 102 篇 电力系统电能量累积传输 配套标准 DL T634 5101 2002 远动设备及系统 第 5 101 部分 传输规约 DL T 634 5104 2009 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的 IEC 60870 5 101 网络访问 DL T 5003 电力系统调度自动化设计技术规程 DL T5136 火力发电厂 变电所二次接线设计技术规程 NB31002 2 201X 风力发电场监控系统通信 信息模型 即将发行 3 3 3 术语 下列术语和定义适用于本文件 3 3 1 1 集控中心集控中心 thethe centralizedcentralized controlcontrol centercenter 对规定区域内的多个风电场实行远程集中监控的场所 3 3 2 2 主站主站 thethe mastermaster stationstation 部署在集控中心的网络计算机系统 3 3 3 3 子站子站 sub stationsub station 部署在风电场侧与主站共同完成监控任务的计算机系统或专用设备 3 3 4 4 集控系统集控系统 centralizedcentralized controlcontrol systemsystem 风力发电场远程集中监控系统的简称 由主站和子站组成 3 3 5 5 通信规约通信规约 communicationcommunication stipulationsstipulations 启动和维持通信所必需的严格约定 即必须有一套关于信息传输顺序 信息格式和信 息内容等约定 4 4 4 总则 4 4 1 1 管辖多个风力发电场的区域风电公司 在保证电网和风电场安全运行的前提下 宜建 设风力发电场远程集中监控系统 集控系统 并按本标准进行设计 4 4 2 2 建设集控系统的基本条件是 a 有固定的场所 宜靠近区域风电公司办公地点 有可靠的电源 b 风力发电场与集控中心间能实现可靠的通信联系 c 风力发电场内的风机 Scada 系统 升压站综合自动化系统 电量计量系统 风功 率预测系统等能够提供接口并开放通信协议 4 4 3 3 集控系统应具备遥测 遥信 遥控 遥调等全部远动功能 宜具有与电力调度中心交 换信息的能力 4 4 4 4 集控系统的功能应为模块化设计 根据用户需求可进行增减或集成 5 5 5 系统构成系统构成 5 5 1 1 系统结构系统结构 风电场远程集中监控系统由主站和子站以及之间的通信网络组成 5 1 1主站 5 1 1 1 主站由计算机网络连接的计算机监控系统主机及操作员站和各种功能站构成 为 运行人员提供人机联系界面 实现对所辖风电场的监视 控制 管理 形成新能 源区域公司监控中心 并可与调度通信中心通信 5 1 1 2 主站计算机监控系统应采用分层分布式系统结构 主网络采用冗余网络 热备用 方式运行 5 1 2子站 5 1 2 1 子站主要由数据采集系统构成 包括计算机网络连接的服务器 通信管理机以及 安全传输设备构成 宜组屏安装 完成风电场内风机 升压站 电计量 风功率 预测等系统数据的采集 处理及信息交换 5 1 2 2 子站的数据采集系统可采用单网 5 1 3通信网络 5 1 3 1 主站与子站之间的物理连接宜采用星型 5 1 3 2 主站与子站之间的数据传输通道宜采用光纤专用通道 带宽为 N 2M 5 1 3 3 系统应具有与电力数据网连接的能力 按要求实现风电场信息的远程传送 5 1 4安全防护 5 1 4 1 系统安全防护应参照 电力二次系统安全防护总体方案 做到安全分区 网络 专用 横向隔离 纵向认证 推荐方案如下 6 5 5 2 2 系统配置系统配置 5 2 1硬件配置 5 2 1 1 系统的硬件设备宜由以下几部分组成 a 主站设备 包括各种服务器 操作员站 工程师站 卫星对时设备 通信装置等 b 网络设备 包括网络交换机 路由器 硬件防火墙 单向隔离装置 纵向认证加 密设备 网络连接线 电缆 光纤等设备 c 子站设备 包括服务器 通信装置等 5 2 1 2 系统数据库服务器 操作员站宜采用双机冗余配置 5 2 2软件配置 5 2 2 1 系统软件由操作系统 支持软件和应用软件组成 5 2 2 2 软件的可靠性 兼容性 可扩充性及界面的友好性等性能指标均应满足系统本期 及远景规划要求 5 2 2 3 系统应建立实时数据库 存储并不断更新来自子站的全部实时数据 5 2 2 4 系统应建立商用历史数据库及其管理系统 存储并定期更新需要保存的历史数据 存储时间不少于 3 年 升压站综合 自动化系统 其它智能 设备 7 5 2 2 5 应用软件应为模块化结构 以方便修改 维护和灵活配置 5 2 2 6 所有软件应在国内有合法版权 5 5 3 3 系统接口系统接口 监控系统应具有与以下系统进行通信的能力 但不限于此 a 与风电场风机组 SCADA 系统数据通信 并推荐使用 Modbus 或 OPC 协议 b 与风电场升压站综合自动化系统数据通信 并推荐使用 DL T 634 5104 规约或 DL T634 5101 规约 c 与电能计量系统的数据通信 并推荐使用 DL T 719 2000 规约 d 与风功率预测系统通信 e 与测风塔系统通信 f 与管理系统通信 g 与当地电力调度系统的通信 h 与上级公司的信息系统通信 i 系统应预留足够的扩展接口 以便接入后期投运的风电场 5 5 4 4 通道通道 5 4 1信息传输采用专用通道 推荐租用电网公司的专用通道 5 4 2视频信息不可与数据传输共用一个通道 8 6 6 系统功能系统功能 6 6 1 1 数据采集与处理数据采集与处理 6 1 1子站数据采集范围包括升压站设备 风电机组 电能计量 风功率预测 测风塔等 系统的信息 信息种类为模拟量 状态量 电能量等 数据就地采集就地存储 存储时间 不少于 7 天 6 1 2各子站向主站系统数据传输应满足 NB31002 2 201X 风力发电场监控系统通信 信息模型 DL T5137 2001 电测量及电能计量装置设计技术规程 等规范的要求 6 1 3主站系统向电网调度自动化系统数据传输应满足 DL T 5003 2005 电力系统调度 自动化设计技术规程 的有关规定和电网调度机构的有关要求 实行集中监控的各风电场 与电网调度机构间的远动信息可统一通过集控中心转发 6 1 4调度原则不变的情况下 主站可接收调度指令进行相关操作 或向子站转发 6 1 5各子站向主站应上送以下运行参数 但不限于此 风电机组运行参数 升压站运行参数 电计量系统参数 风功率预测与测风塔系统参数 6 1 6在子站完成各系统信息传输协议的转换 以规定的协议及方式统一上送 6 1 7信息交换应具备加密功能 以保证通过网络远程传输的数据不会被恶意监听或破坏 保障系统底层的数据安全 6 6 2 2 画面生成及显示画面生成及显示 6 2 1系统应具有图元编辑 图形制作和显示功能 并与实时数据库相关联 可动态显示 系统采集的开关量和模拟量 系统计算量和设备技术参数等 6 2 2通过模拟图 趋势图 棒图 饼图和参数分类表等多种方式实时监视风电场主要运 行参数和设备状态 6 2 3显示内容包括实时采集 计算 系统估计和人工置入的各种动态及静态运行参数 主要画面宜包括 省级 区域 信息风电场地理分布示意图 电气主接线图 风机矩阵图 标明风机状态 运行工况图 各类棒图 各类曲线图 各种信息报告 9 6 6 3 3 远程控制远程控制 6 3 1系统应能实现对各风电场设备的远程控制 6 3 2风电机组的远程控制宜包括 复位 启机 停机等 有功 无功调节控制 风电机组的其他特殊控制功能 根据各个不同类型的风机定义一些各类型风机 特有的控制功能 6 3 3升压站设备远程控制宜包括 对断路器 刀闸分 合的远方操作 对补偿电容器投 切的远方操作 6 3 4主站 子站及就地三级均能实现控制功能 控制权的优先顺序是 就地优于子站 子站优于主站 三种控制级别应互相闭锁 同一时刻 只允许一级控制 6 3 5遥控操作只能在操作员站上进行 操作人员必须具有权限和登录口令才能实施操作 6 6 4 4 防误闭锁防误闭锁 6 4 1所有升压站设备的远方控制应执行电力系统 五防 规则 6 6 5 5 报警报警 6 5 1报警信息应包括来自现场的设备状态异常 故障 预警 测量值越限 通信中断等 信息 6 5 2报警输出信息应直观 醒目 信息组合方式应可设定 6 5 3报警信息应始终前端显示并应能予以报警确认 复位 6 5 4未确认的和已确认的报警信息应有明显的区别 6 5 5报警信息应自动生成并保存 6 6 6 6 事件顺序记录及事故追忆事件顺序记录及事故追忆 6 6 1对风电场内重要设备的状态变化应做事件顺序记录 6 6 2事件顺序记录处理的信息应完整 并生成事件记录报告 以显示 打印方式输出 6 6 3事故追忆范围为事故前 1min 到事故后 2min 的所有相关模拟量值 采样周期与实时 系统采样周期一致 10 6 6 7 7 报表处理报表处理 6 7 1应可使用各种历史数据 自动生成不同格式的报表 并按要求方式打印输出 6 7 2宜支持报表中各类数据的自由组合展示 并能够隐藏 显示指定列或行等 6 7 3宜支持各类计算公式的编写 能够按照数据精度要求定时生成数据报表 6 7 4对于需要手工填报的数据 应做到一次填报 自动保存到数据库中 并在其他报表 中 自动生成 避免重复填报 6 7 5除标准模板报表外 系统应能按照需求生成和保存报表的模板 6 7 6报表应能由用户编辑 修改 定义 增加和减少 同时具备导出功能 6 7 7报表宜包含以下内容 但不限于此 生产统计报表 电量统计报表 风资源统计报表 发电量损失统计报表 可利用率统计报表 性能和功率曲线统计报表 风机可靠性及故障指标的统计报表 6 6 8 8 时钟同步时钟同步 应支持接收北斗及 GPS 系统的信号并进行对时 并以此同步站内相关设备的时钟 6 6 9 9 系统自诊断与自恢复系统自诊断与自恢复 6 9 1集控系统应具有在线诊断能力 对系统自身的软 硬件 包括各个通信接口 运行 状况进行诊断 发现异常时 予以报警和记录 6 9 2各类有冗余配置的设备发生软硬件故障应能自动切换至备用设备 切换过程不影响 整个系统的正常运行 6 6 1 10 0系统管理系统管理 系统应具备参数配置 权限设置 在线用户管理等功能 6 6 1 11 1扩展扩展应用功能应用功能 6 11 1 统计与查询 a 应支持对各类历史数据进行统计计算 b 应对 风电场生产运行统计指标体系 中规定的五类 13 项基本统计指标进行 统计分析 11 c 系统应支持多方式 多维度的信息查询功能 6 11 2 对比分析 a 生产指标的对标 b 各类数据的对比分析 6 11 3 运行管理 运行管理功能宜包括 a 运行记录及交接班记录 b 操作票开列 c 运行分析 6 11 4 信息远程发布 系统具备 web 发布功能 可通过网页浏览器实现对系统信息的远程浏览 6 11 5 辅助功能 a 系统应支持对无法直接从系统采集的信号做画面备注 记录存储功能 b 系统应具有权限分级设置功能 12 7 7 性能技术指标性能技术指标 7 7 1 1 系统可用性系统可用性 7 1 1主站系统平均故障间隔时间 MTBF 不小于 20000h 7 1 2子站平均故障间隔时间 MTBF 不小于 30000h 7 7 2 2 系统容量系统容量 系统数据容量宜不小于 250000 点 可扩充 7 7 3 3 系统实时性系统实时性 7 3 1升压站设备事件顺序记录分辨力 SOE 不大于 2ms 7 3 2风电机组的事件顺序记录分辨力 SOE 不大于 5ms 7 3 3事件顺序记录站间分辨力应小于 10ms 7 3 4遥信变化传送时间不大于 3s 7 3 5遥控 遥调命令传送时间不大于 4s 7 3 6画面实时数据刷新周期为 5s 10s 7 3 7报警信息至画面显示响应时间不大于 2s 7 3 8画面调用响应时间 85 的画面不大于 2s 其他画面不大于 3s 7 3 9数据采集周期 5s 10s 7 3 10 双机自动切换到基本监控功能恢复时间不大于 20s 7 7 4 4 操作准确性操作准确性 遥控操作正确率 100 7 7 5 5 系统资源系统资源 7 5 1服务器正常负荷率宜低于 30 事故负荷率宜低于 50 7 5 2网络正常负荷率宜低于 20