山东省热电机组在线监测系统厂站设备技术规范20130728剖析.doc

精品文档山东省热电机组在线监测系统厂站设备技术规范（试行）1欢迎下载。精品文档目次前言III1 范围12 规范性引用文件12.1 引用标准与规范文件12.2 其它相关要求13 术语和定义14 系统结构24.1 主系统结构34.2 厂站设备结构34.3 厂站设备配置及要求45 信息交换45.1 实时上传的数据和参数55.2 非实时上报的资料和参数66 功能和性能要求66.1 总体要求66.2 性能指标66.3 系统功能67 接口及通信87.1 综合终端与DCS系统的通信接口87.2 综合终端与主站的通信接口87.3 综合终端与采集装置通信接口87.4 通信方式与二次系统安全防护88 系统配置88.1 系统配置原则88.2 应用软件配置88.3 硬件配置89欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载。前言为加强山东省热电机组在线监测管理工作, 规范山东省热电机组在线监测系统厂站设备的技术要求, 提高热电机组供热数据的监测水平，实现对热电机组的科学管理，根据相关标准、规范和规定，特制订本规范。本规范规定了山东省热电机组在线监测系统厂站设备配置、系统功能、信息采集以及与调度机构间信息交换的内容范围等要求。本规范制订时参考了国家标准、行业标准和其它网省公司企业标准中的相关部分。本规范由山东电力调度控制中心提出并负责解释。本规范主要起草单位：山东电力调度控制中心。本标准主要起草人：刘学军、韩贵业、荆铭、王昭鑫、王余全、孙玮、管荑、刘勇、李慧聪、张强、徐征、田大伟、白英伟。山东省热电机组在线监测系统厂站设备技术规范1 范围本规范规定了山东省热电机组在线监测系统厂站设备应遵循的技术规范。本规范用于规范山东省热电机组在线监测系统厂站设备的功能要求及工程实施，包括系统结构、功能设计、性能指标、安全防护、信息采集、数据传输等方面的通用技术要求。本规范所涉及的电厂其它调度自动化设备(子系统)配置，其技术要求和信息接入规范应按常规发电厂设计，遵循并网发电厂调度自动化设备(子系统)配置规范和信息接入规范要求。本规范适用于接入山东电网的统调电厂热电机组在线监测系统厂站设备，非统调电厂热电机组在线监测系统厂站设备可参照执行。2 规范性引用文件2.1 引用标准与规范文件下列标准中的条款通过本技术规范的引用而成为本技术规范的条款，凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本规范。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB288789 计算机场地技术条件GB/T 13829 远程终端通用技术条件DL/T 51492001 220-500kV变电所计算机监控系统设计技术规程DL/T634.51012002 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/T634.51042009 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 50032005 电力系统调度自动化设计技术规程DL/T 10402007 电网运行准则电监会5号令 电力二次系统安全防护规定调自201039号 并网发电厂调度自动化设备(子系统)配置规范和信息接入规范2.2 其它相关要求（1）当标准、规范之间存在差异时，应按要求高的标准执行。如果选用本规范书规定以外的标准时，所替换标准须相当于或优于本规范书规定的标准。（2）安全产品必须是经国家安全测评认证中心认证、具备自主版权的国产安全技术产品，必须能与国家电网公司认证的物理隔离设备接口。3 术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1热效率统计期内供热量与发电量所表征的热量之和与总标准煤耗量的热量之比。3.2热电比统计期内供热量与供电量所表征的热量之比。3.3山东省热电机组在线监测系统山东省热电机组在线监测系统简称系统，包括调度侧主站系统、传输通道、电厂侧厂站设备。3.4调度侧主站系统调度侧主站系统简称主站，是整个系统管理中心，管理全系统的数据传输、数据处理和数据应用以及系统运行和系统安全，并管理与其它系统的数据交换。3.5电厂侧厂站设备电厂侧厂站设备简称子站，子站是山东省热电机组在线监测系统中安装在电厂侧的综合通信管理终端、采集设备、通信设备等设备的集合。3.6综合通信管理终端综合通信管理终端简称综合终端，专用于电厂侧热电机组信息采集的终端设备，完成热电机组热力参数及其相关数据的采集、处理、存储并向主站传送采集的数据和信息，是子站的核心设备。3.7采集设备采集和处理电量、供热数据、供热参数或其它信息，并能与综合终端进行数据交换的装置。3.8通信设备分为现场通信设备和调度数据网通信设备。现场通信设备指与现场采集设备、表计、综合终端等设备进行通信的设备。调度数据网通信设备指电厂与山东电力调度控制中心生产控制大区安全区调度数据网通信的路由器、交换机等通信设备。4 系统结构4.1 主系统结构主系统由主站、子站和传输通道三部分组成，系统总体结构见图A。主站负责采集和处理各子站信息；子站负责采集现场DCS系统、表计等设备的数据，进行统计计算等处理并将这些信息上传到主站；传输通道：主站和子站通信应通过调度数据网传输，满足调度数据网建设及二次系统安全防护相关要求配置设备。 图A 系统总体结构图4.2 厂站设备结构子站由综合终端、采集设备、通信设备等组成。所有子站设备必须满足冗余配置、热备用要求。子站通过采集装置完成信息的采集，采集装置直接或通过现场通信设备间接与综合终端通信，综合终端完成信息的处理、统计等，通过调度数据网与主站通信。调度数据网（生产控制大区安全区）设备包括路由器、交换机和纵向加密认证装置，调度数据网及子站结构示意图见图B。 图B 调度数据网及子站结构示意图4.3 厂站设备配置及要求电厂应配置的设备包括综合终端、操作员工作站、现场通信设备、采集装置、调度数据网设备（路由器、交换机）及二次系统安全防护设备（硬件防火墙、纵向加密认证装置）等。综合终端安装在电厂当地，与现场各机组DCS系统、当地监控系统、采集装置、表计等设备通信读取实时信息，对实时信息定时采样形成历史数据存储在综合终端中，并将实时数据通过调度数据网上传到主站，同时支持主站召唤其存储的历史数据。子站既可以一体化设计，集中组屏，也可以按功能综合配置，分布安装。整个电厂的实时数据仅通过综合终端与主站通信，完成数据采集、数据处理、数据通信等功能。5 信息交换本规范主要对子站与电厂监控系统、DCS系统、现场表计和主站等信息交换做具体要求。电厂热电机组信息上传主要通过综合终端完成，信息直采直送，通信通道采用调度数据网，以网络模式传输。综合终端应支持DL/T 634.5101-2002、DL/T 634.5104-2009、DL/T 719-2000、CDT451-91、MODBUS、OPC、CAN等通信规约和协议，完成与厂站内各种信息交换及与主站的数据通信。厂站内相关设备至少支持以上通信规约和协议的一种，完成与综合终端的信息交换。5.1 实时上传的数据和参数采集的数据和参数基本内容(系统采集的量测点信息确定原则是：每台机组各个缸单独的供热焓和该蒸汽的回水焓)如下表：序号传送参数单位类型用 途1机组负荷MW实时数据热负荷监视、实时调度、统计电量构成等2主汽流量t/h实时数据热负荷监视及实时调度3工业抽汽流量t/h实时数据热负荷监视及实时调度4工业抽汽压力MPa实时数据热负荷监视及实时调度5工业抽汽温度实时数据热负荷监视及实时调度6采暖抽汽流量t/h实时数据热负荷监视及实时调度7采暖抽汽压力MPa实时数据热负荷监视及实时调度8采暖抽汽温度实时数据热负荷监视及实时调度9热网加热器疏水温度实时数据热负荷监视及实时调度10补水温度实时数据热负荷监视及实时调度11补水流量t/h实时数据热负荷监视及实时调度12排汽压力kPa实时数据热负荷监视及实时调度13排汽温度实时数据热负荷监视及实时调度14工业抽汽调节阀或旋转隔板开度%实时数据热负荷监视及供热运行佐证15采暖抽汽旋转隔板或供热蝶阀开度%实时数据热负荷监视及供热运行佐证16发电有功功率MW实时数据积分计算包含厂用电在内的实际发电量17上网发电量（供电量）MWH实时数据热负荷监视及实时调度18发电机开关状态并网或离线实时数据热负荷监视及实时调度19入炉煤量t人工录入量计算机组热效率，热负荷监视及实时调度20平均低位发热量kJ/kg人工录入量计算机组热效率，热负荷监视及实时调度21热电比%现场计算上送热负荷监视及实时调度22热效率%现场计算上送热负荷监视及实时调度注： 1. 以上各运行参数为单台机组数据；2. 各机组的工业抽汽、采暖抽汽如为多级，则各级抽汽均应监测温度、压力、流量；3. 入炉煤低位发热量由电厂化验所得，电厂人工录入；4. 热电比：热电比=供热量/（供电量3600千焦/千瓦时）100 %；5. 热效率：热效率=（供热量+发电量3600千焦/千瓦时）/（燃料总消耗量 燃料单位低位热值）100%；6. 发电量：有功积分；7. 供电量：供电量=机组上网电量（即高压侧电量）；8. 不同机组由于其热力系统的差异，其实际测点要求也会有所不同。5.2 非实时上报的资料和参数类别类型具体要求其它设备参数电厂固定参数锅炉效率、厂内热网效率、机组编号及容量，最大电负荷限制、起始供热负荷限制、各段供热抽汽流量限制、汽轮机最大连续出力流量限制、自然升压区限制、中压缸排汽限制、低压缸排汽限制、机组机电效率等。电厂运行参数汽轮机制造厂供热工况图；汽轮机制造厂热力特性计算书；汽轮机产品说明书等。注： 1. 不同机组由于其热力系统的差异，其所需资料和参数也会有所不同。6 功能和性能要求6.1 总体要求子站应采用开放式结构、提供冗余的、支持分布式处理环境的网络系统。子站应具备信息采集、数据处理、系统监视、数据通信等基本功能。子站应支持冗余热备用、1套工作，另1套热备用。子站必须满足如下总体技术要求。6.1.1 标准性应用国际通用标准通信规约，保证信息交换的标准化。信息采集满足IEC 60870系列、MODBUS等标准，支持DL/T 634.5101-2002、DL/T 634.5104-2009、DL/T 719-2000、CDT451-91、CAN等通信规约和协议，适应异构系统间数据交换，可实现与多个主站、电厂内其它设备的数据通信。6.1.2 可扩展性具有软、硬件扩充能力，包括增加硬件、软件功能和容量可扩充（机组数量、数据库容量等）。6.1.3 可维护性具备可维护性，包括硬件、软件、运行参数三个方面，主要表现在：（1） 符合国际标准、工业标准的通用产品，便于维护；（2） 完整的技术资料（包括自身和第三方软件完整的用户使用和维护手册）；（3）简便、易用的维护诊断工具，可迅速、准确确定异常和故障发生的位置及原因；（4）界面化维护工具，方便编辑电厂模型等信息。6.1.4 安全性系统安全必须满足电力二次系统安全防护规定的要求。6.2 性能指标不低于以下指标：（1） 遥测量刷新时间：从量测变化到综合终端上传3s；（2） 遥信变位刷新时间：从遥信变位到综合终端上传1s；（3）历史数据采集频率5分钟；（4）历史数据存储时间2年。6.3 系统功能子站的功能主要包括：实时数据采集通信、数据处理、历史数据管理、数据计算功能、人工录入数据上报、量测告警、通道运行状态监视、综合终端运行状态监视、转发数据监视、通道运行统计等。6.3.1 实时数据采集通信包括但不限于以下功能：（1） 子站故障切换期间不丢失通信数据；（2）向主站发送各种运行数据、计算数据、人工录入数据等。6.3.2 数据处理包括但不限于以下功能：（1）对量测值进行有效性检查，具有数据过滤、零漂处理、限值检查、死区设定、多源数据处理、相关性检验、均值及标准差检验等功能；（2）对状态量进行有效性检查。6.3.3 历史数据管理包括但不限于以下功能：（1）将现场采集的实时数据进行定时存储、统计、累计、积分等综合处理，并可进行检索和使用；（2）历史数据至少保存2年；（3）能够按照山东电力调度控制中心要求生成相关报表并上传至主站。6.3.4 数据计算包括但不限于以下功能：（1）系统支持各种常规运算、派生计算和自动计算能力，并具有与系统相匹配的高速运算速度；（2）可以根据用户指定的方法进行统计计算。6.3.5 人工录入数据上报包括但不限于以下功能：（1）提供友好的交互界面，操作员可在监视界面上手动录入一些人工检测数据（例如：前1日的入炉煤量和入炉煤低位发热量）；（2）人工录入的数据可自动上报到主站。6.3.6 量测告警包括但不限于以下功能：（1）当采集的数据长时间不变化时，在监视画面上要以醒目颜色显示，并可统计数据不刷新时间；（2）当采集的数据超出正常范围（范围可以人工设定）时，在监视画面上要告警闪烁，同时在事项窗里要产生相应的告警事项；（3）当操作员没有在规定的时间（如：上午12点）前输入人工数据时，要不断的告警提醒。6.3.7 通道运行状态监视包括但不限于以下功能：（1）在监视界面上以信号灯的方式实时显示子站与主站的通信状态；（2）通信出现故障时，要以醒目的方式进行提示，同时产生通信故障的事项，并可告警。6.3.8 综合终端运行状态监视包括但不限于以下功能：能够通过监视画面查询各个综合终端的运行信息，包括CPU占用率，磁盘占用率等情况，以便在发现异常情况时，能够快速处理。6.3.9 转发数据监视包括但不限于以下功能：监视界面能直观查看向主站转发的数据列表及实时数据值。6.3.10 通道运行统计包括但不限于以下功能：能计算通道日可用率、通道月可用率、通道中断时间等通道统计指标，并能直观显示在监视界面上，可检索、可生成统计报表。7 接口及通信7.1 综合终端与DCS系统的通信接口机组实时运行信息是重要的基础数据，综合终端可以使用串口通信模式或网络通信模式与DCS系统实现数据采集，也可采用接收DCS系统硬节点输出420mA模拟量方式实现数据采集。综合终端不宜采用网络通信模式与DCS系统实现数据采集，若采用网络通信模式，应做好安全防护工作。7.2 综合终端与主站的通信接口综合终端直接通过生产控制大区安全区调度数据网以网络通信模式实现与主站通信接口功能。信息交换模式如下：（1）实时数据传输：采用DL/T 634.5104-2009规约，实现电厂采集的实时数据、运行信息及计算量和人工录入量的上送，交换频度为实时交换；（2）历史数据传输：采用DL/T 634.5104-2009规约，扩展历史数据召唤功能，实现历史数据带时标传输。7.3 综合终端与采集装置通信接口综合终端与采集装置的数据通信可采用串口通信模式，也可采用网络通信模式或现场总线模式。 7.4 通信方式与二次系统安全防护综合终端通过调度数据网实现与主站的数据交换，采用纵向加密认证装置，实现网络层双向身份认证、数据加密和访问控制。8 系统配置8.1 系统配置原则（1）子站包括综合终端、操作员站、采集装置、网络交换机、调度数据网设备（路由器、交换机）、二次系统安全防护设备（硬件防火墙、纵向加密认证装置）和其它辅助设备组成；（2）系统各部分应当搭配协调，同类服务资源可以互相支援和互备，设备均冗余配置；（3）系统软件由系统支撑软件（包含操作系统、数据库系统等）和电力应用软件组成；（4）作为安全性要求极高的电厂设备，综合终端必须使用UNIX/LINUX/QNX操作系统，操作系统软件应该是汉化的，与操作系统和硬件配套的各种驱动软件、管理软件和诊断软件必须配备完整。8.2 应用软件配置系统应用软件按第6章功能和性能要求配置。8.3 硬件配置8.3.1 综合终端配有冗余热备用的双机，为一用一热备，结构上必须无风扇、无硬盘。要求如下：（1）采集与存储：5000个遥测量，5000个遥信量，2000个电度量，数量可扩充，支持遥信变位的传送和处理；存储容量：存储数据两年；带时标存储遥测量、电能量等的历史数据，数据存储周期1-60分钟可调，支持3个不同的存储周期；（2）支持IEC60870-5系列、MODBUS、部颁CDT等标准协议；（3）交直流两路供电电源，能做到无缝切换，提供供电电源状态的监视功能；（4）支持接收主站校时命令；（5）支持与电厂时钟监测装置对时。8.3.2 操作员站不低于如下配置: （1）CPU：双核，2.66GHz；（2）内存：2GB；（3）硬盘容量：500GB；（4）显存：512MB；（5）网卡：10/100/1000Mb Base-T2；（6）显示器LCD：22”宽屏液晶显示器。8.3.3 采集装置 不低于如下配置：配备420mA模拟量数据采集接口，能够通过串口通信模式或者是网络通信模式等方式将采集数据转发到综合终端。8.3.4 局域网网络交换机不低于如下配置: （1）支持冗余电源输入；（2）交换容量2G（全双工状态），整机包转发率3Mpps；（3）12个以上100/1000M自适应以太网接口；（4）支持静态路由协议，支持VLAN、生成树、组播和其它基本二层功能；（5）支持QoS和网络管理。8.3.5 硬件防护墙不低于如下配置: （1）支持冗余电源输入；（2）提供不少于6个10/100Mbps网口；（3）网络吞吐量100Mbps；（4）最大并发连接数20000；（5）新建连接数5000连