京能集团海淀北区域能源中心智能热网监控系统技术规范概要

热网监控系统招标技术规范书2012年12月一、热网调度中心SCADA系统技术规范1.1项目介绍北京上庄燃气热电有限公司建设规模为1x9E 2x58MW的火力发电厂，在粗船坞村绿地建设规模为2x58MW的调峰锅炉房，在4-1区建设规模为2x29MW的调峰锅炉房，规划在“十二五”末建筑面积约为909万m2，供暖热负荷约为466MW，其中， 3个区域的规划建筑面积约为814万m2，供暖热负荷约为411MW，4-1区域的规划建筑面积约为95万m2，供暖热负荷约为55MW，预定换热站为100台。1.2智能热网介绍在公司的热网系统内，热源点分散，用户和热网站的数量随开发区的滚动逐年增加，网区内建设了许多公共用户，采用热计量费用后，热网的负荷随时间变化很大。 适应新型热网调配特性，确保安全经济运行，合理调配热能，预防生产事故发生，突发事故时妥善处理，提高供热管理数字化和信息化程度，监测换热站，地理信息、 将仿真系统等信息化建设集成到能源管理中心的综合管理系统中，实现公司管网、环网的调度管理，保证公司管网的安全、稳定、节能运行，充分发挥智能供热规划、节能消耗的管理功能。 通过系统的构建，大幅提高公司的生产管理水平，为公司提供安全运行、节能消耗、应急补贴、管网建设、工程管理、全面快速的管理平台。1.3热网监测系统概况此次招标热网监测系统是预建的北京上庄燃气热电有限公司智能热网项目的一部分。 热网调度中心的配置包括访问热网调度中心的监控系统，以及全面地实现远程监控控制功能。 卖方提供的完整热网调度中心控制系统应无条件满足过程系统和买方提供的控制要求。(一) .规范和标准供应商提供的控制系统必须符合下列适当标准：ISO 国际标准组织IEC 国际电工委员会JIS 日本标准DIN 德国标准BS 英国标准ASME 美国机械工程师协会ASTM 美国试验及材料协会GB、JB (国家、部级关系标准)与其他国际公认的上述标准同等或更高的标准也可以接受，但应同时满足现行的国际相关标准和规定，投标人应符合相关ISO等标准和GB、JB标准，保证按照这些标准进行产品设计、制造、试验、检验等。供应商必须用投标书说明符合上述标准的具体情况供应商提供的软件系统应符合国际公认标准。(2) .设计内容2.1简介北京上庄燃气热电有限公司热网工程热网监控SCADA系统包括数据库服务器1台、WEB服务器1台、工程站1台、操作站1台、打印机和交换机等设备。2.2热网监测系统的概念该热网监控系统包括热网远程监控和数据采集SCADA系统、与远程终端站RTU相对应的通信系统。 实时、全面反映和控制热网总体运行状况，监测热网最不利点的压差，为热源调节处理热网变化提供依据。 同时也是热源和热网安全、可靠性、高效经济运行的保证。2.3交货范围供应商按规范要求对热网监控系统进行软件编程，利用投标人通过测试、调试提供的光纤通信网络，实现与约100个换热站的远程数据监控和监控功能，实现各换热单元的无人化，提供相应的技术服务本交货范围规定了热网监控系统在交货、安装指导、调整各阶段所需设备和要求的工作内容。 投标书上未必明确记载，但也可以考虑属于交货范围。 “包括在服务范围内”是指包括在服务的合计价格内。热网监视系统应能够在本指标书规定的各种动作条件下运行。 供应商应保证该系统各部分的协调工作，最终形成具备完整功能的热网监控系统。交货范围的各项工作应分别报价，并纳入总价。2.4供应商的工作(一)完成热网监控系统的软件编程、要求的设备结构，完成所有要求的功能。(2)因特网通信：该部分包括热网监测中心与三个调峰锅炉房DCS系统、一个燃气热电单元DCS系统之间的通信、以及约100个换热站与包括光纤的局域网之间的通信，该部分的网络主要完成通信网络部门该部分还包括与智能热网GIS系统、建模仿真系统和负载预测调度系统的数据传输。(3)单元远程终端RTU；供应商应与机组电气自控系统密切配合，在监控中心实现各机组的远程监控，最终完成各火力站的自动控制、无人驾驶。(3) .热网监测中心应实现以下功能，但不限于此：3.1主要性能指标系统可用性： 99.9%以上平均故障间隔时间(mtbf):20000小时以上动画响应时间： 2秒以下遥控器、遥控器的正确率： 99.99%以上遥控器、遥控器指令发送时间： 4秒以下遥测信息发送时间： 3秒以下遥控器位移传输时间： 2秒以下系统整体的时间对准精度：1ms以下每个CPU的平均负载率：正常时(任意30min以内) :小于40%网络正常时(任意30min以内) :小于20%网络事故时(10s内) :低于40%3.2主要功能热网SCADA系统是包括一个热网监测中心和若干远程终端站(RTU )的网络系统。 主要完成各站数据采集和分析处理功能，对单元远程终端站进行控制指导，保证整个系统在平衡状态下安全、稳定、高效节能运行。3.2.1数据收集和控制：热网监测中心应通过通信网络远程收集远程终端站(RTU )的运行数据和运行状态，保证收集的数据与远程终端站的数据一致，实时更新数据库，将运行数据存储在历史数据库中。在收集和控制数据时，不需要运行其他应用程序。 如果系统在线运行，则必须配置系统的所有部分，而不影响其他通道的数据收集和控制。 特别是，任何节点都不能通过重新启动完成数据库更新。(1)构成具有最高运营水平的工程师在线设定数据通信驱动程序。 配置需要权限。(2)通信SCADA系统能够通过由通信公司建立的通信网络与提供商提供的远程终端装置进行通信。如果获得足够的授权级别，操作员应能够从任何操作站(包括远程连接站)读取、操作和分析所有数据。在配置和使用受控设备时，系统必须自动在后台启动设备诊断扫描，以确保系统通信监测和数据采集扫描是独立的。系统对从所有设备收集的数据进行数据完整性检查。 接收到无效数据或通信时间溢出的信号时重新发送，失败3次后，将生成该通信错误的记录。 系统可以从该通信监视表的结果中提取警报信号，让操作员知道故障设备和通道。 通信统计显示在系统的标准显示画面中，可以输出到报告或用户定义的显示画面中。如果通信线路故障，通信中断，无法收集数据，通信线路恢复正常后，应保证数据收集自动恢复正常。(三)数据收集系统应支持以下数据收集方法：1 )周期扫描2 )异常报告从多个远程终端站(RTU )到监视中心的数据完整性很重要。 因为数据传输的结构必须严密完整，所以有疑问的数据很引人注目。 不能使用DDE等协议向操作站发送数据。监控中心应收集下列参数单元远程终端站RTU的数据采集换热站视频信号的数据采集从RTU控制器中记载的所有必要参数进行数据收集热源DCS系统的数据采集OPC协议主要从热源DCS系统收集以下数据热源出口的供水压力、温度、流量、冷凝水压力、温度、热源出口的热供给量、热源总耗电量、耗电量、泵的运转状态。数据库服务器必须具有与电厂MIS或OA系统的通信接口。(4)设备控制智能热网负荷预测模块计算出的控制指令通过硬线或通信方式分配给各热源点的控制系统。从操作站向控制设备所发送的命令必须采用先写后读的方式，以确保命令的完整性。 在发送了命令之后读取的确认信号表示控制动作失败时，操作员必须接收控制失败的警报。 操作员能够进行不可控制信号的优先设定。主要进行换热站机组的设备控制。 只需在监控中心修改必要的参数并远程下载到各单元的控制器RTU，当地的控制器仍然是独立控制的。 只有拥有最高权限的操作员才能进行以下控制。 原则上可由现场控制器设置或修改的参数应在监控中心修改或设置，应具有所有控制电路的专用监控画面，控制电路采用直方图显示，供方应满足以下功能，但应满足换热站无人化要求二次供水温度控制：在监视中心修正二次网供水温度的设定值、修正室外温度补偿的二次网供水温度设定曲线、修正设定曲线的平移值、修正室外温度修正值、修正时间控制程序、修正各调节阀的实际开度、修正一次侧热量的最大热量限制值等所有必要的操作都是可能的。请持有包括室外温度测量值、二次供水温度测量值、二次供水温度设定值、平移值在内的控制回路的直观操作画面，用直方图进行显示。需要室外温度补偿的二次供水温度设定曲线画面必须比较示意图直观且简单地修正设定值。 参数修正等作业简单易行。温度控制需要手动自动切换功能。二次网供给水压差控制：可在监视中心变更二次网的供给水压差的设定值，变更循环泵变频器的实际频率、PID参数。需要包含二次侧供给水压差(直方图显示的测量值和设定值)的控制回路的直观操作画面。 参数修正等作业简单易行。手需要自动切换功能。二次网凝结水恒压控制：可在监视中心修正二次网的冷凝水恒定电压的设定值，修正泵变频器的实际频率、睡眠频率、下限偏差设定值、PID参数。需要控制回路的直观操作画面，用直方图显示二次侧冷凝水压力的测量值和设定值。 参数修正等作业简单易行。停止控制：紧急情况下，可以在监视中心进行循环泵、补给泵、溢流电磁阀的起停控制。 条件符合时，可进行单元整体的起停控制。3.2.2操作界面的显示：系统必须提供操作接口以便与数据进行操作并且在不正常情况下有效地通信。 应始终显示重要区域，如警报图标。 此接口必须提供一系列标准视图，以便配置和查看SCADA系统。 这些标准屏幕独立于用户和流程屏幕。操作界面必须在Windows操作环境中运行。 此接口在不同的运行环境中保持一致的外观。此接口是交互式的，完全图形化且基于图标。 图形至少支持256种颜色和12801024分辨率。为了减少操作员的培训，此接口必须基于窗口格式。 为了简化一般操作，标准显示画面和用户定义画面需要标准工具栏图标和下拉菜单。 同样，您可以使用标准功能键来实现一般功能，而无需配置。系统必须提供HELP文件来指导操作员。 操作接口必须能够通过局域网连接到系统服务器。操作员应该能够监视下一个画面(1)热网系统供热区域的各站点的分布画面显示；利用供热区域地图，显示一次网的主要管线方向，用不同图标区分热源和各热交换站站点的位置，在各站点具有基本的运行参数(压力、温度、热)显示，点击各站点图标进行热交换站的流程图(2)各热交换站流程图画面显示；具有换热站基本流程图画面显示、换热站所有相关运行参数显示相对应的控制操作功能，各控制电路需要调节显示画面，支持远程下载，控制功能需要自动/手动操作模式，功能实现应直观、方便、简单。正常数字、异常数字和超限数字的显示需要颜色变化功能。(3)监视通信信道的画面；显示监视中心计算机之间、监视中心与远程终端站之间的通信状态，发生故障时显示故障状态。(4)注释功能：每个网站都有专业的信息窗口，可以显示本网站的供热性质、供热区域、设计/实际供热面积、建筑类型、供热形式。所有进程对象都具有注释功能，关于进程对象的信息可以收集在注释表中，并且可以存储进程对象新出现的信息。 对此信息具有权限的操作员可以进行修改。接线员布告栏：班级接线员留言后，下一班值班的接线员即可获得留言信息。(5)水压图表示：该系统必须制作从供热外网的热源到各火力站的一次网的动态水压图。 水压图是表示沿管长的供给冷凝水的压力的图，从该图可以得到管线的压力损失，可以确保系统部件的保护最佳状态。(6)实时和历史警报画面该系统必须支持完整的报警检测和管理功能，并具有专用的实时和历史报警屏幕，以便操作员能够快速准确地获取过程中的异常情况信息。1 )警报信息的种类支持以下警告类别过程值高进程值下限过程值超过上限过程值的超低限制偏差值高偏差值低变化率系统警告传感器故障(明显偏离正常值的警报)在基于点的点配置中，必须将上述类别中的任意四种警报附加到任意模拟点或累积点。2 )警报优先级系统必须至少支持四个报警优先级紧急、高、低、日常在各点设定的警报必须是上述优先顺序之一。 紧急、高、低优先级的警报必须显示在系统警报摘要中。 日常优先级警报仅记录在系统的打印记录和事件数据库中。上述任何优先级的警报都可以激活声学警报。 操作站应该能够应用多媒体技术(如wav文件和声卡)来提供反映实际情况的警告。 一旦操作员不在自报警活动以来的预设时间内操作，系统就可以发生相应的操作。3 )警报处理在某种警报被指定的点发生警报时，会发生以下情况系统根据最近的时间(秒)，在事件数据库中记录警报信号和点的名称、警报类型、优先级、点说明、新值和工程单位。在包含该警报点的标准画面和用户定义画面中，该警报点的经过值变为红