一体化智能监控中心及智能MCC设计实施方案

1、 一体化智能监控中心与智能马达控制技术一体化智能监控中心与智能马达控制技术 设计、实施方案设计、实施方案地 址： 深圳市南山区软件园二期10栋602电 话：传 真： 址： 智能电网高级分析与优化运行关键技术智能电网高级分析与优化运行关键技术油田群智能配网综合集成与示范油田群智能配网综合集成与示范 子课题工作内容和年度目标子课题工作内容和年度目标1 子课题大事记子课题大事记2 子课题进度回顾子课题进度回顾3议程议程 子课题技术方案子课题技术方案4 总结与讨论总结与讨论5 子课题工作内容和年度目标子课题工作内容和年度目标 1子任务名称承担

2、的主要任务合作单位1 “监测-预警-优化-控制”一体化智能监控系统设计与实施研究总院；示范项目组；清华大学，（关键技术研究）5 海上油田群电网智能马达控制技术关键技术研究、示范工程设计与实施研究总院；示范项目组；年研究内容当年考核目标接口关系2012一体化监控中心设计与实施：系统架构设计；系统硬件集成与测试；系统软件功能开发；相关平台接口与数据库开发a）提交子任务的一体化监控中心设计与技术方案，提交综合集成与示范项目对应的设计报告； b）系统基本功能技术指标设计与实现，高级应用功能实现。A）目标电网的详细数据与接口；b）与清华的关键技术研究相结合；2013软件设计、研制开发与测试a）一体化智能

3、监控系统达到现场试运行条件，优化功率控制周期小于1分钟；b）发表论文2篇。a）清华核心算法软件与EMS数据平台接口及协同测试2014一体化监控中心的工程应用、测试与总结a）参与项目组共同完成现场应用和测试，参与子任务研究报告撰写和评审；b）发表论文1篇。a）与研究总院、项目组和清华合作完成 子课题工作内容和年度目标子课题工作内容和年度目标 1子任务名称承担的主要任务合作单位1 “监测-预警-优化-控制”一体化智能监控系统设计与实施研究总院；示范项目组；清华大学，（关键技术研究）5 海上油田群电网智能马达控制技术关键技术研究、示范工程设计与实施研究总院；示范项目组； 子课题工作内容和年度目标子课

4、题工作内容和年度目标 1年研究内容当年考核目标接口关系2012关键技术研究：基于IMCC的设备量测和系统应用；基于IMCC的设备管理和预测性维护；a）提交关键技术研究技术报告、实施技术方案、功能及仿真性能报告； b）试验设备与实验环境就绪； c）提交1项发明专利申请材料；a）根据项目组MCC实际技术条件，提交实施技术方案2013相关技术与方案的工程实施，功能验证及关键技术指标测试a）完成关键功能验证及子任务技术指标；b）提交实用新型专利或软件著作权2项；c）发表论文1篇。a）与研究总院、项目组合作完成示范工程的设计、实施与测试2014子任务分项验收，技术指标论证或技术评审，规范编制a）完成示范

5、应用并通过分项验收，关键技术指标通过第三方论证或技术鉴定； b）编制完成“海上智能马达控制中心”的企业标准和实施规范,并通过评审；a）与研究总院、项目组合作完成相关测试与评审工作 子课题工作内容和年度目标子课题工作内容和年度目标 11：一体化智能监控中心5：智能MCC研究与实施海上油田群智能电网的海上油田群智能电网的“监测监测- -预警预警- -优化优化- -控制控制”一体化智能监控系统及其示范工一体化智能监控系统及其示范工程的设计与实施，与研究院、项目组和清华合作进行实现和测试；程的设计与实施，与研究院、项目组和清华合作进行实现和测试；一体化智能监控系统达到现场试运行条件，优化功率控制周期小

6、于一体化智能监控系统达到现场试运行条件，优化功率控制周期小于1 1分钟；关键分钟；关键技术验收，现场投运并进行测试，达到预期指标，即提升无功均衡度技术验收，现场投运并进行测试，达到预期指标，即提升无功均衡度10%10%以上、以上、网损率降低比例网损率降低比例10%10%以上，作为项目整体的一部分通过技术鉴定；以上，作为项目整体的一部分通过技术鉴定；通过数字化网络和现场总线实现现场马达控制单元的监测、保护、分析与管理，通过数字化网络和现场总线实现现场马达控制单元的监测、保护、分析与管理，具备长时间数据记录、分析、诊断及快速故障定位功能。具备长时间数据记录、分析、诊断及快速故障定位功能。 IMCC

7、实现技术参数：实现技术参数：发明专利发明专利1项，发表论文项，发表论文1篇。篇。序号序号参数名称参数名称单位单位标准参数值标准参数值1控制中心数据采集规模个100002可接入智能马达控制单元个3003故障诊断定位时间秒14网络负荷率（最大数据采集规模下）%模型校验与状态估计-潮流分析与稳定性校核-潮流优化-多目标调度与控制”一系列功能模块； 支撑平台服务器接口； 系统软件性能指标； 接口模块开发原则。 子课题技术方案子课题技术方案4海 上 油 田 群 电 网 多目 标 协 调 优 化 发 电 机 性 能 优 化 指标 潮 流 （ 降 低 网 损 ）优 化 指 标 海 缆 功 率 约 束 和 裕

8、度 能 量 函 数 型 稳 定 性约 束 和 稳 定 裕 度 指标 电 能 质 量 约 束监监 测测预预 警警优优 化化控控 制制电 网 整 体 性 能 预 警发 电 机 动 态 预 警海 缆 运 行 实 时 预 警发 电 机 动 态 过 程 及性 能 监 测电 网 整 体 性 能 监 测 潮 流 水 平 网 损 及 其 分 布 功 率 因 数海 缆 在 线 监 测电 网 稳 定 性 和 广 域动 态 监 测 静 态 稳 定 性 功 角 稳 定 性 电 压 稳 定 性 功 率 振 荡 频 率 稳 定 性 广 域 动 态 监 测电 网 稳 定 性 在 线 智能 预 警 静 态 稳 定 性 预 警

9、 功 角 稳 定 性 预 警 电 压 稳 定 性 预 警 功 率 振 荡 预 警 频 率 稳 定 性 预 警 广 域 动 态 监 测 预 警电 能 质 量 综 合 监 测 母 线 电 压 质 量 稳 态 电 压 偏 差 过 电 压 电 压 跌 落 谐 波 THD 不 对 称 频 率 频 率 偏 差 功 率 因 数电 能 质 量 在 线 预 警 母 线 电 压 质 量 预 警 电 压 偏 差 越 线 过 电 压 电 压 跌 落 谐 波 THD 不 对 称 频 率 频 率 偏 差 越 线 功 率 因 数 越 线电 能 质 量 指 标 分析 与 广 域 监 控电 网 动 态 特 性 分 析动 态 数

10、 据动 态 状 态 估 计动 态 潮 流 计 算超 实 时 稳 定 计 算含 完 整 稳 定 性 约束 最 优 潮 流含 完 整 稳 定 性 约 束 最 优 潮 流动 态 潮 流 模 型+系 统 暂态 模 型模 型 在 线 辩 识（ 准 ） 稳 态 智 能 调度 /控 制 广 域 自 动 有 功 及 无 功功 率 控 制 发 电 机 有 功 -无 功功 率 控 制 综 合 动 态 无 功 补 偿控 制 /投 切 变 压 器 分 接 头 调 节智 能 化 稳 定 控 制 自 适 应 连 续 校 正 控 制 反 馈 式 自 适 应 电 压调 节 功 率 振 荡 自 适 应 阻尼 控 制 基 于 在

11、 线 预 决 策 的 紧急 控 制 超 实 时 稳 定 预 决 策 机 组 快 速 功 率 控 制 快 速 切 机 控 制 快 速 切 负 荷 控 制 紧 急 协 调 解 列 控 制广 域 电 能 质 量 控 制 电 能 质 量 控 制 器 的 优化 配 置 电 能 质 量 多 目 标 动 态协 调 控 制校 验支支 撑撑 平平 台台 技技 术术海缆E EM MS S- -D DM MS S系统架构系统架构 子课题技术方案子课题技术方案4 标准化； 集成性； 完整性； 开放性； 可扩展性； 可靠性； 先进性； 可维护性开发原则油田群电站管理系统有功分配无功分配优先脱扣综保系统负载抑制ESD生产

12、DCS发电机组频率调节电压调节发电机管理和控制输配电调度用电管理和控制平台作业安全系统 子课题技术方案子课题技术方案4在EMS基础上，为智能监控中心模型和支撑平台提供输入和输出接口，及优化后的输出到设备的安全判断，并在电网偏离一定安全运行区间时自动恢复到安全的控制方式 子课题技术方案子课题技术方案4 数据处理； 静态分析计算； 研究态分析； 子课题技术方案子课题技术方案4 输入/输出； 流程逻辑； 接口与界面； 限制条件（清华要求文本IEEE）； 测试计划量测数据传输模块 子课题技术方案子课题技术方案4 输入/输出； 流程逻辑； 接口与界面； 限制条件； 测试计划设备数据及CIM 参数管理模块

13、 子课题技术方案子课题技术方案4 输入/输出； 流程逻辑； 接口与界面； 限制条件； 测试计划状态估计后静态断面的监控模块 子课题技术方案子课题技术方案4 输入/输出； 流程逻辑； 接口与界面； 限制条件（Main parameter）； 测试计划电网运行状态评估模块 子课题技术方案子课题技术方案4 输入/输出； 流程逻辑； 接口与界面； 限制条件（Step by step）； 测试计划综合优化与目标参数管理模块 子课题技术方案子课题技术方案4 输入/输出； 流程逻辑； 接口与界面； 限制条件（Normal to accept）； 测试计划综合优化单线图与潮流图模块 子课题技术方案子课题技术方

14、案4 输入/输出； 流程逻辑； 接口与界面； 限制条件； 测试计划研究态用户输入及伪量测数据导入模块 子课题技术方案子课题技术方案4 服务器； 工作站； JAVA； 关系数据库； 实时数据库 子课题技术方案子课题技术方案4IMCC技术路线；IMCC数据分层管理；IMCC数据分级管理；IMCC功能设计；IMCC系统架构。 子课题技术方案子课题技术方案4l IMCC技术路线- 基于带通讯的电机智能保护器和智能电量表- 完整管理系统（硬件+软件+通讯）- 通过智能MCC管理系统实现MCC的全面管理 电机运行状态与参数可视化 能耗监测、统计与分析 完成多种马达保护及故障诊断（包括网络诊断） 参数管理与

15、网络组态下装（ADR） 电子化图纸、手册与技术资料管理 设备检修记录/维修管理/设备台帐- 预留与其他系统接口 与EMS/PMS无缝集成 与能耗管理系统接口？ 与PCS系统通讯接口 与ESD系统硬线连接- 是一种理念，并非一套控制盘，更不是一些智能元器件 子课题技术方案子课题技术方案4l 智能MCC数据分层管理 通过MCC进PCS的信号一般是电机的分合闸状态、远程/就地模式、电流、电压、有功无功、能耗参数、频率、报警、故障等信号，通过PCS进MCC的信号有分/合闸指令等。 其他如报警及诊断信息、设备运行参数、设定参数管理、维修记录、故障分析与设备维护等均通过本地MCC管理单元进行管理。 建议对

16、于需要工艺连锁或安全连锁的关键设备，除通过通讯进行连接外，启停和状态反馈信号经过独立的硬接线连接。 子课题技术方案子课题技术方案4l 数据分级管理 实时数据设备状态、脱扣状态、有功功率、无功功率、报警信息数据采样时间为ms级别 类实时数据三相电流、平均电流、接地电流、过载电流、平均过载电流、三相电压、平均电压、频率、功率因素、电度脱扣数据记录、报警数据记录、热容量类实时数据更新时间为秒级 参数管理类数据过载报警值、接地报警值、堵转报警值、欠载报警值、电流不平衡报警值、高/低电压报警值、高/低电流报警值过载复位时间、过载脱扣时间、接地脱扣值、堵转脱扣值、欠载脱扣值、电流不平衡脱扣值、高/低电压报

17、警使能、高/低电流报警使能参数管理类数据在需要时候才进行传送 统计分析类数据起停次数统计、能耗统计、脱扣统计、报警统计、有功/无功统计统计分析类数据可根据需要单独调整 子课题技术方案子课题技术方案4IMCC管理站参数检测功能序号序号TagTag名名属性属性类型类型描述描述归类归类1Average_CurrentInputREAL平均电流类实时数据2Device_statusInputDINT设备状态（参考参数21）实时数据3EnableInInputBOOLEnable Input 管理数据4EnableOutOutputBOOLEnable Output 管理数据5GF_CurrentOut

18、putREAL接地电流类实时数据6Hmi_CloseInputBOOL手动合闸实时数据7Hmi_OpenInputBOOL手动分闸实时数据8KWInputREAL有功功率类实时数据9OL_Time_ResetOutputREAL过载复位时间管理数据10OL_Time_TripOutputREAL过载脱扣时间管理数据11OL_Warning_LevelOutputREAL过载报警级别管理数据12ResetInputBOOL手动复位管理数据13Therm_UtilizedOutputREAL热容量类实时数据14Trip_statusInputDINT脱扣状态（参考参数14）统计分析类数据15sum

19、_kwInputDINT能耗统计统计分析类数据16sum_startInputDINT启停次数统计类实时数据17PfInputREAL功率因数类实时数据18HzInputREAL频率类实时数据19KvarInputREAL无功功率类实时数据20Average_UInputREAL平均电压类实时数据21UcInputREALc相电流类实时数据22UbInputREALb相电流类实时数据23UaInputREALa相电压类实时数据24IcInputREALc相电流类实时数据25IbInputREALb相电流类实时数据 子课题技术方案子课题技术方案4IMCC管理站参数检测功能26IaInputREA

20、La相电流类实时数据27U_Min_SettingInputDINT低电压报警设定值管理数据28U_Max_SettingInputDINT高电压报警设定值管理数据29I_Min_SettingInputDINT低电流报警设定值管理数据30I_Max_SettingInputDINT高电流报警设定值管理数据31U_AlarmEnableInputBOOL电压报警使能位管理数据32I_AlarmEnableInputBOOL电流报警使能位管理数据33U_Low_AlarmOutputBOOL低电压报警管理数据34U_High_alarmOutputBOOL高电压报警管理数据35I_Low_Ala

21、rmOutputBOOL低电流报警管理数据36I_High_alarmOutputBOOL高电流报警管理数据37FLAInputREAL过载电流管理数据38OutAOutputBOOLOutputA Status实时数据39OutBOutputBOOLOutputB Status实时数据40IN1LocalDINTInput1 Assignment实时数据41IN2LocalDINTInput2 Assignment实时数据42IN3LocalDINTInput3 Assignment实时数据43IN4LocalDINTInput4 Assignment实时数据44GF_Warn_LevelI

22、nputBOOL接地报警级别管理数据45GF_Trip_LevelInputBOOL接地脱扣级别管理数据46STALL_TRIP_LEVELInputBOOL失速脱扣级别管理数据47JAM_WARN_LEVELInputBOOL堵转故障报警级别管理数据48JAM_TRIP_LEVELInputBOOL堵转故障脱扣级别管理数据49UL_WARN_LEVELInputBOOL欠载故障报警级别管理数据50UL_TRIP_LEVELInputBOOL欠载脱扣级别管理数据51CI_TRIP_LEVELInputBOOL电流不平衡脱扣级别管理数据52CI_WARN_LEVELInputBOOL电流不平衡故

23、障报警级别管理数据 子课题技术方案子课题技术方案4l IMCC功能设计电机运行状态可视化电机运行参数可视化能耗统计与分析完成多种马达保护丰富的故障诊断信息，包括自身及网络诊断参数管理网络组态下装与快速更换ADR电子化图纸、手册与技术资料维修管理/设备台帐/重大设备更换记录/检修记录操作票/工作票/交接班记录管理模块化软件组件针对IMCC中每个回路进行管理设备参数管理（参数整定表，上载与下装）从保护单元-接触器-马达与电机-二次回路到操作单元电气图、设备手册与说明书、设备清单与备件、原始设计资料，变更记录电气设备台帐MCU/PCU/VFU并非简单只把IMCC看做智能马达保护元件的组合快速快速恢复

24、恢复能耗能耗分析分析故障故障诊断诊断电气电气保护保护监视监视预警预警远程远程管理管理IMCC 子课题技术方案子课题技术方案4lIMCC系统架构 子课题技术方案子课题技术方案4序号接口描述关联方基本设计详细设计1低压开关盘和马达控制回路配备智能马达控制器（DeviceNet，带电压和有/无功）,其他馈线回路需要配备带通讯功能的多功能电量表;通讯协议可为MODBUS TCP/IP、MODBUS RTU、Device Net等现场总线。（注：22kW及以上回路）依托项目图纸上备注；规格书说明低压图纸上画相应的智能马达控制器或多功能电量表、备注；规格书说明2高、中压盘柜配备的综保支持B码对时、IEC61850、测量功能；测量与保护CT分开,测量精度要求不低于0.5级。与四方子任务图纸表示清楚、备注说明；规格书说明最好能替代综保通讯3海底电缆光纤：1）EMS为4对8芯；2）为智能变电站广域保护预留1对2芯。依托项目数据表考虑数据表考虑1EMS和中低压盘接口: 1)可卸载回路要预留硬接线作为优先脱扣接口依托项目详设电缆清楚考虑2EMS和平台DCS系统的通讯连接电缆依托项目详设电缆清楚考虑3EMS和平台