江苏电网变电所无人值班监控中心计算机监控系统技术规范(试行)

1、江苏电网变电所无人值班监控中心计算机监控系统技术规范 （试 行）江苏省电力公司二四年一月目 次前言 2l 适用范围 32 引用标准 33 主要术语 54 总则 65 监控系统的硬件和软件 7 5.1 监控系统结构 7 5.2 硬件设备配置原则 75.3 软件系统 86 监控系统功能 96.1 数据采集和处理 96.2 数据库的建立与维护 96.3 控制操作 106.4 报警处理 116.5 事件顺序记录 116.6 人机界面 116.7 在线计算及制表 126.8 电能量处理 126.9时钟同步 126.10系统自诊断与自恢复 137 数据通信 138 安全防护 139 系统技术指标 149.

2、1 系统容量 149.2 系统的主要性能指标 1410 计算机房布置 1511 电源 1512 接地 15前 言随着江苏电网变电所无人值班工作的开展，特别是220kV变电所实现施无人值班以来,各地区供电公司相继组建成立了变电所无人值班监控中心，。建立了相应的计算机监控系统，并作为变电所无人值班运行和管理的重要技术支持系统和技术手段，在生产运行中变电所无人值班工作中发挥了重要作用。近年来，省公司相关主管部门组织技术力量，致力于对变电所无人值班计算机监控系统技术规范和运行管理方面进行了探索的和研究，先后出台了江苏电网220kV变电站计算机监控系统技术规范、关于220kV及以下变电所无人值班监控系统

3、建设及运行管理的若干意见、江苏电网220kV变电站计算机监控系统运行管理办法（试行）和江苏电网220kV变电站计算机监控系统使用评价标准和实施细则（试行）等，对规范变电站监控系统的建设和运行管理等方面起到了重要作用了明确规定。为了进一部完善配合江苏电网无人值班变电所无人值班监控系统技术建设体系调度运行管理规定（试行）的实施，规范变电所无人值班监控中心计算机监控系统的设计、建设和生产运行，特制定本技术规范。 本技术规范以江苏电网220kV变电站计算机监控系统技术规范（试行）为基础，参照有关国家标准和电力行业标准，在广泛调查、总结国内变电所监控中心系统的设计、运行经验的基础上，结合江苏电网变电所无

4、人值班的运行特点，对江苏电网变电所无人值班监控中心计算机监控系统作出技术规定。本规范起草单位：江苏电力调度通信中心，江苏省电力设计院。本规范主要编制起草人：吴玉林、陈志飞、董勤伟、胡煜、鲍丽山。 校 核：崔恒志、李斌审 核：鲁庭瑞批 准：本规范委托江苏电力调度通信中心负责解释。1 适用范围本技术规范适用于220kV及以下电压等级变电所无人值班监控中心计算机监控系统的设计、建设和生产运行。2 引用标准下列标准所包括的条文，通过在本规范中引用而构成规范的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规范的各方应探讨使用下列最新版本的可能性。l IEC608705101 远动设备及

5、系统 第5 部分 传输规约 第101篇 基本远动任务配套标准l IEC608705102 远动设备及系统 第5 部分 传输规约 第102篇 电力系统电能累积量传输配套标准l IEC608705103 远动设备及系统 第5 部分 传输规约 第103篇 继电保护设备信息接口配套标准l IEC608705104 远动设备及系统 第5 部分 传输规约 第104篇 基本远动任务（网络版）配套标准l IEC608706503 远动设备及系统 第6 部分 与ISO标准和ITU-T建议兼容的远动协议第503篇TASE2服务与协议l IEC6087061 远动设备及系统 第6 部分 与ISO标准和ITU-T建议

6、兼容的远动协议第802篇TASE2对象模型l IEC61850 变电站通信网络和系统l IEC61970 能量管理系统应用程序接口l GB 502171994 电力工程电缆设计规范l GB/T 176261998 电磁兼容试验和测量技术l GB/T 137302002 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件l DL 50021991 地区电网调度自动化设计技术规程l DL 50031991 电力系统调度自动化设计技术规程l DL 4511991 循环式远动规约l DL/T 6301997 交流采样远动终端技术条件l DL/T 51031999 35kV110kV无人值班变电所设计规程l DL/

7、T 6671999 远动设备及系统 第5 部分 传输规约 第103篇 继电保护设备信息接口配套标准l DL/T 7192000远动设备及系统 第5 部分 传输规约 第102篇 电力系统电能累积量传输配套标准l DL/T 51372001 电测量及电能计量装置设计技术规程l DL/T 51492001 220500kV变电所计算机监控系统设计技术规程l DL/T 634.51012002 远动设备及系统 第5 部分 传输规约 第101篇 基本远动任务配套标准l DL/T 634.51042002 远动设备及系统 第5 部分 传输规约 第104篇 基本远动任务配套标准l 江苏电网220kV变电站计

8、算机监控系统技术规范（试行）l 江苏电网现有220kV变电站计算机监控系统改造方案及实施原则（试行）l DL Q/SD-001-1999 无人值班变电所运行管理导则3 主要术语计算机监控系统3.1 无人值班变电所 unattended substation所内不设固定运行、维护值班人员，运行监视、主要控制操作由远方监控中心进行，设备采取定期巡视维护的变电所。3.2 远方监控中心 remote monitoring and control center 远方集中监视和控制一个或多个监控点（本规范指无人值班变电所）运行的场所。3.3 数据采集 data acquisition将现场的各种电气量及状

9、态信号转换成计算机能识别的数字信号，并存入计算机系统。3.4 数据处理 data processing对相关设备的各种数据进行系统化操作，用于支持系统完成监测、保护、控制和记录等功能。3.5 监控 monitoring and control通过对系统或设备进行连续或定期的监测来核实功能是否被正确执行，并使他们的工作状况适应于变化的运行要求。3.6 接口 interface两个不同系统或实体间的界面或连接设备。3.7 通信规约 communication protocol启动和维持通信所必须的严格约定，即必须由一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容的约定。3.8 遥控操作 telecontr

10、ol operation 所内设备通过变电所监控中心监控或变电所当地功能进行改变运行设备状况的控制行为。3.9 近控操作 near control operation 所内设备通过所内当地集中强电直接控制电路进行的控制行为，是遥控的备用控制手段。3.10 就地操作 on-the-point control operation 所内设备在设备安装地点直接进行的控制行为。3.11 分层式 hierarchical一种将元素按不同级别组织起来的方式。其中，较上级的元素对较下级的元素具有控制关系。3.12 分布式 distributed指变电所计算机监控系统的构成在资源逻辑或拓扑结构上的分布，主要强调

11、从系统结构的角度来研究处理上的分布问题和功能上的分布问题。3.13 分散式 decentralized指变电所计算机监控系统的构成在物理意义上相对于集中而言，强调了要面向对象和地理位置上的分散。3.14 电磁骚扰 electromagnetic disturbance 使器件、设备或系统性能降低的任何电磁现象。3.15 电磁干扰 electromagnetic interference(EMI) 由电磁骚扰所引起的设备、传输通道或系统性能的降低。3.16 抗扰性 immunity 器件、设备或系统在电磁骚扰存在时，不降低性能运行的能力。3.17 电磁兼容性 electromagnetic co

12、mpatibility(EMC)设备或系统在其所处的电磁环境中正常工作，并要求不对该环境中其他设备造成不可承受的电磁骚扰的能力。4 总则4.1 为了保证变电所无人值班监控中心（以下简称“监控中心”）计算机监控系统满足电网安全可靠运行的要求、统一技术标准，特制定本规范。4.2 监控中心计算机监控系统与电力系统调度管理和变电所无人值班管理体制密切相关，其设计应与现行电力系统调度自动化和无人值班变电所设计规程、规范相适应。4.3 监控中心计算机监控系统的设计应遵循如下原则：（1） 满足无人值班变电所安全运行的要求。（2） 满足对无人值班变电所的主要设备进行安全监视和运行控制的要求。（3） 充分利用变

13、电所、监控中心计算机监控系统的功能，提高无人值班变电所运行管理水平。（4） 满足变电所设备操作的防误闭锁要求。（5） 满足电力二次系统安全防护的要求。4.4 监控中心计算机监控系统的选型应做到安全可靠、经济实用、技术先进，应采用具有开放性和可扩充性，抗干扰性强，成熟可靠的产品。4.5 监控中心计算机监控系统应能实现对变电所可靠、合理、完善的监视、测量、控制。具备遥测、遥信、遥控、遥调功能，具有与调度通信中心计算机系统交换信息的能力，并具备无功电压控制、保护信息运行管理、电能量运行管理等应用功能。4.6 监控中心计算机监控系统除应符合本规范外，还应符合现行国家和电力行业的有关规程、规范的规定。5

14、 监控系统的硬件和软件5.1 监控系统结构监控中心计算机监控系统应由通信工作站、服务器和运行工作站等组成，并用开放式网络系统实现连接。系统结构示意图见附录1：变电所无人值班监控中心计算机监控系统结构示意图。 通信工作站由通信控制计算机、通信网络接口及其切换装置等构成，完成与所辖无人值班变电所的信息通信。通信工作站应能完成监控中心与调度中心之间的通信任务。 服务器完成对采集信息的处理、存储、显示以及信号的告警，形成控制变电所运行的各种遥控和遥调命令。 运行工作站为运行人员提供操作和控制的界面，完成事件告警、报表打印和操作记录等功能，完成对变电所的各种控制操作。5.2 硬件设备配置原则 监控中心计

15、算机监控系统的硬件配置应满足系统功能和技术指标要求，系统容量应与监控中心的规划容量相适应，满足5年内系统扩充的需要；应适应开放式体系结构的要求，主要设备遵循开放系统和其它相关国际标准；应选用性能优良、符合工业标准的产品。 监控中心计算机监控系统应采用双网结构，热备用方式运行，保证信息高速可靠传输，网络设备可根据需要选择配置。 监控中心计算机监控系统主要设备应冗余配置，确保监控系统安全可靠地工作。（1） 通信工作站的远动通信设备应采用双重配置，确保监控系统与外部通信的可靠性。（2） 服务器应双重配置，一主一备，当其中一台故障时，另一台应自动接替运行，所有数据不丢失。（3） 运行工作站满足运行人员

16、操作时直观、便捷、安全、可靠的要求。每个监控中心应配置两台运行工作站，一主一备，当其中一台故障时，不影响对变电所的监控操作。操作队可配置一台运行工作站。 监控中心计算机监控系统应配置一台维护工作站。 监控中心计算机监控系统应配置一套GPS对时设备，并带周波信号及对时接口，可接入通信工作站或服务器。 监控中心计算机监控系统打印机的配置数量和性能应能满足定时制表、召唤打印、事故打印等功能要求。5.3 软件系统5.3.1 监控中心计算机监控系统的软件应由系统软件、支持软件和应用软件组成。5.3.2 软件系统的可靠性、兼容性、可移植性、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，所

17、有软件应具有合法的使用授权。5.3.3 应用软件必须满足系统功能要求，具有成熟、可靠和良好的实时响应速度和可扩充性。5.3.4 软件系统应为模块化结构，以方便修改和维护。系统软件应采用UNIX操作系统。 数据库的结构应适应分布式网络结构系统的要求，应具有良好的可维护性，并提供用户访问数据库的标准接口，历史数据库应采用商用数据库。 监控系统各节点之间信息传输、数据共享和分布式处理等应满足系统实时性要求。5.3.8 通信工作站应配置丰富的通信规约软件，以实现与变电所的远程通信。网络层宜按TCPIP协议通信。5.3.9 在服务器丧失功能后，其他工作站应能承担起服务器的作用，保证系统能够完成基本的监控

18、功能。监控系统运行工作站应能根据其管辖范围设置相对独立的监视、控制、操作权限。应配置各种必要的工具软件。6 监控系统功能6.1 数据采集和处理6.1.1 监控中心计算机监控系统应能实现对所监控变电所的数据采集和处理功能，其范围包括模拟量、状态量、电能量、继电保护及自动装置等相关的数据。6.1.2 模拟量的采集包括电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率以及温度等信号。6.1.3 状态量的采集包括断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、继电保护装置和自动装置动作及报警信号、运行监视信号、有载调压变压器分接头位置信号等。6.1.4 电能量采集包括有功电能量和无功电能量，并能实现分时累加、电能

19、平衡等功能。 继电保护及自动装置信息包括事件记录、定值信息、自检信息、故障报告、录波图等信息。 应采集变电所计算机监控系统主要设备运行状态信息、远动通道运行状态等信息。6.1.7 对实时采集的模拟量，应进行数据合理性检验、数字滤波、越限检查等处理，允许进行人工置数，对每个模拟量数据设定正常、越限、坏数据和人工数据等质量标志。 对实时采集的状态量，应进行数据合理性检验，区分事故遥信和正常遥信。事故时应能正确快速地推出相应变电所的一次接线图，并进行声光告警及事故报告。6.2 数据库的建立与维护6.2.1 监控中心计算机监控系统应建立实时数据库，存储并不断更新来自各无人值班变电所采集的全部实时数据。

20、6.2.2 监控中心计算机监控系统应建立历史数据库，存储并定期更新需要保存的历史数据和运行报表数据。 每一个服务器和工作站应有实时SCADA数据库。实时数据库应面向对象，支持在线编辑、并发访问、数据库恢复和重新启动功能，保证数据的安全性。实时数据库也应支持灵活的接口和服务，保证数据的一致性和完整性。 实时数据库应支持用户自行设置数据查询条件，进行分类检索。对每一实时量设有人工屏蔽/设置功能，设置的类型应在图表等界面上有明显标志。 历史数据库中的数据应能根据需要方便地进行选择和组合，使之实现以图形、报表、趋势曲线等多种形式的数据输出，数据修改后应设置相应的质量标志。6.2.6 历史数据库应具备数

21、据库备份保存、在线恢复管理功能，历史数据能转储到其他存储介质中长期保存。6.2.7 应能离线地利用数据库管理程序进行数据库的生成，并能设置合理的初始化数据。6.3 控制操作6.3.1 监控中心计算机监控系统应能对所监控的变电所进行控制操作。所控制操作的对象应包括：各电压等级的断路器以及隔离开关、电动操作接地开关、主变压器及所用变压器分接头位置、所内其他重要设备的启动/停止。6.3.2 监控中心对象操作控制方式有自动和手动两种。自动操作包括无功电压等控制操作，手动操作包括所有控制对象的遥控操作。6.3.3 在监控中心进行的控制操作应分步进行，过程应包括选点、发令、监护、内部检验、校验返回、确认执

22、行等步骤。能将操作人员及监护人员进行的控制操作内容、操作时间、执行结果及人员姓名等进行记录。6.3.4 自动控制应包括顺序控制和调节控制，功能管理应相对独立，可以根据需要投入/退出。6.3.5 顺序控制指按设定步骤顺序进行操作，即成组的操作在操作员站上预先选择、组合，经校验正确后按要求自动执行。6.3.6 调节控制指对电压无功综合控制。在设定目标后，监控中心计算机监控系统自动按预先设定的控制策略对电压无功进行联合调节，其中包括自动投切无功补偿设备和调节主变压器分接头位置。电压无功综合控制应充分考虑运行方式的需要和各种闭锁条件。6.3.7 在自动控制过程中，程序遇到任何软、硬件故障以及相关的异常

23、信息均应输出报警信息，停止控制操作，并保持所控设备的状态。6.3.8 对控制对象进行的操作应具有防误闭锁功能。6.3.9 应具有操作预演功能，和正式操作应有明显的视觉区分，并能进行防误校验；正式操作时应和预演进行比对，发现不一致应终止操作并给出告警。6.4 报警处理6.4.1 报警信息的来源应包括监控系统采集来自各变电所的信息，也包括监控系统自身运行的状态。报警内容应包括：变电所发生事故，设备状态异常、故障，测量值越限，监控系统的软/硬件故障，通信接口及网络故障等。6.4.2 报警处理应分类型、分级别、分区域进行。报警信息应直观、醒目，并伴以声、光、色效果，信息组合方式应可设定。报警条文用语应

24、规范化，便于辨识处理。支持逐条、分组和全部报警信息报警确认。未确认和已确认、未复归和已复归的信息应有明显的区别。 报警信息记录包括自动记录所有报警信息及发生时间。信息应分类、归档，可按时间及类型等条件分别检索及处理。6.5 事件顺序记录6.5.1 监控系统应将各变电所内重要设备的状态变化列为事件顺序记录处理内容。6.5.2 事件顺序记录处理的信息应准确完整，并生成事件记录报告，以显示、打印方式输出，便于保存、查阅。6.6 人机界面 利用人机界面实现对各变电所的运行监视。运行人员通过运行工作站可监视变电所主接线图、可查看设备参数（如主变、线路、CT等参数，保护定值等）、查看历史数值以及各项定值。

25、利用人机界面进行报警确认报警点的退出/恢复。 利用人机界面实现对各变电所的操作控制。运行人员通过运行工作站画面可进行遥控和遥调操作。 利用人机界面实现画面、图表和曲线的编辑和打印。各种图表和曲线均可利用实时数据库和历史数据库动态生成。人机界面应采用符合工业标准的全图形人机界面。主接线图上置位、挂牌、挂接地线操作应符合操作习惯，其标志牌可由用户生成。 交互式操作管理。用户所有的操作，如实时画面调用、人工置数、控制现场设备等，均通过弹出的智能性菜单来进行。智能性菜单能自动确认用户的操作权限，授权范围和允许进行的操作内容，在提高操作的方便性和灵活性同时，保证操作的安全性。 具有动态着色功能。 应支持

26、大屏幕投影和模拟屏等外部显示系统，所有工作站上的画面，均可以在大屏幕投影或模拟屏等外部显示系统上显示。6.7 在线计算及制表6.7.1 在线计算应包括对所采集的各种电气量的数据进行统计计算。6.7.2 应能对变电所运行的各种常规参数进行统计计算，如日、月、年中电气量最大值、最小值及其出现的时间、电压合格率、变压器负荷率、变电所负荷及电能量平衡率等。6.7.3 应能对各变电所主要设备的运行状况进行统计计算，如断路器正常操作及事故跳闸次数、主变压器分接头调节档次及次数，以及它们的停运时间及次数等。6.7.4 应能充分利用以上各种数据，生成不同格式的生产运行报表，并按要求方式打印输出。 生产运行报表

27、应能由用户编辑、修改、定义、增加和减少。6.8 电能量处理6.8.1 应能对各变电所以各种方式采集到的电能量进行处理。6.8.2 应能对电能量进行分时段的统计计算。 应能适应运行方式的改变而自动改变计算方法，并在输出报表上予以说明，如旁路代线路时的电能量统计等。6.9 时钟同步 应采用GPS标准授时信号进行时钟校正。 应具有通过通信工作站对各变电所监控系统进行时钟检查和校准的功能。6.10 系统自诊断与自恢复 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。发现系统运行异常时，应予以报警和记录。 设备自恢复的内容应为：一般性的软件异常时，自动恢复正常运行；当设备有

28、冗余配置，在线设备发生软、硬件故障时，能自动切换到备用设备。7 数据通信7.1 应能实现与变电所计算机监控系统、保护管理装置、电能量采集装置和调度自动化系统的数据通信，与当地MIS系统没有网络联结。在与其它系统采用网络方式互联时，应根据电力二次系统安全防护要求采取网络安全措施。7.2 与变电所的数据通信可采用专线和网络方式，可实现两路专线、专线与网络的互为备用。7.3 与调度中心的数据通信宜采用网络方式。7.4 应能支持多种通信规约，与变电所通信宜采用IEC 60870-5系列通信规约，与调度中心通信宜采用IEC 60870-6系列通信规约。8 安全防护8.1 监控中心计算机监控系统的建设应遵

29、循国家经贸委2002第30号令电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定，并满足全国电力二次系统安全防护总体方案对电力二次系统安全防护的要求。8.2 为了提高监控系统运行的稳定性、可靠性和安全性，各服务器和工作站均应采用UNIX操作系统，安装最新系统安全补丁，消除系统内核漏洞与后门，以抵制减少病毒入侵和黑客的攻击的风险。8.3 绝对禁止监控系统与因特网有直接或间接的联结，监控系统与当地MIS系统也不发生网络联结，确保监控系统及一次系统的安全。8.4 监控系统在纵向与其它同安全等级系统采用网络方式互联时，应根据电力二次系统安全防护要求采取网络安全措施，配置IP认证加密装置，如暂时不具备

30、条件，可以在用电力数据网络中作做访问控制代替。9 系统技术指标9.1 系统容量 数据库以及处理容量要求应按电网规模及其远景规划来确定，每个变电所的容量可按下列标准计算：数字输入量（DI） 2048模拟量输入量（AI） 1024脉冲量加输入量（PI） 512数字量输出 （DO） 512虚拟计算点500历史数据采样间隔应可以人工设定，最小间隔应可以达到l分钟；监控系统服务器至少应可以存储不小于3年的历史数据（按5分钟间隔）、日报、月报、年报等数据。9.2 系统的主要性能指标监控中心计算机监控系统应达到如下性能指标：（1）遥测量突变至画面显示的响应时间 2s（2）开关量变位至画面显示的响应时间 2s（3）控制命令从生成到输出的时间 2s （4）动态画面响应时间 2s（5）双机系统可用率 99.99%（6）控制操作正确率 =100%（7）遥控动作成功率 99.99%（8）事故时遥信年正确动作率 99%（9）系统平均无故障间隔时间（MTBF） 2