智能变电站测控单元技术规范概要

Q/GDW427—2010ICS29.240Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW427—2010智能变电站测控单元技术规范ThetechnicalspecificationforControlUnitTechnicalinsmartSubstation2010-××-××发布2010-××-××实施国家电网公司发布Q/GDW427—2010目次前言································································································································································II1范围··························································································································································12引用标准··················································································································································13基本技术条件···········································································································································14性能要求··················································································································································35安装要求··················································································································································46技术服务··················································································································································5编制说明························································································································································7IQ/GDW427—2010前言由于现行国家标准、行业标准、企业标准和IEC标准等未统一智能变电站测控单元技术要求等内容，为使智能变电站测控单元选型、设备选购 等工作有所遵循，特编制本标准。本标准提出的技术性能参数基于国内变电站中测控单元的设计、制造和运行阅历。由于智能变电站技术仍处于发展阶段，本技术规范的相关技术原则将随着技术的发展与成熟逐步修订和完善。本规范由国家电网公司基建部提出并说明。本规范由国家电网公司科技部归口。本规范主要起草单位：山东电力工程询问院有限公司、中国电力工程顾问集团公司、江苏省电力设计院、河南省电力勘测设计院、四川电力设计询问有限责任公司，四川电力试验探讨院。本规范参加起草单位：浙江省电力设计院、陕西省电力设计院、安徽省电力设计院、国网电力科学探讨院、浙江电力试验探讨院。本规范主要起草人：信轲、张玉军、陈志蓉、曾健、李明丽、黄萍、巫怀军、娄悦、杨珂、陈萍、潘峰、李琪林、黄国方、阮黎翔、江香云、雷宏、张立军。IIQ/GDW427—2010智能变电站测控单元技术规范1范围本技术规范规定了智能变电站间隔层设备中测控单元的技术性能、功能要求以及技术服务等内容。本规范适用于国家电网公司系统内智能变电站的新建工程，其它扩建、改建工程可参照执行。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本规范书中引用而构成本规范书的条文。所示标准均应采纳最新有效版本。GB/T2423电工电子产品环境试验GB4208—1993外壳防护等级（IP代码）GB/T7261—2008继电器和继电爱护装置基本试验方法GB/T13729—2002远动终端设备GB/T14598.27—2008量度继电器和爱护装置第27部分：产品平安要求GB/T17626电磁兼容试验和测量技术GB/T19520.3—2004电子设备机械结构482.6mm（19in）系列机械结构尺寸插箱及其插件DL/T478静态继电爱护及平安自动装置通用技术条件DL/Z713—2000500kV变电所爱护和限制设备抗干扰度要求DL/T720—2000电力系统继电爱护柜、屏通用技术条件DL/T860变电站通信网络与系统DL/T1075—2007数字式爱护测控装置通用技术条件DL/T5149220kV～500kV变电所计算机监控系统设计技术规程Q/GDW383—2009智能变电站技术导则Q/GDW393—2009110（66）kV～220kV智能变电站设计规范Q/GDW394—2009330kV～750kV智能变电站设计规范电力二次系统平安防护总体方案（国家电力监管委员会第34号文，2006年2月）IEC61588Precisionclocksynchronizationprotocolfornetworkedmeasurementandcontrolsystems网络化测量同步系统精确的时钟同步协议3基本技术条件3.1运用环境条件海拔高度：≤1000m；环境温度：-5℃～＋45℃（户内）；-25℃～+55℃（户外）。最大日温差：25K；最大相对湿度：95%（日平均）90%（月平均）；大气压力：86kPa～106kPa。抗震实力：水平加速度0.30g，垂直加速度0.15g；注：以上环境条件可依据工程实际条件修改。1Q/GDW427—20103.2主要技术指标3.2.1电源a）基本参数1）额定电压：DC220/110V；2）允许偏差：-20%～+15%；3）纹波系数：不大于5%。b）拉合直流电源以及插拔熔丝发生重复击穿火花时，装置不应误输出；直流电源回路出现各种异常状况（如短路、断线、接地等）时，装置不应误输出。c）按GB/T7261—2008中15.3的规定进行直流电源中断20ms影响试验，装置不应误动。d）将输入直流电源的正负极性颠倒，装置无损坏，并能正常工作。e）装置加上电源、断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降，装置均不应误输出或误发信号；当电源复原正常后，装置应自动复原正常运行。f）当正常工作时，装置功率消耗不大于30W；当装置动作时，功率消耗不大于60W。3.2.2绝缘性能a）绝缘电阻在试验的标准大气条件下，装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的各回路之间，用1000V的直流兆欧表测量其绝缘电阻值，应不小于20MΩ。b）介质强度1）在试验的标准大气条件下，装置应能承受频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象；2）工频试验电压值按表3.2-1选择。也可以采纳直流试验电压，其值应为规定的工频试验电表3.2-1工频试验电压值3）试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。c）冲击电压在试验的标准大气条件下，装置的电源输入回路、沟通输入回路对地，以及回路之间，应能承受1.2/50μs的标准雷电波的短时冲击电压试验。当额定绝缘电压大于60V时，开路试验电压为5kV；当额定绝缘电压不大于60V时，开路试验电压为1kV。试验后，装置的性能应符合4.3.1的规定。3.2.3耐湿热性能装置应能承受GB/T2423.9规定的恒定湿热试验。试验温度为+40℃±2℃，相对湿度为（93±3）%，试验持续时间48h。在试验结束前2h内，用1000V直流兆欧表，测量各外引带电回路部分对外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值应不小于1.5MΩ；介质强度不低于规定值的75%。2Q/GDW427—20103.2.4抗干扰性能抗电磁干扰实力要求满意IEC61850—3和GB/T17626等标准，并供应型式试验检测报告。抗干扰性能试验和要求见表3.2-2。表3.2-2抗干扰性能试验和要求注：以上各项试验评价准则均采纳A级。3.2.5结构、外观及其他a）机箱尺寸应符合GB/T19520.3—2004的规定，高度宜采纳6U机箱。b）装置的不带电金属部分应在电气上连成一体，并具备牢靠接地点。c）装置应有平安标记，平安标记应符合GB14598.27—2008中的规定。d）金属结构件应有防锈蚀措施。4性能要求4.1一般技术要求4.1.1装置应具备高牢靠性，全部芯片选用微功率、宽温芯片，装置GOOSE信息处理时延应小于1ms，MTBF时间大于50000小时，运用寿命宜大于12年。4.1.2装置应是模块化的、标准化的、插件式结构；大部分板卡应简单维护和更换，且允许带电插拔；任何一个模块故障或检修时，应不影响其它模块的正常工作。4.1.3装置电源模块应为满意现场运行环境的工业级产品，电源端口必需设置过电压爱护或浪涌爱护器件。4.1.4装置内CPU芯片和电源功率芯片应采纳自然散热。4.1.5配置的软件应与系统的硬件资源相适应，宜配置必要的协助功能软件，如定值整定协助软件、在线故障诊断软件、故障记录分析软件、调试协助软件等。数据库应考虑具有在线修改运行参数、在线修改屏幕显示画面等功能。软件设计应遵循模块化和向上兼容的原则。软件技术规范、汉字编码、点阵、字型等都应符合相应的国家标准。4.1.6网络通信介质宜采纳多模1310nm型光纤或屏蔽双绞线，接口宜统一采纳ST光纤接口以及RJ45电接口。4.1.7在任何网络运行工况流量冲击下，装置均不应死机或重启，不发出错误报文，响应正确报文的延时不应大于1ms。4.1.8装置的SOE辨别率应小于2ms。4.1.9装置限制操作输出正确率应为100%，遥控脉冲宽度可调。3Q/GDW427—20104.2功能要求4.2.1测控单元应具有沟通采样、测量、防误闭锁、同期检测、就地断路器紧急操作和单接线状态及测量数字显示等功能，对全所运行设备的信息进行采集、转换、处理和传送。其基本功能包括：a）采集模拟量、接收数字量并发送数字量；b）应具有选择-返校-执行功能，接收、返校并执行遥控吩咐；接收执行复归吩咐、遥调吩咐；c）宜具有合闸同期检测功能。d）应具有本间隔依次操作功能。e）宜具有事务依次记录功能；f）应具有功能参数的当地或远方设置。g）遥控回路宜采纳两级开放方式抗干扰。4.2.2测控单元应依据DL/T860（IEC61850）标准建模，具备完善的自描述功能，与变电站层设备干脆通信。4.2.3测控单元与过程层设备之间的通信应满意IEC61850—9—2、IEC61850—9—1、IEC60044—8及GOOSE协议中规定的数据格式，具有识别协议中的数据有效性推断，实时闭锁，并能将告警事务上送。4.2.4测控单元应支持通过GOOSE协议实现间隔层防误闭锁功能。4.2.5测控单元应至少带有2个独立的GOOSE接口、2个独立的SMV采样值接口、2个独立的MMS接口。若采样值与GOOSE共网传输，则应至少带有2个独立的GOOSE/SMV采样值接口、2个独立的MMS接口。装置可带有1个本地通信接口（调试口），此通信接口也可与装置的MMS接口复用。4.2.6装置应具有在线自动检测功能，并能输出装置本身的自检信息报文，与自动化系统状态监测接口。4.2.7装置应能发出装置异样信号、装置电源消逝信号、装置出口动作信号，其中装置电源消逝信号应能输出相应的报警触点。装置异样及电源消逝信号在装置面板上宜干脆有LED指示灯显示。4.2.8装置的主要动作信号和事务报告，在失去直流工作电源的状况下不能丢失。在电源复原正常后，应能重新正确显示并输出。4.2.9为便利装置的正常运行维护，应具备当地信息显示功能，应能实时反映本间隔一次设备的分、合状态，应有该电气单元的实时模拟接线状态图。4.2.10测控单元应能设置所测量间隔的检修状态。4.2.11测控单元仅保留检修硬压板，在有操作界面的状况下，可取消操作把手。4.2.12装置应具备接收IEC61588或B码时钟同步信号功能，装置的对时精度误差应不大于±1ms。5安装要求5.1安装地点适用于户内柜或户外柜等封闭空间内安装。5.2防护等级装置应采纳密闭壳体，当安装在户内柜时，防护等级IP40；当安装在户外限制柜内时，防护等级应达到IP42。5.3对安装柜体的要求5.3.1屏（柜）上各测控单元应有隔离措施，以便依据不同运行方式的须要断开或连接。5.3.2测控系统中任一设备故障时，均不应影响其它设备的正常运行工作。4Q/GDW427—20106技术服务6.1应供应的技术文件6.1.1产品的鉴定证书和满意本规范技术要求的电力设备质检中心出具的产品型式试验质检报告。6.1.2产品的ISO9000（GB/T1900）质量保证体系文件，能够证明该质量保证体系经过国家认证并且正常运转。6.1.3模型一样性说明文档，包括装置数据模型中采纳的逻辑节点类型定义、CDC数据类型定义以及数据属性类型定义，文档格式采纳DL/T860.73和DL/T860.74中数据类型定义的格式。6.1.4协议一样性说明文档，依据DL/T860.72附录A供应协议一样性说明，包括ACSI基本一样性说明、ACSI模型一样性说明和ACSI服务一样性说明三个部分。6.1.5协议补充信息说明文档，包含协议一样性说明文档中没有规定的装置通信实力的描述信息，如支持的最大客户连接数，TCP_KEEPLIVE参数，文件名的最大长度以及ACSI实现的相关补充信息等。6.2应供应的资料6.2.1装置的方框原理图及其说明；6.2.2装置及其元件的原理接线及其说明（包括手动限制回路、操作原理接线、电气闭锁原理接线等）。6.2.3装置布置和安装接线图，包括设备尺寸和安装尺寸，光纤网络设备的连接及其安装要求等。6.2.4其他资料和说明手册，主要包括:a）装置的装配、运行、检验、维护、零件清单、举荐的部件以及型号等方面的说明；b）试验设备及专用工具的说明和有关留意事项；c）装置的正常试验、运行维护、故障诊断的说明。6.3技术协作包括以下项目：a）现场安装/投运的合作和管理。b）负责帮助接入全站过程层网络系统。c）供应设备的现场验收、测试方案和技术指标。d）其它约定协作工作。ICS5Q/GDW427—20106Q/GDW427—2010《智能变电站测控单元技术规范》编制说明7Q/GDW427—2010目次一、编制背景················································································································································9二、编制主要原则及思路·····························································································································9三、与其他标准的关系·································································································································9四、主要工作过程·········································································································································9五、规范的结构和内容································································································································108Q/GDW427—2010为加快建设统一坚毅智能电网，提高智能变电站建设效率和效益，规范智能变电站关键技术、设计和工程应用，推动和指导新建工程设计和建设工作，依据公司《智能电网第一阶段重点项目实施方案》、《关于下达智能电网试点工程项目支配的通知》（国家电网智能［2009］909号文）的支配，由公司基建部牵头，组织山东电力工程询问院有限公司、中国电力工程顾问集团公司、江苏省电力设计院、河南省电力勘测设计院、四川电力设计询问有限责任公司，四川电力试验探讨院等单位，开展了《智能变电站测控单元技术规范》的制定工作。一、编制背景1.公司对智能电网、智能变电站建设设计提出的要求。2.变电站自动化领域中自动化、计算机信息与通信技术快速发展，国内外数字化变电站和无人值班变电站积累肯定的设计、运行成果和阅历，国际上即将颁布IEC61850其次版，IEC60044—7和IEC60044—8标准为智能变电站建设设计供应了有力技术支撑。3.现行国家标准、行业标准、企业标准和IEC标准等未统一智能变电站测控单元技术要求等内容，不能适应智能变电站建设要求，为使智能变电站测控单元选型、设备选购 等工作有所遵循，特编制本标准。二、编制主要原则及思路1.依据《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》（GB/T1.1—2000）、《关于印发<国家电网公司技术标准管理方法>的通知》（国家电网科（2007）211号〕和《电力企业标准编制规则》（DL/T800—2001）的有关要求，开展本规范制定工作。2.本规范依据《智能变电站技术导则》（Q/GDW383—2009）、《110（66）kV～220kV智能变电站设计规范》（Q/GDW393—2009）、《330kV～750kV智能变电站设计规范》（Q/GDW394—2009）、IEC61850、IEC60044—7和IEC60044—8等有关要求，进一步细化，并充分总结汲取国内外数字化变电站和无人值班变电站设计、运行成果和阅历、以及通用设计等公司标准化成果。3.作为公司企业标准，使公司系统内智能变电站测控单元