(高清版)GBT 40773-2021 变电站辅助设施监控系统技术规范

变电站辅助设施监控系统技术规范2021-10-11发布国家标准化管理委员会I前言 2规范性引用文件 13术语和定义 4系统构成和要求 25功能要求 26性能要求 7安全防护要求 68电源及环境要求 69试验方法 7附录A(资料性)变电站辅助设施监控系统结构示意图 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会(SAC/TC82)归口。本文件起草单位：国电南京自动化股份有限公司、安徽南瑞继远电网技术有限公司、国家电力调度控制中心、中国南方电网电力调度控制中心、南瑞集团有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国家电网公司华东分部、国网吉林省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、广东电网有限责任公司电力科学研究院、国网四川省电力公司电力科学研究院、国网浙江省电力有限公司台州供电公司、浙江大华技术股份有限公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司。1变电站辅助设施监控系统技术规范本文件规定了变电站辅助设施监控系统的构成、功能要求、性能要求、安全防护、电源、环境要求及本文件适用于变电站辅助设施监控系统的设计、制造、建设、试验及验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2887计算机场地通用规范GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T30155智能变电站技术导则GB/T33602电力系统通用服务协议GB/T36572电力监控系统网络安全防护导则DL/T283.1电力视频监控系统及接口第1部分：技术要求DL/T634.5104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IEC60870-5-101网络访问DL/T860(所有部分)电力自动化通信网络和系统DL/T1403智能变电站监控系统技术规范DL/T5149变电站监控系统设计规程GA/T367视频安防监控系统技术要求3术语和定义GB/T2887、GB/T30155、DL/T283.1、DL/T1403、GA/T367界定的以及下列术语和定义适用于本文件。变电站辅助设施监控系统monitoringandcontrolsystemforauxiliaryfacilitiesinsubstation通过系统集成和信息共享，实现对变电站内消防、安全警卫、电源监测、环境监测、照明控制及视频监控等辅助设施的信息采集、分析、监视、操作和可视化展示的综合监控系统。24系统构成和要求4.1系统构成4.1.1变电站辅助设施监控系统由辅助设施监控系统主机(以下简称监控主机)、网络设备、信息安全防护设备及协议转换单元(可选)等构成，实现对变电站内辅助设施运行的综合监视、管理等功能，并可与上级系统以及变电站监控系统之间进行通信，其结构示意图参见附录A。4.1.2变电站内辅助设施宜包括消防、安全警卫、电源监测、环境监测、照明控制及视频监控等设施。4.1.3监控主机宜采用以太网方式接入各辅助设施的信息，当辅助设施不支持以太网接口，应采用协议转换单元转成以太网接入。4.1.4变电站辅助设施监控系统网络拓扑宜采用以太网星型网络结构。4.1.5网络设备应包括网络交换机、通信电缆、光纤等设备，为变电站设备提供站内通信服务。4.1.6信息安全防护设备应包括防火墙、正向隔离装置、反向隔离装置等。4.1.7变电站辅助设施监控系统和变电站监控系统之间应采用信息安全防护设备实现安全隔离。4.1.8变电站辅助设施监控系统与上级系统应采用电力内部专网进行互联。变电站视频监控上送至上级视频监控平台。4.2硬件要求4.2.1监控主机宜支持双电源供电。4.2.2监控主机和协议转换单元应具备运行、告警指示灯。4.2.3监控主机应具备≥2个RJ45网络接口。4.2.4监控主机的通信接口、存储容量可根据需要进行扩展。4.2.5应采用工业级网络交换机作为网络连接设备，通信介质应采用超五类屏蔽双绞线，也可采用光纤。4.2.6协议转换单元宜采用嵌入式装置。4.2.7协议转换单元应采用无风扇硬件设计。4.3软件要求4.3.1应采用安全、可靠的操作系统。4.3.2数据库应为各应用组件提供一致的读写接口。4.3.3应用软件应包括数据库管理、网络通信管理、图形管理等模块。5功能要求5.1信息接入5.1.1变电站辅助设施监控系统应接入变电站内消防、安全警卫、电源监测、环境监测、照明控制及视频监控等辅助设施的信息。5.1.2监控主机与消防、安全警卫、电源监测、环境监测、照明控制等辅助设施之间的通信规约宜符合DL/T860(所有部分)的相关要求。5.1.3监控主机与视频监控系统的通信规约应符合DL/T283.1的相关要求。5.1.4变电站辅助设施监控系统接入的信息应包括如下内容。a)消防信息：31)感烟火灾探测器、感温火灾探测器的火灾告警信息；2)感烟火灾探测器、感温火灾探测器设备的运行工况信息；3)感烟火灾探测器、感温火灾探测器设备的故障告警信息；4)消防水箱/水泵、排烟风机、喷淋/气体灭火等消防设备的运行状态信息。b)安全警卫信息：1)门禁开关状态和刷卡信息；2)电子围栏报警信息；3)电子围栏主机状态信息；4)红外对射设备告警信息。c)电源监测信息：1)交流电源的状态信息、量测值和告警信息；2)直流电源的状态信息、量测值和告警信息；3)通信电源的状态信息、量测值和告警信息；4)逆变电源的状态信息、量测值和告警信息；5)绿色电源的状态信息、量测值和告警信息。d)环境监测信息：1)温度传感器和湿度传感器的告警信息；2)温度传感器和湿度传感器设备的运行工况信息；3)温度传感器和湿度传感器的测量值；5)SF。设备的运行工况信息；7)水浸告警信息；8)水浸设备的运行工况信息；e)照明控制信息：1)声光/人体感应器、灯光控制器的运行工况信息；2)灯光设备的开合状态信息。1)实时视频流数据；4)视频系统检测出的告警信息；5)视频设备自身的运行工况信息。告警处理应满足以下要求：a)应支持告警信息分级、分区处理及展示功能；b)应支持告警级别的设置；c)应支持对告警信息的人工抑制功能；4d)告警发生时应立即推出告警条文，并伴以声、光提示，也可打印输出；e)告警信息应带有详细的时标信息，时标应精确到秒级，报警信息不得丢失和误报；f)应支持远程解除警报功能。5.3站内操作站内操作应满足以下要求：a)应支持对安全警卫设备告警功能的布(撤)防操作；b)应支持对摄像机的云镜控制和预置位调用；智能联动应满足以下要求。a)操作监视联动应支持设备操作时，联动展示对应设备的视频画面。b)消防联动应支持火灾报警时实现以下联动功能：1)开启门禁；2)联动相应的灯光照明，调用摄像机预置位。c)安全警卫联动应支持电子围栏、红外双鉴等设备入侵报警时实现以下联动功能：1)联动相应的灯光照明；2)联动视频，调用预置位，视频转至报警位置等。d)环境联动应支持以下联动功能：1)水浸报警时联动水泵启动排水；2)SF₆气体浓度越限时联动风机排风。5.5可视化展示可视化展示应满足以下要求：a)应支持以平面图、列表等多种画面方式展示辅助设施的运行状态、数据信息、告警提示等；b)应支持以曲线、棒图、饼图等方式展示模拟量数据；c)应支持以多画面的方式展示实时视频；d)应支持对实时视频的本地录像和抓图功能；e)应支持视频轮巡显示功能；f)应支持警灯、警笛威慑警示功能的实时画面展示；g)应支持存储告警产生的事件、抓图、视频等信息；h)应支持对系统运行日志查看及运行工况的展示。5.6历史数据查询历史数据查询应满足以下要求：a)应支持按时间、设备等组合查询条件对历史记录数据进行综合查询及展示；b)应支持以曲线方式展示查询的采集模拟量数据；c)应支持以事件为线索检索和回放联动的视频录像，回放过程中支持播放、暂停、停止、快放、慢5.7报表管理报表管理功能应满足以下要求：5a)应支持日报、周报、月报、季报、年报以及自定义格式报表等多种形式报表的定义和展示；b)应支持对所定义报表的调用、显示、输出及打印等功能。5.8系统配置管理系统配置管理应满足以下要求：a)应支持对用户及权限设置和管理；b)应支持对辅助设施的接入管理；c)应支持对辅助设施配置参数管理；d)应支持对接入信息的建模管理；e)应支持对告警信息的配置管理；f)应支持对联动关系配置及展示管理；g)应支持对矢量图形绘制及管理；h)应支持对数据采集周期设置。5.9接口信息传输5.9.1与变电站监控系统的接口信息传输接口信息传输应满足以下要求：a)应支持从变电站监控系统接收一次设备状态变位、保护动作和异常告警等信息；b)应支持向变电站监控系统发送辅助设施运行工况和重要告警等信息；c)与变电站监控系统的通信接口规约宜符合GB/T33602或DL/T860(所有部分)的相关要求。5.9.2与上级系统的接口信息传输接口信息传输应满足以下要求：a)应支持向上级系统发送变电站内辅助设施信息；b)应支持从上级系统接收变电站内辅助设施的操作及信息查询等命令；c)与上级系统的通信接口规约宜符合GB/T33602或DL/T634.5104相关要求。5.9.3与视频监控平台的接口信息传输接口信息传输应满足以下要求：a)应支持向视频监控平台发送实时视频和历史视频数据；b)应支持从视频监控平台接收云镜控制命令等；c)与视频监控平台的通信接口规约应符合DL/T283.1的相关要求。6性能要求6.1系统性能指标变电站辅助设施监控系统应满足如下性能要求：a)接收到联动事件至发送联动动作请求的处理时间差≤3s;b)接收到告警及实时信息至发送给变电站监控系统的处理时间差≤3s;c)接收到告警及实时信息至发送给上级系统的处理时间差≤3s;d)视频画面显示与实际事件发生时间差≤3s;e)同屏同时监视≥16路视频；6f)视频画面切换响应时间≤3s;g)视频监控子系统的数据传输至监控主机网络传输时延≤1s;h)系统对时误差≤1s;i)监控及日志数据存储时间宜不小于1年；j)CPU平均负荷率：正常时(任意30min内)≤30%,电力系统故障时(10s内)≤50%;k)网络平均负荷率：正常时(任意30min内)≤20%,电力系统故障时(10s内)≤40%;1)系统平均无故障工作时间≥30000h。6.2抗干扰能力变电站辅助设施监控系统在电磁干扰情况下，应能保证正常工作。监控主机的电磁兼容性要求应与表1符合，在进行电磁兼容性试验后监控主机应处于正常工作状态，功能正常、性能不下降。表1电磁兼容性要求序号试验项目符合标准试验等级1静电放电抗扰度试验2浪涌(冲击)抗扰度试验3射频场感应的传导骚扰抗扰度试验4工频磁场抗扰度试验7安全防护要求7.1系统在设计时应考虑安全防护的要求，采取的措施应符合GB/T36572的相关规定。7.2变电站辅助设施监控系统应采用满足安全可靠要求的软件和硬件，应封闭网络设备和计算机设备的空闲网络端口和其他无用端口。7.3监控主机应支持对网络安全事件进行感知、记录与传输。7.4变电站辅助设施监控系统与变电站监控系统之间应根据安全分区严格进行边界隔离。7.5变电站辅助设施监控系统与上级系统之间应采用电力内部专网进行互联。与其他安全等级低的信息系统之间以网络方式互联时，应采用经国家有关部门认证的专业、可靠的安全隔离设备，不得直接7.6变电站辅助设施监控系统对远方控制操作应提供充分必要的安全措施。8电源及环境要求8.1电源要求电源应满足以下要求。a)交流电源：1)应使用站内不间断电源供电；2)交流电源电压为单相220V,电压允许偏差-20%～+15%;3)交流电源频率为50Hz,允许偏差±5%;4)交流电源波形为正弦波，谐波含量小于5%。b)直流电源：71)直流电源电压为110V或220V,允许偏差为-20%～+15%;2)直流电源电压纹波系数小于5%。8.2环境要求环境要求如下。a)环境温度和湿度要求应符合表2的规定。b)大气压力：试验大气压力：86kPa～106kPa;正常工作大气压力：80kPa～106kPa。c)设备的贮存、运输极限的环境温度-25℃~+70℃,相对湿度不大于85%。d)设备使用地点应无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动源，不准许有超过发电厂、变电站正常运行范围内可能遇到的电磁场存在。应有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施。表2工作场所环境温度和湿度分级级别环境温度湿度使用场所范围℃最大变化率相对湿度”%最大绝对湿度室内遮蔽场所(户外柜)室外特定与用户协商设备内部既不应凝露，也不应结冰。8.3防雷与接地8.3.1防雷与接地要求系统的防雷与接地应符合DL/T5149的相关要求。系统的防雷措施应满足以下要求：a)系统应设有防雷和防止过电压的保护措施；b)在各种装置的交、直流输入处应设电源防雷器。系统的接地措施应满足以下要求：a)系统信号电缆遵循“一点接地”原则，接地线连接于变电站的主接地网的一个点上；b)系统的机箱、机柜、打印机外设等设备均应可靠接地。9试验方法9.1试验条件除非另有规定，正常试验大气条件应不超过下列范围：8a)环境温度：15℃~35℃;b)相对湿度：45%～75%;9.2功能试验变电站辅助设施监控系统试验环境应包括变电站辅助设施监控系统、时间同步装置、网络性能测试仪、网络报文记录及分析装置、防火墙、变电站监控系统、主站系统及各辅助设施子系统模拟装置。试验系统网络拓扑参见图1,通过各辅助设施子系统上送辅助子系统信息，查看变电站辅助设施监控系统数据接入是否正确；通过变电站辅助设施监控系统与主站系统、变电站监控系统之间数据接口测试，查看变电站辅助设施监控系统与外部系统数据接口是否遵循规约，数据内容是否正确。主站变电站环境警卫子系统配合系统(设备)网络报文记录及分析装置变电站监控系统视频监控子系统子系统照明控别子系统消防子系统子系统网络性能测试仪防火璃图1试验系统网络拓扑图9.2.2信息接入试验9.2.2.1宜采用模拟系统发送消防、安全警卫、电源监测、环境监测、照明控制及视频监控等辅助设施信息。9.2.2.2应通过DL/T860(所有部分)传输规约测试系统设置周期性上送、数据变化上送、品质变化上送及总召时间，查看设置是否生效。9.2.2.3应通过辅助设施监控系统检查接入的消防、安全警卫、电源监测、环境监测、照明控制和视频监控等信息是否正确和完备。9.2.3告警处理试验9.2.3.1模拟各辅助设施子系统上送告警信息至辅助设施监控系统。9.2.3.2通过辅助设施监控系统的告警窗口，查看告警信息分级、分区处理及展示功能是否正确和完备。99.2.3.3通过告警窗口，查看告警级别设置、告警人工抑制设置功能是否正确。9.2.3.4通过告警窗口，查看告警发生时是否及时推出告警条文，是否具备声、光提示功能。9.2.3.5通过告警窗口，查看告警信息的时标是否准确，报警信息是否丢失和误报。9.2.3.6查看是否具备远程解除警报功能。9.2.4站内操作试验9.2.4.1通过辅助设施监控系统的操作控制界面，对站内操作进行试验。9.2.4.3在操作界面，查看是否具备操作员用户名和口令验证功能，验证通过后可下发操作控制命令。和打印。9.2.5智能联动试验9.2.5.1在系统中对设备进行操作时，通过视频画面，实时跟踪操作过程中设备的状态。9.2.5.2模拟触发消防火灾报警信号，查看对应区域内的门禁和灯光照明是否打开，视频画面是否切换至火灾报警区域。9.2.5.3模拟触发电子围栏、红外双鉴等入侵报警信号，查看对应区域内的灯光照明是否打开，视频画面是否切换至入侵报警区域。9.2.5.4模拟触发水浸告警信号，查看告警区域的水泵是否启动排水。9.2.5.5模拟触发SF;气体浓度越限告警信号，查看告警区域的风机是否启动排风。9.2.6可视化展示试验9.2.6.1采用曲线、棒图、表格等方式对辅助设施的数据和运行状态进行展示，并检查图表数据是否正确。9.2.6.2以曲线、棒图、饼图等方式展示模拟量数据，并检查图形数据是否正确。9.2.6.3以多画面的方式展示实时视频，并检查视频画面是否清晰。9.2.6.4支持实时视频的本地录像和抓图功能，并检查录像和抓图存放文件是否完整。9.2.6.5支持视频轮巡显示功能，并检查视频轮巡画面是否清晰。9.2.6.6具备在实时画面中展示警灯、警笛威慑警示功能。9.2.6.7支持存储告警产生的事件、抓图、视频等信息，并检查信息是否正确和完备。9.2.6.8支持运行日志和工况的展示，并检查运行日志和工况是否正确。9.2.7历史数据查询试验9.2.7.1支持通过时间段、设备类型等筛选方式进行历史数据查询，并检查查询结果是否正确。9.2.7.2支持以曲线方式展示查询的采集模拟量数据，并检查绘制的曲线是否正确。9.2.7.3支持以事件为线索检索和回放联动的视频录像，并检查视频录像是否清晰，回放过程是否支持9.2.8报表管理试验9.2.8.1支持日报、周报、月报等多种形式报表的定义和展示，并检查报表数据是否正确。9.2.9.1查看用户及权限设置和管理功能是否正确和完备。9.2.9.2查看辅助设施的接入管理功能是否正确和完备。9.2.9.3查看辅助设施配置参数管理功能是否正确和完备。9.2.9.4查看接入信息的建模管理功能是否正确和完备。9.2.9.5查看告警信息的配置管理功能是否正确和完备。9.2.9.6查看联动关系配置及展示管理功能是否正确和完备。9.2.9.7查看矢量图形绘制及管理功能是否正确和完备。9.2.9.8查看数据采集周期设置功能是否正确和完备。9.2.10接口信息传输试验9.2.10.1搭建变电站监控系统、上级主站系统以及视频监控平台。9.2.10.2变电站监控系统向辅助设施监控系统模拟发送一次设备状态变位、保护动作和异常告警等信息。9.2.10.3辅助设施监控系统向变电站监控系统模拟发送辅助设施运行工况和重要告警等信息。9.2.10.4检查辅助设施监控系统和变电站监控系统之间数据传输的正确性，检查接口规约是否遵循GB/T33602或DL/T860(所有部分)的相关技术要求。9.2.10.5上级主站系统向辅助设施监控系统模拟下发操作及信息查询等命令。9.2.10.6辅助设施监控系统向上级主站系统模拟上送辅助设施信息。9.2.10.7检查辅助设施监控系统和上级主站系统之间数据传输的正确性，检查接口规约是否遵循GB/T33602或DL/T634.5104的相关要求。9.2.10.8视频监控平台向辅助设施监控系统模拟下发云镜控制命令。9.2.10.9辅助设施监控系统向视频监控平台模拟上送实时视频和历史视频数据。9.2.10.10检查辅助设施监控系统和视频监控平台之间数据传输的正确性，检查接口规约是否遵循DL/T283.1的相关要求。9.3性能试验9.3.1系统性能指标试验9.3.1.1模拟辅助设施子系统向辅助设施监控系统上送联动事件，查看发送联动动作报文时标与接收联动事件报文时标的时间差。9.3.1.2模拟辅助设施子系统向辅助设施监控系统发送告警及实时信息，系统产生告警事件报告，查看告警事件报告时标与告警及实时信息报文时标的时间差。9.3.1.3模拟辅助设施子系统向辅助设施监控系统发送告警及实时信息，处理后上送至上级系统，查看上送上级系统报文时标与告警及实时信息报文时标的时间差。9.3.1.4模拟辅助设施异常事件，触发联动视频摄像头，查看视频帧报文时标与事件SOE报文时标的时间差。9.3.1.5通过辅助设施监控系统的视频监视画面，查看是否同时支持显示16路视频。9.3.1.6通过辅助设施监控系统进行视频画面切换，查看切换时间差。9.