NBT 11020-2022 智能电厂设计规范

专用

人人文库

中华人民共和国能源行业标准

智能电厂设计规范

Codefordesignofsmartpowerplant

NB/T11020—2022

主编部门电力规划设计总院

：

批准部门国家能源局

：

施行日期年月日

：20235专用4

人人文库

中国计划出版社

2023北京

中华人民共和国能源行业标准

智能电厂设计规范

NB/T11020—2022

☆

中国计划出版社出版发行专用

网址

：

地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层

：11C3

邮政编码电话发行部

：100038：（010）63906433（）

北京汇瑞嘉合文化发展有限公司印刷

印张千字

850mm×1168mm1/322.2553

年月第版年月第次印刷

202341202341

印数册

1—500

人人文库☆

统一书号

：155182·1163

定价元

：21.00

版权所有侵权必究

侵权举报电话

：（010）63906404

如有印装质量问题请寄本社出版部调换

，

国家能源局

公告

2022年第5号

根据中华人民共和国标准化法能源标准化管理办法国

《》《》，

家能源局批准风力发电场维护规程等项能源行业标准附

《》237（

件等

1）、《Codefordesignofpumpedstoragepowerstations》15

项能源行业标准外文版附件现予以发布

（2），专用。

附件行业标准目录

：1.

行业标准外文版目录

2.

国家能源局

2022年11月4日

附件1：

行业标准目录（节选）

序号标准编号人人文库标准名称代替标准采标号出版机构批准日期实施日期

……

智能电厂设计中国计划

NB/T

36规范出版社2022-11-042023-05-04

11020-2022

……

前言

根据国家能源局综合司关于下达年能源领域行业标准

《2019

制修订计划及英文版翻译出版计划的通知国能综通科技

（）》（

号的要求标准编制组经调查研究认真总结智能电厂

〔2019〕58），，

设计工作经验并在广泛征求意见的基础上制定本标准

，，。

本标准的主要技术内容有总则术语基本规定总体规划设

：、、、

计系统设计功能设计现场设备网络安全数字化移交

、、、、、。

本标准由国家能源局负责管理由电力规划设计总院提出

，，

由能源行业发电设计标准化技术委员会负责日常管理由中国

，

电力工程顾问集团有限公司负责具体技术专用内容的解释执行过

。

程中如有意见或建议请寄送电力规划设计标准化管理中心地

，（

址北京市西城区安德路号邮编邮箱

：65，：100120，：bz_zhongxin

@）。

本标准主编单位中国电力工程顾问集团有限公司

：

本标准参编单位电力规划总院有限公司

：

中国电力工程顾问集团华北电力设计

人人文库院有限公司

中国电力工程顾问集团中南电力设计

院有限公司

中国电力工程顾问集团西北电力设计

院有限公司

中国电力工程顾问集团西南电力设计

院有限公司

中国电力工程顾问集团东北电力设计

院有限公司

·1·

中国电力工程顾问集团华东电力设计

院有限公司

中国能源建设集团广东省电力设计研

究院有限公司

中国能源建设集团浙江省电力设计院

有限公司

本标准主要起草人员郑慧莉毕建惠孟晓伟黄生睿

：

唐海锋李超侯新建魏春岭

许粲羚陈实陈明张祖辉

罗颖坚郑强秦鹏肖长为

魏锡年

本标准主要审查人员阎欣军鲁学农杨新民郭为民

：

华志刚孙长生刘晓亮文敏哲

马欣欣华伟专用包一鸣李俊

陈进发曾小超杜绍茂李智

张辉

人人文库

·2·

目次

总则…………………

1（1）

术语…………………

2（2）

基本规定…………………

3（4）

一般规定………………

3.1（4）

智能化分级……………

3.2（4）

总体规划设计……………

4（7）

一般规定………………

4.1（7）

架构设计………………

4.2（7）

系统设计………………专用…

5（9）

一般规定………………

5.1（9）

系统层级设计……………

5.2（9）

系统网络设计……………

5.3（10）

系统平台设计……………

5.4（12）

数据中心设计……………

5.5（15）

接口……………………

5.6（15）

功能设计…………………

6人人文库（16）

一般规定………………

6.1（16）

智能监控………………

6.2（16）

智能管理………………

6.3（18）

现场设备…………………

7（23）

一般规定………………

7.1（23）

检测或控制设备…………

7.2（23）

软测量…………………

7.3（24）

智能终端………………

7.4（24）

·1·

网络安全…………………

8（26）

一般规定………………

8.1（26）

生产控制大区……………

8.2（27）

管理信息大区……………

8.3（27）

数字化移交………………

9（28）

一般规定………………

9.1（28）

数字化设计……………

9.2（28）

数字化移交流程…………

9.3（29）

数字化移交内容…………

9.4（30）

数字化移交平台…………

9.5（30）

本标准用词说明………………

（32）

引用标准名录…………………

（33）

附条文说明…………………

：专用（35）

人人文库

·2·

Contents

………

1Generalprovisions（1）

……………………

2Terms（2）

………

3Basicrequirements（4）

……

3.1Generalrequirements（4）

…………

3.2Smartgrading（4）

…………………

4Overallplanningdesign（7）

……

4.1Generalrequirements（7）

……

4.2Architecturedesign（7）

…………专用…

5Systemdesign（9）

……

5.1Generalrequirements（9）

………………

5.2Systemarchitecturedesign（9）

…………………

5.3Systemnetworkdesign（10）

…………………

5.4Systemplatformdesign（12）

………

5.5Datacenterdesign（15）

………………

5.6Interface（15）

…………

6Functiondesi人人文库gn（16）

……

6.1Generalrequirements（16）

………

6.2Smartmonitoring（16）

………

6.3Smartmanagement（18）

…………

7Fieldequipment（23）

……

7.1Generalrequirements（23）

…………

7.2Detectionorcontrolequipment（23）

……………

7.3Softsensing（24）

…………

7.4Smartterminal（24）

·3·

…………

8Networksecurity（26）

……

8.1Generalrequirements（26）

…………………

8.2Productioncontrolarea（27）

……………

8.3Informationmanagementarea（27）

…………………

9Digitalizationhandover（28）

……

9.1Generalrequirements（28）

……

9.2Digitalizationdesign（28）

…………

9.3Digitalizationhandoverprocess（29）

…………

9.4Digitalizationhandovercontent（30）

…………

9.5Digitalizationhandoverplatform（30）

…

Explanationofwordinginthisstandard（32）

……

Listofquotedstandards（33）

………

Addition：Explanationofprovisions专用（35）

人人文库

·4·

1总则

1.0.1为规范智能电厂设计提升电厂运行和管理水平符合国

，，

家有关政策法规满足电厂安全可靠技术先进灵活高效绿色

、，、、、

环保要求制定本标准

，。

1.0.2本标准适用于火力发电厂燃气蒸汽联合循环电厂太阳

、-、

能热发电厂生物质发电厂的新建及扩建工程设计同时适用于在

、，

役机组改造工程设计

。

1.0.3本标准规定了智能电厂的总体规划设计系统设计功能

、、

设计现场设备网络安全及数字化移交等方面的基本要求

、、。

1.0.4智能电厂设计除应符合本标准外尚专用应符合国家现行有关

，

标准的规定

。

人人文库

·1·

2术语

2.0.1智能电厂

smartpowerplant

面向全生命周期利用先进智能感知技术信息技术通信技

，、、

术集成智能检测控制管理技术具有感知协调分析寻优学

，、、，、、、、

习和决策能力能够对发电环境变化快速适应并与智能电网和能

，

源需求高度协调达到安全可靠技术先进灵活高效绿色环保运

，、、、

行的电厂

。

2.0.2智能装置

smartdevice

由若干智能电子装置构成包括测量控制状态监测保护等

，、、、

全部或部分功能的装置专用

。

2.0.3智能设备

smartequipment

设备本体与相应智能装置的有机结合体具有测量数字化通

，、

信网络化功能一体化和信息互动化特征的设备

、。

2.0.4智能监控

smartmonitoring

在发电生产过程的监视与控制环节中利用先进信息技术通

，、

信技术人工智能技术控制技术采集并加工实时信息历史数据

、、，、

以及视频等辅助信息提供智能化集成化协作化的监控手段实

人人文库，、、，

现智能监视与控制等

。

2.0.5智能管理

smartmanagement

在发电企业的管理中利用先进信息技术通信技术人工智

，、、

能技术管理技术汇集融合全厂生产过程和管理过程的数据与

、，、

信息提供智能化集成化协调化的管理手段实现智能管理与辅

，、、，

助决策功能

。

2.0.6智能设备层

smartequipmentlevel

电厂生产和管理过程中利用检测或控制设备智能终端等实

，、

·2·

现现场设备智能感知控制和执行的层级

、。

2.0.7智能监控层

smartmonitoringlevel

利用先进信息通信人工智能实时控制等技术通过分散控

、、、，

制系统现场总线控制系统可编程逻辑控制器

（DCS）、（FCS）、

数据采集与监视控制系统等实现工艺系统智能

（PLC）、（SCADA）

监视与控制的层级

。

2.0.8智能管理层

smartmanagementlevel

利用先进信息通信人工智能管理等技术汇集融合电厂

、、、，、

生产过程和管理过程的数据与信息通过计算机硬件和软件实现

，

智能管理的层级

。

2.0.9软测量

softsensing

以已测过程变量为基础利用已测过程变量和待测过程变量

，

之间的数学关系通过各种数学计算和估计实现对待测过程变量

，

的测量专用

。

2.0.10数字化设计

digitalizationdesign

应用信息技术对设计对象进行表达传输处理使其形成结

，、、，

构化数字化具备完整关联关系的产品并可在电厂建设运行

、、，、、

管理过程中应用的设计模式

。

2.0.11数字化移交

digitalizationhandover

对工程建设阶段所产生的与电厂生产管理有关的静态数据进

行数字化创建及交付的工作

人人文库。

·3·

3基本规定

3.1一般规定

3.1.1智能电厂设计应综合考虑全生命周期管理特点统一规

，

划分步实施

，。

3.1.2智能电厂设计应在设计思想技术路线体系架构平台选

、、、

用集成方式等方面具有先进性和前瞻性

、。

3.1.3智能电厂应具有感知和执行智能控制互联互通信息融

、、、

合的特征并宜具有自适应自学习智能分析与决策的功能特征

，、、，

可具有自寻优的功能特征

。

3.1.4智能电厂设计应满足电厂现场设备专用监控管理的智能化

、、

要求

。

3.1.5智能电厂应采用数字化设计并集成建设期的数据进行

，，

数字化移交

。

3.1.6智能电厂设计应采用经实践证明的安全先进符合节能

、、

环保要求的技术与设备涉及安全及机组保护的新技术和新产品

。

应在试点或示范项目中成功应用并经过安全评估后采用

。

3.1.7智能电厂设计应对发电厂内与智能化相关的各区域和系

人人文库

统全面统筹考虑

。

3.1.8智能电厂的主辅机设备及工艺系统设计应满足智能监控

、

和智能管理的要求

。

3.2智能化分级

3.2.1智能电厂的智能化程度根据科学技术发展电厂和社会需

、

求变化可分为初级阶段中级阶段高级阶段

、、。

3.2.2初级阶段的智能电厂应提高控制能力与自动化水平系统

、

·4·

决策支持能力应实现不同业务之间的信息互动和基于人机协同

，

的运行控制与系统优化并应符合下列规定

，：

1应采用数字化设计并进行数字化移交

；

2现场设备宜采用智能设备

；

3应利用计算机网络通信等技术实现发电厂信息数字化

、、，

采集传输和存储

、；

4应实现在少人干预少人值守的条件下使电厂生产全过

、，

程处于安全可靠受控状态满足安全生产和经济环保运行的

、、，

要求

；

5应在感知和信息融合的基础上对电厂的数据进行处理与

，

分析实现信息协同与共享

，；

6可根据需要配置移动应用智能终端等

、。

3.2.3中级阶段智能电厂除应符合本标准第条的规定外

3.2.2，

还宜实现运行控制和系统优化具有自适应专用和自学习能力并应符

，，

合下列规定

：

1对功能性故障具有自愈能力对运行环境具有自适应

，

能力

；

2应采用先进智能控制技术根据影响因素的变化自动调整

，

控制策略参数和管理方式适应机组的各种运行工况在正常运

、，；

行工况下宜实现无人干预少人值守的智能发电

，，；

3基于生产控制系统和信息管理系统等提供的数据资源利

人人文库，

用模式识别数据挖掘等技术通过对长期积累的运行维护数据和

、，

经营管理数据的分析与学习识别电厂生产经营中关键指标的关

，

联性和内在逻辑形成电厂生产运营的有效知识库实现智能

，，

管理

。

3.2.4高级阶段智能电厂除应符合本标准第条的规定外

3.2.3，

还宜具有自寻优和自主决策的能力并应符合下列规定

，：

1应基于数据资源和知识利用寻优算法实现对机组运行

、，，

效能电厂经营管理外部监管与市场等信息的自动分析处理根

、、，

·5·

据分析结果对机组运行方式电力交易行为等持续自动优化提升

、，

电厂安全经济环保运行水平

、、；

2应在资源和数据的基础上利用网络通信大数据人工智

，、、

能等技术通过对数据的自动检测关联组合等处理实现对电厂

，、、，

生产过程和经营管理的全息观测与全局关联分析

；

3应基于电厂数据资源和知识库流程优化等技术评估识

、，

别生产经营管理策略的有效性为电厂运营提供科学的决策支

、，

撑实现智能分析与决策

，。

专用

人人文库

·6·

4总体规划设计

4.1一般规定

4.1.1应根据控制和管理智能化水平要求制订智能电厂总体规

划满足项目在设计制造安装运行维护等各阶段的实际需求

，、、、。

4.1.2智能电厂总体规划设计应符合系统性实用性先进性

、、

要求

。

4.1.3智能电厂总体规划应包括电厂智能化建设范围原则水

、、

平安全策略信息编码等

、、。

4.1.4智能电厂总体规划应提出主辅机设备及工艺系统的设计

、

和招标依据专用

。

4.2架构设计

4.2.1应结合上级机构智能发电总体规划综合考虑电厂实际需

，

要和目前信息化数字化智能化技术发展现状确定智能电厂的

、、，

构建要素

。

4.2.2智能电厂总体架构应包括下列内容

：

1系统层级的划分

人人文库；

2应用功能的界定

；

3平台模式的选择

；

4各系统层级间的网络模式

；

5总体和各系统层级的安全防护体系

。

4.2.3智能电厂的系统层级宜按智能设备层智能监控层智能

、、

管理层划分

。

4.2.4应用功能宜按层级设置智能数据采集及处理智能监控

、、

智能管理等功能

。

·7·

4.2.5智能监控平台应独立设置智能管理平台数字化移交平

；、

台宜合并为一个平台并采用同一数据平台也可根据电厂实际情

，，

况分开设置

。

4.2.6智能电厂网络应包括智能监控层网络和智能管理层网络

。

4.2.7智能电厂各系统层级的网络安全防护体系应按安全分区

、

网络专用横向隔离纵向认证综合防护的原则设置

、、、。

专用

人人文库

·8·

5系统设计

5.1一般规定

5.1.1智能电厂系统设计应符合智能电厂总体规划的要求

。

5.1.2智能电厂系统设计应包括智能监控和智能管理系统层级

、

网络平台数据中心及接口的设计

、、。

5.1.3智能电厂各系统时钟应同步

。

5.1.4智能电厂系统数据平台应满足性能可靠性兼容性等要

、、

求并具有可伸缩性应能够适应不同规模的应用业务硬件平台

，，，

和数据库应具有扩展性软件应具有升级功能

，专用。

5.2系统层级设计

5.2.1智能电厂系统层级宜按智能设备层智能监控层智能管

、、

理层的统一架构设计

。

5.2.2智能电厂智能设备层智能监控层智能管理层之间的信

、、

息传输应符合下列规定

：

1智能设备层的感知设备应将感知信息上传至智能监控层

或智能管理层与智能监控层相连的执行设备应接受智能监控层

；人人文库

的指令与智能管理层相连的执行设备应接受智能管理层的指令

，；

2智能监控层应采集智能设备层的感知信息将感知的实时

，

数据中间计算数据历史数据等传输至智能管理层并将控制指

、、，

令传输到智能执行设备

。

5.2.3智能设备层应包括感知设备执行设备智能终端等

、、。

5.2.4智能设备层应实现发电厂生产过程和管理过程中的测量

和感知数据上传以及执行等感知设备应检测和识别设备系

、。、

统过程环境物料状态等信息宜检测和识别人员的状态

、、、，。

·9·

5.2.5智能监控层应以发电生产过程各实时监控系统为基础部

，

署智能控制器计算服务器数据分析服务器智能控制应用网等

、、、

资源

。

5.2.6智能监控层应实现智能监视智能控制智能分析等智能

、、

发电相关业务应用

。

5.2.7智能监控层应配置系统软件和相关应用软件

。

5.2.8智能管理层应包括建设阶段和生产阶段的智能管理仿真

、

和培训等系统

。

5.2.9智能管理层硬件设备应包括服务器存储设备网络设备

、、

等并配置相关的系统软件和应用软件

，。

5.2.10智能管理功能可根据需要部署在电厂智能管理系统的服

务器中也可通过上级公司统一部署的云服务实现或者采用二者

，，

相结合的方式实现

。专用

5.3系统网络设计

5.3.1智能电厂系统网络设计应包括智能监控层和智能管理层

网络设计应符合电厂安全分区的规定并满足功能性可靠性兼

，，、、

容性扩展性安全性可管理性和可维护性等要求

、、、。

5.3.2智能电厂系统网络架构和各子系统网络拓扑应满足智能

电厂总体规划和功能配置的要求

。

5.3.3智能监控层网络应包括输入输出通信网络和实时控制通

人人文库/

信网络可根据需要为智能应用设置智能控制应用网络智能监

，。

控层网络应采用独立的专用网络

。

5.3.4输入输出通信网络应满足智能检测与智能控制数据传输

/

的要求

。

5.3.5实时控制网络应采用冗余配置并可根据需要采用分域

，

设计

。

5.3.6各智能应用功能使用的实时和历史数据宜通过智能控制

应用网与实时历史数据库交互

。

·10·

5.3.7智能管理层网络宜按照核心交换汇聚交换和接入交换三

、

级结构进行规划设计并应支持与外部通信网络的互连

，。

5.3.8智能管理层核心网络应按双网冗余配置在有特殊需求

，

时可对部分或全部网络进行双网冗余配置

，。

5.3.9智能管理层网络应采用以核心交换设备为通信枢纽的交

换式以太网技术并应选择高性能交换机作为数据中心存储网络

，

和业务网络的数据核心交换机

。

5.3.10智能管理层网络应为各类计算机互联互通提供数据通

道共享信息系统中心资源并应符合下列规定

，，：

1核心交换机应采用双机热备配置核心层带宽宜采用万

，

兆接入层交换机可配置端口供电交换机

，；

2互联网接口应配置防火墙入侵检测等安全设备

、；

3服务器资源应利用云计算技术实现基础资源的统一管理

和调配提高服务器与存储的利用效率专用

，；

4有安全需求的计算机网络子系统应划分为多个网段或多

个虚拟局域网

。

5.3.11当智能管理层单独设置智能安防系统时智能安防系统

，

应设置独立的服务器集成各个子系统汇总各种数据信息和记

，，

录接入电厂的管理信息网也可通过防火墙将需要的信息上传

，；，

至上级公司数据中心并应符合下列规定

。：

1应为各前端设备与平台之间的互联互通提供数据通道

人人文库；

2安防系统宜采用前端接入层汇聚层核心层组成三层架

、、

构相关流媒体存储等服务器连接至核心层完成相关系统的

，、，

管理

；

3安防设备应具有智能化和网络化的特征应具有标准化的

，

通信接口支持标准化的通信协议满足即插即用要求

，，。

5.3.12智能管理层网络宜为通用移动终端或专用终端设备提供

无线网络或移动通信网络接入

。

5.3.13无线网络宜用于智能管理层并应满足信息安全的要求

，。

·11·

无线网络与移动互联的设备应采用高可靠性的满足国家相关安

、

全要求的设备组网

。

5.3.14时钟同步装置应具备接收卫星时间信号的能力实现时

，

间信号的跟踪同步应为智能监控层和智能管理层提供时间基准

，，

确保各环节的时间一致性和采样信息的准确性

。

5.3.15智能监控层和智能管理层之间的通信接口应遵循多种开

放协议使用标准的数据访问和接口规范具有良好的可扩展性

，，，

并满足安全防护的相关要求

。

5.4系统平台设计

5.4.1系统平台应实现生产过程动态数据管理数据和工程建设

、

过程中静态数据的集成对电厂生产实时数据环境数据设备信

，、、

息管理信息等进行统一规划治理存储和发布并应符合下列