CESA-2019-1-008 智能光伏云平台数据化智能管理功能要求

ICS

团体标准

T/CESAXXXX—2020

智能光伏云平台数据化智能管理功能要求

Workorderservicefunctionalrequirementsforintelligentphotovoltaiccloud

征求意见稿

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请证明材料为专利公开通知书复印件或扉页，未公开的专利申请的证明材料为专利

申请号和申请日期。

2020--发布2020-XX-实施

中国电子工业标准化技术协会发布

T/CESAXXXX-2020

目  次

目  次.............................................................................................................................................................II

前  言...........................................................................................................................................................III

1范围...................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件...............................................................................................................................................1

3术语和定义.......................................................................................................................................................1

4数据获取...........................................................................................................................................................1

5有效数据处理...................................................................................................................................................3

6数据决策与应用...............................................................................................................................................4

参考文献.........................................................................................................................................................6

II

T/CESAXXXX-2020

前  言

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。

本文件由XXXX提出。

本文件由XXXX归口。

本文件起草单位：。

本文件主要起草人：。

III

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智能光伏云平台数据化智能管理功能要求

1范围

本文件规定了智能光伏云平台数据化智能管理的数据获取、数据处理、数据决策与应用要求。

本文件适用于建筑光伏和地面光伏系统所使用的智能光伏云平台的系统设计、平台开发、测试。

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/T13730地区电网调度自动化系统

GB17859计算机信息系统安全保护等级划分准则

GB50052供配电系统设计规范

GB50311综合布线系统工程设计规范

DL/T5003电力系统调度自动化设计技术规程

IEC61850变电站通信网络和系统

3术语和定义

3.1

模拟量analogquantity

指变量在时间上和数值上都是连续变化的物理量，也就是在一定范围（定义域）内可以取任意值（在

值域内）。

3.2

状态量Statequantity

经过任意过程后其变化只与初末状态有关，与过程路径无关。

4数据获取

4.1一般要求

4.1.1数据采集应保证对各电站发电量、设备的运行状态、运行数据等信息的实时采集，并接收到的

实时数据通过网络点对点通信方式写入到系统的实时数据库中去。

1

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4.1.2数据采集应符合点对点通信的部颁CDT规约、Polling方式、网络通信的IEC103、IEC104规约。

4.1.3数据采集传输速率为可采用300，600，1200，2400，4800，9600bps，采集时间周期不大于5

分钟。

4.1.4以厂站为单位分类组织的信息监视数据采集应包含遥测、遥信、电度、厂站的SOE数据以及通

道状态的监视数据。

4.2数据采集逻辑结构

4.2.1通过终端服务器以数字/模拟方式通信，采用CDT、IEC101、Modbus-RTU等通信规约。

4.2.2直接通过网络方式通信，采用Modbus-TCP，IEC103、IEC104等网络规约。

4.3数据采集类型

4.3.1基础数据

光伏系统采集的基础数据的对象包括光伏组件、逆变器、汇流箱、直流馈线柜、升压变、箱变和气

象环境。考虑当前和长远的应用功能需求，将采集及监视所涵盖的数据分为必采数据和扩展数据两大类，

具体如表1所示：

表1光伏集中监控数据表

序设备

必采数据扩展数据

号类型

1组件组件温度——

1、直流侧电压、电流、功率；

1、运行状态数据；

2、交流侧电压（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、

2、告警状态：网侧电压过高、过低，网侧频率过

逆变电流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、Q）、功率因素；

2高、过低，直流侧电压过高、过低，逆变器过载、

器3、逆变器本体温度；

过热、短路，散热器过热，孤岛，DSP故障、通讯

4、电量数据：日发电量、月发电量、年发电量、

故障等。

累积发电量。

1、直流输出电流；

直流2、防雷器状态；

3汇流各组串直流电压3、开关状态；

箱4、温度；

5、直流母线电压。

直流1、各端口输入直流电流；

4馈线2、直流输出电流；

柜3、直流母线电压。

升压1、高低压侧电压（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、

5变/箱电流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、Q）、功率因数；

变2、高低压侧开关状态

1、环境湿度、风速、风向、气压、直接辐射、散

气象1、环境温度；射辐射；

6

环境2、光照度2、光功率预测的数据；

3、当地气象站数据。

2

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4.3.2可选数据

光伏监控系统还可以采集升压变电站母线、并网点、保护信息、电能质量数据等数据，具体如表2

所示：

表2光伏集中监控数据表

序号设备类型采集数据

1升压变电站母线电压（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）

1、并网点开关状态；

2、并网点电压（Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca）、电流（Ia、Ib、Ic）、功率（P、

2并网点Q）、并网点上网电量；

3、功率因素、电能质量、并网点三相的电压闪变、并网点三相的电压偏差、并网

点三相的频率偏差、并网点三相的谐波THD。

3保护信息线路保护、变压器保护

1、系统频率；

2、基波电压、电流有效值；

3、各次（2到50次）谐波含有率；

4、电压、电流总畸变率；

4电能质量5、电压、电流序分量（正序、零序、负序）；

6、功率（有功、无功、视在、功率因数）；

7、电压闪变（Pst、Plt）；

8、三相不平衡度；

9、电压暂升、暂降和中断。

4.4数据补采

4.4.1数据服务器损坏、系统整体瘫痪等极端情况会导致历史数据丢失，系统提供数据补采功能用于

故障恢复后的历史数据修复。

4.4.2数据补采功能以网络方式，采用自定义的数据交换规约，向监控系统获取指定时间段内的历史

数据。

4.5数据转发

提供数据转发功能，向外系统转发数据。可根据需要指定转发内容和转发频率，支持CDT、Modbus、

IEC101、IEC104等各种主流的规约。

5有效数据处理

系统对采集的模拟量、状态量、电量等进行处理，为数据应用提供支持。

5.1模拟量处理包含以下内容：

a)将生数据转换为工程值（包括极性位处理），存入遥测值库；

b)送器残差处理，即条件复位到零处理；

c)根据合理性范围，进行合理性检查；

3

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d)越限监视（监视对象可以是源数据也可以是计算结果）。

——两档监视，即有两对上下限，分别称为上上限，上限，下限，下下限。四者关系为上上限

≥上限＞下限≥下下限。用户可选择使用其中一档或两档；

——当监视量的实时值大于上上限或小于下下限时，产生严重事故报警；

——采取延时和死区来防止运行值在限值附近波动而频繁报警。当实时值大于上限加死区或大

于上限持续指定时间时，产生用户定义的报警。同样，当实时值小于下限减死区或小于下

限持续指定时间时，也产生用户定义的报警；

——分别统计越上下限时间及合格率；

——当母线检修时，其电压不参加统计；

——越限时，画面上用自定义色且闪烁显示。

5.2状态量处理包含以下内容：

a)将接收到的遥信状态进行极性处理。统一为“1”表示合闸状态，“0”表示分闸状态，并将实

时状态存入开关库。

b)状态量根据不同的性质发出不同的报警，并进入不同的分类栏。根据相关的事故总信号及保护

信号状态决定开关是掉闸还是事故跳闸。对CDT方式的RTU具有三取二功能，以防止遥信误动。

c)状态量操作对状态量的操作分为：封锁指定遥信的合/分状态，封锁后可有颜色变化。解除/封

锁指定遥信的合/分状态。抑制/恢复告警。

d)多态数据处理：为了表示新能源发电中有关设备的运行状态，一个状态量应具有多个状态，系

统能对同一状态量的多个状态进行不同的处理。

e)遥信变位时，进行报警处理，画面上此状态闪烁显示。操作人员进行对位操作后，恢复正常显

示。

f)开关事故跳时，自动推出对应厂站的有关画面（用户自定义），产生严重报警并进行事故追忆

处理。

g)进行所需的各项旁路代路处理。保证功率总加及电量计费的正确性。

5.3电量处理包含以下内容：

a)具有按固定时间间隔（1分钟、5分钟、10分钟或按规定的间隔）对脉冲量累计值进行冻结、读

取、解冻的功能。电度量处理：

b)数据有效性、合理性判别。

c)标度变换、检错纠错处理，累计值溢出处理等功能，经格式化处理后存入实时数据库。

d)定时（时间由用户设定）给子站发冻结命令，接收子站发送的电度值，并将实测的脉冲量或数

字电度值转换成电度量。

e)利用有功功率/无功功率值累计电量。

f)计算日及峰、谷、平各时段的电量值。可根据用户需要保存到历史库中。

6数据决策与应用

6.1数据统计

6.1.1平台针对单个光伏电站、区域集中监控站分别统计以下数据：

a)供电量、发电量、当月发电量、年累计发电量、累计总发电量；日发电功率、月发电功率、年

累计发电功率；

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b)日损失电量、月损失电量、年损失电量；升压变日功率、升压变周功率、升压变月功率、升压

变年功率；

c)日发电量曲线、月发电量曲线、年发电量曲线。

6.1.2针对单个逆变器统计的数据包括发电量、损失电量、发电功率等，分别按日报、月报、年报等

报表形式进行统计。

6.1.3针对光伏电站设备统计数据还包括：运行状态、正常运行时间、故障时间等，分别按日报、月

报、年报等报表形式进行统计，可按报表内容分如下形式：

a)输出统计分析：系统针对单个光伏电站、区域集中监控站、全国光伏电站分别统计数据，日输

出最大值、日输出最大值时间、月输出最大值曲线、年输出最大值曲线。

b)故障分类统计：系统可以设定查询的光伏组件、统计方式（按部件、按光伏组件、按单个、区

域、全省光伏电站）、查询的时间段等分别进行统计；

c)事件动作信息统计：系统可以灵活的设置查询条件，如查询的组件、查询时间段，确定统计方

式及选择信息量，其中统计方式可以分为两种方式：按设备、按信息显示事件动作信息统计的查询结

果。

6.2数据计算方式

6.2.1利用支撑平台的计算服务，实现对系统内任意数据的公式定义和计算功能。计算的数据源可以

是从光伏、风电、水电等发电站设备直接采集模拟量、数字量、状态量，或者计算值、人工输入值等，

提供公式定义工具灵活方便地编辑计算公式，并支持针对计算数据源的快速查找、检索功能。

6.2.2数据计算可以是加、减、乘、除、三角、对数、绝对值、日期时间等常用算术和函数运算，无

限制的逻辑和条件判断运算，时序运算，触发运算，时段运算以及引用对象状态运算等。提供方便、友

好的界面供用户离线和在线定义计算量和计算公式。公式定义完毕应能以自动、手动两种方式校验公式

正确性和优先级，并给出相关告警。可以在线修改某计算量的分量及计算公式，并能在线增加计算点。

6.3实时监测

6.3.1系统支持远程实时监测下属光伏电站发电设备的状态信息。具体状态信息有光伏电站的实时运

行工况，总实时负荷、各光伏阵列的实时负荷和实时运行状况等实时生产情况。生产状态实时监测与显

示功能采用地形图、图标、列表等多种方式进行实时信息的表达和数据的显示。

a)实时监测光伏电站当前总发电功率、发电量、年月日累计发电量、总累计发电量、等效利用小

时数、厂用电量、安全运行天数、CO2累计减排量。

b)监测画面包括光伏子站的主接线图，主接线图的绘制与光伏电站本地控制系统的主接线图相一

致。

c)实时监控汇流箱各组串的电流电压，方阵实时功率、逆变器的实时功三相电压、三相电流、直

流侧电压、直流侧电流，母线的电流电压。

d)实时监测系统可以进行气象信息的采集，如温度、辐射量瞬时值、辐射量累计值、日照小时数。

e)实时监测控制中心内设备状况，如主变、高低压配电柜、升压变、直流系统、保护柜等。实时

监测电能质量，如功率、电压、电流、频率、功率因数等。

6.3.2通过平台对历史发电数据、实时发电数据、原始发电数据的对比分析，绘制各种预判曲线，如

绘发电量预判曲线、逆变器功率预判曲线、光照－功率预判曲线、光照预判曲线。用户可以任意选择想

要查看的时间段进行追溯查询。

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参考文献

[1]国家发改委第14号令《电力监控系统安全防护规定》

[2]国能安全[2015]36号《电力监控系统安全防护总体方案》

[3]国能安全[2014]317号《电力行业网络与信息安全管理办法》

[4]国家电网生技[2012]352号《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》

[5]工信部[2011]451号《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》

_________________________________

6

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版权保护文件

版权所有归属于该标准的发布机构，除非有其他规定，否则未经许可，此发行物及其章节不得以其

他形式或任何手段进行复制、再版或使用，包括电子版，影印件，或发布在互联网及内部网络等。使用

许可可于发布机构获取。

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智能光伏云平台数据化智能管理功能要求

1范围

本文件规定了智能光伏云平台数据化智能管理的数据获取、数据处理、数据决策与应用要求。

本文件适用于建筑光伏和地面光伏系统所使用的智能光伏云平台的系统设计、平台开发、测试。

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。

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GB17859计算机信息系统安全保护等级划分准则

GB50052供配电系统设计规范

GB50311综合布线系统工程设计规范

DL/T5003电力系统调度自动化设计技术规程

IEC61850变电站通信网络和系统

3术语和定义

3.1

模拟量analogquantity

指变量在时间上和数值上都是连续变化的物理量，也就是在一定范围（定义域）内可以取任意值（在

值域内）。

3.2

状态量Statequantity

经过任意过程后其变化只与初末状态有关，与过程路径无关。

4数据获取

4.1一般要求

4.1.1数据采集应保证对各电站发电量、设备的运行状态、运行数据等信息的实时采集，并接收到的

实时数据通过网络点对点通信方式写入到系统的实时数据库中去。

1

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4.1.2数据采集应符合点对点通信的部颁CDT规约、Polling方式、网络通信的IEC103、IEC104规约。

4.1.3数据采集传输速率为可采用300，600，1200，2400，4800，9600bps，采集时间周期不大于5

分钟。

4.1.4以厂站为单位分类组织的信息监视数据采集应包含遥测、遥信、电度、厂站的SOE数据以及通

道状态的监视数据。

4.2数据采集逻辑结构

4.2.1通过终端服务器以数字/模拟方式通信，采用CDT、IEC101、Modbus-RTU等通信规约。

4.2.2直接通过网络方式通信，采用Modbus-TCP，IEC103、IEC104等网络规约。

4.3数据采集类型

4.3.1基础数据

光伏系统采集的基础数据的对象包括光伏组件、逆变器、汇流箱、直流馈线柜、升压变、箱变和气

象环境。考虑当前和长远的应用功能需求，将采集及监视所涵盖的数据分为必采数据和扩展数据两大类，

具体如表1所示：

表1光伏集中监控数据表

序设备

必采数据扩展数据

号类型

1组件组件温度——

1、直流侧电压、电流、功率；

1、运行状态数据；