《抽水蓄能電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計規(guī)范》

ICS27.140

P59

中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準

T/CECXXXX-XXXX

抽水蓄能電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計規(guī)范

Specificationfordesignofcomputer

supervisionandcontrolsystemsinpumpedstoragepowerstations

文稿版次選擇

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布

目次

前言.............................................................................................................錯誤！未定義書簽。

1范圍.................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件..............................................................................................................................2

3術語和定義......................................................................................................................................3

4總則.................................................................................................................................................5

5場地與環(huán)境......................................................................................................................................6

5.1系統(tǒng)設備的布置及環(huán)境要求.......................................................................................................6

5.2接地與防雷...................................................................................................................................6

5.3系統(tǒng)的電磁兼容抗擾度...............................................................................................................7

6系統(tǒng)架構與功能..............................................................................................................................8

6.1系統(tǒng)架構......................................................................................................................................8

6.2系統(tǒng)功能......................................................................................................................................8

6.2.1數(shù)據(jù)采集...................................................................................................................................8

6.2.2數(shù)據(jù)處理...................................................................................................................................9

6.2.3控制與調節(jié).............................................................................................................................10

6.2.4數(shù)據(jù)通信.................................................................................................................................11

6.2.5數(shù)據(jù)存儲.................................................................................................................................12

6.2.6時間同步.................................................................................................................................12

6.2.7系統(tǒng)自診斷與自恢復.............................................................................................................12

6.2.8人機聯(lián)系.................................................................................................................................13

6.2.9系統(tǒng)維護及軟件開發(fā).............................................................................................................14

7硬件配置與選擇............................................................................................................................15

7.1電站級的配置與設備選擇........................................................................................................15

7.2網(wǎng)絡的配置與設備選擇............................................................................................................16

7.3LCU的配置與設備選擇.............................................................................................................16

7.4電源............................................................................................................................................18

8軟件的技術要求............................................................................................................................19

9二次接線........................................................................................................................................20

附錄A（資料性附錄）系統(tǒng)抗擾度要求..........................................................................................22

附錄B（資料性附錄）.....................................................................................................................27

抽水蓄能電站系統(tǒng)典型架構示意圖（環(huán)網(wǎng)）.................................................................................27

抽水蓄能電站系統(tǒng)典型架構示意圖（星網(wǎng)）.................................................................................28

附錄C（資料性附錄）計算機系統(tǒng)的典型輸入輸出量.................................................................29

附錄D（資料性附錄）計算機信號電纜與電力電纜（含母線）之間的最小距離.......................37

本規(guī)范用詞說明................................................................................................................................38

I

II

1范圍

本標準規(guī)定了抽水蓄能電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計中應遵循的一般原則。

本標準適用于抽水蓄能電站監(jiān)控系統(tǒng)場地與環(huán)境、系統(tǒng)架構與功能、硬件配置與選擇、

軟件的技術要求和二次接線的設計。

1

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適

用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本文件。

GB2312信息交換用漢字編碼字符集·基本集

GB/T2887計算機場地通用規(guī)范

GB/T17626（所有部分）電磁兼容試驗和測量技術

GB/T30094工業(yè)以太網(wǎng)交換機技術規(guī)范

GB/T36550抽水蓄能電站基本名詞術語

GB50217電力工程電纜設計規(guī)范

GB50872水電工程設計防火規(guī)范

NB/T35050水力發(fā)電廠接地技術設計導則

NB/T35076水力發(fā)電廠二次接線設計規(guī)范

DL/T578水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術條件

DL/T1174抽水蓄能電站無人值班技術規(guī)范

DL/T1100.1電力系統(tǒng)的時間同步系統(tǒng)第1部分：技術規(guī)范

DL/T5065水力發(fā)電廠計算機系統(tǒng)設計規(guī)范

SJ/T10796防靜電活動地板通用規(guī)范

2

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

抽水蓄能電站無人值班unmannedoperationofpumpedstoragepowerstation

抽水蓄能電站廠內(nèi)不需要人員值班，機組工況轉換、負荷調整由相應的調度機構或集控

中心發(fā)令并按程序自動執(zhí)行；運行人員定期到廠房巡視；當設備發(fā)生異?；蚬收蠒r，相關裝

置能自動處理，不需要運行人員到現(xiàn)場即時干預。

3.2

故障導向安全failsafe

防止一個元件的故障成為致命故障的設計特性。

3.3

分層分布分散控制hierarchicaldistributedanddecentralizedcontrol

結構采用分布式、位置采用分散式、功能安排采用分層分布式的控制方式

3.4

重要告警信息首出變量

電力系統(tǒng)事故或電站設備工作異常時，監(jiān)控系統(tǒng)應能自動在顯示器上顯示報警信息，指

示事件的性質、地點、時間和異常參數(shù)值，并對造成該事件的首要變量給出提示。

3.5

時間同步裝置timesynchronizationdevice

時間同步裝置又稱時鐘裝置，包括主時鐘和從時鐘。

3.6

主時鐘masterclock

能同時接收至少兩種外部時間基準信號（其中一種應為無線時間基準信號），具有內(nèi)部

時間基準（晶振或原子頻標），按照要求的時間準確度向外輸出時間同步信號和時間信息的

裝置。

3.7

從時鐘slaveclock

能同時接收主時鐘通過有線傳輸方式發(fā)送的至少兩路時間同步信號，具有內(nèi)部時間基

準（晶振或原子頻標），按照要求的時間準確度向外輸出時間同步信號和時間信息的裝置。

3.8

主備式時間同步系統(tǒng)

主備式時間同步系統(tǒng)由兩臺主時鐘、多臺從時鐘和信號傳輸介質組成，為被授時設備

或系統(tǒng)對時。根據(jù)實際需要和技術要求，主時鐘可留有接口，用來接收上一級時間同步系統(tǒng)

3

下發(fā)的有線時間基準信號。

4

4總則

4.1系統(tǒng)結構、技術性能和指標的設計應安全可靠，并與抽水蓄能電站的規(guī)模及計算機監(jiān)控

技術發(fā)展水平相適應。

4.2系統(tǒng)的設計應遵循如下原則：

a）提高抽水蓄能電站的安全生產(chǎn)水平；

b）提高電能質量；

c）按照無人值班的原則設計，應符合DL/T1174的要求；

d）按照故障導向安全原則設計；

e）按照分層分布分散控制原則設計。

4.3系統(tǒng)應符合國家有關電力監(jiān)控安全防護的規(guī)定。

5

5場地與環(huán)境

5.1系統(tǒng)設備的布置及環(huán)境要求

5.1.1主服務器、骨干交換機等主控級設備應布置在計算機室，計算機室應符合GB/T2887

規(guī)定，宜避開強電磁場、強振動源和強噪音源的干擾。

5.1.2計算機室宜布置在中控室附近，并應配置專用空調。

oo

5.1.3計算機室應保持室溫為18C~25C；溫度變化率應小于5°C/h，不結露；相對濕度

應為45%~65%。

5.1.4計算機室及其輔助用房的面積依設備的具體情況而定，應保證工作人員有足夠的活動

空間。凈高不小于3m，宜為3.5m左右。

5.1.5計算機室的地面采用活動地板時，應符合SJ/T10796的要求。防靜電活動地板應可

靠接地，地板以下空間高度不小于30cm。

5.1.6計算機室的建筑應采取防塵、防潮、防噪聲等措施，并按GB50872的規(guī)定進行防火

設計。

oo

5.1.7現(xiàn)地控制單元的環(huán)境溫度應保持為0C~40C。

5.2接地與防雷

5.2.1系統(tǒng)的電子電路的參考地采用共地方式還是浮空方式，應按照設備的技術要求確定。

5.2.2監(jiān)控系統(tǒng)應利用電站的主接地網(wǎng)接地，不設計算機系統(tǒng)專用接地網(wǎng)。

5.2.3系統(tǒng)盤柜的接地要求如下：

a）系統(tǒng)接地應符合NB/T35050的規(guī)定；

b）系統(tǒng)的各盤柜內(nèi)應設與柜體絕緣、截面不小于100mm2的接地銅排，盤柜內(nèi)應與接

地網(wǎng)相連的各種功能地（工作地）應采用截面面積不小于4mm2的多股銅導線連接

到上述銅排；

c）系統(tǒng)盤柜外應敷設等電位接地網(wǎng)，等電位接地網(wǎng)應符合NB/T35050的規(guī)定；

d）各盤柜內(nèi)的接地銅排應經(jīng)由截面不小于50mm2的銅纜與等電位接地網(wǎng)相連；

e）如果系統(tǒng)盤柜近旁設置有繼電保護盤柜，則二者應共用合為一體的等電位接地網(wǎng)。

系統(tǒng)的各盤柜的保護地（即安全地或機殼地），應當與電廠的主接地網(wǎng)可靠連接；

f）公共接地銅排（纜）可與近旁的繼電保護盤柜的公共接地銅排（纜）合用。

5.2.4系統(tǒng)應在可能遭受雷電侵入的部分設置防雷保護元件。防雷保護元件按三級防雷網(wǎng)絡

6

設置，最后一級應將浪涌過電壓限制在設備能安全承受的范圍內(nèi)。

5.3系統(tǒng)的電磁兼容抗擾度

系統(tǒng)的電磁兼容抗擾度宜滿足GB/T17626（所有部分）的規(guī)定，參見附錄A。

7

6系統(tǒng)架構與功能

6.1系統(tǒng)架構

6.1.1系統(tǒng)應采用分層分布架構，分別設置：

a）電站控制級（簡稱電站級）；

b）現(xiàn)地控制級。

系統(tǒng)架構示意圖參見附錄B。

6.1.2分層分布的系統(tǒng)可采用全廠單級網(wǎng)，連接電站級和現(xiàn)地控制級的所有設備；也可根

據(jù)電站的規(guī)模和復雜程度分設信息網(wǎng)和控制網(wǎng)。信息網(wǎng)連接負責報警、打印等功能的設備；

控制網(wǎng)連接負責實時監(jiān)控的設備，采用主計算機等設備實現(xiàn)兩級網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換。

6.2系統(tǒng)功能

6.2.1數(shù)據(jù)采集

6.2.1.1系統(tǒng)應具有通過硬布線和數(shù)據(jù)通信方式采集模擬量（包括電氣量和非電氣量）、開

關量和脈沖量的功能，具體內(nèi)容參見附錄B。

6.2.1.2系統(tǒng)應采集的模擬量為：

a）需監(jiān)視的量；

b）需調節(jié)的量；

c）需記錄、制表上報或存檔備查的量；

d）完成系統(tǒng)功能所需要的其他量。

6.2.1.3系統(tǒng)應采集下列電氣量：

a）機組、變壓器、母線、線路、電抗器、電容器、靜止變頻器（SFC）等設備的主要

運行參數(shù)；

b）廠用電電源及母線的主要運行參數(shù)；

c）直流電源系統(tǒng)的主要運行參數(shù)。

6.2.1.4系統(tǒng)應采集下列非電氣量：

a）機組的主要運行參數(shù)，如轉速（機頻）、轉向、溫度、振動、擺度、壓力、流量、

液位等；

b）變壓器、電抗器、電容器、SFC等的主要運行參數(shù)，如溫度等；

c）機組附屬設備及全廠公用系統(tǒng)設備的主要運行參數(shù)，如壓力、液位、流量等；

d）上/下庫閘門位置、上/下庫水位和庫容等；

e）閘門開度。

8

6.2.1.5系統(tǒng)應采集下列開關量：

a）機組的運行工況；

b）機組進/出水口閘、閥的位置信號和閘、閥及啟閉機的故障、事故信號；

c）6kV及以上電壓等級斷路器、隔離開關（包含換向開關、拖動/被拖動刀閘等）、

接地開關的位置信號；

d）0.4kV廠用電進線和聯(lián)絡空氣斷路器的位置信號；

e）近區(qū)及廠區(qū)送電線路斷路器的位置信號；

f）主變壓器有載調壓開關分接頭位置信號；

g）交直流電源系統(tǒng)的運行工況；

h）機組附屬設備、變頻啟動器及全廠公用系統(tǒng)設備的運行工況；

i）主輔機電設備的事故、故障信號；

j）主要保護及自動裝置的動作信號；

k）火災報警的總報警信號；

l）火災報警、通風空調、工業(yè)電視等系統(tǒng)的報警信號；

m）系統(tǒng)的故障信號。

6.2.1.6系統(tǒng)應能通過數(shù)據(jù)通信采集來自關口點和上級調度/集控中心規(guī)定點的電能量。不

屬于上述點的電能量，可采用脈沖量采集或通過數(shù)據(jù)通信方式采集。

6.2.2數(shù)據(jù)處理

6.2.2.1系統(tǒng)應能對采集到的數(shù)據(jù)進行處理并存入實時數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對抽水蓄能電站各主要

設備的工況和參數(shù)的巡回檢測、記錄、計算、越限報警、復限提示和顯示、打印等功能。系

統(tǒng)應建立歷史數(shù)據(jù)庫，并能將必要的運行參數(shù)和狀態(tài)存入歷史數(shù)據(jù)庫。

6.2.2.2系統(tǒng)的模擬量處理功能應包括斷線檢測、信號抗干擾、數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)合理性檢查、

工程單位變換、越復限檢查，并根據(jù)要求產(chǎn)生報警信號，記錄變量在各時段按不同時間分辨

率的變化曲線。系統(tǒng)還應具有重要的模擬量（如機組軸瓦的溫度）變化梯度的計算、記錄和

報警功能。

6.2.2.3開關量的數(shù)據(jù)處理功能應包括光電隔離、防抖動處理、硬件及軟件濾波、數(shù)據(jù)合理

性檢查等，并產(chǎn)生報警和報告。對不列入事件順序記錄的開關量應進行事件日志記錄，包括

事件的名稱、發(fā)生時間（年、月、日、時、分、秒、毫秒）、性質。

6.2.2.4系統(tǒng)應具有事件順序記錄功能，包括事件名稱、動作順序、發(fā)生時間（年、月、日、

時、分、秒、毫秒）、性質，并產(chǎn)生報警和報告。系統(tǒng)應對以下量進行順序記錄：

a）發(fā)電電動機電壓及以上電壓等級斷路器的位置信號；

b）繼電保護及安全自動裝置的動作信號；

c）水機保護動作信號。

6.2.2.5脈沖量電能量的數(shù)據(jù)處理功能應能實現(xiàn)分時段和分方向累加，并形成報表。

9

6.2.2.6系統(tǒng)可具有事故追憶的功能。啟動事故追憶的事件主要為各類電氣事故。事故追憶

范圍為事故前1min到事故后2min的上述各模擬量。啟動事故追憶的事件、事故追憶的量、

事故前后追憶的時間長度和記錄間隔均可設定和修改。進行事故追憶的量主要有：

a）110kV及以上電壓等級的各段母線頻率及三相電壓；

b）110kV及以上電壓等級出線的三相電流及有功功率和無功功率；

c）發(fā)電電動機的三相電壓、三相電流及有功功率和無功功率；

d）主變壓器的三相電壓、三相電流及有功功率和無功功率。

6.2.2.7系統(tǒng)應能實現(xiàn)下列計算功能：

a）峰谷負荷時的電量分時累計；

b）全廠總有功功率、總無功功率、廠用電總有功功率、全廠廠用電率；

c）全廠機組效率、耗水率；

d）電站輔助設備（如滲漏排水泵、空壓機等）運行時間。

6.2.2.8系統(tǒng)應能實現(xiàn)自動統(tǒng)計主設備的運行時間及事故、故障次數(shù)，機組的工況轉換次數(shù)，

機組附屬設備及全廠公用系統(tǒng)設備的運行時間和動作次數(shù)，繼電保護裝置或自動裝置的動作

次數(shù)等。

6.2.2.9系統(tǒng)應具有事故處理指導、重要告警信息首出變量提示以及其他必要的運行管理指

導功能。

6.2.3控制與調節(jié)

6.2.3.1系統(tǒng)應能實現(xiàn)如下方式的控制調節(jié)：

a）上級調度/集控中心控制調節(jié)；

b）電站級控制調節(jié)；

c）現(xiàn)地控制級控制調節(jié)。

應按照現(xiàn)地優(yōu)先的原則設計，控制調節(jié)方式切換時應無擾動。事故停機不受控制調節(jié)方

式的約束。

6.2.3.2系統(tǒng)應能實現(xiàn)如下工況轉換的控制功能：

a）系統(tǒng)應能根據(jù)預定的策略及輸入指令實現(xiàn)對機組靜止、發(fā)電、抽水、發(fā)電調相、抽

水調相等工況的自動轉換。在機組工況轉換過程中，系統(tǒng)應顯示順控流程，流程受阻時應顯

示原因，并具備自動停機的功能；

b）當水泵起動有SFC和背靠背兩種起動方式時，應具備起動方式優(yōu)先權選擇功能；

c）當使用背靠背起動方式時，被起動機組外的任何一臺機組均可被選為驅動機；

d）對于有黑啟動功能要求的電站，系統(tǒng)應能根據(jù)現(xiàn)場實際情況完成機組黑啟動的控制

操作。

6.2.3.3系統(tǒng)應能實現(xiàn)如下操作和閉鎖功能：

a）系統(tǒng)應能根據(jù)預定的策略及輸入指令實現(xiàn)斷路器和隔離開關開斷、關合等。系統(tǒng)內(nèi)

應有符合“五防”要求的邏輯閉鎖條件；

10

b）系統(tǒng)應具備進出水口閘門、進水閥、尾水事故閘門之間的閉鎖功能。

6.2.3.4系統(tǒng)可根據(jù)需要，實現(xiàn)機組輔助設備和全廠公用設備的遠方集中操作，機組輔助設

備和全廠公用設備的自動和現(xiàn)地手動操作應由設備的現(xiàn)地控制系統(tǒng)完成，現(xiàn)地控制系統(tǒng)應與

監(jiān)控系統(tǒng)相互獨立。

6.2.3.5系統(tǒng)同期裝置應具有實現(xiàn)發(fā)電、SFC拖動、背靠背拖動、線路充電四種運行方式下

的機組自動同步和手動同步的功能，及實現(xiàn)高壓開關站斷路器的手動同步和自動捕捉同步的

功能。

6.2.3.6系統(tǒng)應能實現(xiàn)機組的事故停機和緊急關閉進/出水口閘、閥的功能。當機組背靠背

啟動時，事故停機應分別通過硬布線回路同時作用于另一臺機組的事故停機回路；當機組由

SFC拖動時，事故停機同樣應分別通過硬布線回路同時作用于SFC緊急停止回路。

6.2.3.7系統(tǒng)應能實現(xiàn)機組有功功率和無功功率的調節(jié)，并應能在屏幕上顯示調節(jié)過程。

6.2.3.8自動發(fā)電控制（AGC）

a）系統(tǒng)應具備發(fā)電電動機組遠方/就地AGC功能，應能支持全廠機組成組控制和單機

控制兩種控制模式。

b）系統(tǒng)應能根據(jù)上級調度/集控中心下達的有功功率給定值或給定的負荷曲線，考慮

調頻和備用容量的需要，在躲過振動、空化區(qū)等各項限制條件下，以節(jié)水多發(fā)為目

標，按廠內(nèi)自動發(fā)電控制或有功功率聯(lián)合調節(jié)的準則確定最優(yōu)機組臺數(shù)、組合及負

荷分配。如系統(tǒng)采用開環(huán)運行，應通過屏幕顯示器將結果通知運行人員；如系統(tǒng)閉

環(huán)運行，則應通過機組LCU將控制調節(jié)信號自動作用于開停機裝置及調速器。系統(tǒng)

應能將任一機組投入或退出聯(lián)合調節(jié)。

6.2.3.9自動電壓控制（AVC）

a）系統(tǒng)應具備發(fā)電電動機組遠方/就地AVC功能，應能接收AVC主站和電站就地調控

指令，應能支持閉環(huán)自動電壓控制和開環(huán)電壓調節(jié)兩種控制模式。

b）系統(tǒng)應能根據(jù)上級調度/集控中心下達的本廠高壓母線的電壓或全廠無功功率的給定

值曲線，按廠內(nèi)自動電壓控制或機組無功功率聯(lián)合調節(jié)的準則給出每臺機組的無功功

率調節(jié)信號。如系統(tǒng)采用開環(huán)運行，應通過屏幕顯示器將結果通知運行人員；如系統(tǒng)

采用閉環(huán)運行，則應通過機組LCU將控制調節(jié)信號自動作用于自動勵磁調節(jié)裝置。

6.2.3.10系統(tǒng)宜具有發(fā)電聯(lián)合控制功能和抽水聯(lián)合控制功能。

6.2.3.11系統(tǒng)宜具有水庫水位控制功能。當下庫水位下降到規(guī)定值或上庫水位上升到規(guī)定

值時，自動閉鎖機組抽水；當下庫水位上升到規(guī)定值或上庫水位下降到規(guī)定值時，自動閉鎖

機組發(fā)電。

6.2.3.12系統(tǒng)宜具有電網(wǎng)高低頻控制功能。

6.2.3.13控制信號宜采用短脈沖方式，由各被控系統(tǒng)進行自保持。

6.2.3.14系統(tǒng)電站級設備故障時，現(xiàn)地控制單元應能獨立承擔設備的運行控制。

6.2.4數(shù)據(jù)通信

11

6.2.4.1系統(tǒng)應能通過調度通信工作站與上級調度/集控中心自動化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信，實

現(xiàn)調度自動化系統(tǒng)要求的“四遙”功能。系統(tǒng)與上級調度/集控中心的數(shù)據(jù)通信通道應冗余

配置。

與上級調度/集控中心控制系統(tǒng)信息交換也可通過遠動通信裝置實現(xiàn)，遠動通信裝置應

具備直采直送功能，遠動通信裝置具有遠動數(shù)據(jù)處理、規(guī)約轉化及通信功能，滿足調度自動

化的要求。

6.2.4.2系統(tǒng)機組LCU應能實現(xiàn)與廠內(nèi)公用設備LCU、SFC及廠用電LCU、上庫、下庫LCU

和其他機組LCU的數(shù)據(jù)通信。其他現(xiàn)地控制單元之間應能根據(jù)實際控制要求實現(xiàn)通信，傳

送相互之間所需要的信息。

6.2.4.3系統(tǒng)宜能以現(xiàn)場總線或其他數(shù)字通信方式實現(xiàn)與調速器、勵磁調節(jié)器、繼電保護裝

置、機組附屬設備控制裝置、全廠公用設備控制裝置等的數(shù)據(jù)通信。

6.2.4.4在采取硬、軟件安全措施的前提下，系統(tǒng)宜能實現(xiàn)與電站管理信息系統(tǒng)（MIS）、水

情自動測報系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)通信。

6.2.5數(shù)據(jù)存儲

6.2.5.1系統(tǒng)主計算機的數(shù)據(jù)主存儲器應有足夠的容量，存儲器容量分配中應留有40％以上

的裕量。大型抽水蓄能電站，宜配置歷史數(shù)據(jù)庫服務器（含磁盤陣列）或分布式數(shù)據(jù)庫以完

成歷史數(shù)據(jù)的存儲和管理，存儲時間不少于三年。歷史數(shù)據(jù)服務器應布置在地面。

6.2.5.2系統(tǒng)電源消失時，系統(tǒng)應保證所有的信息和數(shù)據(jù)不丟失。

6.2.6時間同步

6.2.6.1時間同步裝置主要由接收單元、時鐘單元和輸出單元三部分組成，應符合DL／T

1100.1的要求。

6.2.6.2系統(tǒng)內(nèi)應采用統(tǒng)一的時鐘，對電站級各工作站及各LCU等有關設備進行時鐘校正。

時鐘源應采用以天基授時為主,地基授時為輔的模式，建立天地互備的時間同步體系。天基

授時應以BDS（中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)BeiDouNavigationSatelliteSystem）信號為主，

GPS（全球定位系統(tǒng)GlobalPositioningSystem）信號為輔；地基授時應以地面有線基準

信號為主,以主時鐘熱備信號為輔。大型抽水蓄能電站及有條件的場合宜采用主備式時間同

步系統(tǒng)。

6.2.6.3系統(tǒng)宜采用一鐘多個授時口的方式以滿足系統(tǒng)和智能電子設備的尋時要求。

6.2.6.4授時方式應靈活方便，采用硬對時、軟對時或軟硬對時組合方式。在時間同步裝置

故障的情況下，應由電站主計算機的時鐘維持系統(tǒng)正常運行。

6.2.6.5系統(tǒng)宜向電站的繼電保護、調速系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)等被監(jiān)控設備提供統(tǒng)一的時鐘信號。

6.2.7系統(tǒng)自診斷與自恢復

6.2.7.1系統(tǒng)應具備硬、軟件在線自診斷能力，發(fā)現(xiàn)異常時應自動定位并報警。

12

6.2.7.2系統(tǒng)應具備自恢復功能，即當系統(tǒng)出現(xiàn)程序死鎖或失控時，能自動恢復到原來正常

運行狀態(tài)。對于冗余配置的設備，當診斷出主用設備故障時，系統(tǒng)應能自動發(fā)信號并無擾切

換到備用設備運行。

6.2.8人機聯(lián)系

6.2.8.1系統(tǒng)應配置方便實用的人機接口設備。其中屏幕顯示器和打印機應支持漢字功能，

漢字應滿足GB2312中一級漢字庫的要求。

6.2.8.2運行和維護人員通過人機接口設備應能實現(xiàn)下列操作：

a）發(fā)出工況轉換、有功和無功負荷增減及斷路器和隔離開關分、合等操作命令；

b）設置和修改各項給定值和限值；

c）報警點的退出與恢復；

d）系統(tǒng)的維護。

6.2.8.3系統(tǒng)應根據(jù)系統(tǒng)管理員、維護人員、運行人員的責任分別給予不同的操作權限。

6.2.8.4系統(tǒng)應自動或根據(jù)運行人員的命令，通過屏幕顯示器實時顯示廠內(nèi)主要系統(tǒng)的運行

狀態(tài)、主要設備的操作流程、事故和故障報警信號及有關參數(shù)和畫面。事故報警信號畫面應

有最高優(yōu)先權，可覆蓋正在顯示的其他畫面。

主要畫面包括：

a）電站的主接線圖；

b）機組附屬設備運行狀態(tài)圖；

c）全廠公用設備運行狀態(tài)圖；

d）機組工況轉換動態(tài)流程圖；

e）SFC設備運行狀態(tài)圖；

f）系統(tǒng)設備運行狀態(tài)圖；

g）各類曲線；

h）各類棒圖；

i）運行、操作記錄統(tǒng)計表；

j）事故、故障統(tǒng)計表；

k）用于自動控制的非電量整定值表；

l）各類運行報表；

m）各類維護管理報表；

n）操作票及操作處理指導；

o）事故處理指導。

6.2.8.5系統(tǒng)應在電站發(fā)生事故、故障時，用準確、清晰的語音向有關人員發(fā)出報警，也可

采用警鈴/蜂鳴器進行事故、故障報警。

6.2.8.6系統(tǒng)應在電站發(fā)生事故、故障時，按一定的等級設置向移動電話自動發(fā)出語音或文

13

字報警信息。

6.2.8.7系統(tǒng)可具有用電話查詢生產(chǎn)信息及事故、故障報警信息的功能。系統(tǒng)在有條件時，

系統(tǒng)可對報警信息進行分類、排序、提示重點，并根據(jù)系統(tǒng)采集的信息，利用知識庫、趨勢

分析等功能等進行設備運行狀況評估并進行報警，幫助操作人員屏蔽無用信息，發(fā)現(xiàn)設備問

題，并自動關聯(lián)相應的處理指導。

6.2.8.8系統(tǒng)應自動或按運行人員的召喚打印各主要設備的各類操作、事故和故障記錄及有

關參數(shù)、曲線、棒圖、報表和文檔。

6.2.8.9在采取硬、軟件安全措施的前提下，系統(tǒng)可支持移動端（手機或平板電腦）瀏覽和

監(jiān)視電站運行狀態(tài)的功能。

6.2.9系統(tǒng)維護及軟件開發(fā)

6.2.9.1系統(tǒng)應具有系統(tǒng)維護功能，主要有用戶管理、系統(tǒng)清理、備份處理、系統(tǒng)升級等功

能。

6.2.9.2系統(tǒng)應能允許得到授權的人員實現(xiàn)應用軟件、顯示畫面和數(shù)據(jù)庫等的編輯、調試、

裝入、卸除和修改等軟件開發(fā)功能。

14

7硬件配置與選擇

7.1電站級的配置與設備選擇

7.1.1系統(tǒng)的電站級應根據(jù)電站的裝機容量及電站在系統(tǒng)中的重要性等綜合因素設置以下

設備的全部或其中一部分：

a）網(wǎng)絡通信設備和通信介質；

b）主計算機（數(shù)據(jù)服務器）；

c）操作員工作站；

d）工程師工作站；

e）通信工作站；

f）歷史數(shù)據(jù)服務器（含磁盤陣列）；

g）語音報警工作站；

h）同步時鐘裝置；

i）大屏幕或模擬屏；

j）電源裝置；

k）外圍設備。

7.1.2電站級設備的數(shù)量可參照表7.1.2配置。當機組少于4臺和/或總裝機容量接近所列

值的下限時，設備數(shù)量按表7.1.2的下限配置。根據(jù)具體情況，可不設其中的某些設備，其

功能由其他設備承擔?？傃b機容量大于1200MW的抽水蓄能電站，可增加歷史數(shù)據(jù)庫服務器、

WEB數(shù)據(jù)服務器與信息發(fā)布系統(tǒng)等設備。

表7.1.2電廠級主要設備配置建議

電廠級設主計算操作員工作工程通信歷史語音打印機大屏同步

備機（數(shù)站（每臺帶2師工工作數(shù)據(jù)報警幕或時鐘

總裝據(jù)服務臺顯示器）作站站服務工作黑白彩色模擬裝置

機容量器）器站屏

MW（含

磁盤

陣

列）

50~3001~220~11~21~211~210~11

300~12002212212~31~20~11~2

>12002~32~312~3212~31~20~12

說明：當50~300MW容量的電站按“無人值班”原則設計時，實時數(shù)據(jù)服務器、通信工作站、

15

網(wǎng)絡通信設備等關鍵設備應冗余配置。

7.2網(wǎng)絡的配置與設備選擇

7.2.1網(wǎng)絡的選擇可按分類的不同在下列方案中選擇。

a）按物理拓撲結構分類，宜選擇星形網(wǎng)或環(huán)形網(wǎng)；

b）按使用的介質分類，可選擇雙絞線網(wǎng)或光纖網(wǎng)；

c）按傳輸速率分類，可選擇10Mb/s、100Mb/s或1000Mb/s以太網(wǎng)；

d）按端口間數(shù)據(jù)傳送的方式分類，可選擇共享式以太網(wǎng)或交換式以太網(wǎng)。大型抽水蓄

能電站應采用交換式以太網(wǎng)。

7.2.2連接中控室和計算機室設備的介質宜采用雙絞線，從LCU連接到電站級設備的介質

宜采用光纖。

7.2.3選擇網(wǎng)絡交換機時應考慮如下因素：

a）可擴展性：交換機應配置與網(wǎng)絡介質匹配的用戶端口，并留有擴展余地；端口數(shù)量

與帶寬應合理配合，以避免飽和與擁塞。

b）可靠性：交換機應支持冗余配置，包括電源的冗余配置。具有容錯功能，設備故障、

鏈路故障情況下能夠進行冗余切換。大型抽水蓄能電站的冗余網(wǎng)絡的自愈時間或雙

網(wǎng)之間的切換時間應不大于0.5s。

c）實時性：網(wǎng)絡設備的端口延遲，即從交換機接收到數(shù)據(jù)包到開始向目的端口發(fā)送數(shù)

據(jù)包之間的時間間隔，應滿足GB/T30094的要求。

d）可管理性：交換機應具備遠程管理功能，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的統(tǒng)一管理，并且能夠實現(xiàn)

故障自動報警；

e）安全性：交換機應支持端口的分級安全設定、端口與MAC地址的綁定、對空閑端口

的關閉等。

7.2.4系統(tǒng)應采用冗余網(wǎng)絡。

7.3LCU的配置與設備選擇

7.3.1LCU按監(jiān)控對象設置：

a）每臺機組應各設置一個LCU，采用發(fā)電電動機變壓器單元接線時，主變壓器由機組

的LCU監(jiān)控；采用其他方式的接線時，主變壓器可由開關站LCU監(jiān)控；尾水事故閘

門應由機組LCU監(jiān)控。

b）根據(jù)電壓等級和出線數(shù)量的多少，開關站可設置一個或兩個LCU；

16

c）廠內(nèi)的廠用電和公用設備可設置一個LCU。大型抽水蓄能電站，尤其是裝機容量超

過1200MW的抽水蓄能電站，可分別設置廠用電和公用設備的LCU，其數(shù)量也可根

據(jù)廠用電和公用設備布置的具體情況增加；

d）機組變頻啟動器和背靠背啟動可根據(jù)電站實際情況與廠用電、開關站或公用設備合

用一個LCU，或單獨設置一個LCU；

e）上水庫和下水庫設備宜分別設置一個簡化配置的LCU，上水庫進出水口閘門啟閉機

應由上庫LCU監(jiān)控；

f）中控室和計算機室如果設在遠離主副廠房和開關站的辦公樓內(nèi)，可在其中設置一個

LCU或分布式I/O。

7.3.2上、下水庫和開關站等處的廠用電和公用設備等，宜由就近的LCU進行監(jiān)控。

7.3.3LCU的基本組成可在下列型式中選取：

a）通用可編程控制器；

b）專用控制器；

7.3.4LCU應配置液晶顯示器作為人機接口，宜配置少量的儀表、指示燈、控制開關和按

鈕。LCU應配置串行通信接口和/或網(wǎng)絡接口，以實現(xiàn)與被監(jiān)控設備的數(shù)據(jù)通信并便于與便

攜式調試設備聯(lián)接。

7.3.5單機容量為100MW及以上的機組的LCU、負責變頻啟動器和背靠背啟動的LCU、廠用

電和公用設備LCU及電壓等級為220kV及以上的開關站的LCU的CPU、電源、通信等模塊，

應雙重化冗余配置。

7.3.6LCU發(fā)出的停機命令、事故閘門或進出水口閘門的關閉命令、斷路器和隔離開關的分

合命令，LCU接收的斷路器和隔離開關的位置等重要信號應采用硬接線傳送。

7.3.7LCU和被監(jiān)控的各種智能電子設備之間可采用串行通信、現(xiàn)場總線、分布式I/O和其

他數(shù)字通信技術傳送設備的狀態(tài)和報警的詳細信息。

7.3.8機組LCU應能執(zhí)行完整的緊急停機和事故停機過程控制，同時，機組LCU柜中還宜配

置一套用于水力機械事故保護的簡化的獨立繼電器接線或獨立PLC。發(fā)生重要的水機事故或

LCU冗余系統(tǒng)全部故障或工作電源全部失去時，水力機械事故停機的獨立繼電器接線或獨立

PLC應能執(zhí)行完整的停機過程控制。

水力機械事故停機的簡化的獨立繼電器接線或獨立PLC的電源應為獨立電源，與LCU

的互相獨立；其輸入信號也應與LCU的相獨立。事故停機的簡化的獨立繼電器接線或獨立

PLC的功能應力求簡單，應僅在發(fā)生重要的水力機械事故，包括過速、軸承瓦溫過高、事故

17

低油壓、按下事故停機按鈕、按下緊急關閉進水閥門按鈕等情況下啟動。

7.4電源

7.4.1系統(tǒng)電廠級設備供電可采用以下方式：

配置兩組冗余的、互為熱備用的UPS或逆變電源，蓄電池作為直流輸入電源，交流輸入

來自廠用交流電源。具體實施方案有兩種：

a）備用冗余方式：兩組相同的UPS的容量都可單獨供給全部負荷，正常運行時，一組

工作，一組備用。當工作的UPS故障時，備用的UPS接續(xù)供電。

b）并聯(lián)冗余方式：兩組相同的UPS的容量都可單獨供給全部負荷，正常運行時，兩組

UPS并聯(lián)供電。當一組UPS故障時，另一組UPS向全部負荷供電。

蓄電池可以是UPS自備的，隨UPS供貨，內(nèi)置或外置；也可采用電廠的蓄電池。

不論采用以上哪種方案，正常情況下UPS均由廠用交流電源供電，交流電源消失時，由

蓄電池供給逆變器。當兩臺UPS的整流和逆變部分都發(fā)生故障但交流電源完好時，交流電源

經(jīng)過旁路開關直接供給負荷。

UPS如果采用自備蓄電池，則應設置蓄電池狀態(tài)的監(jiān)視裝置，當蓄電池故障或容量不足

時，由其發(fā)出報警信號。

宜采用兩組并聯(lián)冗余的逆變電源、以電廠的蓄電池作為直流電源的方式。

7.4.2UPS采用自備蓄電池作為直流電源的時，蓄電池的放電時間應不小于2h。

7.4.3系統(tǒng)的LCU應采用兩路供電，宜一路取自廠用電的交流電源，一路取自電廠的直流

電源。

7.4.4容量為100MW及以上的機組的LCU和電壓為220kV及以上的開關站的LCU的電源模塊

宜雙重化配置。

7.4.5電廠內(nèi)不應設專為自動化元件供電的電源系統(tǒng)。變送器等自動化元件宜采用LCU的內(nèi)

部電源供電。

18

8軟件的技術要求

8.1系統(tǒng)應配備能夠完成全部功能的軟件系統(tǒng)，包括系統(tǒng)軟件（主要是操作系統(tǒng)）、支持軟

件和應用軟件。

8.2系統(tǒng)應采用具有良好實時性、開放性、可擴充性和高可靠性等技術性能指標的符合開放

系統(tǒng)互聯(lián)標準的操作系統(tǒng)。

8.3系統(tǒng)應配備有效的、操作方便靈活的開發(fā)環(huán)境和必要的支持軟件，支持軟件至少應包括：

a）應用程序開發(fā)工具軟件；

b）交互式數(shù)據(jù)庫編輯工具軟件；

c）交互式畫面編輯工具軟件；

d）交互式報表編輯工具軟件；

e）通信軟件，應適用于工業(yè)控制的標準協(xié)議；

f）診斷軟件，包括在線周期性診斷、請求診斷、離線診斷。

8.4應用軟件應采用模塊化結構，能擴展或修改。系統(tǒng)硬件升級時，軟件應能方便地移植。

8.5應用軟件至少應包括：

a）數(shù)據(jù)采集軟件；

b）數(shù)據(jù)處理軟件；

c）數(shù)據(jù)庫軟件；

d）數(shù)據(jù)庫接口軟件；

e）控制和調節(jié)軟件；

f）人機接口軟件；

g）報警記錄顯示和打印軟件；

h）電話語音報警和查詢軟件；

i）系統(tǒng)時鐘管理軟件；

j）系統(tǒng)服務管理軟件；

k）網(wǎng)絡管理軟件；

l）LCU編程軟件

19

9二次接線

9.1應將系統(tǒng)與抽水蓄能電站的其他控制、保護系統(tǒng)、電測量和電能計量設備作為一個完整

的系統(tǒng)，統(tǒng)一協(xié)調地進行二次接線設計。

9.2開關量輸入應以無源觸點方式接入現(xiàn)地控制單元。各開關量應直接取自事件的原始觸

點，如斷路器和隔離開關的輔助觸點等。

對于發(fā)電電動機電壓及更高電壓的開關設備，應同時輸入常開輔助觸點和常閉輔助觸點

信號。

各開關量輸入模件的公共點應在裝置內(nèi)連接在一起。

9.3現(xiàn)地控制單元的開關量輸出宜通過中間繼電器適配后以無源觸點方式引出，中間繼電器

的輸出回路宜采取消弧措施。

9.4溫度量宜用熱電阻以三線制接入現(xiàn)地控制單元的專用模件或經(jīng)溫度巡檢裝置接入。

9.5電氣量宜采用交流采樣裝置或交流采樣模塊接入，其他模擬量應采用變送器接入。當電

氣量采用交流采樣裝置并通過通信單元接入LCU時，宜設置機組有功、無功功率變送器，系

統(tǒng)母線電壓和頻率變送器。交流采樣裝置、交流采樣模塊和變送器（包括組合式變送器）的

精度應為0.5級或更優(yōu)。變送器的輸出值宜為4mA~20mA，最大負載能力應能達到500Ω。

電量變送器的響應時間應不大于300ms。

9.6現(xiàn)地控制單元的模擬量輸出值宜為4mA~20mA。

9.7中控室應設置獨立于計算機系統(tǒng)的緊急停機按鈕及上水庫進出水口事故閘門、尾水事

故閘門緊急關閉按鈕或裝置。

9.8電纜與光纜

a）電纜的選擇和敷設應符合GB50217和NB/T35076的要求。

b）所有電纜芯線的截面宜大于或等于0.75mm2。

c）傳送開關量應采用總屏蔽電纜，屏蔽層應在現(xiàn)地控制單元側一點接地。

d）模擬量、通信、測溫電阻電纜的屏蔽：

1）傳送模擬量應采用對絞分屏蔽加總屏蔽電纜，屏蔽層應在現(xiàn)地控制單元側一點

接地。對絞的兩條芯線應是同一信號的往返導體。

2）用于通信的屏蔽電纜的屏蔽層應在現(xiàn)地控制單元側一點接地。

3）測溫電阻采用三線制接線時，應采用三絞分屏蔽加總屏蔽電纜，絞合的三條芯

線應是連接同一測溫電阻的三根導體。

4）傳輸模擬量的長距離電纜的截面，應按變送器輸出的負荷能力、現(xiàn)地控制單元

模入模件的輸入阻抗及電纜長度計算校核。

e）同一電纜的各芯線應傳輸電平等級相同或相近的信號。

f）開關量輸入、模擬量輸入和輸出的信號電纜敷設時應遠離電力電纜和母線，減少二

者平行敷設的長度，二者之間的最小距離參見附錄E。以上電纜敷設時還應遠離高

20

頻電流的入地點，如避雷器和避雷針的接地點、電容式電壓互感器和耦合電容器的

接地點等。

g）計算機開關量輸入和輸出、模擬量輸入和輸出信號電纜應單獨敷設在電纜橋架的最

下一層，不宜與其他電纜混合敷設。如果必須與其他控制電纜混合敷設時，可設金

屬隔板與控制電纜分開。

h）電纜和光纜應為阻燃型，宜采用鎧裝、護套或其他預防機械損傷和蟲鼠害的措施。

21

附錄A

（資料性附錄）

系統(tǒng)抗擾度要求

表A.1外殼端口抗擾度規(guī)范

發(fā)電廠和中壓變電所高壓變電所

試驗環(huán)境現(xiàn)象基礎標準說明

等級試驗值等級試驗值

23A/m連續(xù)23A/m僅適用于CRT監(jiān)視器

1.1工頻磁場GB/T17626.8100A/m連續(xù)100A/m,連續(xù)僅適用于包含霍爾元件、磁場傳感器等對磁場敏感

55

1000A/m1s1000A/m,1s的裝置的設備

射頻電磁場輻射這個等級正常情況下允許在離設備1m到2m處使

1.2GB/T17626.3310V/m310V/m

80MHz-300MHz用便攜式輻射設備

6kV接觸放電6kV接觸放電

1.3靜電放電GB/T17626.233—

8kV空氣放電8kV空氣放電

22

表A.2信號端口抗擾度規(guī)范

連接

試驗環(huán)境現(xiàn)象基礎標準現(xiàn)地現(xiàn)場至高壓設備通信說明

等級試驗值等級試驗值等級試驗值等級試驗值

30V連續(xù)30V連續(xù)30V連續(xù)

2.1網(wǎng)頻電壓——444—

300V1s300V1s300V1s

浪涌1.2/50μs對于平衡線路和短距離數(shù)據(jù)

2.2線對地GB/T17626.521kV32kV44kV44kV總線，見IEC61000-4-5或

線對線10.5kV21kV32kV32kVGB/T17626.5的表A.1

阻尼振蕩波

試驗在下進行（覆蓋

共?！?MHzGIS

2.3GB/T17626.1221kV32.5kV32.5kV的更高頻率正在考慮中）

差模0.5kV1kV1kV

電快速瞬變脈沖4kV時采用的脈沖重復率為

2.4GB/T17626.431kV42kV×4kV×4kV

群2.5kHz

射頻場感應的傳

2.5GB/T17626.6310V310V310V310VμV

導騷擾10V=140dB()

注：×是一個開放等級，可在產(chǎn)品規(guī)范中確定。

23

表A.3低壓交流電源輸入和低壓交流電源輸出端口抗擾度規(guī)范

設備安裝位置

試驗環(huán)境現(xiàn)象基礎標準