電站新能源場(chǎng)站電力監(jiān)控系統(tǒng)基本情況介紹

電站新能源場(chǎng)站電力監(jiān)控系統(tǒng)基本情況介紹

1.1監(jiān)控系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為分層、分布式布置，傳輸介質(zhì)采用屏

蔽雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纜，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括兩部分：

站級(jí)控制層和間隔級(jí)控制層。站級(jí)控制層計(jì)算機(jī)故障停運(yùn)

時(shí)，間隔級(jí)控制層應(yīng)能安全運(yùn)行，間隔級(jí)I/O單元必須按電

氣單元配置，一個(gè)元件故障不會(huì)引起誤動(dòng)，一個(gè)單元故障不

會(huì)影響其它單元的正常工作。I/O模件可帶電拔插。計(jì)算機(jī)

監(jiān)控系統(tǒng)更換硬件或軟件時(shí)，不丟失歷史數(shù)據(jù)。

站級(jí)控制層需采用100M以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式。

就地設(shè)測(cè)控單元,采集變壓器及開(kāi)關(guān)柜、溫控器、逆變

器本體信息。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)故障時(shí)不會(huì)引起電氣運(yùn)行設(shè)備（如開(kāi)

關(guān)、刀閘、地刀等）誤動(dòng)，不會(huì)影響與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口

的智能設(shè)備（如保護(hù)、自動(dòng)裝置、光伏逆變器等）正常運(yùn)行。

與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口的智能設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)影

響計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有綜合終端（該裝置在調(diào)度自動(dòng)化技

術(shù)規(guī)范中配置），不再獨(dú)立設(shè)置RTU裝置，綜合終端數(shù)據(jù)直

采直送，除采用專(zhuān)用通道傳輸外，所采集數(shù)據(jù)依據(jù)省調(diào)、地

調(diào)要求加密傳輸特定信息。

1.2系統(tǒng)性能指標(biāo)

121*****電站監(jiān)控系統(tǒng)具有如下性能指標(biāo)：

a）系統(tǒng)可用性指標(biāo)：雙機(jī)系統(tǒng)可用率不小于99.9%。

b）系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間（MTBF）不小于20,000h,

間隔層設(shè)備平均故障間隔時(shí)間（MTBF）不小于30,000h。

c）主機(jī)正常負(fù)荷率宜低于30%,事故負(fù)荷率宜低于

50%。網(wǎng)絡(luò)正常負(fù)荷率宜低于20%,事故負(fù)荷率宜低于

40%o

d）事件順序記錄（SOE）分辯率不大于2ms。

e）動(dòng)態(tài)畫(huà)面響應(yīng)時(shí)間不大于2so

f）開(kāi)關(guān)量變位傳送時(shí)間不大于1SO

g）模數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率不小于12位，最大轉(zhuǎn)換誤差不大

于±0.5%,其中電網(wǎng)頻率測(cè)量誤差不大于0.01Hz。

h）遙控操作正確率不小于99.99%,遙調(diào)正確率不小

于99.9%O

i)整個(gè)系統(tǒng)對(duì)時(shí)精度誤差應(yīng)不大于1ms。

1.2.2設(shè)備技術(shù)要求

電源、接地與抗干擾

(1)電源

交流電壓：220V(變化范圍80%~120%額定電壓值)

頻率：50Hz(頻率47.5Hz?52.5Hz)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的交流電源高度可靠，采用不間斷電源(UPS)

供電。

(2)接地

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)不設(shè)置單獨(dú)的接地網(wǎng)，遵照"一點(diǎn)接地"

原則，接地線(xiàn)連接于發(fā)電站的主接地網(wǎng)的一個(gè)點(diǎn)上。

機(jī)箱、機(jī)柜以及電纜屏蔽層均應(yīng)可靠接地。接地引線(xiàn)應(yīng)

級(jí)）

對(duì)快速瞬變符合GB/T17121-4-44級(jí)

對(duì)沖擊（浪涌）符合GB/T17121-4-53級(jí)

對(duì)電磁感應(yīng)的傳導(dǎo)符合GB/T17121-4-13級(jí)

對(duì)工頻電磁場(chǎng)符合GB/T17121-4-84級(jí)

對(duì)阻尼振蕩磁場(chǎng)符合GB/T17121-4-105級(jí)

對(duì)振蕩波符合GB/T17121-4-122級(jí)（信號(hào)端口）

1.3監(jiān)測(cè)及控制范圍

1.3.1監(jiān)控規(guī)模要求

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的站控層及間隔層設(shè)備按發(fā)電站本期

所上35MWp規(guī)模進(jìn)行配置，各級(jí)設(shè)備具有良好的兼容性

和擴(kuò)展性。

（1）輸入/輸出方式

位置信號(hào)輸入：無(wú)源接點(diǎn)（空接點(diǎn)）方式輸入;

模擬量輸入：交流采樣。*****電站TV次級(jí)額定電壓為

100/3V或100/V3V,所用變壓器低壓側(cè)交流電壓采樣

380/220V,各側(cè)TA次級(jí)額定電流為5A。計(jì)算I、U、P、

Q、F、Wh、Varh電氣量工程值。對(duì)于要作合閘同期檢測(cè)的

斷路器，采集同期電壓。直流系統(tǒng)電流電壓等模擬量通過(guò)變

送器采用4~20mA。

電度量輸入：通過(guò)串口通信獲得。

控制信號(hào)輸出：無(wú)源接點(diǎn)方式輸出，接點(diǎn)容量為DC

、

220V10Ao

35kV綜保裝置的信號(hào)采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式或以太網(wǎng)方式

接入監(jiān)控系統(tǒng)；

各光伏發(fā)電方陣的信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器以光纖環(huán)網(wǎng)方

式接入監(jiān)控系統(tǒng)；每個(gè)直流匯流箱的進(jìn)線(xiàn)回路信號(hào)通過(guò)

RS485屏蔽雙絞線(xiàn)進(jìn)方陣數(shù)據(jù)采集器。

對(duì)于少數(shù)不能用通信方式傳送的信號(hào)，則采用電纜硬接

線(xiàn)的方式直接將信號(hào)送入相關(guān)測(cè)控裝置。

(2)電氣信號(hào)量統(tǒng)計(jì)說(shuō)明

對(duì)重要的位置信號(hào)(如要求作遙控?cái)嗦菲?按雙位置信號(hào)

統(tǒng)計(jì)；

開(kāi)關(guān)量輸出對(duì)同一設(shè)備的合閘/分閘，按一路控制量統(tǒng)

計(jì)；

(3)光伏發(fā)電方陣信息量說(shuō)明

*****電站35MWp光伏發(fā)電設(shè)備相關(guān)的所有信息通過(guò)

智能監(jiān)控單元以光纖、以太網(wǎng)和RS485的方式上傳至監(jiān)控

系統(tǒng)。

光伏發(fā)電方陣上傳的信息包括：每一個(gè)光伏逆變器進(jìn)出

口的電壓、電流和功率，逆變器輸出的交流頻率，逆變器運(yùn)

行狀態(tài)及內(nèi)部參數(shù)。

監(jiān)控系統(tǒng)能在操作員站實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)方陣數(shù)據(jù)采集器所

傳來(lái)的信息的實(shí)時(shí)顯示功能，發(fā)電量日、月、年報(bào)表功能，

長(zhǎng)條圖、曲線(xiàn)圖及圓餅圖功能，發(fā)電異常報(bào)表及警報(bào)功能，

歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，數(shù)據(jù)匯出功能，數(shù)據(jù)設(shè)定及系統(tǒng)設(shè)定功

能，使用者權(quán)限管理功能，人性化控制接口，多人聯(lián)機(jī)使用。

1.4系統(tǒng)軟件

1.4.1站控層各工作站應(yīng)采用成熟的多任務(wù)操作系統(tǒng)

Linux,它包括操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)以及各種軟

件維護(hù)、開(kāi)發(fā)工具等。編譯系統(tǒng)應(yīng)易于與系統(tǒng)支撐軟件和應(yīng)

用軟件接口，支持多種編程語(yǔ)言。

操作系統(tǒng)能防止數(shù)據(jù)文件丟失或損壞，支持系統(tǒng)生成及

用戶(hù)程序裝入，支持虛擬存儲(chǔ)，能有效管理多種外部設(shè)備。

1.4.2支撐軟件

支撐軟件主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和系統(tǒng)組態(tài)軟件。

數(shù)據(jù)庫(kù)軟件系統(tǒng)滿(mǎn)足下列要求：

今實(shí)時(shí)性：能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)快速訪(fǎng)問(wèn)，在并發(fā)操作下也能滿(mǎn)

足實(shí)時(shí)功能要求；

令可維護(hù)性：應(yīng)提供數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)工具，以便用戶(hù)在線(xiàn)監(jiān)

視和修改數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的各種數(shù)據(jù)；

令可恢復(fù)性：數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的事故消

失后，能迅速恢復(fù)到事故前的狀態(tài)；

令并行操作：應(yīng)允許不同程序（任務(wù)）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的同

一數(shù)據(jù)進(jìn)行并行訪(fǎng)問(wèn)，要保證在并行方式下數(shù)據(jù)庫(kù)的

令一致性:在任一工作站上對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行修改時(shí),

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)對(duì)所有工作站中的相關(guān)數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)

行修改，以保證數(shù)據(jù)的一致性；

令分布性：各間隔層智能監(jiān)控單元應(yīng)具有獨(dú)立執(zhí)行本地

控制所需的全部數(shù)據(jù)，以便在中央控制層停運(yùn)時(shí)，能

進(jìn)行就地操作控制；

令方便性：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)提供交互式和批處理的兩種數(shù)

據(jù)庫(kù)生成工具，以及數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)與裝入功能；

令安全性：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改，應(yīng)設(shè)置操作權(quán)限；

力開(kāi)放性：允許用戶(hù)方利用接口軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

系統(tǒng)組態(tài)軟件用于畫(huà)面編程，數(shù)據(jù)生成。滿(mǎn)足系統(tǒng)各項(xiàng)

功能的要求，值班人員提供交互式的、面向?qū)ο蟮摹⒎奖沆`

活的、易于掌握的、多樣化的組態(tài)工具，值班人員能很方便

的對(duì)圖形、曲線(xiàn)、報(bào)表、報(bào)文進(jìn)行在線(xiàn)生成、修改。

1.4.3應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件滿(mǎn)足本站監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能要求。模塊化結(jié)

構(gòu)，具有良好的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度和可擴(kuò)充性。具有出錯(cuò)檢測(cè)能

力。當(dāng)某個(gè)應(yīng)用軟件出錯(cuò)時(shí)，除有錯(cuò)誤信息提示外，不影響

其它軟件的正常運(yùn)行。應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)互相獨(dú)

立。

1.4.4通信接口軟件

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)有較多的通信接口驅(qū)動(dòng)軟件，主要是：

。與地調(diào)、省調(diào)中心的通信接口軟件；

令與電力數(shù)據(jù)網(wǎng)通信接口軟件；

令與微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的通信接口軟件；

令與廠(chǎng)用系統(tǒng)測(cè)控裝置的通信接口軟件；

令與UPS系統(tǒng)的通信接口軟件；

0與微機(jī)防誤操作閉鎖裝置的通信接口軟件；

令工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口軟件；

令集控站或辦公自動(dòng)化系統(tǒng)；

O與光伏逆變器的通信接口軟件；

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與智能設(shè)備的通信規(guī)約執(zhí)行國(guó)標(biāo)、行標(biāo)

及IEC標(biāo)準(zhǔn)。能夠完成各種通信規(guī)約的轉(zhuǎn)換，使計(jì)算機(jī)監(jiān)控

系統(tǒng)正確接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

1.4.5系統(tǒng)功能要求

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有如下的功能：

令實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理

令數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與維護(hù)

令控制操作和同步檢測(cè)

令電壓-無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)

令報(bào)警處理

令事件順序記錄

令歷史參數(shù)曲線(xiàn)

令圓面生成及顯小

。在線(xiàn)計(jì)算及制表

令電能量處理

令遠(yuǎn)動(dòng)功能

令時(shí)鐘同步

令人-機(jī)對(duì)話(huà)

今系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)

令與其它設(shè)備接口

令運(yùn)行管理功能

1.4.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與處理

1.4.1.1采集信號(hào)的類(lèi)型

采集信號(hào)的類(lèi)型分為模擬量、脈沖量和狀態(tài)量（開(kāi)關(guān)

量）0

模擬量：電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功

率因數(shù)和溫度量。

狀態(tài)量（開(kāi)關(guān)量）：斷路器、隔離開(kāi)關(guān)以及接地開(kāi)關(guān)的

位置信號(hào)、繼電保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置動(dòng)作及報(bào)警信號(hào)、

運(yùn)行監(jiān)視信號(hào)、主變壓器/所用變壓器有載調(diào)壓分接頭位置

采用的BCD碼和一對(duì)一節(jié)點(diǎn)輸入等。

1.4.1.2采集信號(hào)的處理

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集按電氣設(shè)備間隔單

元（線(xiàn)路、母線(xiàn)、分段、主變等）劃分，每個(gè)測(cè)控單元為一

個(gè)相對(duì)獨(dú)立的智能小系統(tǒng)，對(duì)所采集的輸入量進(jìn)行數(shù)據(jù)濾

波、有效性檢查、工程值轉(zhuǎn)換、故障判斷、信號(hào)接點(diǎn)消抖等

處理。

(1)模擬量的采集處理

定時(shí)采集：按掃描周期定時(shí)采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換、

濾波、精度檢驗(yàn)及數(shù)據(jù)庫(kù)更新等，掃描周期應(yīng)滿(mǎn)足性能指標(biāo)

要求。

越限報(bào)警：按設(shè)置的限值對(duì)模擬量進(jìn)行死區(qū)判別和越限

報(bào)警，其報(bào)警信息應(yīng)包括報(bào)警條文、參數(shù)值及報(bào)警時(shí)間等內(nèi)

容。

追憶記錄：對(duì)要求追憶的模擬量，應(yīng)能追憶記錄事故前

1分鐘至事故后3分鐘的采集數(shù)據(jù)。

(2)狀態(tài)量(開(kāi)關(guān)量)的采集處理

定時(shí)采集：按快速掃描方式周期采集輸入量、并進(jìn)行狀

態(tài)檢杳及數(shù)據(jù)庫(kù)更新等，掃描周期應(yīng)滿(mǎn)足性能指標(biāo)要求。

設(shè)備異常報(bào)警：當(dāng)被監(jiān)測(cè)的設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)出

現(xiàn)設(shè)備變位指示或異常報(bào)警，其報(bào)警信息應(yīng)包括報(bào)警條文、

事件性質(zhì)及報(bào)警時(shí)間。

事件順序記錄：對(duì)斷路器位置信號(hào)、繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)

等需要快速反應(yīng)的開(kāi)關(guān)量應(yīng)按其變位發(fā)生時(shí)間的先后順序

進(jìn)行事件順序記錄。

1.4.13信號(hào)輸入方式

模擬量輸入：間隔層測(cè)控單元電氣量除溫度通過(guò)變送器

輸入外，其余電氣量采用交流采樣，輸入TA、TV二次值，

計(jì)算I、U、P、Q、f、COS①;對(duì)于要作合閘同步檢測(cè)的斷

路器，還應(yīng)采集同步電壓；交流采樣頻率＞32點(diǎn)/秒；變

送器輸出為4~20mA（0~5Vl

狀態(tài)量（開(kāi)關(guān)量）輸入：通過(guò)無(wú)源接點(diǎn)輸入；斷路器、

隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)等設(shè)備，取雙位置接點(diǎn)信號(hào)。

電能量輸入：對(duì)于智能電度表可通過(guò)串口通訊采集；

太陽(yáng)能光伏方陣的信號(hào)接入：采用以太網(wǎng)或RS485的

方式送入監(jiān)控系統(tǒng)（此項(xiàng)內(nèi)容根據(jù)方陣數(shù)據(jù)采集器距離的結(jié)

果再行確定1

智能接口設(shè)備信號(hào)接入：如微機(jī)保護(hù)等采用數(shù)據(jù)通信方

式（RS232/RS485/RS485等通訊口）收集各類(lèi)信息；

1.5數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與維護(hù)

1.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：裝入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其

數(shù)值應(yīng)根據(jù)運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)變化而不斷更新，記錄著被監(jiān)控

設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的刷新周期及數(shù)據(jù)精度應(yīng)滿(mǎn)足

工程要求。

歷史數(shù)據(jù)庫(kù)：對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù)將存放在歷

史數(shù)據(jù)庫(kù)中。歷史數(shù)據(jù)應(yīng)能在線(xiàn)存儲(chǔ)12個(gè)月，與光伏電站

功率預(yù)測(cè)相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)至少保存10年。所有歷史數(shù)據(jù)應(yīng)

能轉(zhuǎn)存至光盤(pán)作長(zhǎng)期存檔。

1.5.2數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)要求

數(shù)據(jù)庫(kù)能夠擴(kuò)充和維護(hù)，保證數(shù)據(jù)的一致性、安全性；

可在線(xiàn)修改或離線(xiàn)生成數(shù)據(jù)庫(kù)；可用人一機(jī)交互方式對(duì)數(shù)據(jù)

庫(kù)中的各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行修改和增刪。可修改的主要內(nèi)容有：

令各數(shù)據(jù)項(xiàng)的編號(hào)；

e各數(shù)據(jù)項(xiàng)的文字描述；

O對(duì)開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)描述；

。各輸入量報(bào)警處理的定義；

令模擬量的各種限值；

令模擬量的采集周期；

令模擬量越限處理的死區(qū)；

0模擬量轉(zhuǎn)換的計(jì)算系數(shù)；

令開(kāi)關(guān)量狀態(tài)正常、異常的定義；

令電能量計(jì)算的各種參數(shù)；

O輸出控制的各種參數(shù)；

令對(duì)多個(gè)開(kāi)關(guān)量的邏輯運(yùn)算定義等；

令可方便地交互式查詢(xún)和調(diào)用；

令歷史數(shù)據(jù)應(yīng)能按用戶(hù)的需要進(jìn)行選擇、組合，轉(zhuǎn)儲(chǔ)到

光盤(pán)中長(zhǎng)期保存。

1.53歷史數(shù)據(jù)管理

歷史數(shù)據(jù)管理將現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)存儲(chǔ)、統(tǒng)

計(jì)、累計(jì)、積分等綜合數(shù)據(jù)處理；并可方便的進(jìn)行檢索和使

用。歷史數(shù)據(jù)內(nèi)容至少保存1年，與光伏電站功率預(yù)測(cè)相關(guān)

的歷史數(shù)據(jù)至少保存10年。能夠按照山東省調(diào)要求生成日

報(bào)