发电厂网络计算机监控系统技术规范书.docx
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发电厂网络计算机监控系统技术规范书
国电吉林江南热电厂2x300MW机组新建工程
发电厂网络计算机监控系统技术规范书
技术规范书
吉林省电力勘测设计院
2008年5月
目次
1总则
2技术要求
3设备规范
4供货范围
5技术服务
6买方工作
7工作安排
8备品备件及专用工具
9质量保证和试验
10包装、运输和贮存
附录A:
电气主接线
附录B:
输入输出信号推荐表
附录C:
检验项目要求
1总则
1.1本设备技术规范书适用于国电吉林江南热电厂2x300MW机组新建工程电力网络计算机监控系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,卖方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。
1.3如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议,则意味着卖方提供的设备(或系统)完全符合本规范书的要求。
如有异议,不管是多么微小,均应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细说明。
1.4本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时,按较高标准执行。
1.5本设备技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等法律效力。
1.6本设备技术规范书未尽事宜,由买、卖双方协商解决。
1.7本工程采用KKS编码系统。
卖方根据买方提供的《KKS编码原则》完成卖方供货范围内的设备的KKS编码。
2技术要求
2.1应遵循的主要标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB2887-1989计算站场地技术要求
GB4208-1993外壳防护等级(IP标志)
GB4943-1990信息技术设备(包括电气事物设备)的安全
GB6162-1985静态继电器和保护装置的电气干扰试验
GB9361-1988计算机场地安全要求
GB50172-1992电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范
GB14285-1993继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T2423.9-1989电工产品基本环境试验规程试验Cb设备用恒定湿热试验方法
GB/T5169.5-1997电子产品着火危险试验针焰试验
GB/T11287-1989继电器、继电保护装置的振动(正弦)试验
GB/T13702-1992计算机软件分类与代码
GB/T13729-1992远动终端通用技术条件
GB/T13730-1992地区电网数据采集与监控系统通用技术条件
GB/T14537-1993量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验
GB/T15153-1994远动设备及系统工作条件环境条件和电源
GB/T15532-1995计算机软件单件测试
GB/T16435.1-1996远动设备及系统接口(电气特性)
GB/T17626.1-1998电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论
GB/T17626.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3-1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T17626.4-1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T17626.5-1998电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T17626.6-1998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/T17626.8-1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验
GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验
GB/T17626.11-1998电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验
GB/T17626.12-1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验
DL476-1992电力系统实时数据通信应用层协议
DL5000-2000火力发电厂设计技术规程
DL5002-1991地区电网调度自动化设计技术规程
DL5003-1991电力系统调度自动化设计技术规程
DL/T621-1997交流电气装置的接地
DL/T630-1997交流采样远动终端技术条件
DL/T634-1997基本远动任务配套标准
DL/T645-1997多功能电能表通信规约
DL/T659-1998火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程
DL/T667-1999继电保护信息接口配套标准
DT/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
DL/T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程
DL/T667-1999火力发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规定(报批稿)
2.2环境条件
2.2.1周围空气温度:
最高温度:
+36.2℃
最低温度:
-40.3℃(运输、储存温度-40℃)
2.2.2环境相对湿度:
年平均值:
70%
2.2.3海拔高度:
<1000m
2.2.4地震烈度:
7度(a=0.1g)
2.2.5防护等级:
IP30
2.3工程条件
2.3.1工程概况
1主接线型式:
(详见附录A)
2各级电压及出线数量:
220kV出线:
2回
3发电机变压器组:
台数:
2
发电机容量:
300MW
电压:
20kV
CosΦ:
0.85
主变压器容量:
370MVA
电压:
220/20kV
接线组别:
YN,d11
4起动/备用变压器
台数;1
容量;40/25-25MVA
电压;220/6.3kV
接线组别:
Yn,d11-d11
2.4基本技术条件
2.4.1型式
2.4.2工作电源
2.4.2.1交流
1额定电压:
220V
+10%
-15%
2频率:
50Hz±0.5Hz
3波形:
正弦,波形畸变因素不大于5%
2.4.2.2直流
1额定电压:
110V
+15%
-20%
2纹波系数:
不大于5%
2.4.3输入信号
额定电压有效值:
In=100V,
额定电流有效值:
In=5A
采用交流输入。
2.4.4主要性能指标
1系统可用率:
不小于99.9%
2系统平均故障间隔时间(MTBF):
不小于20000小时
3输入及输出信号响应时间:
不大于2秒
4事件顺序记录分辨率(SOE):
不大于2毫秒
5模拟量数据更新周期:
不大于2秒
6数字量数据更新周期:
不大于1秒
7动态画面响应时间:
不大于2秒
8遥控、遥调正确率:
不小于99.99%
9遥控、遥调命令传送时间:
不大于4秒
10遥测信息传送时间:
不大于3秒
11遥信变位传送时间:
不大于2秒
12远动信息的海明距离:
不小于4
13模数转换分辨率:
不小于12位
14模拟量测量综合误差:
不大于0.5%
15电网频率测量误差:
不大于0.01Hz
16整个系统对时精度:
不大于1ms
17各CPU的平均负荷率:
正常时(任意30min内):
低于30%
电力系统事故时(10s内):
低于50%
2.5功能和性能
2.5.1监控网络结构
卖方提供的计算机监控系统应采用开放、分层分布式网络结构,整个系统分成站控层和间隔层。
计算机监控系统应组态灵活,具有较好的可维修性和可扩性,计算机系统应采取有效措施,以防止由于各类计算机病毒侵害造成系统内存数据丢失或系统损坏。
站控层网络结构采用以太网,间隔层采用现场总线或其他性能优良的网络结构,网络设备至少应包括集线器、联接器、通信电缆或光缆、光电转换器等。
连接到数据通信网络上的任一系统或设备发生故障,不应导致通信系统瘫痪或影响其它联网系统和设备的工作。
通信网络通讯速率应满足系统实时性要求,并不小于1Mbps。
当数据通信网络中出现某个差错时,系统应自动采取安全措施,如自动要求重发该数据、切除故障设备或切换至冗余的装置等。
2.5.2主要功能
计算机监控系统应完成对整个发电厂网络部分电气设备的监测、控制及远动信息传送等各种功能,卖方应在其投标文件中详细陈述所供系统的功能及其实现的方法,以满足各种运行工况的要求,其主要功能至少如下:
2.5.2.1数据采集与处理,能通过现场(I/O)测控单元采集有关信息,检测出事件,故障,状态,变位信号及模拟量正常,越限信息等,进行包括对数据合理性校验在内的各种预处理,实时更新数据库,其范围包括模拟量,数字量和脉冲量等。
1)模拟量采集包括电流、电压、有功、无功、频率、功率因数等电量和温度等非电量,卖方应采用交流采集方式,对不能实现交流采集的非电量可采用直流采集方式,并实现如下功能∶
·定时采集:
按扫描周期定时采集数据并进行相应转换、滤波、精度校验及数据库更新等。
·越限报警:
按设置的限值对模拟量进行死区判别和越限报警,其报警信息应包括报警条文、参数值及报警时间等内容。
2)数字量采集包括断路器,隔离开关以及接地刀闸的位置信号,保护动作信号、运行监视信号及有载调压变压器分接头位置信号等,并实现如下功能:
·定时采集:
按扫描周期定时采集输入量并进行光电隔离,状态检查及数据库更新等。
·设备异常报警:
当状态发生变化时,应进行设备异常报警,其报警信息应包括报警条文、事件性质及报警时间。
·事件顺序记录(SOE)和操作记录:
对断路器位置信号、继电保护动作信号等需要快速反应的开关量应采用中断方式,并按其变位发生时间的先后顺序进行事件顺序记录。
3)电度量的采集包括有功电度和无功电度等,并实现如下功能:
应能连续采集电度量,并能根据各回路PT、CT二次变比及电度表参数计算并转换为实际电度量进行累加,应能对采集的电度量进行分时段和方向进行统计,当系统因故中断计量时,应能进行人工置数保证其电量累计的正确性,同时应有保护措施,不丢失原累积值,具有与相应模拟量平均值进行校核的功能,当旁路代线路时,应能自动将旁路电度表的累计值加到被代线路上去,穿越潮流功率的电度量应分别统计。
2.5.2.2监视
能通过CRT对主要电气设备运行参数和设备状态进行监视,画面调用采用键盘、鼠标或跟踪球。
应显示的主要画面至少如下:
·电气主接线图,包括显示设备运行状态、潮流方向、各主要电气量(电流、电压、频率、有功、无功)等的实时值
·直流系统图
·交流不停电电源(UPS)系统图
·趋势曲线图,包括历史数据和实时数据
·棒状图
·计算机监控系统运行工况图
·各机组及全厂发电容量曲线
·各种保护信息及报表
·控制操作过程记录及报表
·事故追忆记录报告或曲线
·事故顺序记录报表
·操作指导及操作票、典型事故处理指导及典型事故处理画面
·各种统计报表
2.5.2.3报警
当所采集的模拟量发生越限,数字量变位及计算机系统自诊断故障时应进行报警处理。
报警方式应分为两种:
一种为事故报警,一种为预告报警,前者为非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号,后者为一般性设备变位,状态异常信号,模拟量越限,计算机监控系统的事件异常等。
事故报警和预告报警应采用不同颜色,不同音响给以区别,并具有人工确认、自动或手动复归等功能。
对重要模拟量越限或发生断路器跳闸等事故时,应自动推出相关事故报警图面和提示信息,并自动启动事件记录打印机。
2.5.2.4控制和操作
计算机监控系统应能根据操作员输入的命令实现断路器、隔离开关及接地刀闸等的正常操作,倒闸操作和其它必要的操作。
计算机监控系统应能实现有载调压变压器分接头位置的自动及手动调节、无功设备的投切及无功电压的自动控制。
对需要同步的各断路器应能进行同步检定,实现“捕捉”同步合闸。
为保证控制操作的安全可靠,整个系统应有安全保护措施,至少应能实现操作出口的跳合闸闭锁,并发性操作闭锁及键盘操作时的权限闭锁,同时记录操作项目及时间等。
应能实现断路器、隔离开关及接地刀闸的正常操作和间隔层现场操作的“五防”闭锁功能。
运行人员发出的任何控制和调节指令均应在1秒或者更短的时间内被执行。
已被执行完毕的确认信息也应在2秒内(或更短)在CRT上反映出来。
2.5.2.5统计计算
除应按运行要求,对电流、电压、频率、功率和电能量进行统计分析外,还能在线方式地按照数值变换和规定时间间隔不断处理和计算下述各项内容,但不限于此:
·有功、无功,功率因数计算
·电能量的分时段、分方向累计及电能量平衡统计
·开关投/退及保护动作次数的统计
·监控设备、无功装置投退率计算
·全厂发电总有功功率、厂用电总有功功率和全厂厂用电率
·线损管理计算
·变压器负荷率计算
·主要设备运行小时数统计
2.5.2.6制表打印
报表分成正常打印和异常打印,启动方式分为定时启动,人工召唤和事件驱动。
·定时启动:
定时打印运行人员所需的各种报表,如按时、值、日、月报表打印等。
打印时间应可设定。
·事件驱动:
自动随事件处理结果输出,包括:
系统设备运行状态变位;测量值越限;遥控操作记录;系统操作记录;遥信记录;事件顺序记录,事件追忆记录。
·人工召唤:
由运行人员通过人机界面召唤启动打印所需的报表。
2.5.2.7人机接口
具有友好的人机联系手段,使运行人员可以清晰方便地了解运行情况,并提供输入手段,实现对厂内生产设备的控制,参数修改等项工作。
人机接口设备包括彩色屏幕显示器,功能键盘、汉字打印机。
它不但为运行人员提供对变电站实时监控的各种手段,而且具有对监控系统在线自诊断,投、退设备的功能,其实现的功能至少如下:
·调画面、一览表、测点索引
·模拟量限值的修改
·对变电站可控设备发出控制操作命令
·日期和时钟的设置
·测点的投退
·智能I/O模件、打印机等监控设备的投退
·各种参数的设置
·操作票的显示,在线编辑和打印
·报警确认和画面清闪
2.5.2.8同步对时
计算机监控系统应配置卫星时钟设备,以接受全球卫星定位系统GPS的标准授时信号,对系统内各有关设备的时钟进行校正。
计算机监控系统时间与标准时间GPS的误差不大于1微秒。
授时方式应灵活方便,可采用硬对时,软对时或软硬对时的组合方式,卖方应提出自己的方式。
卫星时钟应由GPS接收机和守时钟组成,以避免卫星失锁和时间跳变造成的时间误差。
当接受器出现故障不能接收卫星信号时,站控层主机的时钟应能维持系统的正常运行。
2.5.2.9远动功能
1)计算机监控系统应具有RTU的全部功能,远动信息、主要技术参数、信息传输方式和通道,应符合调度自动化设计技术规程(DL5003-91、DL5002-91)。
满足电网调度实时性、安全性、可靠性及实用化要求。
远动通讯规约应满足调度主站的要求,建立规约库,其主要规约有:
101、104、CDT、、等。
卖方提供的通讯规约应经过入网检测。
远动通信设备应具有以网络通信方式与国家电力数据网通信的功能。
远动通信设备站应直接从间隔层获取调度所需的数据,实现远动信息的直采直送。
远动通信设备可由GPS进行时钟校时,也可实现与调度的时钟同步。
远动通信设备应具有运行维护接口,具有在线自诊断,远方诊断,远方组态及通讯监视功能。
卖方应承诺与调度端联调成功,并在工厂验收前通过用户的联调。
2.5.2.10电能量管理
计算机监控系统应能实现电能量管理、计量等功能。
2.5.2.11自诊断
系统能在线诊断监控系统中各设备的故障和软件运行情况,在线诊断出设备故障时自动进行冗余切换并告警。
当计算机系统及各单元发生故障或发生错误时,自诊断程序能正确地判断出故障内容,能对外部设备和计算机硬件进行检测,指出故障插件,使之退出在线运行,以便迅速更换。
检测结果打印记录。
2.5.3硬件要求
系统硬件应选用成熟的,先进可靠的和以微处理器为基础的工业产品设备,系统内所有的模件应是固态电路、标准化、模件化和插入式结构,并带有LED自诊断显示。
系统硬件应具有较好的可维护性,所有系统模件都应能在线插拔。
系统硬件应具有扩充能力,支持系统结构的扩展和功能的升级,系统硬件接口应采用国际标准或工业标准,支持与其它计算机网络及不同计算机厂设备的互联。
卖方应充分考虑到超高压配电装置运行时,对计算机监控系统设备的影响,系统应具有良好的电磁兼容特性,在任何情况下均不应发生拒动、误动、扰动,影响计算机监控系统的正常运行。
硬件设备能承受GB/T5169.5-1997中严酷等级为20秒的针焰试验,设备外壳应具有GB4943-1990规定的V2及以上阻燃等级。
2.5.3.1站控层设备
1.主机/操作员工作站二套(PE/1G/80G)
负责管理和显示有关的运行信息,供运行人员对变电站的运行情况进行监视和控制,包括对微机保护装置的动作信号进行远方复归、软压板的投退等。
主机/操作员工作站采用两台互为热备用工作方式,当工作机故障时,备用机自动提升为工作机、实现无扰动切换。
主机容量应满足整个系统功能要求和性能指标要求,除留有远期扩建的容量外,还应留有适当的裕度。
2.工程师(维护)工作站一套(PE/1G/80G)
工程师站,负责全站的程序开发,系统诊断,控制系统状态,数据库和画面的编辑及修改,也作为培训仿真系统。
3.继电保护工作站一套(PE/1G/80G)
继保工作站为继电保护专业设置,用于监视全所继保装置的运行状态,收集保护的事件记录及报警信息,还可收集保护装置内故障录波数据。
通过继保站可查询全所保护配置,按权限设置修改保护定值,进行保护信号复归,以及投入/退出保护(软压板方式)。
继电保护站接于站控层网络上,通过站控层网络或串行通信方式读取继保装置数据。
继保工作站配通道防雷器、MODEM卡,可用拨号方式与远方调度中心通信。
继电保护站应配置与国家电力数据网通信的接口设备。
4.远动通信设备
远动通信设备应解决与调度端的接口及规约转换,并应具备足够的通信接口,使之具备一发多收功能,远传接口应能适应微波、载波或光纤通道运行,全双工方式,具体要求在联络会上由买方确定。
5.值长工作站(具体功能应与厂级监控系统协调)一套(PE/1G/80G)
值长工作站实现对整个电力网络部分的生产调度,运行方式等管理功能。
6.防误操作设备
防误操作功能宜由操作员站实现,必要时也可设置专用防误操作设备终端,卖方应提供两套智能钥匙、锁具及配件,实现全站就地电动操作或手动操作的隔离开关和接地刀闸等的防误操作闭锁功能。
2.5.3.2间隔层设备
卖方提供的现场(I/O)测控单元应按不同电压等级及间隔独立设置,并应充分考虑电气接线特点及一次设备的布置。
用于控制断路器的现场(I/O)测控单元应具有“同步鉴定”、“无压鉴定”及“捕捉同步”三种同步检查功能供运行人员在操作员工作站上选择,并应设有解除同期的手段,同时应能完成本单元监控范围内断路器、隔离开关及接地刀闸防误闭锁功能。
所有I/O模件应由相互隔离的装置处理并应有防抖动的滤波及过电压浪涌抑制等措施,宜选用强电I/O模件以提高抗干扰能力。
在系统电源消失时,至执行机构的输出信号应控制执行机构保持失电前的位置。
I/O类型应包括如下:
1)模拟量输入:
·交流采样:
输入为5A,100V(100V/3),50Hz,三相,采样精度为电流、电压:
±0.2%,功率:
±0.5%。
2)数字量输入:
空接点输入,隔离电压不小于1500V。
3)数字量输出:
通过卖方提供的中间继电器驱动,其输出触点应满足受控回路跳合闸线圈电流容量要求一般不小于10A。
4)热电阻(RTD)输入:
应能接受三线制热电阻信号,其热电阻分度号经确定变压器厂家后在联络会上由买方提供。
I/O数量
本期I/O数量估计如下:
模拟量:
40点
开关量:
280点(包括SOE)
脉冲电度量:
20点
远期I/O数量估计如下:
(不在本期工程范围内)
模拟量:
40点
开关量:
300点(包括SOE)
脉冲电度量:
20点
以上I/O数量〔详见附录B〕仅作为卖方投标报价用,系统容量应满足买方在设计联络会上提供的实际I/O数量要求。
2.5.3.3外围设备
1.打印机
卖方配置的打印机,数量及性能应能满足定时打印、召唤打印及事故自动打印要求,并能实现互相切换。
打印机应是带微处理器的打印机(包括宽行打印机),并配置降低噪音的外壳,支架及其附件。
2.显示器
卖方应提供彩色显示器,其操作员工作站屏幕尺寸不应低于21英寸,继电保护站,值长终端屏幕尺寸为21英寸,其它各站屏幕尺寸为21英寸。
操作员站、继电保护站、值长终端显示器分辨率至少为1280×1024象素,其它各站显示器分辨率至少为1024×768象素。
每台工作站应有其独立的显示器和标准键盘(或功能键盘)及鼠标器。
3.磁盘驱动装置
卖方应提供三种类型磁盘驱动装置作为系统数据存储,即固定式硬盘,光盘和1.44M软盘驱动器。
4.时钟设备
卖方应提供GPS时钟接收装置,GPS时钟输出方式及同步脉冲输出接口数量应满足系统配置要求。
为满足授时精度要求,卖方应在投标文件中陈述其GPS接收系统采取的校时输出方式和接口,供买方认可。
2.5.3.4通信接口
计算机监控系统应完成如下系统和/或智能型设备的通信接口。
1〕数字式继电保护装置,向继电保护装置发送修改定值、投/退保护等信息,并接受继电保护装置的报警、动作、定值等信息。
2〕故障录波系统
3〕安全自动装置
4〕智能型电度表及电能计量装置
5〕机组ECMS系统
6〕网控UPS系统
7〕网控直流系统
8〕厂级实时监控系统
9〕电力通信数据网系统
10〕其他智能装置等
预留一定数量的备用接口。
2.5.4软件要求
卖方应提供完整的满足本规范书要求的软件系统包,包括系统软件、支持软件和应用软件。
所配置的软件系统应为模块化结构,以方便修改和维护。
卖方提供的所有软件应为经现场考验的成熟软件,并符合国标和国际公认的标准。
软件系统的功能可靠性、兼容性及界面友好性等指标应满足系统本期及远景规划要求。
软件应当支持用户开发新功能,开发后的软件应能在线装入系统。
软件应能支持系统的扩充,当一次系统改变或计算机监控系统扩充时,不必修改程序和重新组装软件。
所有的算法和系统整定参数应驻存在各处理器模件的非易失性存储器内,执行时不需要重新装载。
1系统软件
系统软件应具有成熟的实时多任务操作系统和完整的自诊断程序。
·操作系统应具有开放性,采用高级编程语言。
卖方应在投标文件中陈述其使用的操作系统和编程语言特征。
·查找故障的系统自诊断功能应能诊断至模件级故障。
报警功能应使运行人员能方便的辨别和解决各种问题。
卖方应明确定义系统自诊断的特征。
2支撑软件
支撑软件应包括数据库管理系统、中文处理系统和网络软件系统。
数据库应满足如下功能:
·数据库的结构应适应分散分布控制方式的要求。
·允许不同程序对数据库内的同一数据集进行并发访问,保证在并发方式下数据库的完整性和一致性。
·具有良好的可扩性和适当性,满足数据规模的不断扩充及应用程序的修改。
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- 发电厂 网络 计算机 监控 系统 技术规范