输电线路状态监测代理CMA技术规范.docx
- 文档编号:4851100
- 上传时间:2022-12-10
- 格式:DOCX
- 页数:54
- 大小:119.97KB
输电线路状态监测代理CMA技术规范.docx
《输电线路状态监测代理CMA技术规范.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《输电线路状态监测代理CMA技术规范.docx(54页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
输电线路状态监测代理CMA技术规范
附件12:
架空输电线路状态监测代理(CMA)技术规范
国家电网公司生技部
国网电力科学研究院
2010年9月
目次
架空输电线路状态监测代理(CMA)技术规范
1 范围
本标准规定了架空输电线路状态监测代理(ConditionMonitoringAgent,以下简称CMA)的基本功能、技术要求、检验方法、检验规则、安装调试、验收、运行维护责任及包装储运要求等。
本标准适用于交流66kV~1000kV、直流±400kV~±800kV架空输电线路。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB191包装储运图示标志
GB2314电力金具通用技术条件
GB2887—2000电子计算站场地通用规范
GB4208—93外壳防护等级(IP代码)
GB6388运输包装图示标志
GB9361计算站场地安全要求
GB9969.1工业产品使用说明书总则
GB12632—90单晶硅太阳电池总规范
GB50545-2010110kV~750kV架空输电线路设计规范
GB/T2317.2—2000电力金具电晕和无线电干扰试验
GB/T2423.1—2001电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验A:
低温
GB/T2423.2—2001电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验A:
高温
GB/T2423.4—1993电工电子产品基本环境试验规程 试验Db:
交变湿热试验方法
GB/T2423.10—1995电工电子产品环境试验 第二部分:
试验方法 试验Fc和导则:
振动(正弦)
GB/T6587.6—86电子测量仪器运输试验
GB/T6593电子测量仪器质量检验规则
GB/T7027-2002信息分类和编码的基本原则与方法
GB/T11463—1989电子测量仪器可靠性试验
GB/T14436工业产品保证文件总则
GB/T15464仪器仪表包装通用技术规范
GB/T15844.1—1995移动通信调频无线电话机通用技术条件
GB/T16611—1996数传电台通用规范
GB/T16723-1996信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议
GB/T16927.1高电压试验技术第一部分:
一般试验要求
GB/T17179.1-2008提供无连接方式网络服务的协议第1部分:
协议规范
GB/T17626.2—1998试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3—1998试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T17626.8—1998试验和测量技术工频磁场抗扰度试验
GB/T17626.9—1998试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验
DL/T741—2001架空送电线路运行规程
DL/T5154—2002架空送电线路杆塔结构设计技术规定
DL/T5219—2005架空送电线路基础设计技术规定
YD/T799—1996通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法
YD/T1028—1999800MHzCDMA数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范:
移动台部分
YD/T1214—2002900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备技术规范:
移动台
IEEE802.11TGI委员会TKIP协议规范
国家电力监管委员会5号令电力二次系统安全防护规定
《输变电设备状态监测系统概要设计》
《输变电设备状态监测系统接入数据规范》
《输变电设备状态监测系统接入通信规约(输电I2接口)》
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
智能监测装置intelligentmonitoringdevice
指那些安装在输电线路不同位置的基于各种原理进行状态数据测量、计算的传感器类设备,此类设备可将测量到的原始数据加工计算成能直观反映被监测设备运行状态的数据,通过信道传送到CMA。
3.2
状态监测代理装置conditionmonitoringagent
简称CMA,指安装于线路上或变电站内的,能在一个局部区域跨厂家、跨专业甚至跨线路汇集各类状态监测数据并与上级系统进行安全数据双向通信的统一信息接入代理装置。
3.3
状态信息接入网关机conditioninformationacquisitiongateway
简称CAG,指部署在主站侧的,能以标准方式远程连接各类状态监测代理,接收它们所发出的标准化状态信息,并对它们进行标准化控制的计算机。
3.4
主站监控系统或主站supervisionsystem
指部署在网省侧的系统组成部分,包括线路CAG、集中状态监测数据库、状态监测数据服务、状态监测数据加工以及网省侧PMS中的各种状态监测功能模块。
3.5
受控采集方式centralcontrollingmode
智能监测装置按照CMA发出的指令进行数据采集、存储、传输。
3.6
自动采集方式automaticcontrollingmode
智能监测装置按照设定的时间进行数据的采集和存储,并将数据上传到CMA。
4 总则
4.1输电线路CMA的功能应满足公司建设输变电状态监测系统“集约化、标准化、面向未来”的设计原则。
4.2应具备自检、自恢复、远程更新的功能特征。
4.3可安装在输电线路的杆塔上,其工作应满足野外恶劣环境的要求。
4.4其设计和工作方式应有利于降低其自身和现场系统的功耗;有利于提高数据准确性、装置稳定性以及可靠性。
4.5应充分考虑接入监测装置的灵活性和可能出现的各种接入方式。
5接入监测装置类型及硬件组成
5.1 接入监测装置类型
CMA接入的监测装置类型包括杆塔倾斜、导线弧垂、导线温度、微风振动、风偏、覆冰、绝缘子污秽度、微气象、图像等9种。
5.2 硬件组成
CMA的硬件设备由主控模块、安全模块以及通信模块组成。
主控模块,负责调度整个CMA的运行情况,实现所有的软件功能;安全模块负责监测装置安全接入主站,包括身份认证及数据加密;通信模块包括I1通信接口与I2通信接口,分别表述如下:
5.2.1I1通信接口
1)以太网接口:
标准:
100M:
100Base-tx100Base-FX
a)光口:
多模光纤,850nm,SC接口;单模光纤1310nm,FC接口。
b)电口:
100BASE--TX支持Category5UTP最长可达100m,连接器:
RJ45。
2)RS485接口:
RS-485电气标准,最大速率1Mbps,平衡双绞线最长100米。
3)现场无线接口:
WIFI无线标准,IEEE802.11a/g/b,工作在2.4GHz,定向天线距离1km。
4)ZIGBEE接口:
无线接口,IEEE802.15.4无线物理层,采用2.4G频段。
5)RFID射频接口:
自定义物理层,采用2.4G频段。
5.2.2I2通信接口
1)以太网接口:
标准:
100M:
100Base-tx100Base-FX
a)光口:
多模光纤,850nm,SC接口;单模光纤1310nm,FC接口。
b)电口:
100BASE--TX支持Category5UTP最长可达100m,连接器:
RJ45。
2)光中继接口
各种无源和有源光网络接口
3)无线中继接口
WIFI无线标准,IEEE802.11a/g/b,工作在2.4或5.8GHz,定向天线距离5km。
4)无线公网接口:
GPRS、CDMA、3G。
CMA采用何种I1通信接口与智能监测装置通信,采用何种I2通信接口与主站系统通信由现场的通信环境决定,CMA必须分别具备I1通信接口和I2通信接口中一种或者多种类型的接口。
6 功能要求
根据《输变电设备状态监测系统概要设计》的定义,CMA是状态监测领域传统的“集中器”和“监测基站”等理念的继承和发展。
在输电线路状态监测系统的现场端,CMA和监测装置共同构成了一个“前端微系统结构”,这个微系统结构中的CMA和监测装置之间通过I1接口互连,I1接口交互规范参见附录A,I1接口数据传输规约参见附录B,根据上述功能定位,CMA的基本功能详细要求如下。
6.1I2接口交互要求
CMA的I2接口功能要完全遵照《输变电设备状态监测系统接入通信规约(输电I2接口)》的相关要求,数据格式要完全遵照《输变电设备状态监测系统接入数据规范》。
6.2监测数据采集与转发要求
(1)采集监测数据
CMA接收监测装置发送来的数据报文,以获取监测数据并转发。
数据格式遵照《输变电设备状态监测系统接入数据规范》。
(2)采集监测装置运行状态
CMA接收监测装置发送来的心跳报文,以获取监测装置运行状态并转发。
数据格式遵照《输变电设备状态监测系统接入数据规范》。
(3)数据格式转换
CMA将监测装置的标识、监测数据、运行状态转换成符合I2接口标准的报文格式。
(4)告警生成
通过分析获取到的监测数据和监测装置的状态信息,产生需要即时上送的告警事件并转发。
(5)采集方式
CMA同时支持自动采集方式与受控采集方式。
(6)测量周期
可根据监测专业类型和客户需求设定,监测周期不低于5分钟。
6.3监测装置控制与调节要求
(1)控制监测装置
在监测装置运行时,CMA可以控制其运行状态。
(2)调节监测装置
在监测装置运行时,CMA可以对其各项监测参数进行调整,比如更改摄像头云台转动角度等。
6.4监测装置管理要求
(1)自动发现监测装置
符合CMA接入标准的智能监测装置,在与CMA正确连接后能够被CMA自动发现。
CMA将自动发现的监测装置的标识信息发送给主站系统,由主站系统的操作人员决定是否对该监测装置进行注册。
为节约通信资源,本功能可以被主站关闭。
(2)唤醒监测装置
CMA可对其所辖的监测装置发送激活(唤醒)指令,让监测装置进入到工作状态;当工作完成后CMA可发送指令或者监测装置自动判断进入休眠状态。
(3)采集监测装置配置信息
CMA接收监测装置发送来的配置信息报文,以获取监测装置配置信息。
数据格式遵照《输变电设备状态监测系统接入数据规范》。
(4)配置监测装置
CMA可以在监测装置进入运行之前对其进行初始化配置,在监测装置投入运行后根据需要情况更改其配置信息。
(5)校时监测装置
CMA将自身时间发送给监测装置,让其与CMA的时间保持一致。
6.5CMA管理功能
(1)配置更新
CMA接收、解析配置更新指令,根据指令内容更新自身配置信息。
(2)对时
CMA根据指令校对自身时间。
(3)被动复位
CMA通过接收控制指令,让系统立刻复位。
(4)调试功能
CMA通过接收控制指令,进入调试功能模式,在该模式下,可以全面的测试CMA的各种功能。
(5)数据存储
CMA根据需要对获取的监测数据和状态信息进行短期或长期存储,包括通信中断时的数据缓存。
数据存储的相关规则和条件,属于CMA配置信息的一部分。
(6)苏醒、休眠功能
CMA可以在每个周期性工作开始前,自动苏醒;在工作完成后,自动回到休眠状态。
(7)主动复位
CMA可以通过自我诊断决定是否让系统复位重启。
(8)软件升级
CMA可自动发现当前最新的软件版本,并进行更新。
软件升级的方式根据配置,可以是自动升级,也可以是手动升级。
原有的软件需要在主站备份。
(9)电源控制
CMA可以根据需要对主控、通信等模块分别供电。
6.6信息安全防护要求
CMA与主站之间的信息安全防护需要符合主站系统的相关要求,要求使用通过国密局专用加密芯片,在网络层实现CMA与主站之间的身份认证及数据加解密,安全方案的说明见附录C。
CMA与监测装置之间的数据通信不做加密要求。
6.7数据存储
应能至少循环存储30天以上的状态量数据。
对状态数据有追溯要求时,本地宜具有存储原始数据的能力。
6.7CMA硬件要求
(1)CMA使用寿命应不少于5年,须确保使用过程中的装置可靠性、系统稳定性、数据准确性。
(2)CMA硬件应具备小型化、低功耗、通用化、模块化的特征,可选择自动切换的双电源供电。
(3)对塔上监测装置可选择分体式供电电源,供电电源电压(12V)、插口型式(航空防水插头)。
(4)装置外壳达到IP65防护等级,具备阻燃、防爆、防腐等功能,装置颜色与杆塔一致。
6.8远程更新、配置与调试
(1)基本信息输出:
输出可识别的统一格式的装置基本信息表(电子数据表),标明监测装置类型、组成与型号、出厂信息等内容的数据表,用于装置注册和认证。
(2)远程更新
应具备身份辨认、远程更新程序的功能,具备完善的更新机制与方式。
(3)远程配置
应具备按远程指令修改采样频率、采样时间间隔、IP地址等信息的能力。
(4)动态响应
应具备动态响应远程时间查询/设置、数据请求、重启等指令的能力。
(5)远程调试
应能按远程指令进入远程调试模式,并输出相关调试信息。
7技术要求
7.1 工作条件
7.1.1 户外
a)环境温度:
-25℃~+45℃或-40℃~+45℃;
b)相对湿度:
5%RH~100%RH;
c)大气压力:
550hPa~1060hPa。
7.1.2 室内
a)环境温度:
+15℃~+35℃;
b)相对湿度:
≤85%RH;
c)大气压力:
550hPa~1060hPa;
d)工作电源:
交流220(1±10%)V;频率:
50Hz±1Hz。
7.2基本技术要求
7.2.1装置性能要求
7.2.1.1 准确度
装置的测量准确度满足工程要求,具体采集设备应满足相关仪器设备检测标准。
7.2.1.2环境适应性
装置应具有较强的环境适应性,具备防雨、防潮、防腐蚀、抗振、防雷、抗电磁干扰等性能。
7.2.2基本性能要求
7.2.2.1工作温度
-25℃~+70℃或-40℃~+85℃。
7.2.2.2外壳防护
应符合GB4208—93中规定的外壳防护等级IP65的要求。
7.2.2.3时间同步
应能够接收状态监测系统的对时命令,每天对时一次,对时误差应不超过5s。
单元时钟24h内走时误差应小于1s。
7.2.2.4自检
应具备自检和故障隔离等功能。
7.2.2.5机械和安全性能
应采取防盗、防振、防松措施,应不破坏杆塔基础的完整性,而且不降低杆塔的机械特性和电气性能。
7.2.2.6可靠性
a)应能够连续、准确、可靠地工作,在使用寿命期内能适应工作环境,平均无故障工作时间(MTBF)应不低于25000h;
b)年均数据缺失率应不大于1%。
7.2.2.7技术要求
a)具有测控功能和数据存储功能;
b)具有同智能监测装置和向主站系统进行通信的功能;
c)可响应和转发主站系统的命令;
d)具有电池供电、断电保护和防雷保护功能。
7.2.3.5供电方式
a)可采用太阳能、风能或交流供电等;
b)蓄电池单独供电时间不应少于20天;
c)蓄电池使用寿命不少于3年。
8试验方法
8.1 试验条件
除另有规定外,各项检验宜在如下正常试验大气条件下进行:
a)环境温度:
+15℃~+35℃;
b)相对湿度:
25%RH~75%RH;
c)大气压力:
860hPa~1060hPa。
8.2 试验项目
表1列出了对CMA的检验项目,包括型式检验、出厂检验和现场检验。
表1 CMA的检验项目
序号
检验项目
型式检验
出厂检验
现场检验
1
结构和外观
●
●
●
2
准确度
●
●
○
3
基本功能
●
●
●
4
可见电晕和无线电干扰
●
5
短路电流冲击
●
6
雷电冲击
●
7
静电放电抗扰度
●
○
○
8
射频电磁场辐射抗扰度
●
○
○
9
脉冲磁场抗扰度
●
○
○
10
工频磁场抗扰度
●
○
○
11
高温
●
○
○
12
低温
●
○
○
13
交变湿热
●
○
○
14
防护等级
●
○
○
15
振动性能
●
○
○
16
运输
●
○
○
17
可靠性
*
○
○
备注
●表示规定必须做的项目;○表示规定可不做的项目;*表示根据客户要求做。
8.3 试验方法
8.3.1基本功能检验
应根据产品说明书按照现场配置方式组成在线监测系统,给CMA通电,施加相应信号,分项检测监测系统是否具有各项功能,而且应进行以下试验:
a)根据架空输电线路在线监测系统布置,输入模拟参数,检验监测点换算的公式、制作抽样监测点的测值表格;
b)设置几种异常值,检验系统报警处理的功能;
c)设置故障,检验系统的自检功能。
8.3.2准确度检验方法
8.3.2.1检验资质
在二级及以上法定计量单位进行检验。
8.3.2.2计量设备
所有用于检验的计量设备均应按国家有关规定的要求定期进行校准/检定。
8.3.2.3检验方法
对主要技术指标应按照国家计量检定规程的规定方法进行各项检验。
8.3.3电气性能试验
在二级及以上检验单位进行检验。
8.3.3.1可见电晕和无线电干扰试验
按“GB/T2317.2—2000电力金具电晕和无线电干扰试验”中规定的试验要求和试验方法进行试验。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.3.2短路电流冲击试验
被检数据采集单元安装在导线上,处于工作状态,对导线分别通过40kA、≥120ms,31.5kA、≥300ms,15kA、≥2s的模拟短路电流各3次。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.3.3雷电冲击试验
按“GB/T16927.1高电压试验技术第一部分:
一般试验要求”中规定的试验要求和试验方法进行试验。
对被测导线施加相应电压等级绝缘子串闪络水平的标准雷电波各3次,距离被检装置5m。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.4电磁兼容性试验
8.3.4.1静电放电抗扰度试验
按照“GB/T17626.2—1998试验和测量技术静电放电抗扰度试验”中规定,并在下述条件下进行:
—CMA在正常工作状态;
—接触放电;
—在外壳和工作人员经常可能触及的部位;
—试验电压:
8kV;
—正负极性放电各10次,每次放电间隔至少1s。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.4.2射频电磁场辐射抗扰度试验
按照“GB/T17626.3—1998试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验”中规定,并在下述条件下进行:
—CMA在正常工作状态;
—频率范围:
80MHz~1000MHz;
—试验场强:
10V/m。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.4.3脉冲磁场抗扰度试验
按照“GB/T17626.9—1998试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验”中规定,并在下述条件下进行:
—CMA在正常工作状态;
—磁场强度:
1000A/m。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.4.4工频磁场抗扰度试验
按照“GB/T17626.8—1998试验和测量技术工频磁场抗扰度试验”中规定,并在下述条件下进行:
—CMA在正常工作状态;
—磁场强度:
100A/m。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.5气候防护试验
8.3.5.1高温试验
按“GB/T2423.2—2001电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验A:
高温”中规定的试验要求和试验方法进行,应能承受严酷等级为:
温度+70℃或+85℃、持续时间16h的高温试验。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.5.2低温试验
按“GB/T2423.1—2001电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验A:
低温”中规定的试验要求和试验方法进行,应能承受严酷等级为:
温度-25℃或-40℃、持续时间16h的低温试验。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.5.3交变湿热试验
按“GB/T2423.4—1993电工电子产品基本环境试验规程 试验Db:
交变湿热试验方法”中规定的试验要求和试验方法进行,高温温度为55℃,试验周期1天,原地恢复2h。
在试验期间及试验后,系统应能正常工作。
8.3.6外壳及机械性能试验
8.3.6.1外观
目测,外观应整洁,无明显划痕。
8.3.6.2防护等级
依据“GB4208—93外壳防护等级(IP代码)”中规定的IP65等级试验要求试验,应符合相关要求。
8.3.6.3振动试验
CMA不包装、不通电,固定在试验台中央。
试验按“GB/T2423.10—1995电工电子产品环境试验 第二部分:
试验方法 试验Fc和导则:
振动(正弦)”中规定进行:
—频率范围:
10~55Hz;
—峰值加速度:
10m/s2;
—扫频循环次数:
5次;
—危险频率持续时间:
10min±0.5min。
试验后检查受试CMA应无损坏和紧固件松动脱落现象,通电后系统应能正常工作。
8.3.6.4运输试验
产品包装后应按“GB/T6587.6—86电子测量仪器运输试验”中规定进行试验,能承受该标准表1中等级为Ⅱ的运输试验(包括振动、自由跌落、翻滚试验)。
试验后,系统应能正常工作。
9 检验规则
检验分为型式试验、出厂检验和抽样检验三类。
9.1 型式试验
9.1.1检验规则
当出现下列情况之一时,应进行型式试验:
a)新产品入网前;
b)正常生产时,定期或积累一定产量后,应周期性进行一次试验;
c)正式生产后,因结构、材料、工艺有较大改变,可能影响装置性能时;
d)长期停产后又恢复生产时;
e)国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时;
f)合同规定进行型式试验时。
9.1.2检验项目
a)型式试验应按本标准规定的全部试验项目(表1)及相关专项标准的要求进行全性能检验;
b)可靠性试验可列为型式试验项目。
一般按照“GB/T11463—1989电子测量仪器可靠性试验”,通过专项试验进行;也可以在监测系统运行或监测系统验收移交时进行统计,统计方法参见附录D。
9.1.3抽样方案
型式试验的样品应在出厂检验合格的产品中随机抽取。
样品数为3套。
9.1.4结果评定
送检的3套样品全部通过试验为合格。
9.2 出厂检验
9.2.1检验规则
应对样品进行逐台出厂检验;其他配套装置包括计算机应用软件,应进行全部功能的检验,合格后方能出厂。
9.2.2检验项目
出厂检验项目为表1中列出的结构和外观检验、准确度检验、基本功能检验。
9.2.3结果评定
检验中出现任一检验项目失效,均判该CMA为不合格。
9.3 抽样检验
9.3.1 抽样方案
抽样检验的样品应在出厂检验合格的产品中随机抽取。
单机台数不应少于3台。
如果进行仲裁检验,则抽检样品应为盲样。
9.3.2样品检验项目
检验项目为表1中列出的全部试验项目和专项标准中的检验项目。
9.3.3 样品检验规则
应对样品进行逐台检验,其他配套装置包括计算机应用软件,应进行全部功能的检验。
9.3.4结果评定
检验中有一台以上(包括一台)单机不合格时,应加倍抽取该产品进行检验。
若仍有不合格时,则判该批产品不合格;若全部检验合格
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 输电 线路 状态 监测 代理 CMA 技术规范