光伏监控系统规范书.docx

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光伏监控系统规范书

xxxxxxx光伏电站项目

光伏监控系统

技术协议书

1总则

1.1本技术协议书适用于九州方园博州新能源有限公司博乐30MW光伏电站项目的监控系统，它对逆变器本体及其附属设备的功能设计、结构、性能安装和试验等方面提出了技术要求。

1.2本技术协议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协议的条文，卖方应保证提供符合本协议书和有关国家标准，并且功能完整、性能优良的优质产品及其相应服务。

同时必须满足国家有关安全、环保等强制性标准和协议的要求。

1.3卖方对其供货范围内的所有产品质量负有全责，包括其分包和外购的产品。

1.4如果卖方没有以书面形式对本技术协议书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本技术协议书的要求。

卖方如对本技术协议书有异议（或差异），不论是多么微小，均应在其投标书中以“与技术协议书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述说明。

1.5卖方在设备设计和制造中应执行协议书所列的各项现行（国内、国际）标准。

协议书中未提及的内容均满足或优于所列的国家标准、电力行业标准和有关国际标准。

有矛盾时，按较高标准执行。

在此期间若颁布有要求更高、更新的技术标准及规定、协议，则以最新技术标准、规定、协议执行。

1.6合同签订之后，按技术协议要求，卖方提出合同设备的设计、制造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给买方。

1.7在签定合同之后，买方和设计方有权提出因协议标准和规定或工程条件发生变化而产生的一些补充要求，具体可由三方共同协商，但卖方最终应予解决。

1.8联络方式：

设计联络会、传真。

日常可以电话及电子邮件方式联络。

（但具备法律效力的联系方式为设计联络会及传真）。

1.9本技术协议书未尽事宜，由招、投标双方协商确定。

2技术标准

2.1标准和文字

2.1技术协议书范围内的设备应采用中华人民共和国国家标准（GB），在国内标准不完善的情况下，可参照选用IEC标准或双方认定的其它国家标准。

选用标准应为最新版本。

2.1.2技术协议书未提及的内容均应符合以下的国家、行业和企业的标准及协议，但不仅限于此，若标准之间出现矛盾时，以较高标准为准。

选用标准应为签订合同时的最新版本。

GB/T2887电子计算机场地通用规范

GB/T4208外壳防护等级（IP标志）

GB4943信息技术设备（包括电气事物设备）的安全

GB6162静态继电器和保护装置的电气干扰试验

GB9361计算机场地安全要求

GB50172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继电保护和安全自动装置技术规程

GB/T2423.9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电子产品着火危险试验针焰试验

GB/T11287继电器、继电保护装置的振动（正弦）试验

GB/T13702计算机软件分类与代码

GB/T13729远动终端通用技术条件

GB/T13730地区电网数据采集与监控系统通用技术条件

GB/T14537量度继电器和保护装置的冲击的碰撞试验

GB/T15153远动设备及系统工作条件、环境条件和电源

GB/T15532计算机软件单件测试

GB/T16435.1远动设备及系统接口（电气特性）

GB/T17626.1电磁兼容、试验和测量技术抗扰度试验总论

GB/T17626.2电磁兼容、试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3电磁兼容、试验和测量技术射频电磁场敷设抗扰度试验

GB/T17626.4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电磁兼容、试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验总论

GB/T17626.6电磁兼容、试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验总论

GB/T17626.8电磁兼容、试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.10电磁兼容、试验和测量技术阻尼震荡磁场抗扰度试验

GB/T17626.11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电磁兼容、试验和测量技术震荡波抗扰度试验

DL476电力系统实时数据通信应用层协议

DL5000火力发电厂设计技术规程

DL5003电力系统调度自动化设计规程

DL/T621交流电气装置的接地

DL/T630交流采样远动终端技术条件

DL/T634基本远动任务配套标准

DL/T645多功能电能表通信规约

DL/T659火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程

DL/T667继电保护设备信息接口配套标准

DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程

DL/T5137电测量及电能计量装置设计技术规程

DL/T5226火力发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规定

GB50260电力设施抗震设计规范

GB2423《电工电子产品基本环境试验规程》

GB/T13926《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》

GB6162-85《静态继电器和保护装置的电气干扰试验》

GB7261-87《继电器及继电保护装置基本试验方法》

GB2887-89《计算机场地技术条件》

GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》

GB/14537-93《量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验》

GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB50065-1994《交流电气装置的接地设计规范》

GB/T14598.9《辐射静电试验》

GB/T14598.10《快速瞬变干扰试验》

GB/T14598.13《1兆赫脉冲群干扰试验》

GB/T14598.14《静电放电试验》

DL/T671-1999《微机发电机变压器组保护装置通用技术条件》

DL/T667-1999《继电保护设备信息接口配套标准》

GB4858《电气继电器的绝缘试验》

DL4782《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》

DL/T720《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》

GB50062《电力装置的继电保护及安全自动装置设计规范》

部颁《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》

国电公司文件《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则

GB4208-1993《外壳防护等级（IP标志）》

GB/T13702-1992《计算机软件分类与代码》

GB/T15532-1995《计算机软件单元测试》

GB/T13730-92《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

DL/T634-1997《基本远动任务配套标准》

DL/T630-1997《交流采样远动终端技术条件》

DL/T621-1997《交流电气装置的接地》

DL5002-91《地区电网调度自动化设计技术规程》

DL5003-91《电力系统调度自动化设计技术规程》

DL/T659-1998《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》

DL476-1992《电力系统实时数据通信应用层协议》

DL/T5137-2001《电测量及电能计量装置设计技术规程》

IEC870-5-102《电力系统中传输电能脉冲计数量配套标准》

IEC60870-5-106《应用层》

GB4943-1990《信息技术设备（包括电气事物设备）的安全》

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/T15153-1994《远动设备及系统工作条件环境条件和电源》

GB/T16435.1-1996《远动设备及系统接口（电气特性）》

DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》

3设备使用环境条件

3.2.1气象站气象要素统计表

序号

要素名称

要素值

序号

要素名称

要素值

1

年平均气温（℃）

6.8

12

日照百分率（%）

58

2

极端最高温度（℃）

39.0

13

年平均雷暴日数（d）

32.5

3

极端最低温度（℃）

-35.0

14

年平均大风日数（d）

13

4

年平均降雨量（mm）

200.3

15

年平均沙尘暴日数（d）

0.9

5

最大一次日降雨量（mm）

41.7

16

累年平均风速（m/s）

1.5

6

年平均蒸发量（mm）

1554.5

17

多年极大风速（m/s）

21.4

7

年最大积雪厚度（cm）

42

18

年主导风向

WNW

8

年平均气压（kpa）

1022.6

19

50年一遇最大风速（m/s）

24.7

9

平均相对湿度（%）

66

20

年平均雾日数（d）

13.6

10

年最大冻土深度（cm）

130

21

冰雹日数（d）

0.9

11

年日照时数（h）

2660.1

22

3.2.2污秽等级：

Ⅳ级（3.1cm/kV按最高系统电压折算）

3.2.3地震基本烈度：

7度

3.2.4厂区高程：

531.9米（地面高程）

3.2.5工程条件

系统额定电压：

35kV

系统最高电压：

40.5kV

系统额定频率：

50Hz

系统中性点接地方式：

不直接接地

安装地点：

户内

4技术要求

4.1技术参数

4.1.1额定值

•额定交流电压：

380/220V

•额定直流电压：

220V

•额定频率：

50Hz

•CT次级额定电流：

1A

•PT次级额定电压：

100/

V，100V

•非电量变送器输出：

4-20mA

4.1.2装置温度特性

环境温度在-5℃～+40℃时，装置满足协议书所规定的精度，环境温度在-25℃～+50℃时，装置能正确工作，不误动不拒动。

4.1.3计算机系统不设置单独接地网，接地线连接升压站的接地网，接地电阻≤4Ω。

监控系统屏柜内设置专用与屏柜壳体绝缘的接地铜排母线，其截面不小于100mm2。

装置安装于无屏蔽房间内。

4.1.4电子设备间就地控制单元及I/O单元的电源，由电厂提供的220V直流电源供电。

各装置具有直流快速小开关（ABB）保护，并与装置安装于同一面柜内，对监控屏上的整个直流回路进行监视。

当在该直流中任何一处发生断线或短路故障时，都要发告警信号。

直流电源电压在80%～115%额定值范围内变化时，装置必须正确工作。

直流电源纹波系数≤5%时，装置必须正确工作。

拉合直流电源以及插拔熔丝发生重复击穿火花时，装置不误动作。

直流电源回路出现各种异常情况（如短路、断线、接地等）时装置不误动作。

各装置的逻辑回路必须由独立的直流／直流变换器供电，在直流电源电压缓慢上升或电压上升到80%额定电压时，装置的直流变换电源能可靠自启动。

4.1.5当交流电源电压在80%～120%额定值范围内，总畸变率不大于2%，频率在47.5Hz～52.5Hz间变化时，设备能正常工作。

4.1.6所有人机界面均要求汉化。

4.2微机监控系统的配置

4.2.1概要

按安装地点和其功能，微机监控系统包括两个部分：

集控室内的站级控制层和电子设备间与逆变器室内的现场控制层，网络结构按分层分布式开放系统配置。

微机监控系统组态灵活，具有可维修性和可扩充性,计算机系统采取有效措施，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。

4.2.2站级控制层

站级控制层配置两台操作人员工作站供运行监视及操作控制用，并且完成对系统软件、数据库的在线维护和修改；站级控制层通过以太网将这些设备与现场测控单元层互连，实现信息交换。

同时在站级配置一台打印机、一台可读写光盘驱动器。

4.2.3现场控制层

现场控制层第一部分位于电子设备间，在电子设备间的现场控制层包括两台通信控制器（电子设备间）。

接受站级控制层的遥控信息。

并且能与电厂调度系统进行信息交换。

现场控制层第二部分位于逆变器室内，在逆变器室的现场控制层包括每个逆变器室（共30个逆变器室）内的一台通讯管理机。

通讯管理机下行通过屏蔽双绞线与逆变器室智能断路器、智能表、逆变器、升压变压器及35kV、0.3kV开关柜等相联，接口型式采用RS485。

通过智能表采集交流电流、电压等信号；通过智能断路器，采集开关设备位置、工作状态等信息，对开关实施分合控制；通过逆变器通讯口，采集逆变器电流、电压、功率、运行状态等。

通讯管理机上行采用双光纤，互为备用。

通讯管理机与设在电子设备间以太网交换机互联，以太网交换机同时通过以太网与站级控制层互联，接受站级控制层的遥控信息。

并且能与电厂调度系统进行信息交换。

4.2.4通信

站级控制层的各设备和现场控制层通信控制器之间的通信采用光缆。

通信控制器直接将数据及信息传送给主机和远动数据处理及通信装置。

4.2.5切换

主机采用冗余配置，双机互为热备用。

软硬件的冗余结构将确保数据可靠，程序安全，且不影响系统工作的实时性。

4.3系统概述

九州方园博州新能源有限公司博乐30MW光伏电站项目,本工程容量共30MWp，共分为30个1MW逆变器室，建一座35kV开闭所。

4.4微机监控系统的功能

4.4.1概要

微机监控系统的功能至少包括但不限于此：

•实时数据采集和处理

•报警处理

•事件顺序记录和事故追忆功能

•控制功能

•管理功能

•在线统计计算

•画面显示和制表打印

•人机接口

•时钟同步

•远动功能

•与继电保护装置的通信

•系统的自诊断和自恢复

•维护功能

•网络通讯功能

4.4.2实时数据采集和处理

通过设在现场控制层的测控单元进行实时数据的采集和处理。

实时信息将包括：

模拟量（交流电流和电压）、开关量、电度量等一些其他信号。

它来自每一个电气单元的CT、PT、断路器和保护设备及直流、调度范围内的通信设备运行状况信号等。

微机监控系统根据CT、PT的采集信号，计算每一个电气单元的电流、电压、有功、无功和功率因数等，显示在LCD上。

开关量包括报警信号和状态信号。

断路器、接地刀闸为状态信号。

所有设备的状态信号为双位置接点信号，报警信号为断路器及二次设备、保护设备等发出的单接点信息。

对于状态信号，微机监控系统能及时将其反映在LCD上。

对于报警信号，则能及时发出声光报警并有画面显示。

电度量为招标方电度表（或电量采集终端）的RS485串口接于监控系统，用于电能累计，所有采集的输入信号必需保证安全、可靠和准确。

4.4.3报警处理

报警信息包括：

模拟量越限，报警接点的状态改变，微机系统本身及电源的故障，趋势报警。

每一个模拟量测点可设置低低限、低限、高限、高高限四种规定运行限值，当实测值超出限值时，要发出报警信号，并设一越/复限死区，以避免实测值处于限值附近时频繁报警。

对报警接点，当状态改变时，也要发出报警信号。

报警信号分为两类：

第一类为事故信号（紧急报警）即由非手动操作引起的断路器跳闸信号。

第二类为预告信号，即报警接点的状态改变、模拟量的越限和计算机本身，包括测控单元不正常状态的出现。

4.4.3.1事故信号报警必须满足以下要求：

（1）事故出现时，系统的公用事故音响报警装置将立即发出事故音响报警，同时也发出可视信号，即LCD画面上表示该断路器的符号将闪烁，并显示红色报警条文，事件打印机立即打印报警条文。

（2）报警能够手动，也可以自动确认，自动确认的时间是可调的。

当报警被确认后，闪光和声音报警停止，LCD报警条文从红色变为黄色，当报警条件消失，则报警条文变为绿色，该事件送数据库储存。

（3）在第一个信号报警阶段，允许下一个报警信号进入，即第二次报警不能覆盖上一次报警的内容，并且重复声光报警。

（4）报警装置能在任何时间手动试验，在试验阶段不发远动信号，也不会失去任何信息。

（5）为了防止传感器损坏，或某些设备接点失灵引起长时间报警，可以手动解除该扫描点，当这种情况发生时，有LCD或打印信号通知值班员。

（6）报警音量是可调的。

4.4.3.2预告信号必须满足下列条件：

（1）当预告信号产生时，由卖方提供一套公用的音响报警装置将发出预告音响，在LCD上可视信号将闪光并且指示预告信号内容，事件打印机能够立即打印报警条文。

（2）同事故报警4.4.3.1-

（2）

（3）同事故报警4.4.3.1-（3）

（4）同事故报警4.4.3.1-（4）

（5）同事故报警4.4.3.1-（5）

（6）同事故报警4.4.3.1-（6）

（7）预告报警与事故报警声音有明显区别。

4.4.4事件顺序记录和事故追忆功能

事件顺序记录（SOE）功能的分辨率不大于2ms。

能够在LCD上显示动作顺序，及在打印机上打印。

顺序事件能够存档，存档保存时间可设定。

事故追忆表的容量能记录事故前1分钟至事故后5分钟全站的模拟量，根据不同的触发条件可以选择必要的模拟量进行记录产生事故追忆表，以方便事故分析，事故追忆表可以由事故或手动产生，可以满足整个触发点同时发生而不影响可靠性，系统能够同时存放不少于5个事故追忆表。

4.4.5控制功能

（1）控制对象为35kV断路器、低压框架断路器；

（2）控制方式包括：

集控室的LCD操作以及电子设备间内前置机及测控单元上对应电气单元的一对一操作。

电子设备间内的一对一操作优先于集控的LCD操作。

（3）为了防止误操作，在任何控制方式下都必须采用分步操作，即选择、校核、执行，并设置操作员口令和线路代码。

（4）在键盘控制情况下，LCD上必须有单线图显示及闪光指示。

（5）电子设备间现场控制层的控制可以采用开关或按钮，必须有电气单元的模拟接线和实时状态。

（6）为了防止误操作，以上各种控制方式必须满足电气联锁条件，并保证操作的唯一性。

（7）所有控制对象合闸、跳闸接点均由独立继电器分别输出。

（8）对于任何断路器的每一个手动（合或分）操作,测控系统必须各自提供合闸2副常开接点用于不对应启动合闸。

分闸1副常开接点用于重合闸放电回路。

每个接点的断开容量为直流电压230V，电流4A；交流电压250V，电流2A。

（9）控制逻辑能使所选的输出继电器保持足够时间的状态，以便命令可靠地执行并且时间可调。

（10）在任何操作方式下，必须保证下一步操作只有在上一步操作完成以后实现。

（11）同一时间，输出设备只接受一个主站的命令，禁止其他主站的命令进入，其优先次序为电子设备间的现场控制层、集控室的站级控制层。

（12）对每一控制对象，都可以经软件设定标签及切换开关闭锁禁止遥控，防止集控室站级控制层的键盘误操作。

（13）对每一电气安装单位在现场控制层均有一转换开关可以禁止在电子设备间操作，当站级控制层故障不能实施对电气设备的控制时，转换开关切换到应急状态，允许在继电保护小室操作。

4.4.6在线统计和管理功能

根据采样的CT、PT实时数据，能够计算：

（1）每一电气单元的有功、无功功率及方向；各相电流、电压；功率因数。

（2）日、月、年最大、最小值及出现的时间。

（3）累计招标方的有功和无功电度表发出的信息分时段计算电量（峰、谷、平），最小统计时段为一分钟，时段可任意设定。

（4）日、月、年电压、功率因数合格率分时段统计，包括最大值、最小值超过上限百分比、超下限百分比及合格率。

（5）统计断路器正常、事故跳闸次数、停用时间和月、年运行率等数据。

（6）统计计算和报表能按招标方要求生成周、月、季、年或招标方自定义的统计时段的上述所有统计功能。

（7）系统具备基于与实时、历史数据库相关联的界面友好的招标方自定义报表工具。

4.4.7画面显示和打印

（1）LCD能够显示电厂一次系统单线图，图上有实时状态和有关的实时参数值，例如有功、无功、电流、电压、频率等，并且指明潮流方向，该系统也能够显示按10kV电压等级划分的分区接线图及按单元划分的单元接线图。

各380V配电室的一次接线图，及各逆变器的功率、电流、电压等

（2）能显示二次保护配置图，图中能反映各套保护投切情况，整定值等。

（3）LCD能显示一张数据表，以显示所有实时和统计数据及限值。

（4）按时间变化，显示某些测量值的曲线，如35kV的电压棒图及趋势曲线等，时间刻度和采样周期可由招标方选择。

（5）储存某些历史负荷曲线及包括某些历史事件的一些画面，需要时，可显示在LCD上。

（6）显示某些图表及画面，例如：

直流系统图

网络系统图

监控系统运行工况图

开关量状态表

各种实时测量值表

历史事件及某些重要数据表

值班员所需要的各种技术文件。

例如：

主要设备参数表，继电保护定值表，操作票等。

（7）画面及数据一览表

（8）模拟光字牌报警显示

（9）时间、频率及安全运行日显示

（10）值班表、日表、月表、年表及召唤打印表

微机监控设备将按预定的时间间隔收集不同的输入数据、保存这些信息在存储器里一定时间，这些信息将每班、每天或每月自动地按预定的格式自动打印值报和日报并至少存储1年，月报信息存储18个月，操作员可以随时调阅这些信息，报表中的数据也可以手动输入。

（11）借助于实时和历史数据库，打印机能够打印一些图表，例如：

断路器跳闸次数表，表中能够区分事故跳闸和手动跳闸。

越限报警和事故追忆表

事件和顺序事件记录表

操作记录表，内容包括操作员名字，操作时间，内容、顺序和结果。

能够拷贝任一时刻的LCD画面

各种储存的技术文件打印

（12）报警打印机可以召唤打印

（13）所有显示和打印记录全部为汉化

（14）所有画面和报告格式可以用交互的手段去实现，且可加密。

4.4.7时钟同步

微机监控系统能够接收全球卫星定位系统（GPS）的标准授时信号，授时方式IRIG-B码信号方式。

4.4.8系统的自诊断和自恢复

微机监控系统能够在线诊断系统的软件、硬件运行情况，一旦发现异常，能够发出报警信号。

自诊断的范围包括：

（1）测控单元、操作员工作站、工程师工作站和远动转发工作站，自诊断到模件级故障。

（2）网络及接口设备故障。

（3）各类通道故障（含通信管理机与测控单元，与保护装置的通信通道）。

（4）外设故障。

（5）软件运行出格。

（6）在微机监控系统诊断到软件运行出格时，能自动发出报警信号，并能自动恢复正常运行，且不丢失重要的数据。

在系统诊断出硬件故障后，自动发出报警信号，在硬件故障排除后，系统能自动恢复正常运行，而不影响其他设备的正常运行。

4.4.9维护功能

维护功能指电厂负责管理微机监控系统的工程师通过工程师工作站对该系统进行的诊断、管理、维护、扩充等工作。

（1）数据库维护

工程师站用交互方式在线对数据库中的各个数据项进行修改和增删，可修改的内容为：

各数据项的编号；

各数据项的文字描述；

对数据量的状态描述；

各输入量报警处理的定义；

测量值的各种限值；

测量值的采集周期；

测量值越限处理的死区；

测量值转换的计算系数；

数字输入量状态正常、异常的定义；

电能量计算的各种参数；

输出控制的各种参数；

其他需要修改的内容；

（2）功能维护

自动控制功能的启动停止，对各种应用功能运行状态的监测，各种报表的在线生成和显示画面的在线编辑等。

（3）站控系统的故障诊断

对计算机站控系统的各个设备进行状态检查