港口变升压改造工程综合自动化系统826.docx
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港口变升压改造工程综合自动化系统826
港口变升压改造工程
综合自动化系统
招标技术规范
2008年8月
目录
1总则6
1.1投标文件编制要求6
1.2要求适应的基本技术条件6
2引用标准6
3运行环境条件6
3.1海拔高度6
3.2环境温度6
3.3环境湿度6
3.4电源与抗干扰6
4系统指标6
5系统配置6
5.1系统结构6
5.2网络系统6
5.3系统硬件配置6
5.4硬件要求6
5.5软件要求6
6系统功能6
6.1实时数据的采集与处理6
6.2数据库的建立与要求6
6.3控制操作和同期检测6
6.4报警处理6
6.5事件顺序记录及事故追忆6
6.6图形生成及显示6
6.7在线计算及制表6
6.8远动功能6
6.9卫星时钟接收和时钟同步6
6.10人－机联系6
6.11系统自诊断与自恢复6
6.12维护和管理功能6
7屏（机）柜的技术要求6
8制造厂商应提供的技术文件6
9质量保证和试验6
9.1质量保证6
9.2工厂试验6
9.3出厂验收试验6
9.4现场试验6
10设备供货范围6
港口变升压改造工程
综合自动化系统订货技术条件
总则
本技术条件用于港口变升压改造工程综合自动化系统的招标。
本技术条件书提出了最低限度的技术要求，但未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合本技术条件书和现在最新的国家标准的优质产品。
本技术条件书所用的标准如与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
在合同签定后，我方有权因规范、标准等发生变化单方面提出补充要求。
投标文件编制要求
变电站综合自动化系统间隔级控制层的设备宜按变电所本期规模配置，并能扩充；站级控制层、网络、软件系统应按变电所远期规模配置。
综合自动化系统的输入/输出装置，按电气设备单元间隔配置。
供方在配置单元时，按本期规模配置，对接入的I/O信号量应考虑一定的冗余量。
应充分考虑各个保护小室公共信息的采集。
建设规模的具体参数如下：
双卷有载调压变压器2台；110kV线路2回，内桥接线；10kV线路21回，单母分段接线；10kV电容器2组，接地变2台，站用变2台。
要求适应的基本技术条件
1.2.1输入/输出方式
（1）开关量输入：
无源接点方式输入，经220V直流光耦隔离，光耦动作电压为额定电压55%-70%；
（2）模拟量输入：
交流额定电流为1A或5A；交流额定电压为100V或100/
V；直流额定电流为为4－20mA；直流额定电压为0－5V；采样频率≮32点/周波，交流采样精度为±0.2%，直流采样精度为±0.5%；
（3）BCD码或开入量方式输入；
（4）热电阻信号方式输入；
（5）串口通信方式输入：
220V，隔离电压≮1500V；
（6）控制输出:
以无源接点方式输出，容量≮5A,DC或AC380/220V,5A；
1.2.2输入/输出信号范围
（1）开关量输入：
包括所有断路器及隔离开关的位置信号，保护装置、故障录波装置的动作或报警信号，其它外系统智能装置的动作或报警信号等需方要求的开关信号；
（2）模拟量输入：
所有电气量（包括所用电系统380/220V，但不包括电能量）应采用交流采样,直流系统电压、主变或所用变温度、主变氢水含量等采用直流采样；
（3）BCD码或开入量方式输入：
主变及所用变档位；
（4）热电阻信号方式输入：
主变或所用变温度；
（5）串口通信方式输入：
保护装置、故障录波装置的动作或报警信号以硬接点的方式接入计算机监控系统，同时，35kV以上系统的保护装置及主变保护装置通过通讯接口装置接入综合自动化系统，直流系统、火灾报警系统等外系统智能装置的信号，采用串行通信方式通过通讯接口装置接入综合自动化系统。
（6）控制输出:
所有满足遥控条件的各电压等级断路器及隔离开关、主变调档装置等。
1.2.3站外远传部份的要求
能通过网络通道及模拟通道，采用我省所要求的标准规约文本同时向网调、省调、超高压局、地调、集控所等主站传送信息及接收下发控制命令。
引用标准
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。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T15145-94微机线路保护通用技术条件
《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》
GB/T13729—92远动终端通用技术条件
GB/T13730—92地区电网数据库采集与监控制系统通用技术条件
DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
DL/T5149-2001220～500KV变电所计算机监控系统设计技术规程
DL/T634—1997远动设备和信息传输规约
DL/T667—1997继电保护设备信息接口传输规约
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—2005地区电网调度自动化设计技术规程
DL/476-92电力系统实时数据通信应用层协议
DL/451-91循环式远动规约
DL/T634.5101-2002远动设备及系统第5-101部分：
传输规约基本远动任务配套标准
DL/T634.5104-2002远动设备及系统第5-104部分：
传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问
DL/T667-1999远动设备及系统第5部分：
传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准
运行环境条件
海拔高度
海拔高度:
≤1000m
环境温度
运行温度:
-15oC～+55oC
最大日温差:
20oC
保证精度温度：
-5oC～+50oC
环境湿度
多年平均相对湿度:
小于80％
日平均值:
小于95％
月平均值:
小于90%
电源与抗干扰
3.4.1电源
间隔层装置,网络设备、远动通讯工作站等供电电源采用直流220V（变化范围80%~115%，纹波系数5%）电源供电，站控层微机设备采用AC220V（变化范围80%~120%额定电压值）逆变电源供电，额定频率为50Hz。
3.4.2抗干扰
所有设备要有足够的抗干扰能力,应满足IEC61000-4-2～5标准的要求,并能在这种恶劣的环境下正常工作。
尤其在雷击过电压及操作过电压发生及一次设备出现短路故障时,所有设备应能正常工作。
所有设备应满足下列最低要求：
绝缘强度试验：
2.5KV/50Hz，1min；
高频干扰试验：
VI级；
阻尼振荡磁场：
5级；
工频磁场：
5级；
耐冲击电压试验：
5KV,10/70µS冲击波，三个正脉冲和三个负脉冲5s；
快速瞬变电脉冲群干扰：
4级;
射频辐射电磁场：
3级;
静电放电：
3级;
浪涌（冲击）:
4级;
射频场感应的传导骚扰:
3级;
系统指标
综合自动化系统应具有的性能指标：
（1）模拟量测量综合误差≤0.2%
（2）电网频率测量误差≤0.01HZ
（3）模拟量刷新周期≤2s
（4）数字量响应时间≤1s
（5）事件顺序记录分辨率（SOE）≤1ms
（6）遥测信息传送时间（从I/O输入端至远动通信装置出口）≤0.5s
（7）遥信变化传送时间（从I/O输入端至远动通信装置出口）≤0.5s
（8）控制命令从生成到输出的时间≤1s
（9）画面调用响应时间≤2s
（10）画面实时数据更新周期（模拟量）≤3s
（11）画面实时数据更新周期（开关量） ≤2s
（12）控制操作正确率=100%
（13）遥控动作成功率≥99.99%
（14）遥信动作正确率 ≥99.99%
（15）系统平均无故障间隔时间（MTBF）≥25000h
间隔级测控单元平均无故障间隔时间≥40000h
（其中I/O单元模件MTBF≥50000h）
（16）所有计算机的CPU平均负荷率：
正常时（同时处理模拟量更新30%，数字量变位处理20%）任意5min内≤30%
电力系统故障（同时处理模拟量更新100%，数字量变位处理50%）10s内≤50%
（17）现场总线网及光纤以太网的平均负荷率（5min内）≤10%
现场总线网的正常时负荷率（任意30min内）≤40%
现场总线网的故障时负荷率（任意10S内）≤70%
光纤以太网的正常时负荷率（任意30min内）≤20%
光纤以太网的故障时负荷率（任意10S内）≤40%
（18）模数转换分辨率≥12位
（19）远动信息的海明距离≥4
（20）GPS对时精度:
1ms。
（2l）事件正确记录率：
100%
（22）系统年可用率：
大于99.98%
（23）双机切换时间:
≤20S
（24）内存备用容量:
不小于40%
（25）实时数据库容量
模拟量：
1400点
开关量：
7000点
遥控：
1400点
虚拟量：
1400点
（26）历史数据库储存容量
历史曲线采样间隔：
1～60min，可调
历史趋势曲线，日报、月报、年报储存时间≥2年
历史趋势曲线≥300条
历史追忆记录：
≥200个
系统配置
系统结构
5.1.1综合自动化系统包括站控层和间隔层两部分，网络结构按分层分布式开放系统配置，站控层和间隔层通过数据通信网络交换信息。
5.1.2站控层负责全站设备的监视、测量、控制、管理，通过网络传输,接受现场采集的数字量、模拟量的信息，以及向现场发布控制命令，通过远动通讯工作站与调度端进行远方数据通信。
主要设备包括操作员工作站、远动通讯工作站、工程师站、接口装置、音响报警系统、网络系统、打印机等；配置一台外置式可读写光驱（可在线拔插），用于站控层操作员工作站和各工作站应用软件的备份。
35-110kV变电站综合自动化系统的操作员工作站、工程师站、网络系统按单机单网配置，远动通讯工作站按双机配置。
5.1.3间隔层采集各种实时信息，监测和控制间隔内的一次设备的运行，自动协调就地操作与站控层的操作要求，保证设备安全运行，并具有就地/远方切换开关，在变电站站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层的监测和控制功能。
间隔层设备按站内一次设备间隔（单元）配置，各间隔设备相对独立，仅通过站内通讯网互相通信，间隔层主要设备包括现场测控（I/O）单元、工控网络、通信接口等。
5.1.4系统结构应组态灵活，具备良好的可维护性和可扩展性。
5.1.5系统设计应采用合理的冗余配置和至模块级的自诊断技术，使其具有高度的可靠性。
5.1.6系统内任一组件发生故障，均不应影响系统其它部分的工作，也不会使异常环境更加恶化，以及降低设备性能或缩短设备寿命。
5.1.7系统应采取有效安全措施，以防止各类计算机病毒侵害及非法用户入侵等造成系统数据破坏或其它对系统的损坏。
系统安全防护应满足国家电力监管委员会令第5号《电力二次系统安全防护规定》的要求。
网络系统
5.2.1网络系统应符合国际标准化组织OSI七层模型，网络采用双冗余网络。
间隔层采用现场总线网或以太网，构成全分散、全数字化、智能、双向、互联、多点、多变量、多站的通信系统。
站控层采用双以太局域网，将各工作站互联，实现资源共享。
网络节点数应留有不少于40%的裕度。
间隔层网络通讯应按双冗余配置。
5.2.2通信网络必须安全、可靠，传输速度必须满足综合自动化系统的要求，能自动监测网络总线和各个环节的工作状态，自动选择、协调各个节点的工作。
当数据通信网络中出现某个差错时，系统应自动采取安全保护措施，如自动要求重复该数据、切除故障设备或切换至冗余的装置等，以确保系统通信的高度可靠性。
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。
5.2.3通信网络应由两路单独、完整的通道组成。
每一通道在任何时候都能同时工作。
任一通道发生故障不会使系统瘫痪，同时能自动切换到另一通道运行，并使系统能正常启动和运行。
不同设备或系统交换信息时，不应降低变电站综合自动化系统的性能。
5.2.4连接到数据通信网络上的所有设备，都能从网络上直接接收和发送数据，连接到网络上的设备是对等的服务对象,而非主从式。
数据传输过程不应存在“瓶颈”和数据丢失现象，其传输速率应满足系统实时性要求。
系统硬件配置
5.3.1操作员工作站
操作员工作站是站内综合自动化系统的主要人机界面，用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询，设备状态和参数的查询，操作指导，操作控制命令的解释和下达等等。
通过操作员工作站，运行值班人员将实现对全站生产运行设备运行监视和操作控制。
5.3.2远动通讯工作站
远动通讯工作站必须采用双重化配置，具有双机及通道切换装置，具有灵活的通信配合能力及断电自启动功能，远动规约的配置必须遵从调度端的要求，能同时完成与地调、集控所的远程数据交换。
远动通讯工作站与调度数据网直接联系，要求有很强的防止计算机病毒和黑客攻击的能力。
远动通讯工作站不应使用硬盘、风扇等易损部件。
5.3.3工程师站
工程师站是综合自动化系统管理人员进行维护时使用，可完成数据库的定义、修改，系统参数的定义、修改，报表的制作、修改及网络维护、系统诊断、保护定值的召唤、修改、管理等方面的工作。
5.3.4通讯接口装置
通过接口装置实现综合自动化系统与外厂家智能设备联接，并采集这些智能设备需接入的数字量和模拟量等信息。
主要的智能设备有：
火灾报警系统
直流系统
逆变电源
继电保护装置
微机五防系统
小电流接地选线
通讯机房监控系统
5.3.5时钟接收和时钟同步
接收GPS标准时间信号，通过软、硬相结合对时方式校准各工作站及各测控单元的时钟。
各单元之间的对时误差应小于1ms。
5.3.6音响报警装置
站内综合自动化系统应提供音响报警装置。
当变电站被监视的设备产生预告信号或事故信号时，系统根据报警类型驱动音响报警装置发出不同的声音报警。
5.3.7测控单元
（1）构成
每个测控单元按站内电气设备间隔配置，各间隔层的设备相对独立，通过间隔层通信网互联，并与站控层设备通信。
（2）功能
一方面测控单元直接采集处理现场的原始数据，通过网络传送给站控层计算机，另一方面测控单元接收站控层发来的控制操作命令，经过有效性判断、闭锁检测、同期检测等,最后对设备进行操作控制。
（3）要求
单元式全封闭嵌入式结构设计，易于安装；
所有器件均不低于工业级标准；
所有部件均采取紧锁措施，抗振性能好，并且更换拆卸方便；
所有I/O模件均采用不同方式的隔离、滤波、涌浪抑制等措施；
对要求同期合闸的断路器，合闸控制输出应具有同期检测和闭锁功能；
采用带隔离的实时可靠的抗干扰能力强的网络结构；
带有WATCH—DOG自监视与自恢复的保护设施；
可在线/离线带权限设置与显示各种控制参数；
工作电源采用直流220V；
测控装置应能实现本间隔及全站五防闭锁功能。
硬件要求
5.4.1系统内所有的模件应是固态电路、标准化、模块化和插入式结构，并且所有元件都应构成一个整体，并带有LED自诊断显示。
5.4.2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。
5.4.3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。
5.4.4系统硬件接口应采用国际标准或工业标准，支持与其它计算机设备的互联。
5.4.5系统应具有良好电磁兼容特性，在任何情况下不应发生拒动、误动、扰动。
5.4.6操作员工作站容量应满足整个系统功能要求和性能指标要求，并留有适当的可用裕度，整机应采用国内或国际名牌厂商的产品。
软件要求
5.5.1总的要求
（1）综合自动化系统应采用国际上最为流行的工业标准软件，应具有模块化、开放性好、成熟先进及扩充方便等优点。
（2）软件系统包括系统软件、支持软件及应用软件。
软件系统的功能应可靠，并具有良好的兼容性及友善的界面。
（3）软件系统应为标准化、结构化、模块化结构，方便修改和维护以及版本升级。
（4）软件应支持系统的扩充，当一次系统改变或综合自动化系统扩充时，不必修改程序或重新组装软件。
（5）所有算法和系统整定参数应贮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。
5.5.2系统软件
站控层各计算机工作站应采用成熟的、新标准版本的、完整的、具有自保护能力以及具有合法版权的多任务操作系统。
远动通讯工作站应采用非WINDOWS操作系统，各计算机操作系统具有完整的自诊断程序，包括操作系统生成包、诊断系统以及各种软件维护、开发工具等。
查找故障的系统自诊断功能应能诊断至模件级故障。
报警功能应使操作员能方便的辨别和解决各种问题。
人机界面应为标准化结构，以满足开放性的要求。
间隔层采用符合工业标准的实时操作系统、监控程序与实时高可靠性的网络通信软件。
5.5.3支撑软件
支撑软件应包括数据库系统、中文处理系统、网络软件系统和系统组态软件等。
数据库应具有良好的实时性、可靠性和可扩充性。
数据库的结构应适应分散分布控制方式的要求。
数据库具有应用接口，以便扩充应用功能。
（1）数据库应满足如下功能：
允许不同程序对数据库内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应性，满足数据规模的不断扩充及应用程序的修改。
应便于用户在线生成、修改和维护，对任一数据库中的数据进行修改时数据库管理系统应对所有工作站上的相关数据同时进行修改，保证数据的一致性。
计算机系统故障消失后，数据库能恢复到故障前的状态。
可以用同一数据库定义，生成多种数据集，如培训用、研究用、计算用等。
（2）数据库管理系统应满足下列要求：
实时性：
能对数据库快速访问，在并发操作下也能满足实时功能要求；
可维护性：
应提供数据库维护工具，以便用户在线监控和修改数据库内的各种数据；
可恢复性：
数据库的内容在综合自动化系统的事故消失后，能迅速恢复到事故前的状态；
并发操作：
应允许不同程序（任务）对数据库内的同一数据进行并发访问，并保证在并发方式下数据库的完整性；
一致性：
在任一工作站上对数据库中数据进行修改时，数据库管理系统应自动对所有工作站中的相关数据同时进行修改，以保证数据的一致性；
分布性：
各间隔层智能监控单元应具有独立执行本地控制所需的全部数据，以便在站控层停运时，能进行就地操作控制；
方便性：
数据库管理系统应提供交互式和批处理的两种数据库生成工具以及数据库的转储与装入功能；
安全性：
对数据库的修改，设置操作权限；
开放性：
允许利用数据库进行二次开发。
（3）数据库应包括实时数据库和历史数据库，具有实时性、灵活性、数据一致性、可维护性、可恢复性以及历史数据库的存储能力，应向用户提供数据结构。
（4）系统组态软件应满足对系统各项功能的要求，应具有可生成、可扩充、可维护的特点,具有交互式的、方便灵活的、易于掌握的、多样化的组态工具。
5.5.4应用软件
应用软件应满足所有功能的要求。
应具有模块化的特点、良好的实时响应速度和可扩充性,并面向用户，便于操作使用。
应配置各种必要的工具及调试软件。
远动通讯工作站应配置远传数据库和各级调度网络通信规约库。
5.5.5通信接口软件
（1）综合自动化系统应具有通信接口驱动软件，主要是：
与远方调度中心的通信接口；
与集控系统的通信接口；
与安全自动装置的通信接口；
与智能直流系统的通信接口；
与逆变电源（或UPS系统）的通信接口；
与火灾报警系统的通信接口，与主变消防系统的通信接口；
与保护装置的通信接口；
与调度数据网络传输装置的通信接口
与微机防误系统的通信接口
其它智能设备的通信接口。
（2）综合自动化系统与其它智能设备的通信规约应按部颁及IEC标准。
系统功能
综合自动化系统至少应具有以下的功能：
实时数据采集与处理
数据库的建立与维护
控制操作和同期检测
报警处理
事件顺序记录和事故追忆
图形生成及显示
在线计算及制表
远动功能
时钟接收和时钟同步
人-机联系
设备自诊断与自恢复
管理与维护功能
实时数据的采集与处理
6.1.1采集信号的类型
⑴模拟量信号：
电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数等电量和温度量等非电量。
⑵开关量信号：
位置及状态信号、事故信号、预告信号、中央信号、BCD码、公用信号等。
6.1.2信号输入方式及要求
（1）模拟量输入：
所有电气量（包括所用电系统380/220V，但不包括电能量）应采用交流直接采样,并计算I、U、P、Q、F、COSФ;对于要进行合闸同期检测的断路器，应采集同期电压。
（2）开关量输入：
通过无源接点输入，并经220V直流光耦隔离，光耦动作电压为额定电压55%-70%；断路器、隔离开关、接地开关等要进行控制的设备，须取双位置接点信号。
（3）保护装置信号：
保护装置的报文信号，以数据通信方式采集各类信息；保护装置的动作或报警信号等硬接点信号以硬接点的方式接入综合自动化系统。
（4）对于其它各种智能设备，如直流系统、逆变电源（或UPS系统）、火灾报警等，可采用数据通信方式采集各类信息。
6.1.3信息量
《220～500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》（DL/T5149-2001）要求的所有测量信号、光字牌信号、保护及自动装置的信号等全部采集并进入综合自动化系统。
采集单元应按电气设备间隔（线路、旁路、母线、母联、分段、主变等）划分，每个采集单元为一个独立的智能小系统对所采集的输入量进行数据滤波、有效性检查、工程值转换、故障判断、信号接点消抖等处理、变换后，再上网传送，供数据库更新。
设备故障信号和保护软报文信号应能根据客户需要进行分类处理。
并能根据类别进行个性化处理。
数据库的建立与要求
6.2.1变电站综合自动化系统应建立如下数据库
（1）实时数据库：
装入各I/O单元及通信口采集的实时数据，其数值应根据运行工况的实时变化而不断更新，及时记录被监控设备的当前状态,以满足实时性能指标要求。
实时数据库中装有全系统的模拟量、数字量、脉冲量、控制量和计算量等。
（2）历史数据库：
对于需要长期保存的重要数据将存放在历史数据库中。
如事件顺序记录及事故追忆历史记录、报警历史记录、设备参数及接口定义参数，以及保护成组成定值记录等。
（3）用户数据库：
根据用户的使用要求,在实时数据库中或网上选择所需内容,建立用户专用数据库，完成各项应用功能。
应在数据库管理软件中设置报文报警使能字段，可通过简单的选择方式（如打勾）选择信息在报警窗口中是否出现。
6.2.2维护要求
（1）可修改、利用数字库应用程序在线生成数据库；
（2）可进行数据库的人工编辑，允许增加、减少或修改数据项；
（3）可方便地交互式查询和调用；
（4）重要参数及历史数据库能可靠保存，方便使用。
控制操作和同期检测
6.3.1控制操作对象
各电压等级的断路器、隔离开关、接地刀闸；
380V所用电源及分段断路器；
主变分接头调节；
微机保护装置的软压板投入、退出及保护复归；
重要设备的启动/停止（如所内380V电动机的启动/停止、所内自动装置的投入/退出）；
6.3.2控制方式
（1）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、有载调压变压器分接头位置的手动调节
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