QCSG 110017671南方电网一体化电概要.docx

1、QCSG 110017671南方电网一体化电概要Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG 110017.67.1-2012南方电网一体化电网运行智能系统技术规范第6-7.1部分:厂站应用厂站装置功能及接口规范(通用技术条件Technical specifications ofoperation smart systemin China Southern Power Grid -Part 6-7.1:Applications in power plants/substations Functional and interface specification of IEDs(Gene

2、ral technical requirements2012-XX-XX 发布 2012-XX-XX 实施中国南方电网有限责任公司发布Q/CSG 110017.67.1-2012目次前言. II 1范围 (12规范性引用文件 (13术语和定义 (24技术要求 (25信息交换原则 (66设备接口要求 (97试验方法 (128检验 (169标志、包装、运输和贮存 (1710其它 (18IQ/CSG 110017.67.1-2012II前言为落实公司二次一体化的工作要求,提高电网一体化运行水平,解决二次系统种类繁杂、运行信息割裂、缺乏统一的建设和运行标准等问题,经研究国内外电网运行技术支持系统建设思

3、路和实践案例,提出建设一体化电网运行智能系统的总体解决方案。为推进一体化电网运行智能系统标准化、规范化建设,特制定南方电网一体化电网运行智能系统系列标准。本次发布的系列标准是2012年版,适用于2013年起开始可研的新建项目,指导公司一体化电网运行智能系统网、省、地(县、配级主站和厂站系统建设。本系列标准分为8部分共73篇,第一部分为体系及定义,共2篇,描述了标准体系和术语定义;第二部分为架构,共3篇,描述了系统总体、主站和厂站架构和原则;第三部分为数据,共13篇,描述了数据源、数据架构和数据交换等要求;第四部分为平台,共6篇,描述了系统平台和OSB总线相关要求;第五部分为主站应用,共26篇,

4、描述了主站端系统各模块功能要求;第六部分为厂站应用,共16篇,描述了厂站端系统各模块和装置的功能要求;第七部分为配置,共5篇,描述了系统主站和厂站配置和标准化接线要求;第八部分为验收,共2篇,描述了系统主站和厂站验收技术管理要求。标准体系结构如下表所示: Q/CSG 110017.67.1-2012 Q/CSG 110017.67.1-2012 本规范由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。本规范由中国南方电网系统运行部(中国南方电网电力调度控制中心提出、归口管理和负责解释。本规范起草单位:中国南方电网系统运行部(中国南方电网电力调度控制中心负责起草。本规范参加单位:南京南瑞继保电气有限公

5、司。本规范主要起草人员:赵曼勇、丁晓兵、徐鹏、吕航、熊慕文。IVQ/CSG 110017.67.1-2012 南方电网一体化电网运行智能系统技术规范第6-7.1部分:厂站应用厂站装置功能及接口规范(通用技术条件1范围本规范规定了智能变电站二次设备(保护、测控、相量测量、报文记录分析、故障录波、备自投、合并单元、智能终端、交换机、时间同步系统等,不含在线监测设备的装置功能和接口规范,包括技术参数、技术要求、数据采集及信息交换应遵循的基本原则等。本规范适用于南方电网10kV及以上厂站的规划、建设、运行、升级工作。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文

6、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规范,然而,鼓励根据本规范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规范。GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14598.3-2006 电气继电器第5部分:量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验GB/T 14598.27-2008 量度继电器和保护装置第27部分:产品安全要求GB/T 19520.3-2004 / IEC 60297-3:1984 电子设备机械结构 482.6mm(19in系列机械结构尺寸第3部分:插箱及其插件GB/T 20840.7

7、-2007 互感器第7部分:电子式电压互感器GB/T 20840.8-2007 互感器第8部分:电子式电流互感器GB/T 14598.2-2011 量度继电器和保护装置第1部分:通用要求GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cb 恒定湿热试验GB/T 2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热试验GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码GB/T 1

8、7626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3-2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4-2008 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/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击抗扰度试验GB/T 17626.6-2008 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GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验1Q/CSG 110017.67.1-20122 GB/T 17626.9-1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验G

9、B/T 17626.10-1998 电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T 17626.11-2008 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/T 17626.12-1998 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验GB/T 7261-2008 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 11287-2000 电气继电器第21部分量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇振动试验(正弦GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T 2887-2011计算机场地通用规范GB/T 9361-1988 计算站场地安全要求

10、GB/T 223862008 电力系统暂态数据交换的通用格式(IEC 60255-24:2001,IDT GB/T 21711.1 基础机电继电器第1部分:总则与安全要求(GB/T 21711.1-2008, IEC 61810-1:2003,IDTGB/T 19520.12 电子设备机械结构 482.6mm(19in系列机械结构尺寸第101部分:插箱及其插件(GB/T 19520.12-2009,IEC 60297-3-101:2004,IDTDL/T 630-1997 交流采样远动终端技术条件DL/T 4782010 继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T 6671999 远动设备及系

11、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(IEC 60870-5-103:1997,IDTDL/T(Z860 变电站通信网络和系统(IEC 61850,IDTDL/T 9952006 继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T243-2012 继电保护和控制设备数据采集及信息交换技术导则DL/T1100.1-2009 电力系统的时间同步系统第一部分:技术规范3术语和定义本标准采用的术语和定义见Q/CSG 110017.12-2012。4技术要求4.1环境条件4.1.1正常工作大气条件a环境温度:户内:-10+55(有温度调节设备;户外:-25+70(有遮蔽场所。b相对湿度:

12、5%95%(产品内部既不应凝露,也不应结冰;c大气压力:80kPa106kPa。4.1.2正常试验大气条件a环境温度:+15+35;b相对湿度:45%75%;c大气压力:80kPa106kPa。4.1.3基准试验大气条件Q/CSG 110017.67.1-2012a环境温度:+202;b相对湿度:45%75%;c大气压力:80kPa106kPa。4.1.4贮存、运输环境条件a装置在运输中允许的环境温度-40+70,相对湿度不大于85%;b在贮存中允许的环境温度-25+55,相对湿度不大于85%,在不施加任何激励量的条件下,装置不出现不可逆变化。4.1.5周围环境a电磁环境不允许有超过4.8的电

13、磁干扰存在;b场地应符合GB/T 9361-1988中B类安全要求;c使用地点不应出现超过GB/T 11287-2000规定的严酷等级为I级的振动;d使用地点应无爆炸危险的物质,周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面敷层的介质及导电介质,不应有严重的霉菌存在;e应有防雨、雪、风、沙、尘埃的措施;f接地电阻应符合GB/T 2887-2011中4.4的要求;g工作位置应垂直安装于与地面垂直的立面。4.1.6特殊环境当要求环境条件超出上述规定时,由供需双方在合同中规定。4.2额定电气参数4.2.1直流电源a额定电压:220V、110V、48V(放在通信机房的保护相关设备;b允许偏差:-20%+

14、15%;c纹波系数:不大于5%d开入电压:弱电开入24V,强电开入220V或110V;4.2.2交流回路a交流电流(In:1A或5A;b交流电压Un:100/3V;线路抽取电压Ux:100/3V或100V ;c交流额定电流数字量为:采样值规约为DL/T 860.92(IEC 61850-9-2时,0x01表示1mA;采样值通信规约为GB/T 20840.8(IEC 60044-8时,额定值为01CFH或00E7H;d交流额定电压数字量为:采样值规约为DL/T 860.92时,0x01表示10mV;采样值通信规约为GB/T 20840.8时,额定值为2D41H;e频率:50Hz。4.3交流回路准

15、确度参见相关设备技术条件。4.4开关量输入和输出3Q/CSG 110017.67.1-20124.4.1开关量输入a装置所有开入回路的直流电源应与装置内部电源隔离;b强电开入回路的启动电压值应不大于0.7倍额定电压值,且不小于0.55倍额定电压值;c装置中所有涉及直接跳闸的强电开入回路的启动功率应不低于5W。4.4.2开关量输出开关量触点输出的性能应满足GB/T 21711.1的要求。4.4.3与断路器跳合闸线圈和控制器相连的继电器a电流型继电器的启动电流值不大于0.5倍额定电流值;b电压型继电器的启动电压值不大于0.7倍额定电流压值,且不小于0.55倍额定电压值。4.4.4其他继电器a跳闸信

16、号继电器应采用磁保持或机械保持的双位置继电器;b使用外部操作电源的电压型继电器的启动电压值不大于0.7倍额定电压值。4.5功率消耗a交流电流回路:当额定电流为5A时,每相不大于1VA;当额定电流为1A时,每相不大于0.5VA;b交流电压回路:当额定电压时,每相不大于1VA;c交流电源回路:由产品标准或制造商产品文件规定。4.6过载能力a交流电流回路:2倍In时连续工作,50倍In时允许1s;b交流电压回路:1.2倍Un时连续工作,1.4倍Un允许10s;c装置经受电流电压过载后应无绝缘损坏。4.7装置接口4.7.1过程层光纤接口a光纤类型:多模光纤;b光纤芯径:62.5/125m(或50/12

17、5m;c光波长:1310nm或850nm;d光纤发送功率和接受灵敏度:11310nm光纤:光纤发送功率范围:-25dBm-14dBm;光接收灵敏度范围:-31dBm-14dBm;2850nm光纤:光纤发送功率范围:-10dBm-19dBm;光接收灵敏度范围:-24dBm-10dBm;e光纤连接器类型:ST或LC接口。4.7.2以太网电接口a传输介质:屏蔽双绞线;4b接口类型:RJ-45电接口。4.8电磁兼容要求装置应满足国家或行业有关电磁兼容标准,并应根据干扰或骚扰的具体特点和强度大小适当确定装置的抗扰度要求,采取必要的电磁干扰或骚扰减缓措施,具体要求参见相关设备技术条件。4.9绝缘要求a在正

18、常工作大气条件下,装置内部应既无凝露,也不应结冰;b新装置绝缘电阻在施加直流500V时不应小于100M;4.10耐湿热性能装置应能承受恒定湿热实验。实验温度为+402,相对湿度为(933%,试验持续时间48h。在试验结束前2h内,用1000V直流兆欧表,测量各外引带点回路部分对外露非带点金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值应不小于1.5M;介质强度不低于规定值的75%;4.11机械要求4.11.1结构、外观a机箱的尺寸。同类设备机箱尺寸大小宜统一。b表面涂覆。装置表面涂覆的颜色应均匀一致,无明显的色差和眩光,表面应无沙粒、趋皱和流痕等缺陷;c插件的插拔性能。插件结构的装

19、置中插件应插拔灵活、互换性好。4.11.2外壳a外壳应满足装置在变电站、发电厂内基本环境条件下使用、维护和修理的要求;b为满足更高的防护要求,允许在装置原有防护基础上,采取辅助措施,提高防护等级,如置于屏柜之中;4.11.3接地a装置应有安全地以满足装置安全、电磁兼容等要求;b屏(柜应装有接地铜排、总结地端子,汇接屏(柜、箱接地线、保护线、等电位连接线、安全接地线、功能接地线等各种接地线,搭接屏(柜间专用接地铜排、控制室屏蔽接地网;c接地端子应能可靠连接截面不小于4mm2多股铜线;d为防止点击伤害,装置的金属外壳、屏(柜、箱应实现导电性互连,其金属框架及底座应可靠接地。装置的外露可导部分与接地

20、端子或屏柜接地铜排之间的电阻不应超过0.1;4.11.4机械震动、冲击和碰撞要求装置应能耐受实际运输和运行过程中经常出现的机械振动、冲击和碰撞,适于正常运输和运行。4.12连续通电装置完成调试后,出厂前应进行连续通电试验。试验期间,装置工作应稳定可靠,动作行为、信号指示正确,无元器件损坏、软件运行异常或其他异常情况出现。5信息交换原则5.1组网技术原则5.1.1组网时应合理考虑网络结构、交换机配置、带宽流量等因素,满足基础数据的完整性及一致性的要求,并应保证数据信息传输的实时性、有效性和可靠性。5.1.2数据网络应采用100 Mbps及以上的高速以太网,交换机之间的级联口宜采用1000 Mbp

21、s。5.1.3保护、就地控制、录波等功能不应受独立站控层网络失效的影响。5.1.4采样值通过SV网络传输时采用DL/T 860.92(IEC 61850-9-2协议。5.1.5保护、稳控、安全自动等装置应支持GOOSE网络方式传输,传输协议应符合DL/T 860.81(IEC61850-8-1的要求。5.1.6双重化配置的两个过程层网络应遵循相对独立的原则,当一个网络异常或退出时不应影响另一个网络的运行。为防止单套设备跨网时影响网络安全,单套配置的设备宜只接入其中一组网络,通过点对点方式与另外一组网络中设备交互数据。5.1.7在过程层网络内,数据发送方按通信配置发送组播报文,不应发送与之无关的

22、报文。5.1.8过程层网络交换机宜通过设置限制广播报文的发送。5.1.9系统任两台IED设备之间的数据传输路径不应超过4个交换机。当采用级联方式时,不应丢失数据。5.1.10数据网络的单点故障不应影响整个网络的正常工作;任何新接入的设备不应造成网络故障,不应引起相应保护控制功能的退出。5.2信息交换技术原则5.2.1继电保护、稳控、安全自动装置等设备应支持DL/T 860标准,应支持上送模拟量、开关量、压板状态、设备参数、定值区号及定值、自检信息、异常告警信息、动作事件及参数(故障相别、跳闸相别和测距、录波报告信息、装置硬件信息、装置软件版本信息、装置日志信息等数据。同时支持远方投退压板、修改

23、定值、切换定值区、远方复归功能,并具备权限管理功能。5.2.2保护、测控等设备应该支持在线和离线获取模型,离线获取和在线召唤的模型应保持一致。定值模型应包含描述、定值单位、定值上限、定值下限等信息。5.2.3保护、测控等设备应将检修压板状态上送站控层;当设备检修压板投入时,上送报文中数据的品质q的“Test位”应置位。5.2.4测控装置应支持DL/T 860标准,应支持GOOSE功能并与过程层设备通信,其上行信息应包括断路器位置采集、隔离开关位置采集、断路器辅助状态采集、模拟量采集、设备告警状态采集、非电量继电器状态采集等功能,其下行信息应包括远方遥控压板、断路器控制、隔离开关控制、远方复归等

24、功能,并能通过GOOSE和间隔层设备通信,实现间隔层联闭锁功能。5.2.5故障录波应支持DL/T 860标准,应支持上送录波文件列表、录波文件、录波器工作状态信息及录波器定值等。5.2.6当站控层设备对间隔层设备进行修改定值和投退软压板操作时,均应采用“选择-校验-完成执行”的操作,以保证操作的安全性。5.2.7电子式互感器内应由两路独立的采样系统进行采集,每路采样系统应采用双A/D 系统接入MU,每个MU输出两路数字采样值由同一路通道进入一套保护装置,以满足双重化保护相互完全独立的要求。5.2.8ECT、EVT数据采集器的采样频率不低于合并单元数据发送的频率。5.2.9保护装置应采取措施,防

25、止输入的双A/D数据之一异常时误动作。5.3对时和同步技术原则5.3.1变电站各层次设备应配置公用的时间同步系统,宜采用北斗卫星导航定位系统或全球卫星定位系统GPS标准授时信号进行时钟校正。5.3.2过程层设备宜采用光纤IRIG-B码对时方式,宜采用ST接口;间隔层设备对时宜采用IRIG-B(DC对时,通信介质为屏蔽双绞线。5.3.3变电站内时钟设备应按双套配置,主、备时钟之间应确保始终同步。5.3.4主钟卫星信号从无到有情况下,如果主钟与卫星信号的时间误差小于1ms,主钟的输出信号应平滑过渡到卫星信号,每秒时间间隔调整范围小于10s ;如果时间误差大于或等于1ms,主钟输出应快速跟踪到卫星信

26、号。5.3.5主钟及扩展钟输出的B码信号中应包含时间质量信息。5.3.6间隔层IED以及过程层智能终端需要产生SOE,为了达到SOE时标1ms的精度要求,可使用IRIG-B码方式。5.4数据交换记录技术原则5.4.1数据交换记录包括报文监视记录和故障数据记录。5.4.2报文监视记录应对系统通信网络的全过程进行报文记录(带绝对时标的完整网络通信报文,包括MMS通信网络、GOOSE通信网络和SV采样值通信网络的报文记录。5.4.3报文监视记录采用单向数据采集方式,对原有通信网络不应产生任何影响,也不应产生任何附加报文。同时,在出现故障、死机或断电的情况下,也不应对原有通信网络产生任何影响。5.4.

27、4报文监视记录应确保监视的报文全部信息不漏记、不丢失。5.4.5故障数据记录装置具有按反应系统发生大扰动的系统电参量幅度及变化率判据而自起动和反应系统动态过程基本结束而自动停止的功能;也能由外部命令而起动和停止。5.4.6故障数据记录设备应收集和记录全部规定的故障模拟量数据和直接改变系统状态的继电保护跳闸命令、安全自动装置的操作命令和纵联保护的通道信号。5.4.7为适应集中处理的要求,故障数据记录输出的动态过程记录数据应符合标准格式GB/T 223862008。5.5配置文件要求5.5.1系统配置信息应包括ICD文件、SSD文件、SCD文件和CID文件。5.5.2电压和电流双A/D通道的在MU

28、按照同一个逻辑节点实例建模,应通过描述信息明确体现出通道的冗余关系。5.5.3站控层设备可分别通过离线获取和在线召唤的方式获取间隔层设备的模型,离线获取和在线召唤的模型应保持一致。其中的定值模型应包含描述、定值单位、定值上限、定值下限等信息。ICD文件中应设置ctlModel的默认值,如果不设置应支持在线读取。5.5.4ICD文件中的数据集包含的成员应与装置实际运行的一致,以保证客户端可以正确解析报告信息。5.5.5客户端读取服务器端录波文件列表时,应带文件路径,该路径以服务器端文件所在路径为准,一般推荐为“COMTRADE”。5.5.6服务器端送给客户端的数据中所带时标,其时区信息应采用标准

29、零时区,不应使用当地时区,但人机界面应转换为当地时区。5.5.7使用GOOSE服务传输温度等模拟量信号时,发送装置应设置变化门槛避免模拟量频繁变化。5.6虚端子配置原则5.6.1GOOSE虚端子信息包括开关量输入、跳闸出口、信号开出、告警、联闭锁等信息,并应配置到DA层次;SV虚端子信息包括电流通道、电压通道及固有延时,并应配置到DO层次。5.6.2为便于系统集成及维护,宜通过中文描述表示装置各GOOSE及SV虚端子的物理含义,虚端子的中文描述应明确无歧义。5.6.3宜简化二次设备之间的GOOSE软压板,二次设备应在发送端设GOOSE出口软压板, GOOSE出口软压板应在满足现场运行需求的前提

30、下简化配置。5.6.4为避免检修设备影响运行设备正常运行,宜为各相关IED设备配置链路接收软压板。5.6.5对于同一输入端有连接多个外部端子的需求,同一物理含义的GOOSE开入虚端子应根据现场多数运行需求设置合适个数,该多个输入虚端子的中文描述宜用数字后缀区分。5.6.6智能终端的位置类GOOSE信号(断路器、刀闸等统一采用双位置信号。5.6.7智能终端应提供原始开入GOOSE信号,各二次设备根据各自需求完成所需信号合成。5.6.8二次设备生产厂家应在相关资料中详细描述虚端子与软压板的关系,合成信号的相关逻辑等。5.6.9二次设备应能通过不同输入虚端子对电流极性进行调整。6设备接口要求6.1电

31、子式互感器6.1.1电子式互感器的采样环节应有抗频率混叠处理措施。6.1.2保护用ECT能测量电流高达40倍额定一次电流(0%偏移或20倍额定一次电流(100%偏移而无任何溢出。6.1.3测量用ECT和EVT应能测量达2倍额定一次值而无任何溢出。6.1.4电子式电流互感器的复合误差应满足测量0.2s,保护5P级或5TPE级要求,电子式电压互感器的复合误差应满足测量0.2,保护3P级要求。6.1.5电子式互感器内应由两路独立的采样系统进行采集,每路采样系统应采用双A/D 系统接入MU,每个MU输出两路数字采样值由同一路通道进入一套保护装置。电子式互感器两路独立的采样数据的幅值差异不应超过实际输入量幅值的2.5%(或0.02In/0.01Un。6