電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案

1、電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求1.1 適用范圍本技術(shù)規(guī)格書適用于變電站的變電所及配電房的電力監(jiān)控系統(tǒng)。1.2 應(yīng)遵循的主要標準GB 50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范GB/T2887-2000電子計算機場地通用規(guī)范GB/T 9361-88計算站場地安全要求GB/T13729-2002遠動終端設(shè)備GB/T13730-2002地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)遠動設(shè)備及系統(tǒng)電源和電磁兼容GB/T15153.1-1998性GB/T15153.2-2000遠動設(shè)備及系統(tǒng)環(huán)境要求GB/T17463-1998遠動設(shè)備及系統(tǒng)性能要求GB/T18657-2002遠動設(shè)備及系統(tǒng)傳輸規(guī)約DL/T860(IEC61850)變電

2、站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)運動設(shè)備及系統(tǒng)接口(電氣特GB/T16435.1-1996征) GB/T15532-2008計算機軟件單元測試GB 50057-2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB4943-2001信息技術(shù)設(shè)備的安全GB/T17626-2006電磁兼容3 技術(shù)要求1.3.1 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)畫面響應(yīng)時間 1s ；站內(nèi)事件分辨率5ms；變電所內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信速率100Mbps；裝置平均無故障工作時間(MBTF) 30000 小時；系統(tǒng)動作正確率不小于 99.99%。系統(tǒng)可用率不小于 99.99%； 站間通信響應(yīng)時間10ms；站間通信速率 100Mbps；11.3.2 系統(tǒng)構(gòu)成概述a) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整個系統(tǒng)以實時數(shù)據(jù)

3、庫為核心， 系統(tǒng)廠家應(yīng)具備自主研發(fā)的數(shù)據(jù)庫， 同時應(yīng)該具備軟件 著作權(quán)或?qū)＠C書，保證軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)配置相適應(yīng)，應(yīng)用成熟、可靠，具備模塊 化可配置的技術(shù)架構(gòu)，相關(guān)證書投標時需要提供。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集軟件， 支持下傳控制命令。 將 從現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)寫入實時數(shù)據(jù)庫。采用動態(tài)加載驅(qū)動方式，便于擴充特殊協(xié)議的設(shè)備。包括MODBUS485/TP驅(qū)C 動、 OPC驅(qū)動和仿真驅(qū)動 simdrv 。實時數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)符合 Windows 64 位 X64 版，負責數(shù)據(jù)實時和歷史服務(wù)。采用基于TCP協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議，具備 LZO 實時壓縮傳輸，極大的節(jié)約網(wǎng)絡(luò)流量資源，提供 rdb4api.dll 標

4、準 DLL 封裝協(xié)議便于客戶端使用。 實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)具備數(shù)據(jù)響應(yīng)快、 容量大、 具有冗余備份 存儲等特點，例如美國 OSI Software 推出的 PI 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)具備管理工具，用于管理實時庫的帳號、標簽、 數(shù)據(jù)卷和數(shù)據(jù)查詢。 分為 X86 版和 X64 版，采用跨平臺的基于 TCP協(xié)議的應(yīng)用協(xié)議。實時庫應(yīng)具備備份工具，提供實時庫的在線實時備份功能。比通用備份工具比如Veritas 或 RoseMirrorHA 等效率更高、占用資源更少、使用更簡單、節(jié)約工程成本。實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)提供是數(shù)據(jù)同步工具，用于數(shù)據(jù)恢復(fù)和多庫之間的數(shù)據(jù)同步。在 100M 網(wǎng)絡(luò)上，標簽服務(wù)秒可提供 28 萬

5、個標簽屬性記錄服務(wù)，數(shù)據(jù)服務(wù)每秒可提供100 萬條歷史數(shù)據(jù)記錄服務(wù)。 內(nèi)置歷史緩存和歷史預(yù)讀為多客戶并發(fā)歷史服務(wù)提供優(yōu)異的檢 索和查詢統(tǒng)計性能。b) 設(shè)計規(guī)格運行平臺 Windows server 2003 sp2 及以上服務(wù)器， 同時支持 windows64 位和 Linux64 位系統(tǒng)平臺；最大標簽數(shù)達到 100 萬；最大并發(fā)連接客戶數(shù) 512 萬；4096 個，單卷容量 120G ，每個卷數(shù)據(jù)可以存儲 100 最大歷史數(shù)據(jù)卷個數(shù) 年 可變長度類型大小，每條記錄最大 1000 字節(jié)SOE事件最大 4G 空間，大于 1000 萬條記錄，自動回收利用舊空間。 磁盤訪問方式支持直接扇區(qū)寫盤 +

6、寫通式自有緩存2快速查詢檢索 , 與歷史數(shù)據(jù)規(guī)模無關(guān)的檢索查詢效率； 可配置有損壓縮和無損壓縮 （ 壓縮率在 2-32 倍 ） 的歷史歸 檔；高可用 , 支持在線備份、數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)； 提供在線備份和數(shù)據(jù)同步工具，支持雙庫和多庫冗余 提供客戶端 API 供第三方程序使用 多標具備防服務(wù)器斷電機制 提供管理工具管理實時庫 簽高級查詢統(tǒng)計，適合 SIS 高級查詢分析使用 支持歷史插入和補錄功能c）軟件層次結(jié)構(gòu)以實時庫為核心，采用基于 TCP 的協(xié)議封裝的應(yīng)用接口 API ，部署靈活，根據(jù)工程 實際情況部署，最小可將全部軟件部署在一臺計算機上。1.3.3 主要設(shè)備技術(shù)要求變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)采用集中管理

7、、分散布置的模式。1.3.3.1 監(jiān)控工作站監(jiān)控工作站安裝變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件， 用于提供變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)的人機操 作界面。 工作人員可以通過此工作站監(jiān)視變電所內(nèi)各類供電系統(tǒng)設(shè)備的工作狀態(tài)、 報警信號 等。采用知名品牌的工業(yè)級一體化低功耗計算機，采用 32 位以上字長 CPU，性能不低于 Intel 酷睿雙核 2.8GHZ ，內(nèi)存不低于4G；工業(yè)級 15 英寸LCD分辨率不低于1024× 768，可視角不小于 160 度；采用高可靠性硬盤，容量不低于500G。投標人在標書中提供CPU主頻和內(nèi)存容量、所配置的操作系統(tǒng)等參數(shù)。采用成熟穩(wěn)定的嵌入式操作系統(tǒng)，并去除不必要的功能模塊。

8、 具備工作站自身工作狀態(tài)的監(jiān)視功能，如風扇速度、 CPU 溫度、硬盤工作情況等，并 可上傳綜合監(jiān)控系統(tǒng)。配置 DVD+/-RW驅(qū)動器、 USB 接口等存儲設(shè)備接口。 人機接口：應(yīng)配置用于所內(nèi)監(jiān)控、軟件維護，設(shè)備調(diào)試等人機接口；同時提供鼠標 （或觸摸板等其他定位設(shè)備） 、鍵盤。SNMP支持、 SNTP 支持。1.3.3.2 以太網(wǎng)交換機 采用工業(yè)級光纖交換機，采用模塊化無風扇設(shè)計。 端口數(shù)量不少于： 12 端口 100base-F ， 4 端口 100base-T ，并可擴展至最多 24 個端 口。3SNMP支持、 IEEE802.1Q 和 IEEE802.1p 的完全支持、 SNTP 支持、光

9、纖環(huán)網(wǎng)冗余功能 支持。應(yīng)通過 UL 、 IEC61850-3 認證，并在投標時提供相關(guān)證明文件。雙冗余 DC220V 電源輸入。MTBF 310000 小時。1.3.3.3 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)備電力監(jiān)控系統(tǒng)采用光纖以太網(wǎng)架構(gòu)， 10kV 開關(guān)柜、 400V 開關(guān)柜、綜合保護測控及智能 監(jiān)控裝置、智能電能表、UPS、發(fā)電機與控制信號屏之間采用光纖以太網(wǎng)或串行總線(RS485/RS422) 總線方式進行通信。對于通過串行總線接入網(wǎng)絡(luò) ( 通信 ) 控制器的智能測控裝置， 每條總線上的測控裝置種類 唯一且數(shù)量不超過 15 個。a) 通信接口設(shè)備網(wǎng)絡(luò) ( 通信 ) 控制器與變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)的接

10、口采用光纖以太網(wǎng)接口。b) 軟件提供通信軟件、監(jiān)控軟件。c) UPS電源各通訊屏 UPS 容量為 3kVA ， UPS設(shè)一組蓄電池，備用時長為2 小時。蓄電池采用閥控式全密封鉛酸蓄電池。蓄電池應(yīng)沒有腐蝕性氣體析出。具有手 / 自動旁路功能，并應(yīng)考慮旁路時安全供電方式。 具有輸出過流及短路保護功能。1.3.4 電力監(jiān)控系統(tǒng)功能 變電所綜合自動化實現(xiàn)變電所各種設(shè)備的監(jiān)視、電流、電壓、功率、電度的采集等功 能。系統(tǒng)包括但不一定限于以下功能，招標人保留對系統(tǒng)功能進一步細化及修改的權(quán)力。1.3.4.1 數(shù)據(jù)采集與處理功能a) 遙信 遙信信息包括各種開關(guān)、刀閘、接觸器等設(shè)備的合、分狀態(tài)，開關(guān)手車的工作、試

11、驗、 抽出位置狀態(tài)等；也包括保護裝置的各類保護跳閘動作、 重合閘動作的啟動、出口、失敗等 信息， 分為事故遙信和預(yù)告遙信。事故遙信指使設(shè)備停電、停運的事故信號，預(yù)告遙信指不 影響設(shè)備繼續(xù)運行的故障信號。 遙信信息在人機界面上實時刷新， 以便操作員及時了解現(xiàn)場 設(shè)備運行狀態(tài)。遙信點變位描述可按用戶要求定義，系統(tǒng)按遙信的類型分類定義變位描述，用戶也可 進行自定義描述。4系統(tǒng)可定義給出變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)備的工作狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)、通道運行狀 態(tài)等虛擬遙信點。b）遙測 系統(tǒng)采集本變電所內(nèi)由綜合保護測控裝置、智能監(jiān)測裝置、智能電表提供的 各類監(jiān)測對象的電壓、電流、電量、功率因數(shù)、諧波等參數(shù)。 斷路器

12、狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、地刀狀態(tài)、保護信號、接點狀態(tài)等開關(guān)狀態(tài)。 變壓器溫度、母線溫度各種報警信號c）數(shù)據(jù)處理功能 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)接收的基礎(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)信息存儲在本地數(shù)據(jù)庫后，可經(jīng)處理后通過 自身軟件或轉(zhuǎn)存為通用電子表格形式實現(xiàn)以下處理功能，并可打印：各種開關(guān)操作信息 （ 包括站名、對象、性質(zhì)、發(fā)生時間等，打印顏色為黑色 ） ，記錄 在事件日志中。各種故障信息 （ 包括站名、對象、性質(zhì)、發(fā)生時間等，打印顏色為紅色 ） ，記錄在報 警列表中。電流電壓曲線 （ 包括站名、時間 ） 。遙測量超限監(jiān)視：當電流、電壓量超過極限值時，發(fā)出超限報警 （ 在顯示畫面上改變 顯示顏色并閃爍 ） 。過負荷發(fā)生時間、持

13、續(xù)時間的監(jiān)視，可進行打印 （ 需要時 ） 和存盤，打印顏色為紅色。 當日負荷峰谷最大、最小值，最高、最低電壓、電流出現(xiàn)時間的統(tǒng)計。電流、電壓、電度量等曲線的顯示可以根據(jù)不同的時間要求進行時間分割顯 示，以便觀察電流、電壓、電度量在不同時間的變化情況。雙重越限檢驗，對每個點均可設(shè)置上限、上上限、下限、下下限限值，超過 限值時產(chǎn)生越限報警。d）SOE事件記錄SOE（事件順序）記錄用于分辨事件發(fā)生的先后順序（ 如故障跳閘的順序 ） 。系統(tǒng)可以以各種方式（按時間、按事故源對象等）查詢、分析和打印SOE記錄。保護整定值數(shù)據(jù)讀取提供保護整定值讀取功能。1.3.4.2 顯示及操作功能a） 人機界面顯示及操作

14、功能人機界面是值班員日常監(jiān)視、 操作的主界面，由運行監(jiān)控程序和其他輔助的模塊組成。 主要提供如下功能：5畫面顯示、值班員常用操作等功能。 人機操作接口應(yīng)提供窗口管理、畫面顯示以及操作等功能。 在人機界面可進行相關(guān)程序啟動操作。對系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)進行查詢。系統(tǒng)可顯示供電系統(tǒng)圖、本變電所主接線圖、報警 / 預(yù)告畫面及其它畫面等。具體 畫面包括（但不限于以下內(nèi)容） ：變電所供電設(shè)備分布示意圖。 變電所綜合自動化構(gòu)成示意圖。變電所主接線和牽引網(wǎng)圖。報警 / 預(yù)告信息畫面。 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。b） 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)運行狀況顯示 系統(tǒng)能實時顯示所連接變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀況。若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)

15、生故障能 自動報警提示維護人員， 并對運行設(shè)備的設(shè)備名稱、設(shè)備所在配電機房、故障發(fā)生時間、恢 復(fù) / 更換時間進行自動記錄。1.3.4.3 趨勢分析 模擬量趨勢記錄圖、測量值或者狀態(tài)可在操作員工作站上顯示。也可以多窗口同時顯 示趨勢記錄圖。每一個趨勢圖應(yīng)使用不同的顏色進行顯示或打印。在一個窗口，任意時刻，可以選擇多個趨勢記錄，方便進行比較。每一個趨勢圖應(yīng)使 用不同的顏色進行顯示或打印。1.3.4.4 事故報警和記錄功能 系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障或異常時，自動發(fā)出各類預(yù)告 / 事故報警信號。SOE時間記錄及報警 電氣模擬量和非電氣模擬量可以設(shè)置限制，超出限制和越限記錄和報警 開關(guān)位變化報警及記錄能源需量

16、越限報警及記錄 分類記錄報警類型 控制操作記錄、保護動作記錄、系統(tǒng)設(shè)置記錄、通信故障記錄a） 人機界面報警顯示： 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，在變電所人機界面上自動推出報警畫面（畫面可由 用戶自定義）。報警應(yīng)該分為多級，不同級別的報警定義不同的顯示方式，如：一般性報警6信息在報警列表采用高亮度或醒目顏色顯示， 重要報警信息自動推出報警畫面 （畫面可由用 戶自定義）。報警發(fā)生后，值班員必須通過界面上的確認按鈕確認，否則，報警信息一直在 列表頂端或者人機界面最前端。b） 音響報警： 控制信號屏配置音響報警裝置，報警聲音分為事故、預(yù)告兩種類型，兩種類型的聲音 應(yīng)該有明顯區(qū)別。報警音響可以通過人機界

17、面復(fù)歸、手動復(fù)歸和自動復(fù)歸。用戶可以選擇其中一種或者 多種復(fù)歸方式，并設(shè)置報警設(shè)備投入 / 退出 / 測試轉(zhuǎn)換開關(guān)。1.3.4.5 時鐘同步電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具接收 GPS模塊提供的時鐘信號，實現(xiàn)服務(wù)器時間與北京時間同步。 系統(tǒng)具備對其監(jiān)控的智能設(shè)備 （保護裝置、 智能監(jiān)控裝置等） 提供對時功能 （如 NTP）1.3.4.6 配電房無人運維管理功能a） 配電室環(huán)境監(jiān)測配電室環(huán)境溫度、濕度、粉塵監(jiān)測；配電室門開合狀態(tài)監(jiān)測； 視頻監(jiān)控：配電室內(nèi)加裝兩臺紅外攝像頭，視頻監(jiān)控配電室內(nèi)情況。b） 移動端遠程管理 數(shù)據(jù)遠程集中管理，挖掘信息，提供運行建議。設(shè)置越線預(yù)警，發(fā)掘潛在故障隱患。設(shè)置巡檢線路、巡檢計劃

18、、巡檢內(nèi)容，并進行人員分配，巡檢人員按照巡檢定位點檢，并對缺陷進行報修、拍照上傳。監(jiān)視并記錄設(shè)備的安全狀況及設(shè)備的運行情況， 提高設(shè)備日常運行的安全性和可靠性， 提供事后事故分析相關(guān)圖像資料。用戶在手機、平板、 PC 間使用統(tǒng)一的賬號系統(tǒng)，在任意一個終端的操作信息均可 自動同步至全部應(yīng)用終端。故障報修值班人員接到客戶電話報修或其它服務(wù)人員通過 PC 端報修，將報修的相關(guān)信息錄入 到平臺中，并可依據(jù)不同的權(quán)限進行后續(xù)的報修派工調(diào)度工作。計劃管理根據(jù)實際的情況建立設(shè)備的維護保養(yǎng)計劃，設(shè)置維護的內(nèi)容和維護時間，到期 提醒具體的維修人員?？蛇x擇查詢的時間段及維護類型對維護計劃的狀態(tài)進行查詢。7計劃審批

19、計劃生成后，需要主管領(lǐng)導確認審批后，才會進行相應(yīng)的調(diào)度派工流程。1.3.4.7 電能及能源管理實時采集電度、流量、冷 / 熱量等能耗數(shù)據(jù)及電壓、電流、功率等配電參數(shù)，溫 度、濕度、壓力等傳感器參數(shù)環(huán)境參數(shù)。實時顯示、統(tǒng)計各回路各時段的電度值，對電能數(shù)據(jù)進行分時計費統(tǒng)計。具有多 種分時計費(尖、峰、谷、平值等)方案和費率的種類。實時顯示、統(tǒng)計各回路每日、 每月、每年的有功電度總值和無功電度總值；實現(xiàn)對能源的計費功能，支持多種計費方案統(tǒng)計計算各種能源的成本費用。支持分時計費、 階梯式計費、 單一制計費等多種計費方式， 提供靈活的自定義統(tǒng)計公式以便于用 戶自行設(shè)計實現(xiàn)復(fù)完。集中展示用戶最為關(guān)注的能耗

20、統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果，并以柱狀圖、餅圖、曲線、表格 等多種圖形化方式展示。供配電系統(tǒng)圖、工藝圖、網(wǎng)絡(luò)圖、視頻監(jiān)控，實現(xiàn)能耗清晰化、數(shù)據(jù)可視化、 管理數(shù)字化。能自動準確的記錄各種時刻的運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動記錄功能，節(jié)省了人力，完 全做到了省時、省力，并可以隨時調(diào)用，更有利于提高了管理水平；提供豐富報表功能，各種監(jiān)測數(shù)據(jù)通過報表的形式進行管理，分為監(jiān)測數(shù)據(jù)日 報表、月報表、年報表、以及綜合報表等各種報表的形式；1.3.4.8 變壓器負載分析 對變壓器負載率分析，可以查看實時曲線變化和歷史值，有效避免現(xiàn)場負荷過大影響 變壓器功能與性能。1.3.4.9 臺賬信息管理a) 設(shè)備臺賬 設(shè)備的內(nèi)部標識、名稱、類型、廠

21、商等基本信息；配置配電室、配電柜、設(shè)備、采集 設(shè)備之間的一一對應(yīng)關(guān)系。 管理分類、 用途分類、 管理部門、 管理人、 安裝位置、 購買時間、 終止使用時間等。b) 設(shè)備屬性 設(shè)備屬性配置每個設(shè)備類型所具有的設(shè)備屬性，分共有屬性和每個類型特定屬性；共 有屬性為每個設(shè)備類型都具有的屬性，可對設(shè)備屬性名稱、屬性編號、 排序、 是否啟用等信8息進行增刪改查的操作，特定屬性記錄設(shè)備的專有信息，這些信息可以通過配置來實現(xiàn)。1.3.4.10 權(quán)限管理管理功能 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控工作站的操作權(quán)限可通過系統(tǒng)統(tǒng)一管理，實現(xiàn)以下功能： 用戶組的定義、密碼的修改。用戶組操作權(quán)限的定義。1.3.4.11 統(tǒng)計報表

22、及打印 系統(tǒng)接收由被控變電站監(jiān)控單元經(jīng)通信通道傳送上來的數(shù)據(jù)信息， 經(jīng)過各種算術(shù)及 邏輯處理后， 用戶可以利用各種實時數(shù)據(jù)和報表組態(tài)工具對數(shù)據(jù)進行選擇、 組合、累積、 統(tǒng)計等加工處理，生成各種報表，報表可以由用戶自由設(shè)定以定期（ 日、月或年 ） 、定時（ 每日指定的時間 ） 或召喚 （ 用戶指定的時間范圍） 方式打印。數(shù)據(jù)處理主要內(nèi)容如下：各種開關(guān)操作記錄（包括站名、對象、性質(zhì)、發(fā)生時間等）； 各種故障記錄（包括站名、對象、性質(zhì)、發(fā)生時間等）；統(tǒng)計報表記錄、檢索；電流、電壓曲線（包括站名、測量位置、時間）；遙測量超限監(jiān)視：當電流、電壓量超過極限值時， 發(fā)出超限報警（在顯示畫面上改 變顯示顏色并閃爍），可進行打印和存盤；過負荷發(fā)生時間、持續(xù)時間的監(jiān)視；當日最大負荷、最高 / 最低電壓 / 電流出現(xiàn)時間的統(tǒng)計； 電流、電壓、電度量等曲線的顯示可以根據(jù)不同的時間要求進行時間分隔顯示， 以 便觀察電流、電壓、電度量在不同時間的變化情況； 開關(guān)動作次數(shù)統(tǒng)計（