2023變電站數(shù)字孿生系統(tǒng)架構(gòu)及數(shù)據(jù)采集技術(shù)導則

變電站數(shù)字孿生系統(tǒng)架構(gòu)及數(shù)據(jù)采集技術(shù)導則目 次前言 I1 范圍 12 規(guī)范引文件 13 術(shù)語定義 13.1 數(shù)字生 13.2 變電數(shù)孿系統(tǒng) 13.3 微服務 14 縮略語 15 系統(tǒng)構(gòu)求 25.1 基本則 25.2 體系層 25.3 系統(tǒng)署 45.4 非功要求 56 數(shù)據(jù)集口求 56.1 通信議求 66.2 交互求 66.3 數(shù)據(jù)求 66.4 安全求 66.5 報文求 77 狀態(tài)采要求 77.1 主變器 77.2 開關(guān)柜 97.3 組合器 10中性避器 11中性接電阻 117.6 電容柜 127.7 站用柜 127.8 蓄電池 137.9 站內(nèi)纜 137.10站內(nèi)境 14表7.1變器態(tài)單 8表7.2關(guān)狀量單 9表7.3合器態(tài)單 10表7.4性避器量清單 11表7.5性接電狀態(tài)清單 12表7.6容柜態(tài)單 12表7.7用柜態(tài)單 13表7.8電狀量單 13表7.9內(nèi)纜態(tài)單 14表7.10內(nèi)境態(tài)清單 14111010變電站數(shù)字孿生系統(tǒng)架構(gòu)及數(shù)據(jù)采集技術(shù)導則范圍（GB/T19582.1-2008基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范GB/T22239-2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡安全等級保護基本要求GB/T33745-2017物聯(lián)網(wǎng)術(shù)語DL/T860（所有部分）標準工程實施技術(shù)規(guī)范下列術(shù)語和定義適用于本文件。數(shù)字生 Digitaltwin變電數(shù)孿系統(tǒng) Digitaltwinsystemofsubstation微服務MicroserviceAPI縮略語下列縮略語使用于本文件：API：應用程序編程接口（ApplicationProgrammingInterface）HTTP：超文本傳輸協(xié)議（HypertextTransferProtocol）HTTPS：超文本傳輸安全協(xié)議（HyperTextTransferProtocolOverSecureSocketLayer)JSON：JavaScript對象表示法（JavaScriptObjectNotation）MQTT：消息隊列遙測傳輸（MessageQueuingTelemetryTransport）CoAP：約束應用協(xié)議（ConstrainedApplicationProtocol）QoS：服務質(zhì)量（QualityOfService）TCP（TransmissionControlProtocol）XML（ExtensibleMarkupLanguage）PRPS（PhaseResolvedPluseSequence）PRPD：局部放電相位分布圖譜（PhaseResolvedPartialDischarge）感知層QoS網(wǎng)絡層PAGEPAGE11PAGEPAGE4平臺層500ms，QoS1；INFO256MB；3應用層HTTP、WebService、WebSocket；JSON、XMLLinux13310（7CPU65CPU3070608099.997×2450001應遵循GB/T22239，并優(yōu)先滿足以下要求：數(shù)據(jù)采集的定義應遵循GB/T33745，數(shù)據(jù)采集接口應滿足原子性、可讀性、兼容性、獨立性、安全性的要求。IPv4、IPv6MQTT、CoAP、HTTP(S)IEC61850DL/T860MODBUSTCP/IPGB/T19582.1RS232/RS485MODBUS、IEC61850RS232/RS485MODBUS、IEC61850JSONXMLJSONXML技術(shù)措施；8JSONXML對于110kV以上主變壓器為必選項。該裝置配備可旋轉(zhuǎn)的紅外、可見光一體化裝置，可以定制巡檢路徑，實時監(jiān)測主變壓器各部位熱點溫度，及時發(fā)現(xiàn)主變壓器發(fā)熱缺陷并分級告警；/110kV該裝置采用PT100鉑電阻感溫元件監(jiān)測油溫，實現(xiàn)分級報警功能，及時發(fā)現(xiàn)油溫異常升高；表7.1主變壓器狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1紅外成像監(jiān)護終端高壓套管溫度（ABC）110kV以上低壓套管溫度（ABCO）進線電纜頭溫度（ABC）瓦斯繼電器溫度本體油枕溫度有載開關(guān)油枕溫度本體溫度實時紅外監(jiān)控視頻實時可見光監(jiān)控視頻2高頻局放/接地電流監(jiān)測裝置鐵芯高頻局放幅值110kV以上鐵芯高頻局放次數(shù)夾件高頻局放幅值夾件高頻局放次數(shù)鐵芯接地電流夾件接地電流實時PRPD圖譜實時PRPS圖譜3油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置CO2含量√C2H2含量C2H4含量C2H6含量CH4含量CO含量H2含量總烴含量H2O含量CO2產(chǎn)氣率C2H2產(chǎn)氣率C2H4產(chǎn)氣率C2H6產(chǎn)氣率CH4產(chǎn)氣率CO產(chǎn)氣率表7.2主變壓器狀態(tài)量清單（續(xù)）序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項H2產(chǎn)氣率總烴產(chǎn)氣率4智能油位監(jiān)測裝置實時油位比例√5智能吸濕器本體呼吸器濕度√本體呼吸器溫度6分接開關(guān)機械特性監(jiān)測裝置變化時間√變化檔位故障類型開關(guān)柜表7.3開關(guān)柜狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1開關(guān)柜地電壓、超聲波局放監(jiān)測裝置暫態(tài)地電壓幅值(柜前/柜后)√超聲波有效值(柜前/柜后)表7.4開關(guān)柜狀態(tài)量清單（續(xù)）序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項頻率分量1(柜前/柜后)頻率分量2(柜前/柜后)超聲波局放圖譜（柜前/柜后）2開關(guān)柜內(nèi)運行環(huán)境監(jiān)測裝置臭氧含量√柜內(nèi)濕度柜內(nèi)溫度3開關(guān)柜特高頻局放監(jiān)測裝置PRPD圖譜√PRPS圖譜4開關(guān)柜面板視頻識別監(jiān)測模擬圖指示器指示√紅綠燈指示壓板投退狀態(tài)控制開關(guān)、切換開關(guān)狀態(tài)繼電保護裝置狀態(tài)帶電指示器指示加熱控制器狀態(tài)SF6該裝置主要用于控制和監(jiān)視密封氣室內(nèi)的SF6氣體密度，可在壓力達到超壓、發(fā)信及閉鎖狀態(tài)時及時將信息通過接點連接電路傳送到后臺終端。表7.5組合電器狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1開關(guān)機械特性監(jiān)測裝置分合閘線圈電流√儲能電機電流2特高頻局放采集裝置PRPD圖譜√PRPS圖譜3遠傳式SF6氣體密度繼電器SF6氣體壓力值√表7.6組合電器狀態(tài)量清單（續(xù)）序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項SF6氣體壓力報警信號該裝置對避雷器的阻性電流進行在線監(jiān)測，分析避雷器氧化鋅閥片特性，發(fā)生異常時報警。表7.7中性點避雷器狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1避雷器全電流及動作次數(shù)監(jiān)測裝置避雷器A相全電流√避雷器B相全電流避雷器C相全電流避雷器A相動作次數(shù)避雷器B相動作次數(shù)避雷器C相動作次數(shù)2避雷器阻性電流監(jiān)測裝置避雷器A相阻性電流√避雷器B相阻性電流避雷器C相阻性電流表7.8中性點接地電阻柜狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1間歇性接地檢測裝置中性點電流√中性點溫度間歇性接地信號該裝置實時監(jiān)測電容器柜內(nèi)每臺避雷器泄漏電流及動作次數(shù)，對泄漏電流進行異常報警；表7.9電容器柜狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1電容器壓力監(jiān)測裝置柜內(nèi)每臺電容器內(nèi)部壓力√2電容器柜內(nèi)避雷器監(jiān)測裝置柜內(nèi)每相單臺避雷器動作次數(shù)√柜內(nèi)每相單臺避雷器電流3電抗器過電壓監(jiān)測裝置電抗器兩端的過電壓√表7.10站用變柜狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1綜合局放監(jiān)測裝置暫態(tài)地電壓幅值(柜前/柜后)√超聲波有效值(柜前/柜后)頻率分量1(柜前/柜后)頻率分量2(柜前/柜后)超聲波局放圖譜（柜前/柜后）2柜內(nèi)測溫裝置站用變高壓母排搭接點溫度√站用變低壓母排搭接點溫度蓄電池表7.11蓄電池狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1蓄電池監(jiān)測裝置電池組實時電壓√整流器實時電壓電池組標稱容量每節(jié)電池的單體電壓每節(jié)電池的單體溫度每節(jié)電池的單體內(nèi)阻每節(jié)電池的單體已放容量表7.12站內(nèi)電纜狀態(tài)量清單序號監(jiān)測裝置狀態(tài)量必選項可選項1電纜高頻局放監(jiān)測裝置電纜高頻局放PRPD圖譜√電纜高頻局放PRPS圖譜該裝置的針式探頭電極浸水后阻值會發(fā)生變化，通過阻值信號變化分析對電纜層液位進行監(jiān)測與報警。該裝置對站內(nèi)各個