上海电网10kV配电自动化关键技术原则.doc
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1、Q/SD上海市电力公司公司原则Q/SD J1155-上海电网10kV配电自动化技术原则(第二次修订)()-0203-15发布 -0204-015实行上海市电力公司 发 布目 录1.总论11.1现状11.2总体规划11.3编制目11.4编制根据11.5合用范畴21.6解释权21.7执行期21.8原则22.D-SCADA系统配备及功能规定52.1D-SCADA系统基本配备原则62.2D-SCADA系统功能规定83.配电站自动化模式区别及功能规定143.1配电站自动化模式及基本配备原则143.2分布式自动化监控装置143.3故障诊断自动化装置163.4配变/箱变/杆变负荷监测仪174.通信方式及规约
2、配备原则184.1通信方式配备原则185.信息量配备原则225.1信息配备基本原则225.2信息量配备规范226.技术性能指标规定276.1主站性能指标276.2配电站自动化装置性能指标277.通用技术规定297.1D-SCADA系统运营技术条件297.2配电站自动化装置技术规定297.3其他技术条件318.新建及改造实行原则328.1D-SCADA系统主站328.2K型站328.3P型站328.4W型站338.5杆变331. 总论1.1 现状依照上海电网若干技术原则规定()关于规定,上海电网10kV配电站有K型(开关站)、P型(环网站)及W型(户外站)三种,同步还配备有杆变。由于配电网规划有
3、所不同,这些类型配电站一次设备(涉及管线类型)及继电保护配备各不相似,因而在自动化配备及应用方面也应有所不同。对于这些类型配电信息采集也应有统一规范。1.2 总体规划从上海电网总体规划考虑,配电网自动化信息采集对于电网调度负荷监视及控制非常重要,因而应进行各种类型配电站信息采集,并应相应配备配电SCADA系统(如下简称D-SCADA)。既有配电自动化信息应一方面考虑接入各供电分公司D-SCADA系统(涉及经关于部门经济技术评估,并以为可用既有配电自动化系统),同步规定D-SCADA系统必要通过实时数据平台与输配电生产管理系统具备数据接口。1.3 编制目随着上海电网不断发展,10kV配电站建设不
4、断扩大。为及时诊断故障迅速隔离及缩短抢修时间提供保障,因而开发和发展各种类型配电站自动化应用是非常重要。同步为使配电站自动化技术在上海电网建设中得到规范、合理推广与使用,有必要在当前10KV配电站一、二次设备配备基本上,以既有10KV基本配备保护、配变/杆变负荷监测仪为基本,充分运用既有装置在信息采集输出上优势及电力电缆屏蔽层载波通信及其她通信技术成熟,谋求一种技术先进、高效、灵活且经济实用方式,以实现10KV配电站信息采集并监控,从而变化当前配电站信息盲区现状;并以此为依托,进一步解决其他各类配电网数据采集传播问题,使配电网数据成为各供电分公司生产管理系统重要支撑数据平台。为此特制定关于技术
5、配备原则和必要运营管理规定。1.4 编制根据本技术原则重要针对上海电网配电自动化应用。本技术原则从上海电网调度生产和变电站运营实际需要出发,根据国家电力公司和上海市电力公司一系列技术原则和规程编写制定。参照文献重要涉及: 上海市电力系统调度规程 上海电网若干技术原则规定() 上海市电网调度自动化系统运营管理规程 上海市电力公司变电站遥控技术原则 上海电网“十一五”规划(自动化分册) 上海市电力公司配电网“十一五”筹划及远景规划 电力系统调度自动化设计技术规程DL5003-91 地区电网调度自动化设计技术规程DL5002-91 地、区电网调度自动化系统实用化验收细则 35kV110kV无人值班变
6、电站设计规程(送审稿)(国家电力公司) 上海电网110kV及35kV变电站自动化技术原则(试行稿)1.5 合用范畴本技术原则重要合用于上海电网中所有新建、扩建和改造10kV配电网自动化。1.6 解释权本技术原则解释权属上海市电力公司。1.7 执行期本上海电网10kV配电站自动化技术原则(第二次修订)自2月15日起执行。1.8 原则原则化组织制定原则-ISO(国际原则化组织)-IEC(国际电工委员会)-ITU-T(国际电信联盟)-IEEE(电气和电子工程师协会)-GB(国标委员会)-DL(中华人民共和国电力行业原则)-CCITT(国际电报、电工征询委员会)-CCITT EIA IEEE中文国际码
7、1.8.1 引用原则DL5002-91地区电网调度自动化设计技术规程DL516-93电网调度自动化系统运营管理规程DL/T550-94地区电网调度自动化功能规范IEC870-1 远动设备及系统 总则 普通原理和指引性规范IEC870-2 远动设备及系统 工作条件 环境条件和电源IEC870-3 远动设备及系统 接口 (电气特性)IEC870-4 远动设备及系统 性能规定 IEC870-5 远动设备及系统 传播规约IEC870-5-101 远动设备及系统 传播规约 基本远动任务配套原则IEC870-5-103 远动设备及系统 传播规约 保护通信配套原则GB2887 计算机场地技术条件GB9813
8、 微型数字电子计算机通用技术条件GB/T 13729-92 远动终端通用技术条件GB/T 13720 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件DL 451 循环式远动规约DL/T 630-1997 交流采样远动终端技术条件DL/T 478- 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T 790.322-/IEC 61334-3-22. 配电线载波信号传播规定中低相地和注入式屏蔽地结合设备DL/T 790.31-/IEC 61334-3-1.1998 配电线载波信号传播规定频带和输出电平DL/T 790.12-/IEC 61334-1-2.1997 配电线载波配电自动化制定规范导则注:GB为中华
9、人民共和国国标DL为中华人民共和国电力行业原则1.8.2 上述原则若对同一内容定义了不同指标和规定,则按较高指标和规定执行。1.8.3 上述原则仅规定了最低规定,如有必要可超越这些原则,采用更好、更经济设计和材料,使设备持续稳定运营。2. D-SCADA系统配备及功能规定上海电网完整10kV配电网监控系统构造图见附录1,由于D-SCADA主站系统与各类配电站/杆变所采用通信方式不同,考虑到二次安全防护对安全分区划分,因此上海电网D-SCADA主站系统由两某些构成:实时监控子系统和准实时监测子系统。l 实时监控子系统实时监控针对10kV K型和纯电缆进线P型、W型配电站,通过专用通道(光纤、音频
10、电缆、电缆屏蔽层载波等)接入安全一区网络(即调度网络),同步在一区构建实时监控子系统。这某些数据采集和控制是全实时,即数据采集和控制都是即时传送。控制某些当前只针对K型站。D-SCADA主站系统通过物理隔离装置连接位于三区接口服务器,以满足安全性规定。接口服务器完毕对外数据接口,依照定义接口原则实现对实时数据平台数据传送。此外,原DA系统通过与D-SCADA系统数据互换接入实时数据平台。l 准实时监测子系统准实时监测针对非纯电缆进线10kV P型、W型和杆变,通过公共无线网络(如GPRS或CDMA)接入安全四区网络(即MIS网络),同步在四区构建准实时监测子系统,进行数据采集汇总。该主站系统只
11、负责数据采集不进行遥控,且数据采集是准实时。采集系统通过接口服务器完毕对外数据接口,依照定义接口原则实现对实时数据平台数据传送。D-SCADA系统应采用分布式硬件和软件配备,整个系统应选用符合国际原则、先进、通用计算机硬件,必要功能完善、性能稳定;系统在构造和功能上都要实现分布式。考虑到电力体制改革深化,系统在改造时应考虑容量、构造和功能设计可扩性。整个系统应能实现硬件配备随时扩充而不需要修改任何软件,增长新软件模块应不影响整个系统运营稳定性。系统软件支撑平台应采用系统工业/国际原则:服务器及工作站上采用POSIX/UNIX操作系统,微机上采用WINDOWS操作系统;网络模型遵循ISO-OSI
12、七层网络参照模型、网络合同遵循TCP/IP;编程语言采用C+、Java、FORTRAN等高档语言。软件要实现真正功能全分布,一项功能既可以在一台机器上实现,也可在多台机器上共同实现。数据库采用实时数据库和商用数据库相结合方式,既满足电力系统实时性,又有商用数据库优越性。对数据库访问提供原则API接口,并且这种访问可延伸至多LAN、WAN。应用层功能真正开放,顾客可以不修改原系统任何程序,增长所需要功能,虽然这些功能需要增长特殊数据库表或属性域来支持。2.1 D-SCADA系统基本配备原则D-SCADA系统重要完毕配电自动化信息采集、解决与存储,并实现对配电网控制。D-SCADA系统由前置采集系
13、统、D-SCADA服务器、调度员工作站、工程师工作站、通信服务器、网络子系统及外设等构成。通信服务器通过网络互换机或路由器,完毕与调度SCADA系统以及其他信息管理系统接口与互联。D-SCADA系统实时监控子系统和准实时监测子系统详细配备如下:2.1.1 实时监控子系统基本配备原则2.1.1.1 前置采集系统实时监控子系统前置采集系统应由二套互为备用前置解决机(设立于安全区)构成。前置解决设备涉及工作站、前置通信解决服务器、终端服务器或通信接口板、MODEM、GPS卫星时钟、故障切换板和带电源原则工业机柜等。其中终端服务器或通信接口板用于连接串行通信配电终端设备,网络互换机用于连接网络型配电终
14、端设备。实时监控子系统前置数据采集系统重要用于配电站/(杆变)信息接受、解决、监视、控制命令发送等功能,并承担与配电管理系统等信息系统转发、与GPS卫星时钟对时,能自动记录通道误码率、故障时间,记录故障起止时间、运营状态等,并形成日记文献保存。2.1.1.2 实时监控子系统数据库服务器实时监控子系统服务器由二台互为备用服务器构成,任何一台服务器故障应不影响整个系统运营。实时监控子系统服务器一方面负责解决完毕各种D-SCACA功能,另一方面保存实时及历史数据库数据。2.1.1.3 调度员工作站调度员工作站由二台工作站构成。能显示各种实时数据、历史曲线等,具备告警、事故追忆等功能,并可对远方终端设
15、备发送遥控命令。2.1.1.4 工程师工作站工程师维护工作站由一台工作站构成,重要用于对系统图形、数据生成及维护、系统网络维护等。如:系统管理、网络管理、安全管理、通道管理,以及维护人员修改系统信息等各种参数。2.1.1.5 通信服务器通信服务器由一台服务器构成,重要完毕将系统采集自动化信息发送到有关调度SCADA系统、配电生产管理系统以及其他信息管理系统,以实现与各种有关系统接口与互联。2.1.1.6 网络子系统网络子系统由所需智能互换机、HUB、网络安全隔离装置、终端服务器、网络附件(涉及工具、连接件、网络线、光纤)等构成整个实时监控子系统所必须设备构成。2.1.1.7 外设外设由实时监控
16、子系统所必须输出设备构成,如事故打印机、报表打印机等。2.1.2 准实时监测子系统基本配备原则2.1.2.1 前置采集系统准实时监测子系统配备一套无线接受前置解决机(设立于安全区),其中涉及一台采集与通信应用服务器、一台终端服务器和一种8路机架式Modem池和一台短信接口装置。采集与通信应用服务器完毕规约解决、短消息解决、拨号呼喊、为客户端提供实时事件报警、实时数据采集等功能。终端服务器和一种8路机架式Modem池,依照需要进行语音拨号呼喊唤醒连接。短信接口装置,通过下发短信方式修改负荷监测仪等设备参数。2.1.2.2 准实时监测子系统数据库服务器准实时监测子系统配备一台数据库服务器(安装Or
17、acle 9i数据库),完毕基本数据和历史数据存储,历史数据记录,以及与综合数据平台数据接口。服务器操作系统采用Windows Server。应用软件系统采用Client/Server构造,客户机可以自动从服务器上下载并更新为最新版本客户端软件。2.1.2.3 调度员工作站由配电生产管理系统调度员工作站兼做该子系统调度员工作站。2.1.2.4 工程师工作站工程师维护工作站由一台工作站构成,重要用于对系统数据生成及维护、系统网络维护等。如:系统管理、网络管理、安全管理、通道管理,以及维护人员修改系统信息等各种参数。2.2 D-SCADA系统功能规定2.2.1 数据采集功能2.2.1.1 实时监控
18、子系统数据采集功能数据采集子系统与各配电站远方终端设备通信实现对配电网实时运营信息采集,将解决后实时数据提供应为应用服务实时数据库,并按照应用所下达指令实现对远方配电站调控功能。数据采集子系统是系统数据源核心,规定其具备高度可靠性和强大信息解决能力。数据采集子系统应能完毕如下功能:A:应能采集远方终端设备模仿量、数字量、电能量。B:传送数据要有差错检测功能。C:通道解决软件应具备对通信通道监视、记录和报警功能。报文监视界面可以按报文类型设立颜色,并且具备对报文设立定期或按类型保存功能。D:应能支持变电站自动化系统网络方式信息接入。E:可由顾客设定周期或手动对系统所有实时信息进行采集刷新和保存。
19、F:数据库可对数据采样点按顾客选定周期间隔进行数据存储。同步,顾客对数据访问应采用统一接口,存储格式和数据库构造对顾客完全透明。G:应能实现对远方终端设备遥控控制操作。H:应能实现与卫星时钟(GPS)对时,以保证整个D-SCADA主站系统时间精度。I:对于具备载波通信系统,具备显示主从载波连接关系界面(如直观通道树型链路),以便顾客对载波通信查询和监视。2.2.1.2 准实时监测子系统数据采集功能主站每天定期(定期时间通过主站下发参数设立)与负荷监测仪通信,采集前一天历史数据;主站也可以补召唤某一天数据。对于此前已投运不支持定期上报负荷监测仪,由主站拨号唤醒来传播数据。采集时间由主站系统规定,
20、普通定在每日0点至7点,并在此时间范畴内合理分布网络流量。负荷监测仪采集到事件信息时,应及时建立通信进行传播;事件信息涉及:遥信变位;停送电等。主站可以通过通信或发送短消息,对负荷监测仪参数进行远程配备。2.2.2 数据库管理功能数据库管理系统应能满足下列规定:A:应满足对数据库迅速访问。B:应提供各种对数据库访问方式,如对厂站名或线路按条件检索等,使数据库中数据能满足各种应用使用规定,以便顾客对数据记录、计算、检索等规定。C:提供数据库维护工具,顾客可在线监视和修改数据库内各种数据,保证系统数据同步。l 对老站可按条件检索(如厂站名等)并修改,对新站及整站搬迁可批量修改或用模板拷贝,并可插入
21、生成在相应位置,以以便数据库生成及修改。l 具备比较直观数据库树型构造操作界面,可以分层编辑和修改, 并提供查询直接定位功能,对于寻常接入系统无关表可以屏蔽显示,在需要时可以开放显示。D:支持数据库冗余配备。数据库系统在故障时能自动、迅速地从主数据库系统切换到备数据库系统运营,在此过程中应保证数据不丢失和整个系统运营稳定性;在故障消除后应能迅速恢复到本来状态运营。本规定只针对实时监控子系统。E:具备建立各种数据采集和解决能力,如在线测试、计算、转发、制表等。F:提供分布式访问机制,在并发访问时,保证数据安全性、一致性和完整性。G:提供对数据库迅速拷贝和备份功能。H:支持按顾客设定条件自动完毕对
22、数据库断面保存,此断面可供其她应用使用。I:具备原则应用程序接口(API),可直接访问数据库。J:具备数据表导入、导出功能以便操作界面,并在配表导入时具备详细报错功能。K:系统具备自动和手动实时数据库加载功能,从而以便顾客对系统运营维护。l 实时数据库为满足实时性规定,D-SCADA系统应提供一套实时数据库管理系统来迅速实现对实时数据存取。这套实时数据库管理系统应具备网络功能,以实现分布式数据存取方式;能管理全网分布数据库,以保证全网数据一致性;具备交互式环境数据库录入、维护、检索工具和良好顾客界面,并做到任一网络元件参数在整个系统中只需输入一次;提供数据库应用程序接口(API)。l 历史数据
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