EMS电能量标准管理系统专项招标关键技术专项方案.doc

完备EMS技术要求方案（能够适用发电厂类企业，其它就不用多说了）
EMS电力能源管理系统技术要求
1、概述：本系统必需能够处理以下问题：
Ø 用电负荷较多、用电量较大，能适时掌握电量使用情况及其它电力参数实时运行情况
Ø 远程对电量信息进行采集，并按甲方要求对信息进行处理
Ø 降低用电成本，调整峰谷用电百分比，合理降低电费支出
Ø 掌握电源进线及变压器真正实际所需负荷
Ø 处理原有表上数据还是人工采集，存在着数据不正确，不能同时刻搜集全部数据，以致不能有效进行能源管理
Ø 金融企业对电使用有更高要求（比如电压、频率），它们波动会影响企业设备正常运行和生产
Ø 结合企业实际情况，最大化优化能源使用效率
Ø 内部小指标考评
Ø 节能效果评定
2、适用相关法律法规和标准规范：
《中国节省能源法》
国务院令第531 《公共机构节能条例》
《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》
GB 50189- 《公共建筑节能设计标准》
GB 15316- 《节能监测技术通则》
GB 19761－ 《通风机能效限定值及节能评价值》
GB 19762－ 《清水离心泵能效限定值及节能评价值》
GB 17167- 《用能单位能源计量器具配置和管理导则》
GB 50034- 《建筑照明设计标准》
GB 50015- 《建筑给水排水设计规范》
GB/T 10870- 《容积式和离心式冷水(热泵)机组性能试验方法》
GB/T 13462- 《电力变压器经济运行》
IEEE 802.3， IEEE802.3z(千兆以太网标准)
GB8566-88 计算机软件开发规范
GB8567-88 计算机产品开发文件编制指南
IEC1000-4-2/3/4—1995 电磁兼容
GB2423.1/2/3 电工电子产品基础环境试验规程
IEC1107（直接当地） IEC1142（当地总线）
3、EMS电能管理系统架构：
整个系统定义为三层设备、二级通道和一套应用软件。其结构是以计算机网络为平台，在主站内集成多种应用计算机服务设备，以系统应用软件为关键，经过远程通道对安装在各电站关口和变电站数据采集终端进行数据通信，以此为桥梁将相关多种表计数据按用户计划进行全方面自动采集进入系统数据库，系统应用软件再依据数据库中数据进行多种分析运算，提供各类监测、控制、报警数据和管理报表。各层之间采取标准接口连接，任务分配合理，软件架构简单，系统组网灵活，能充足满足不一样现场环境及用户不一样要求。监控范围关键包含微机保护测控装置、智能电力监测装置、变压器、发电机组、直流屏、智能开关等智能设备，系统需预留冗余通讯接口，方便接入其它系统（如：BAS）。中标方需依据设计图纸进行深化设计，并向业主提供完备技术和施工方案，而且中标方需帮助弱电分包商进行BAS系统接入和相关调试。
3.1 三层硬件设备：
3.1.1 测控设备
测量设备是系统最底层也是最关键设备之一，它完成当地测量，提供系统所需各类关键基础原始数据。在本系统中，测量设备一定是高精度多功效电能表。
将表计和通信终端分离，有利于企业分工维护，能够降低因其它故障造成无须要整机更换，也有利于以后仅对通道升级和更新。
多功效电能表计以智能电量测控装置技术要求为准。
3.1.2 终端设备
终端采集器要求128路电量采集通道，依据现场情况和图纸要求合理配置采集器，但必需考虑20%余量。
终端设备实现数据当地采集、存放和数据远传，依据本系统特点，终端设备应含有以下关键技术要求：
设备各类指标满足DL/T743-电能量远方终端及DL/T75137-电测量及电能量计量装置设计技术规程技术标准。
能够采集存放电表各类电量及用电监测数据，包含有/无功电能、总及各分相功率、电压、电流、功率因数、电压合格率、报警事件等，并能分类存放。含有当地数据存贮功效，断电情况下电能数据不丢失。
含有一定当地处理功效，能够实现现场运行监测及报警，并提供报警事件主动上报。
通信规约满足IEC-870-5-102基础要求，有多个RS-485接口。
采取TCP/IP通讯方法。
工作温度范围宽，能够很好适应高温、严寒、潮湿、多雷等气候条件。
3.1.3 主站设备
配置一主一备两台IBM工控服务器，尺寸满足EIA标准，一台不低于EPSON系列性能A4打印机。后台主站其硬件可为PC服务器、小型机、工作站等任何符合工业标准计算机设备，系统软件平台可为UNIX、NT等，数据库可为Oracle、SQL Server、DB2或含有自主知识产权数据库等。整个主站采取交换网络构建成高度集中后台应用平台，其要求标准关键是设备无关透明性。
3.2 二级通道
3.2.1 电表---终端
采取RS-485标准串行接口。规约满足国家、行业和省内相关标准规范。
3.2.2 终端---主站
这一层通道是整个系统中最为复杂，也是最为关键。通道选择基础标准是：
A、一个为主，因地制宜，多个共用。
B、建设和运行费用综合考虑合理，满足经济性要求。
C、关键通道类型优劣势比较：采取光纤或485通讯线
3.3 一套软件
应用系统要求强调实用，技术架构优异，易于扩充、二次开发和系统间数据交换。具体要求：
1） 能够满足电能量计量管理相关要求，有大型系统成熟应用经验，支持windows XP等操作系统，支持Oracle、Sybase、DB2或含有自主知识产权数据库。
2） 采取目前主流技术设计开发，含有很好扩充性，易于二次开发和系统间数据交换。
3） 提供各类电量统计，用电监测等功效。
4） 提供各类报警监测功效。
5） 提供线损监测和数据统计分析、计算功效。
6） 提供用电运行监测和数据统计分析功效
7） 提供各类图表、WEB浏览等简便直观人机对话功效。
8） 系统支撑环境
操作系统：Windows Server /、Windows XP专业版；
硬件平台：INTEL/PC；
服务器（企业级）：双服务器，机架式；关键性能不低于IBM System x3650 M3，CPU不低于Intel Xeon X5670并可扩展，标称主频不低于2.93GHz，内存可扩展最高达192GB，硬盘存放可扩展，
网络环境：10/100/1000M以太网，TCP/IP协议；
数据库：Oracle、Sybase、DB2或含有自主知识产权数据库
图形界面： Windows/XP
机柜：采取19英寸标准服务器机柜
4、EMS电能管理系统性能及关键功效
4.1系统性能技术指标：
l 系统应采取全汉字界面显示。
l 操作员发出操作实施命令到I/O单元输出和返回信号从I/O单元输入至CRT显示器上显示总时间小于3s（扣除回路和设备固有动作时间）。
l 从数据采集装置输入值越死区到运行工作站CRT显示 ≤2s。
l 从数据采集装置输入状态量变位到运行工作站CRT显示 ≤1s。
l 全系统实时数据扫描周期： ≤3s。
l 画面整幅调用响应时间： 实时画面 ≤3s,其它画面 ≤5s。
l 画面实时数据刷新周期： ≤3s。
l 双机自动切换至功效恢复时间： ≤30s。
l I/O测控单元加入突变量至数据处理和通信装置MODEM或网关机出口时间：遥测为： ≤3s,遥信为： ≤2s。
l I/O测控单元接收GPS系统对时精度： ≤1ms。
l 时钟同时：≤0.5秒/天
l 数据采集计算时间 ： ≤5分钟（40点/4小时数据/每小时每类数据4条）。
l 服务器CPU平均负荷率：≤25%
l 用户工作站平均CPU负荷率：≤25%
l 网络负荷率：≤10%。
l 系统运行寿命：≥
4.2 系统关键功效：
1)数据库管理系统
数据库提供数据查询手段，能够方便地查询各个厂站、多种设备、各个时间段历史数据，数据显示以表格方法提供。可按类型、设备对历史数据分类统计。提供用户对历史数据备份工具。数据库中事件采取事件驱动方法，当事件产生后立即处理。
2)用户管理系统
为使实时系统能够安全稳定运行，整个系统提供可靠安全保护方法，全部操作员能够依据权限大小给予某特征，这些特征要求了各个操作员对系统及各个活动选择范围，如用户名、口令字、操作权限及操作范围等。对关键控制使用口令密码确定方法，对操作员关键操作给统计。
3)人机接口系统
显示整个EMS系统网络图，动态刷新显示电力系统和各主接线图各开关运行状态和在线运行参数等。
操作人员经过调看画面，能够形象直观地观察多种实时采集数据，和系统和各运行设备实际运行情况，并能够了解历史和目前观察对象改变趋势，还可直接在画面上实现遥控、遥调和人工封锁改变参数等操作。
4)功效子画面系统
系统为各设备、各回路提供了具体功效子画面，经过此画面，操作员能够清楚、具体地查看相关数据，方便地进行设备控制操作，包含远程控制、遥测数据、回路状态、报警和故障信号查看、谐波数据分析等。
5)数据浏览及处理子系统
工程中所用数据均由数据维护工具来管理。数据维护工具提供有友好用户界面，方便列表格式，用于系统数据库描述。
6)数据曲线功效
系统依据用户需求，提供有实时曲线和历史曲线，可方便用户直观查看回路电压、电流、有功功率、无功功率、频率、有功电度和无功电度等电力参数趋势。
7)事件告警和统计查询系统
遥信变位、遥测越限、遥控操作、保护事件、SOE、系统状态等告警发生时，系统会自动弹出实时告警画面，显示告警类型、厂站名、回路名、告警信息、日期和时间等，同时会有对应语音提醒。全部告警信息均可统计到历史数据库中，永不丢失。
历史事件查询涵盖了几乎全部系统运行事件查询，包含遥信变位统计、遥测越限统计、遥控操作统计、保护事件统计、事件次序统计、RTU状态信息、节点登录信息等。
8)报表管理系统
EMS系统实时采集电力系统中关键遥测数据，对其进行统计、分析后实时保留在数据库中。电力参数数据以报表形式进行分类查询和打印输出。
9)保护信息管理系统
保护信息管理系统关键用于对保护装置信息浏览和操作维护，保护设备信息初始化。可供查询保护装置信息包含：装置描述、装置参数、保护定值、定值区号、保护模拟量、保护状态、软压板、硬压板、故障统计、信号复归等。
10)故障录波分析模块
故障录波分析模块兼容COMTRADE91/99标准，能够对对应故障文件进行正确读取，分析；对故障数据进行图形化展示，操作。对故障录波数据进行专业和直观分析、计算。
11)谐波及平衡分析模块
谐波分析模块以1S为采样周期定时采集该线路谐波数据，并计算出每个时刻各个周波谐波数据，从而实现该线路谐波数据线型展示。
提供母线不平衡率监测和数据统计分析、计算功效
12)电量计量模块
电量计量模块完成对不一样线路电能数据采集，并经过灵活设置不一样时间段复费率，计算出各类电量小时、日、月、年度和峰谷平电量，并提供整个建筑用能系统和能耗分析，并可据此进行节能潜力分析且可提出节能提议指导；
该软件还提供查询功效，经过输入检索条件，能够查询到历史日统计电量、历史月统计电量、历史年统计电量。
13)事故追忆功效
事故追忆功效在电力系统发生事故后开启，经过对SCADA数据库全部或部分实时信息进行分析和显示，为用户分析事故原因提供了必需信息。
软件经过对事故发生时保留在数据库中历史数据进行分析，以曲线、表格等形式展现出来，供用户分析，方便采取对应方法。软件可显示某一事故时间前后帧数据
14)WEB查询模块
系统提供Web查询功效，管理者可远程浏览电力系统实时运行情况，如：实时图表、实时数据、开关状态和告警事件等。可实现数据远程管理。
15)和第三方通讯功效
通讯管理单元提供多个现场总线、以太网接口，支持多种部颁标准规约，工业标准规约（和BAS通讯）。可方便地和微机保护测控装置、智能电力监测装置、变压器、发电机组、直流屏、智能开关等智能设备直接通讯。
16)扩展功效
系统含有方便网络扩展功效，依据用户特殊需求可扩展新功效，同时不影响原有系统正常运行。系统还提供和其它系统进行数据交换功效，如智能楼宇系统。
5、EMS系统设计联络会
依据工程需要能够召开1或数次次设计联络会。召开次数及地点双方约定，联络会有纪要，双方签字认可，具体内容以下：
（1）卖方对供方认可资料和图纸进行具体解释，并解答买方意见和问题。买方将认可后两份资料和图纸（CAD U盘）给卖方，方便卖方绘制正式图纸；
（2）技术协议签署前买方向卖方提出具体I/O配置要求，包含模拟量、开关量及计算量等；向卖方提出具体画面显示要求，包含每个画面显示内容及报表打印格式；
（3）确定开关操作联锁逻辑，自动控制策略；
（4）卖方介绍同类产品已经有运行经验，包含现场操作情况；改善情况；卖方应介绍已运行系统I/O配置标准，和用户设备接口配合情况等；
（5）讨论和集控站、继电保护设备、智能电力监测装置等智能设备通讯接口实施方案及试验方法；卖方必需向买方提供具体施工方案，并作为验收依据之一；
（6）讨论约定在标书中要求要处理问题及双方认为有必需商讨其它问题。
6、EMS电力能源管理系统关键监控对象以下：
（1）10KV高压柜（带有通讯接口继电保护器或智能仪表）
三相电压显示
三相电流显示
功率因数显示
频率显示
故障（跳闸）报警
用电量（kwh）显示
开关状态显示
最大电力需要量显示
（2）变压器（温控器带有通讯接口）
运行状态显示
温度显示
温度报警
强制风冷系统运行状态显示
运行时间累计
（3）400V低压配电柜ACB断路器（带有通讯接口智能仪表）
三相线电压显示
三相电流和中性线显示
故障（跳闸）报警
用电量(kwh)显示
开关状态显示（ON/OFF）
（4）400V低压配电柜MCCB断路器（经过信号搜集器和数据总线通讯）
开关状态显示（ON/OFF）
故障（跳闸）报警
（5）操作电源直流屏（带有通讯接口）
输出电压、电流、工作状态
（6）发电机组（带有通讯接口）
运行状态（转速、油温、油压、流量、水温、水质等）
供电质量（电压、电流、频率、输出功率等）
（7）ATS开关（带有通讯接口）
开关及ATS状态显示（ON/OFF）
（8）楼层低压配电柜智能综合电能仪表（带有通讯接口智能仪表）
三相线电压显示
三相电流和中性线显示
故障（跳闸）报警
用电量(kwh)显示
开关状态显示（ON/OFF）