1、新能源电站远程集中监控系统建设方案 新能源电站远程集中监控系统建设方案新能源电站远程集中监控系统建设方案 目 录第一章 项目概况 .41.1 建设任务 .41.2 引用标准 .41.2.1 国家和国际标准 .41.2.2 中华人民共和国电力行业标准 .61.2.3 通用工业标准及其他相关标准 .61.3 设计原则 .7第二章 新能源电站远程监控系统总体设计 .92.1 系统概述 .92.2 适用范围 .122.3 系统结构 .122.4 硬件总体设计 .152.5 软件体系结构 .17第三章 风电场侧子系统 .213.1 风电场侧接入方案 .213.2 风电场侧功能 .213.2.1 风机实时
2、运行数据采集与控制 .223.2.2 升压站（开关站）实时运行数据采集与控制 .233.2.3 无功补偿装置实时数据采集与控制 .263.2.4 箱变设备实时运行数据采集与控制 .273.2.5 风功率预测系统数据采集 .283.2.6 功率控制系统(AGC/AVC)数据采集 .283.2.7 电能量计量信息采集 .28第四章 监控中心侧 SCADA 子系统 .294.1 系统方案 .294.2 系统功能 .294.2.1 数据接收 .294.2.2 数据存储 .294.2.3 数据处理 .304.2.4 监控中心侧 SCADA 子系统内数据传输 .324.2.5 报表服务 .324.2.6
3、权限管理 .334.2.7 人机界面 .334.2.8 风电场监控信息 .334.2.9 光伏电站监控信息 .374.2.10 报警及事件顺序记录(SOE) .394.2.11 控制功能 .404.2.12 时钟同步 .424.2.13 Web 发布功能 .42新能源电站远程集中监控系统建设方案 4.3 技术指标 .434.3.1 参考标准及依据 .434.3.2 测量值指标 .434.3.3 系统实时响应指标 .434.3.4 负荷率指标 .444.3.5 可靠性指标 .444.3.6 系统时间指标 .444.3.7 工作环境与电源 .444.4 大屏幕显示系统简介 .45第五章 数据通信子
4、系统 .515.1 通讯链路需求 .515.2 内部数据网建设方案 .51第六章 视频监视子系统 .536.1 视频中心系统组成 .536.2 服务器管理系统 .536.2.1 服务器 .536.2.2 工作站 .546.3 存储系统 .546.3.1 CVR 存储模式 .556.3.2 存储配置 .566.4 解码系统 .586.4.1 解码器 .586.4.2 视频综合平台 .596.5 视频监控系统 .616.5.1 主干交换机 .626.5.2 防火墙 .62第七章 生产管理子系统 .647.1 系统配置方案 .647.1.1 系统体系架构 .647.1.2 系统部署方案 .667.1
5、.3 系统特点 .677.2 系统功能设计 .747.2.1 设备管理 .747.2.2 缺陷管理 .777.2.3 操作票管理 .827.2.4 工作票管理 .867.2.5 检修管理 .887.2.6 工单管理 .947.2.7 门户界面 .95第八章 供货清单 .978.1 硬件清单 .978.2 软件清单 .105新能源电站远程集中监控系统建设方案 第一章 项目概况1.1 建设任务典型的新能源电站远程集中监控系统由变电站，气象站、风电/光伏设备组、远程接口单元（RIU) 、现场通信网络、SCADA 现场服务器、现场工作站、远程客户端等组成。本项目的总体要求为：系统结构采用 C/S 及
6、B/S 混合结构；支持多服务器；支持双网及多网技术；服务器软件采用面向对象数据库技术；支持跨平台技术。系统数据接入点数不少于 300 万点。本项目的主要建设内容：（1）建立新能源电站发电远程监控系统，准确、及时、全面的收集各电站运行管理所需的各种信息，包括风机/光伏设备运行信息、升压站设备信息、继电保护及故障信息等。对收集的信息进行分析、处理、存储，并按管理部门要求及各电站的运行要求，对新能源电站的相关设备进行集中监视、控制及管理，确保各电站所有机电设备安全、可靠运行。（2）建立远程数据通信系统，实现远程新能源发电监控系统与各新能源电站发电机组计算机监控系统、升压站综合自动化系统、新能源电站图
7、像监控系统的数据传输。（3）在远程集中监控系统设置多媒体图像监控终端，将各新能源电站现场监控图像上传至远程集中监控系统，实现新能源电站图像监控系统组网。1.2 引用标准1.2.1 国家和国际标准ANSI-美国国家标准委员会标准 CCITT 标准-国际电报电话咨询委员会标准 DL 标准-中华人民共和国电力工业标准 EIA 标准-电子工业协会标准新能源电站远程集中监控系统建设方案 ISO 标准-国际标准化组织标准 ITU-国际电讯同盟 SI 标准-国际标准单位制 UL 标准-美国保险商实验室标准 IEEE 标准-美国电气电子工程师协会标准IEEE 802.X 系列局域网通信标准 IEC 标准-国际
8、电工技术委员会标准IEC 70-1 远动设备及系统 总则 一般原理和指导性规范IEC 70-2 远动设备及系统 工作条件 环境条件和电源IEC 70-3 远动设备及系统 接口（电气特性）IEC 70-4 远动设备及系统 性能要求IEC 70-5 远动设备及系统 传输规约IEC 70-5-101 远动设备及系统 传输规约 基本远动任务配套标准IEC 70-5-102 远动设备及系统 传输规约 电能累计量传输配套标准IEC 70-5-103 远动设备及系统 传输规约 保护通信配套标准IEC 70-5-104 远动设备及系统 传输规约 IEC60870-5-101 网络访问IEC 0870-5 系列
9、问答式 RTU 规约，包括 101、102、103、104 等。IEC 1334 采用配电线载波系统的配电自动化IEC 1850 变电站通信网络和系统IEC 1968 配网管理系统接口IEC 1970 能量管理系统应用程序接口（EMS API）IEC 801 抗电磁干扰IEC 61400-25-1: 风力发电厂监控通信原理和模型概述,包括整个标准介绍和概貌。 IEC 61400-25-2: 风力发电厂监控通信的信息模型 IEC 61400-25-3: 风力发电厂监控通信的信息交换模型 IEC 61400-25-4: 风力发电厂监控通信中面向通信协议的映射IEC 61400-25-5: 风力发电
10、厂监控通信的一致性测试。 IEC 61400-25-6: 风力发电厂监控通信中用于环境监测的逻辑节点类和数据类。新能源电站远程集中监控系统建设方案 IEC 61400-25 系列的核心内容继承了 IEC61850 标准,并包含了大部分IEC 61850 的特点: GB 标准-中华人民共和国国家标准GB 887 计算机场地技术条件GB 813 微型数字电子计算机通用技术条件GB/T 13730-2002 地区风电场调度自动化系统GB/T 1382992 远程终端通应用技术条件GB/T 13729-2002 远动终端设备GB/T 13730-92 地区风电场数据采集与监控系统通应用技术条件GB/T
11、17626-98、GB/T17618-98 电磁兼容国家标准1.2.2 中华人民共和国电力行业标准DL 451-1991(2005) 循环式远动规约DL476-1992(2005) 电力系统实时数据通讯应用层协议DL 5003-1991(2005) 电力系统调度自动化设计技术规程DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通应用技术条件DL/T 516-2006 电力调度自动化系统运行管理规程DL/T 630-1997 交流采样远动终端技术条件DL/T 634.5101-2002 远动设备及系统 第 5-101 部分：传输规约 基本远动任务配套标准DL/T 634.5104-2002
12、 远动设备及系统 第 5-104 部分：传输规约 采用标准传输协议子集的 IEC 60870-5-101 网络访问DL/T 51031999 35110kV 无人值班变电站设计规程DL/T 719-2000 远动设备及系统 第 5-102 部分：传输规约 电力系统电能量计量传输配套标准1.2.3 通用工业标准及其他相关标准其它通用工业标准操作系统采用 Unix/Windows/Linux，符合开放系统的 POSIX 标准SQL 语言符合 ANSI 标准新能源电站远程集中监控系统建设方案 GUI 符合 X-Window/Windows 和 MOTIF/GDI/OpenGL/QT 标准C/C+和
13、FORTRAN 语言符合 ANSI 标准网络通讯采用工业标准的 TCP/IP 协议1.3 设计原则（1） 系统安全性原则系统平台要能确保所管理风电场和光伏电站的安全稳定运行。系统平台在规划设计、工程实施时要遵守国家电力监管委员会颁布的【电力二次系统安全防护规定】 ，防范黑客及恶意代码等对电力二次系统的攻击侵害及由此引发电力系统事故。系统的规划设计和工程实施要遵循安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则,保障监控和调度数据网络的安全。（2） 业务驱动的设计原则系统平台在规划设计、工程实施时要能充分满足“远程集中集控、现场移动检修”的新管理模式的业务需求。在系统平台的整体规划以及对各子系统的具
14、体设计时要做到明确定位、合理分工、高效集成。系统的功能设计应符合实际需要，同时具有充分的灵活性，在业务需求产生变化时能快速地对系统平台进行配置和调整做到快速适应业务。同时，系统平台的规划设计需要带有一定的超前性，能预见并支持未来 3 至 5 年的可能的业务和管理需要。（3） 高可靠性的设计原则规划的系统平台，特别是对电站进行远程实时监控的部分，必须从设计上确保系统的高可靠性，从设计上消除单点故障，避免因系统故障带来的发电量的损失。同时，在网络和系统软硬件的规划设计上，充分考虑到因为特殊问题导致故障时，保证数据的不丢失和系统的快速恢复。所采用硬件设备应为工业级。（4） 充分可扩展性的设计原则需要
15、从两个方面确保系统平台的可扩展性。一是系统平台需要能支持新能源业务的快速扩张，能快速支持实现原有电站的容量扩展（包括接入新的设备类型） 、新增电站及原有设备的技术改造后的平台接入。二是系统平台需要能支持未来新能源业务管理需求的扩展，系统的规划设计和工程实施应考虑到将来增加和调整更多的子系统模块的需要，满足不断演进的管理需要，同时在系统调整时充分保证历史数据的连续性。新能源电站远程集中监控系统建设方案 （5） 易用性和易维护性的设计原则系统平台的功能设计要确保高度的可操作性（易用性） ，使具备基本电脑操作水平的运行和检修人员，通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，达到能完成日常工作的操作水平。同
16、时，系统在运行过程中的维护应做到简单易行，使运检中心的系统维护人员通过简单的培训就能掌握系统维护保养的日常工作。（6） 模块化和接口标准化的设计原则基于系统可扩展性和可维护性的需要，在系统平台的规划设计时充分采用模块化的设计原则，各模块的功能划分清晰并相对独立，便于独立开发、测试和升级维护。模块间以及系统平台与外部非本平台的应用系统之间的接口遵循统一的接口规范，做到接口协议、报文、组件的充分一致性。接口标准的设计应遵循 IEC 的相关规范（具体包括变电站的 IEC61850 标准、风电场的 IEC61400-25 标准及光伏电站的IEC61277、IEC61727 标准） 。新能源电站远程集中
17、监控系统建设方案 第二章 新能源电站远程监控系统总体设计2.1 系统概述本方案设计的新能源电站远程监控系统以其独特新颖的系统设计思想，完善灵活的应用功能，开放性的系统结构，灵活的系统软硬件配置，适用于新能源投资企业对新能源发电的综合调度与管理，可以根据用户功能的要求灵活构成各种应用功能的系统。采用该系统，可以大大降低企业自动化系统的软硬件投资，数据库、界面统一，系统维护方便，可扩充强，数据共享方便，真正促进企业自动化水平的提高，保证风电、光伏生产运行的安全、稳定、经济运行。与国内其它系统相比，远程监控系统具有如下特色：（1）遵循 IEC 61970 能量管理系统接口规范、IEC 61850 变
18、电站网络通信标准提供国际标准化的开放性。远程监控系统采用了符合 IEC 61970 CIM 规范的风电光伏模型，并提供遵循CIS 标准的 API 接口和基于 SVG 的图形交换，达到系统的标准化、构件化，使系统具有更好的开放性，实现了遵循相应标准的第三方应用功能或应用系统的即插即用，为风电场光伏调度系统的数据和应用整合，实现模型、参数和数据的共享提供了支持。（2）基于 LINUX /UNIX 的分布式系统平台架构。实现了从服务器到客户端软硬件的跨平台与混合平台，解决了长期以来对单一软硬件平台的依赖，为系统扩充、硬件升级提供了良好的支持。远程监控系统根据各种主流操作系统的优点及特点进行了综合利用
19、，支持开放式、可移植的系统结构，支持 SUN、HP、IBM 等主流 LINUX /UNIX 平台，并能支持 LINUX /UNIX 服务器与 PC机的混合使用。可以满足不同用户、不同投资、不同发展阶段的要求，降低了扩容升级的总投资。出于稳定性和安全性的考虑，生产 I 区服务器（包括前置采集服务器、SCADA 服务器、历史数据服务器等）的操作系统采用 LINUX /UNIX，根据使用习惯工作站操作系统可采用 LINUX/WINDOWS。（3）一体化的一二次设备信息完整建模新能源电站远程集中监控系统建设方案 提供灵活方便的风电光伏设备建模工具，能够直接反映一二次设备信息，并按照基于 CIM 模型的
20、设备容器层次结构进行显示。智能化的设备录入功能不但能够进行风电场设备属性的设置，同时考虑完成与设备相关属性或者参数的设置，便于快速生成系统。支持风电电网标准模型的转换。建立新能源发电远程监控系统，准确、及时、全面地收集各风电场、光伏电站运行管理所需的各种实时信息，包括风机运行信息、光伏设备运行信息、升压站设备信息、继电保护及故障信息等，对收集的信息进行分析、处理、存储，并按管理部门要求及各电站的运行要求，对电站的相关设备进行集中监视、控制及管理，确保各电站所有机电设备安全、可靠运行。（4）新能源设备群控群调与安全闭锁技术实现远程监控中心对所辖各风电场、光伏电站、升压站内主要设备进行控制与调节，
21、除断路器、隔离开关、变压器分接头等常规设备的遥控、遥调外，还包括风电机组的启/停控制、风机功率设置/调节、光伏电站逆变器遥控、遥调操作，针对新能源设备数量多、工作量大的特点，还支持群控、群调操作。为保证遥控操作的安全性，系统提供多种实用的闭锁、防误、预演等安全措施，操作过程每一步都有相应的提示和响应，整个操作过程自动生成详尽的遥控操作记录。（5）集安全性、稳定性于一体的综合数据处理及远程数据通信系统对风机、光伏设备、升压站、箱变等多应用的需求进行了整体设计，支持多种通信方式（模拟、数字、拨号、网络）和通信扑结构（点对点，多点共线，星型，环行） ，使得在一个数据采集系统就可以完成所有的数据采集任务。支持多源数据、多态数据处理。建立远程数据通信系统，实现新能源远程集中监控系统与发电侧风力发电机组监控系统、发电侧光伏发电监控系统、升压站综合自动化系统、新能源电站监控图像系统的数据传输。（6）基于可视化、全矢量的图模库一体化系统基于 CIM 模型的图模库一体化系统，按照面向电力系统对象的原理设计，全矢量的图形制导工具，图形和数据库录入一体化，并自动建立图形上的设备和数据库中的数据的对应关系。图模库一体化系统可以根据接线图上的连接关系自动建立整个风电光伏的网络拓朴关系，大大简化了工程化工作和维护工作，而且保证了维护工作的正确性，避免人为错误，保证图形、模型、数据库的一致性，减少建模和建
