远动终端(RTU)、风机数据接入(OPC)技术协议(doc 18页)

1、 中电吉林乾安风电场一期（49.5MW）工程远动终端（RTU）、风机数据接入(OPC)技术契约 甲方（需方）：乾安网新风电有限公司 设计方： 吉林省电力勘测设计院 省公司方： 吉林省电力有限公司调度自动化处 乙方（供方）：长春华信电力成套设备有限公司长春华信电力成套设备有限公司（乙方）与中电吉林乾安风电场（甲方）就中电吉林乾安风电场新建工程,经过认真讨论和磋商,就有关甲方远动终端（RTU）和风机数据接入(OPC)一事达成如下技术契约：1工程概况中电吉林乾安49.5MW风电场位于乾安县才子乡,规划开发198MW,一期工程装机容量49.5MW,吉林乾安风电场以一回220KV线路接入乾安220KV变

2、电所。2 RTU技术要求2.1范围本文规定了远动终端（RTU）的效用要求、性能指标、系统配置、系统安装运行环境等指标的要求。2.2规范性文件GB/T 1442993 远动设备及系统 术语GB4208 外壳防护等级GB2423 电工电子产品基本环境试验规程GB50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规程GB/T 6593 电子测量仪器质量检测规则GB/T 13729 远动终端通用技术条件GB/T 13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件GB/T 15153 运动设备及系统工作条件 环境条件和电源GB/17621.1 电磁兼容试验和测量技术 抗扰度试验总论GB/1762

3、1.2 电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/17621.3 电磁兼容试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/17621.4 电磁兼容试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验GB/17621.5 电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/17621.6 电磁兼容试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/17621.8 电磁兼容试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验GB/17621.10 电磁兼容试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/17621.11 电磁兼容试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/17621.12 电磁兼容试验和测量技术

4、振荡波抗扰度试验DL/T 667 继电保护设备信息接口配套标准DL/T 630 交流采样远动终端技术条件DL/T 621 交流电气装置的接地DL 5002-91 地区电网调度自动化设计技术规程DL 5003-91 电力系统调度自动化设计技术规程DL/T5136 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定DL/T 659 火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程DL 476-92电力系统实时数据通信应用层契约SDJ9-1999 电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T 719 电力系统电能累计量传输配套标准DL/T 5137 电测量及电能计量装置设计技术规程GB/T 14429 远动设备及系统 术语D

5、L412 电力系统复用调制解调器600bit/s移频键控调制解调器技术要求DL/T 630 交流采样RTU技术条件DL/T 550 地区电网调度自动化效用规范IEC60870-5 远动设备及系统传输规约IEC60870-5-101 远动设备及系统传输规约基本远动任务配套标准IEC60870-5-104 远动设备及系统传输规约采用标准传输契约子集的IEC60870-5-101网络访问2.3效用要求2.3.1系统效用2.3.1.1远动设备应具有如下的效用：远动设备应具有采集并发送状态量、模拟量、数字量效用。远动设备应遵从开放系统的原则,按分布式概念设计,各I/O测控单元之间采用模块化设计,集中安装

6、组屏。各模块之间采用实时高速的网络通信。应采用最新电磁兼容设计技术及工艺,应用多种新型抗电磁干扰元器件,采用多层印制板设计,使系统整体的电磁兼容能力达到了较高水平,能通过电磁兼容国际标准IEC61000-4中规定的最严酷等级（IV级）的要求。RTU的各种模块均应能安装在现场的高压开关柜中使用。远动设备所有的模块之间,模块与现场电气接点之间需进行完全的电气隔离,避免相互干扰,保证每个单元故障不影响系统的正常运行。软件采用模块化设计,可读性强,易于移植修改和升级。远动设备需能扩展,所有参数设置方便直观,不需要擦写EPROM芯片。参数存在主处理器硬盘和各I/O单元EEPROM内,双重备份,具有掉电保

7、存效用。需具备系统自诊断与自恢复效用,故障至少可诊断到单元级,检测结果可以在现场或远方通过维护用便携机直观地显示出来。自动化设备在事故总信号动作时,要有音响告警。要安装防雷保护器。2.3.1.2采集信号的处理模拟量采用交流采样方式。交流采样单元可用于采集三相三线制或三相四线制的全电量,不计算功率时也可以用于采集交流单电压和交流单电流,并可以按电流回路计算积分电量。交流采集线路电压,电流交流信号,经过数字模型运算后,得到全电量,用户可以自由选择全部或部分送往远程调度自动化系统。母线电压应采用独立测控单元,同时测量三相线、相电压、开口三角电压。（1） 模拟量的采集处理a. 定时采集：按扫描周期定时

8、采集数据并进行相应转换、滤波、精度检验等。b. 越限报警：根据时段,按设置的限值对模拟量进行死区判别和越限报警, （2） 状态量（开关量）的采集处理a. 定时采集：按快速扫描方式周期采集输入量、并进行状态检查等, b. 事件顺序记录：对断路器位置信号、继电保护动作信号等需要快速反应的开关量应按其变位发生时间的先后顺序进行事件顺序记录。2.3.1.3信号输入方式(1) 模拟量输入：电气量除直流电压、温度通过变送器输入外,其余电气量采用交流采样,输入CT、PT二次值,计算I、U、P、Q、F、COS。交流采样频率 ³ 1600点/秒,应能采集到13次谐波分量。 (2) 状态量（开

9、关量）输入：DC48V,通过无源接点输入；要进行控制的断路器位置,取常开位置接点信号；可对每路遥信在线取反；具有滤波措施,能防止输入接点抖动及强电磁场干扰误动,每路遥信防抖时间可根据需要设置；遥信采集接点按照共地选择；具有开关量变位优先传送的效用。 (3) 隔离开关、接地开关的位置通过点对点实采。(4) 保护信号的接入：通过变电站网络收集各类保护信息。(5)公用接口设备信号接入：如直流系统、UPS系统等采用数据通信方式（RS485等通讯口）收集各类信息,接口规约采用CDT、IEC570-5-101、IEC570-5-104。2.3.2事件顺序记录当一次设备出现故障发生短路时,将引起继电保护动作

10、、开关跳闸,事件顺序记录效用应将事件过程中各设备动作顺序,事件顺序记录分辨率£2ms。事件顺序记录应带时标及时送往调度主站。2.3.3传输和接口设备应具有远动的全部效用,远动信息、主要技术要求、信息传输方式和通道,应符合调度自动化设计技术规程（DL500391、DL500291）。满足电网调度实时性、安全性、可靠性及实用化要求。接收信息采用直采直送方式。设备的通讯规约应满足两级调度主站的不同要求,与调度采用部颁CDT规约、101规约,104规约,双通道自动切换, 并要求在任一台主机正常情况下主备通道都有正确上传报文。接口设备可通过GPS进行时钟校时,也可实现与调度的时钟同步。接口设备

11、应具有运行维护接口,具有在线自诊断,远方诊断,远方通讯监视效用。卖方应承诺与调度端联调成功,并在工厂验收前通过仿真测试。2.3.4时钟同步通过GPS用户设备接收卫星标准时间信号,用串行通信和分脉冲信号（1PPM）输出与需校时的设备相连（提供分脉冲扩展）,通过对时软件校准各I/O单元、故障录波器等的时钟。校时精度应满足系统事件顺序记录分辨率的要求,误差小于1ms。2.3.5系统自诊断与自恢复 设备能在线诊断各软件和硬件的运行工况,自诊断的内容包括：l        I/O采集模件等的故障；l   

12、     电源故障；l        系统时钟同步故障。l        与远方调度中心数据通讯故障。l        通道故障。设备自恢复的内容包括：l        当软件运行异常时,自动恢复正常运行。当软件发生死锁时,自启动并恢复正常运行。以上两种情况发生时,数据不应出现清

13、零、归零现象,也不应该出现“乱码”现象,应该与现场实时状态保持一致。当设备有冗余配置时,在线设备发生软、硬件故障时,能自动切换到备用设备上运行。此外,系统应具有便于试验和隔离故障的断开点。可通过大众电话网由卖方对系统进行远程维护。2.3.6与其它设备接口设备除具有维护口与远程维护口外,还需至少具有主备切换的多个RS232/422/485智能串行口,用于跟各种智能设备,如当地监控、微机保护、GPS卫星钟、智能电度表、直流系统、火灾报警装置等设备通信；各类信息由主机统一接收、处理、上网传送。2.3.7远方诊断效用具有远方诊断效用,提供远程诊断软件。2.4性能指标2.4.1性能2.4.1.1监控对象

14、2.4.1.1.1监控系统控制对象：220kV断路器、电动隔离开关；35kV断路器、电动隔离开关；380V所用电源断路器,分段断路器；主变中性点接地开关；成组设备的顺序控制：如倒母线等；远方的信号复归；其它2.4.1.1.2监控系统测量对象：测量包括：电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数、有功电能、无功电能和温度量等。2.4.1.1.3远动终端（RTU）信号对象：远动终端（RTU）信号包括：断路器、隔离开关的位置信号、继电保护装置动作及报警信号等。2.4.1.1.4远动终端（RTU）I/O信号统计： 远动终端（RTU）的输入/输出装置,按电气设备单元配置,I/O量的裕度应不小于10%

15、。2.4.2系统性能指标远动终端（RTU）应具有的最低性能指标：(1)模拟量测量综合误差小于0.5%(2)电网频率测量误差小于0.01Hz(3) 事件顺序记录分辨率(SOE) 小于2ms(4) 遥测信息传输到主站的响应时间小于等于s(5) 遥信信息传输到主站响应时间小于等于s(7) 画面实时数据更新周期模拟量小于等于s(8) 画面实时数据更新周期开关量小于等于s(9) 双机系统可用率大于99.98%(12) 事故时遥信年正确动作率大于99%(13) 系统平均无故障间隔时间（MTBF） 大于20000h(14) 间隔级测控单元平均无故障间隔时间 大于30000h(15) 模数转换分辨率大于等于1

16、2位(16) GPS对时精度小于等于1ms(17) 各工作站的CPU平均负荷率： 正常时（任意30MIN内） 小于30%电力系统故障(10s内) 小于50%2.5系统配置远动设备集中布置在主控室中,各I/O单元各自独立工作,并具有非常好的可扩充性。所有I/O单元之间完全没有电的联系,保证某一模块故障或损坏时不会殃及其它模块,而且可以在不停机的情况下维护或更换故障模块。在I/O单元上带电拨插输入输出模板,应不会引起任何错误的控制操作,也不会毁坏其他电路及造成发送和接收的失败。测控模块输入输出接线端子为高可靠性的可拔插端子。RTU及各个模板上应具有足够数量的LED来指示RTU及各模板的运行工况。在

17、RTU故障时有告警指示。RTU应留有预留模块、接线端子位置,以便于将来的容量扩充。MODEM应具有显示发送、接收、载波检索、等指示灯。2.5.1配置要求2.5.1.1配置规模远动终端按实际模板数量配置,各个电压等级及遥信预留一个间隔容量,还要能方便扩充；网络、软件系统按工程远期规模配置。2.5.1.2信息传送传送至吉林省调和白城地调,方式为调度数据网、2M、专线等,规约CDT、IEC570-5-101、IEC570-5-104。2.5.2硬件配置要求2.5.2.1远动终端（RTU）主机（双套）远动终端（RTU）主机是数据收集、处理、存储及发送的中心,同时具有远动数据处理及通信效用。其信息要求直

18、采直送,即直接接收来自I/O数据,进行处理后,与调度进行数据交换。远动终端（RTU）主机采用性能可靠的专用主机,非工控机。每台主机对外应具有两个独立的网口,八个串口。双套远动终端（RTU）主机对调度端的串口通道可能是数字的或模拟的,具体情况技术契约时确定,但是要实现故障时自动切换,即始终保持正常工作的系统主机的串口通道正常输出。双套远动终端（RTU）主机的一个网口配置一台交换机,通过交换机接到路由器上（路由器不在这里配置）,调度端通过IP地址选择工作的系统主机；双套远动终端（RTU）主机的另一个网口同时通过转换器送至2M通道上,由调度端选择工作的系统主机。工作时双套远动终端（RTU）主机状态始

19、终要保持一致,能够实现双机热备冗余无扰切换效用,在一台主机工作时,热备冗余主机对运行主机进行实时监视,当发现运行主机故障时,立即将热备冗余主机投入运行。主机、通信接口卡都具有热插拔效用,当发现某一个板卡出现故障时,可将此板卡拔除,并插入同一型号的备用板卡,真正做到系统带电维护及系统故障恢复零等待。此效用对于双机热备冗余系统尤其重要,因在更换主机时,不影响系统运行。2.5.2.2远动终端配置 远动终端（RTU）按实际模板数量配置,各个电压等级及遥信预留一个间隔容量,还要能方便扩充；网络、软件系统按工程远期规模配置。它直接采集处理现场的原始数据,通过网络传给站级计算机,同时接收发来的控制操作命令,

20、经过有效的判断、闭锁检测、同期检测等,最后对设备进行操作控制。2.5.2.3通信接口单元对于不能直接上网又不能直接通信的装置,可视情况配置通信接口单元,与网络通信。2.5.2.4 电源系统采用交直流切换电源,以满足变电所停电或检修时所供设备的供电要求。正常情况下由交流供电,当交流断电时,由直流提供电源,切换时间为零。装置的交直流电源应经保护开关提供,保护开关要有一定的开断容量。2.5.3通信接口软件 远动终端（RTU）有较多的通信接回驱动软件,主要是： （l）与保护管理机的通信接口软件； （2）与各级调度中心的通信接口软件： （3）与电能计量系统的通信接口软件； （4）与安全自动装置的通信接口

21、软件； （5）与智能直流系统及UPS的通信接口软件； （6）与火灾报警及消防系统的接口软件： （7）与微机防误操作闭锁装置的通信接口软件；远动终端（RTU）与智能设备的通信规约应执行国标、行标及IEC标准。应完成各种通信规约的转换,使系统正确接收和发送数据。2.6机柜的技术要求 远动终端（RTU）设备安装在继电器室中,所采用的机柜应符合下列要求：2.6.1机柜的外形尺寸：800×600×2260（宽×深×高）mm,外壳颜色RAL7000,外壳防护等级为IP31。机柜在结构上应能满足IEC-IP54标准,应能防止：灰尘、潮湿、虫和动物、所规定的高温和低温、

22、屏体支架的振动。2.6.2柜体选用高强度钢组合结构。柜应前后开门,前门上有玻璃窗,可监视内部的信号,门在开闭时,不应造成系统误动作。应提供由柜门开启控制的柜内照明设备,电源电压为交流220V。柜内应有横向和竖向导线槽,所有设备安装的位置都应方便外部电缆从柜的底部进入。柜内设备不应影响柜的前后门的正常开关。2.6.3机柜及所有安装在柜内的成套设备或单个组件,应保证有足够的结构强度以及在指定环境条件下满足本规范书对电气性能的要求,柜上设备应采用嵌入式或插件式安装和背后接线。应对内部接线的正确性全面负责,并对所提供设备的特性和效用全面负责。柜内设备及端子排的布置,应保证各套装置的独立性,在装置进行检

23、修时不影响其它任何装置的正常运行。2.6.4柜内应有足够截面的铜接地母线,它应连接到主框架的前面、侧面和背面。接地母线末端应有可靠的压接式端子,用于接到全站的接地网上,柜体应有良好的防电磁干扰的屏蔽效用。2.6.5柜中内部接线应采用耐热、耐潮和阻燃的交联聚乙烯绝缘铜线,一般控制导线应不小于1.5mm2,CT、CVT（PT）及断路器跳闸及合闸回路的控制导线不应小于2.5mm2。接到端子排上的导线应有标志条或标志套管标明。端子排应保证足够的绝缘水平,端子排应根据效用分段排列,至少应留有10的备用端子,并可根据需要增加。所有端子的额定值为10A,100V 压接型端子；电流回路的端子应允许用户接6mm

24、2的电缆芯线。每个端子只允许接根导线,断路器的跳闸及合闸口路、直流电源的正负极不能接在相邻的端子上,端于排前应保留足够空间,便于电缆连接。2.6.6 CT和 CVT（PT）的中性点仅在引入柜内的端子排上接地,且 CT的每组次级中性点只能有一个接地点,CVT全所设一个公用接地点。CT和 CVT（PT）的二次回路应采用标准的试验端子,以便对装置进行隔离和试验。对所有装置的跳闸出口回路应提供连接片,以便必要时解除其出口的回路。2.6.7柜的内部和外部必须清洁,防止在运输、仓储和运行中的腐蚀和锈蚀。2.6.8柜上的所有设备均应有铭牌或标签框,以便于识别。2.7系统安装运行环境2.7.1环境条件2.7.

25、1.1周围空气温度 最高温度： +45 最低温度： -5(-40贮藏运输)2.7.1.2海拔高度： 1000m2.7.1.3环境相对湿度： 95%2.7.1.4地震烈度 7度2.7.2接地措施远动终端（RTU）不设置单独的接地网,按照一点接地的原则,系统的接地线连接于变电所的主接地网的一个点上。接地电阻小于1.0欧姆。远动终端（RTU）各模块之间的连接,以及设备通讯口之间的连接应有隔离措施。不同接地点的设备连接一定要采取电气隔离措施。2.7.3抗干扰能力 设备应满足抗电磁场干扰及静电影响的要求,在雷击过电压、操作过电压发生及一次设备出现短路故障时,设备不应误动作,系统具有交流和直流的防雷保护措

26、施。所有设备均应满足抗干扰试验（GB/T17626-4）的等级要求。 风机数据接入(OPC)1、 OPC服务器具备OPC Sever效用,每台风机对应一个或多个OPC组（OPC Group）, 要求提供OPC组中变量（OPC Item）说明,必备变量有：风机有功、无功、电流、风向、风速,投退状态、待机状态、故障状态等,状态量可以用数值表示,这些变量是省调要求的参数。OPC服务器预留一个网络接口。2、 RTU装置具备网络通讯效用,能够接入MODBUS规约,采用RTU模式,网络TCP/IP方式通讯。标准按照MODBUS_TCP/IP契约。3、 OPC客户端转发程序由长春华信公司开发提供,它能够把O

27、PC服务器组中所需变量转发成MODBUS规约,提给予RTU装置,该程序可以安装在OPC服务器,也可以安装在其他电脑（Windows系统）。4、 与风机系统调试需风机厂家配合,开放数据源,提供数据点表。3供货范围供货范围一览表。序号设备说明数量备注一、RTU部分1RTU主机模块D20M/g2台 - 8 RS-232串口 - 2网络口双机切换装置1台2遥信采集模块遥信模块(64路)D20S/g2套3交流遥测采集模块交流采样(AI)模块D20AC/g模块(交流8路)3套CT传感器模块2块PT传感器模块4块4通讯模块D20 RTU MODEM模块2块5附件交直流切换电源输入：AC220V、DC220V

28、1台输出：DC220V、DC24V电源防雷器YG-V1台通道防雷器YG-A4台网络交换机Dlink 16口1台标准机柜（端子及组屏配线费）2面主变温度变送器1套6IEC104、CDT、IEC101规约软件1套7MODBUS测风塔通讯规约1套二、OPC部分1OPC客户端工作站DELL PC机1套2OPC客户端软件1套3风机数据调试、维护费1套4网络附件1套供货期：合同签订后一个月。配置原则：采集所有断路器、隔离刀闸合位遥信,采集各种保护动作遥信,采集电流、电压,采集母线电压。4技术文件的要求4.1设计文件和图纸的认可及交付所有需要买方确认的技术文件和图纸,均应由卖方在合同生效后的 2周内提交给买

29、方和设计院进行审查认可。这些技术文件和图纸包括：系统的详细配置（包括与其它系统的接口）及效用说明、设备组屏图及接线端子排图。买方有权在审定时对这些技术文件和图纸提出修改意见。买方对技术文件和图纸的认可并不减轻卖方对其技术文件和图纸的正确性的责任。在未经买方对技术文件和图纸作最后认可前,任何的采购或加工引起的损失均由卖方单独承担。卖方在经设计联络会对技术文件和图纸的确认后,应按规定期限提供最终版的技术文件和正式图纸,并提供买方认可的电子文本。最终交付的系统设备应与最后确认的技术文件和图纸一致。以保证买方可以按照最终版的图纸和资料对所供系统进行维护,并在运行中进行更换零部件等工作。在现场安装调试阶

30、段,如果卖方的技术人员对设备的图纸进行修改,卖方应对相应的技术文件和图纸作出修改,并重新收编成册,正式提交买方。并保证经调试及安装后的设备与技术文件及图纸完全相符。所有图纸的图框应采用标准框,框内表示出制造厂的名称、图名、签字日期、工程代号、项目号、图号(每次修改版应加注相应符号)。所有图纸应符合ISO标准的A或B系列图纸标准,尽可能采用A3或A4规格。图例说明使用中文,所有尺寸和参数单位用SI制。图纸资料应包含如下内容：系统的详细配置（包括与其它系统的接口）。系统各个部件的内部接线图和图例符号说明,其中应包括原理接线图及各印刷板元件接线图等。各套装置的方框原理图及其说明,各套装置及其元件的原

31、理接线及动作原理的说明。控制开关、按钮、辅助继电器等设备的接点图及说明。设备安装尺寸、组屏图及说明,机柜的安装基础图、设备组装成屏后的内部接线图和端子排图及说明。系统所有设备清单,包括设备型号、技术参数、性能数据及参数、设备手册及随机资料。吊装图运输包装示意图专用工具和试验设备的图纸。安装、调试、运行和维护所必需的其它图纸。4.2对说明书的要求说明手册应是所有设备的安装、运行、检验、维护等方面的说明,说明手册由制造厂提供并注明就近服务的授权机构。说明手册应装订成册,有卡式耳绊片以便查找,并具有硬质封面。说明书包括：总体描述（包括设备方框图、元件原理）。技术参数(包括设备的总体和每个元件)。全部

32、软件效用的详细说明,以及软件的结构说明及流程图。同时,还应以磁介质(或光盘)方式提供两套全部软件。与其它系统设备接口的技术规范程序员指南手册。运行手册。维修手册,分模块级和板级(如印刷电路板,并附原理结线图)二部分,并包括：运行描述、维修说明(含诊断说明)、调试说明(含试验项目和数值、调整的项目和数值)。装配、安装、布置说明,并说明合同设备之间的联接及合同设备与买方设备之间的联接。包装、运输、存放要求。合格证。其它有关资料和说明。提给予买方装置投产前试验用的详细说明和技术要求,还应提供有关的重要设备和特殊试验仪器的使用说明书以及有关的注意事项,卖方还应提供现有装置进行正常试验及运行维护、故障诊

33、断的详细说明和技术要求。4.3 对试验报告的要求a) 提供试验依据的标准.b) 提供试验的原理接线及试验设备和仪器仪表的型号、精确度等c) 提供的试验报告包括：全套出厂试验报告。型式试验报告。主要部件的试验报告 4.4 其他资料a) 卖方采用的标准和规定。b) 有关的CAD电子文档。c) 卖方应提供装箱资料,包括装箱清单、柜原理图、装置原理图、柜内部接线图、安装使用说明等。d) 其他需要提供的资料。5技术服务5.1项目管理 合同签订后,卖方应指定负责本工程的项目经理,负责协调卖方在全过程的各项工作,如工程进度、设计制造、图纸文件、包装运输、现场安装、调试验收等。5.2设备供货时应最少提供以下资料包装清单 1份产品同厂合格证明书 2份出厂试验报告 2份安装、使用说明书 2份有关电气图纸 2份5.3现场服务 在设备安装过程中视工作情况卖方派出技术人员免费提供现场服务。卖方派出人员在现场负责技术指导,协助买方按标准要求检查安装质量和投运中出现的质量问题