电能质量监测管理平台主站系统-技术规范书

1、内蒙古电科院-电能质量监测管理平台主站系统设备采购技术规范书采购编号：1-2012项目名称：智能化电能质量监测管理平台研发与建设使用部门：继保及综自所1、总则1.1须知1.1.1参与厂商（以下称卖方）应仔细阅读本规范书，供应的产品技术规范必须满足本规范书的技术要求。1.1.2卖方应对技术规范书作出应答书，并应在采购邀请函中提供有关资质文件和1.2条中规定的技术文件，如提供的资质文件和技术文件不完整，则视为不合格。1.1.3卖方供应的产品主要部件需向第三方外购时，必须通知买方，设备的质量由卖方负责。1.1.4卖方如对本规范书有异议，应在应答书中以“差异表”为标题的专门表格中如实描述，不如实描述，

2、取消规范资格。1.1.5本规范书经供需双方确认签字后，作为定货合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。1.2卖方应答时应提供的技术文件1.2.1产品资质：制造计量器具许可证，以及国家或省级产品鉴定证书。1.2.2该型号、规格产品的及历年供货量，主要用户清单、联系电话及用户证明材料。1.2.3技术应答书1.2.4产品主要外购件的出厂和验收质量保证文件。1.3 本技术规范适用于内蒙古电力（集团）有限责任公司智能化电能质量监测管理平台研发与建设项目电科院主站系统软件和硬件，以及用于主站与子站、主站与终端接口通讯方式的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.4 本技术规范提出的是最低

3、限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。1.5 本技术规范所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。1.6 本技术规范未尽事宜，由买、卖双方协商确定。1.7 卖方的软件设计应该考虑及时高效的处理电能质量在线监测系统的海量数据，软件架构设计灵活，可扩展性强，能响应用户提出的需求。软件应采用模块化分布式组态化设计架构，多线程，便于系统组网、系统功能的升级、及系统运行的高效。1.8 卖方须提供参与投标的电能质量监测系统软件的中国电力科学研究院“电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心”出具的合格的IEC

4、61850规约一致性测试证书及检验报告完整扫描件。1.9 卖方对软件的开发应具有一定的实力，且部门分工明确.1.10 本技术规范经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件与合同正文具有同等法律效力。2、各种技术要求如下表：序号技术要求项 目 内 容1应遵循的主要标准该系统完全满足IEEE1159标准规定的数据交换格式和IEC61850标准通讯规约并遵循如下标准：GB12325-2008 电能质量 供电电压偏差GB12326-2008 电能质量 电压波动和闪变GB/T14549-93 电能质量 公用电网谐波GB/T15543-2008 电能质量 三相电压不平衡GB/T15945-1995 电能质量

5、 电力系统频率允许偏差GB/T198622005 电能质量 监测设备通用要求GB/T18481-2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压GB/T24337-2009 电能质量 公用电网间谐波GB 20320-2006 风力发电机组电能质量测量和评估方法GB/T 4208-1993 外壳防护等级的分类GB/T 2423.1-1989 电工电子产品基本环境试验规程 试验 A: 低温试 验方法GB/T 2423.2-1989 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B: 高温试验方法GB/T 2423.4-1993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db: 交变湿热试验方法GB/T 2423.5-1

6、995 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ea和导则：冲击试验方法GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc和导则:振动 (正弦)试验方法GB/T 17626.2-1998 电磁兼容性 试验和测量技术 静电放电抗扰度性试验（idt IEC 61000-4-2：1995）GB/T 17626.3-1998 电磁兼容性 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验（idt IEC 61000-4-3：1995）GB/T 17626.4-1998 电磁兼容性 试验和测量技术 快速瞬变电脉冲群抗扰度试验（idt IEC 61000-4-4：1995）

7、GB/T 17626.5-1998 电磁兼容性 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验（idt IEC 61000-4-5：1995）GB/T 17626.11-1999 电磁兼容性 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验（idt IEC 61000-4-11：1994）GB/T 17626.7-1998 电磁兼容 试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则IEC 61000-4-30 Testing and Measurement Techniques - Power Quality Measurement MethodsGB/T 191-2000 包

8、装储运图示标志（ISO 780：1997）IEC 61000-4-30:2003 Testing and Measurement Techniques - Power QualityMeasurement MethodsIEC 61000-4-7:2002 Testing and Measurement Techniques General guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation for power supply systems and equipment connected theretoI

9、EC 61000-4-15:2003 Flickermeter Functiong and design specificationgIEC 61000-2-4 Environment- Compatibility levels in industrial plants for low-frequency conducted disturbancesDL/T 860（IEC 61850）变电站通讯网络和系统（标准集）IEC 61970能量管理系统应用程序接口（EMS-API）系列国际标准如以上标准被修订，应以修订后最新版本为准。2系统目标要求2.1建立具有网络化、信息化和标准化特点的内蒙电网电

10、能质量数字化监测分析评估平台，实现内蒙电网电能质量指标的在线监测，形成一个高效的电能质量管理体系，为建立内蒙古电力公司统一的智能化电能质量管理平台奠定基础。2.2建立内蒙古电能质量技术监督管理规范、内蒙古电力公司电能质量在线监测系统技术规范、电能质量监测终端设备技术规范。2.3建立基于IEC61850通讯规约和PQDIF的电能质量数据交换方式，实现不同厂商设备接入，同时应集成原有的监测设备和系统网络。2.4建立电能质量数据采集、处理、分析系统。实现不同采集、统计周期，对各项电能质量指标数据进行统计分析，并提供多种类型的展现方式，为决策提供支持依据。2.5建立内蒙古电网电能质量监测系统和综合评估

11、系统和内蒙电网电能质量数据中心。2.6建立内蒙古电网智能化电能质量监测管理平台系统主站2.7完成内蒙古电力公司具有完全知识产权的电能质量在线监测系统示范工程3功能要求3.1基本功能电能质量监测系统应能够实现分布式数据的同步采集与实时传输，实现异构平台数据共享，避免“信息孤岛”现象发生，具备海量数据处理能力，具有按照需求进行电能质量信息采集、传输、存储、分析、发布，提供网络化信息服务的功能。（1）标准化：电能质量在线监测系统结构、接口、通信规约、信息和数据交换应遵循IEEE1159标准规定的数据交换格式和IEC61850标准通讯规约，实现信息和数据共享。在标准化主站系统的基础上结合内蒙古电网实际

12、建立电能质量监测系统规范，要求主站系统软件源代码对内蒙古电力公司开放。软件设计应依据相关国内、国际标准（如，与电能质量指标相关的系列国家标准、IEC61850/61970系列标准等），保证实现智能监测装置的“即插即用”及子系统与主系统之间的互联互通、数据共享，避免形成信息孤岛造成重复投资和浪费。（2）兼容性：主站系统应遵从IEC61850/61970系列标准及本技术规范中电能质量监测系统的扩展，保证电能质量监测系统的模型与接口标准化，以便于不同厂商提供的不同系统之间、系统与不同厂商终端之间的集成。（3）开放性：主站系统与电能质量监测终端之间通信支持最新版的IEC 61850国际标准，同时可兼容

13、各类非标准规约；主站与子站系统及其他系统（含同类或不同类系统）之间支持IEC 61970 GID (GDA、HSDA、TSDA)数据接口标准进行数据交换。主站系统还应能提供后台数据库的通用编程接口及数据接口，便于用户及第三方开发应用。（4）实用性：建设平台的最终目标是服务于电网的生产运行、营销和监督工作。技术和管理人员可随时通过电能质量监测系统平台提供的数据和信息减少停电故障并优化设备运行，对电网系统的电能质量和供电可靠性进行实时的监测和分析，实现快速报警响应，预防严重事故的发生；还可以实现电能质量“污染源”的监督考核与评价。（5）智能化：平台建设要达到国内先进水平，设有智能化的智能诊断与分析

14、系统、智能查询系统，能够对谐波源、电压暂降源等进行定位和分析，对存在的电能质量问题提出治理方案并进行模拟、分析，能够根据不同类型电源、负荷的特点进行分类统计和分析，根据用户要求对电能质量事件进行人工智能分析，自动生成电能质量问题诊断报告并给出治理方案。（6）实用性：平台提供基于GIS的管理系统，提供详尽、简单易用的图形化操作界面和自定义分析视图；支持多线路、多站点对比分析，以及历史同期对比；支持用户完全自定义报告和报表；提供客户端和Web端分析方式，以及输出报告和报表。（7）安全性：主站系统的安全性应符合国家有关技术标准、行业标准和有关的国际标准，确保电能质量数据信息的存储安全与传输安全。（8

15、）离线功能：建立内蒙古地区电能质量数据统一交换格式，实现便携式电能质量仪器、未接入系统的在线监测装置的数据导入和离线分析功能。（9）数据存储及处理：对上传数据进行判断，包括数据连续性、合理性、可靠性等；存储配置信息、采集的数据、经处理的数据、外部的控制信息。系统可自动对数据进行存储，存储原则可配置，提供配置手段。（10）数据统计分析、报表、打印功能：根据监测需要，设定屏幕输出或打印输出各种电能质量监测数据的长期趋势曲线或棒图，时间间隔可设定为秒、分钟、小时、日。趋势曲线或棒图包含全电量、各次谐波、谐波畸变率、闪变（Pst、Plt）；基波及各次谐波电压电流报表、电压电流不平衡度报表、闪变（Pst

16、、Plt）报表、电压合格率统计、95%概率大值统计报表 ；所有可靠性和SARFI指数统计值报表以及趋势图；RMS波动事件综合列表；相对于设备耐压曲线或标准耐受曲线的RMS波动分布图（ITIC曲线）；定时打印和召唤打打印；实时数据库和历史数据库保留三年以上记录；用户可自定义报表格式和类型。（11）报告记录及相关事件记录功能：电能质量超标记录、超标时间记录、超标同时起动电网其它参数记录；电压上冲下陷、短时电压中断以及其它电能质量超标的波形记录；V、I、P、Q、Cos、f、谐波等的上上限、上限、下限、下下限等几个限值，测量值越限时发出报警（声、光）或控制信号；事件报警、起动波形记录、起动包络线记录；

17、分类记录报警事件的日期和时间；控制操作记录、系统设置记录、通信故障记录；谐波监视结果带时标自动存入数据库长期保存，并可随时打印输出所选择的谐波分析数据。实现电能质量异常数据的告警，包括电压偏差超限、谐波超标、三相不平衡度超标、频率偏差超限、电压闪变超标等。（12）数据查询统计：系统具有快速的智能查询功能，并支持多种查询的方式，可自定义生成报表和报告。（13）系统工况监视功能：对组成系统的设备、通道、网络进行监视，当发现异常时进行报警。监视内容包括设备的运行状态、可用存储空间、直连厂站连接情况、通信参数（包括通道利用率、帧误码率、比特误码率等）、网络通信状态等。系统通过图形化的界面直观的向用户显

18、示系统当前工况。（14）远程设定与控制功能：根据谐波及电能质量超标统计结果，参与不合格电能量的考核，给出滤波装置、补偿电容器组投切条件；根据需要对电能质量监测装置参数进行远程设定。（15）系统运行维护功能系统具有用户与权限管理、非线性用户管理、敏感用户管理、设备台帐管理功能，系统具有数据补召、在线自诊断功能，数据库维护、数据库数据完全备份和恢复、系统崩溃后快速恢复等功能。数据库管理与维护应采用高效、高度可靠的数据库管理系统，支持并发访问、分布冗余，并保证数据一致性、完整性和有效性。采用图形化的数据库管理和维护工具，可进行数据库结构维护、数据备份、数据导入导出、数据库存取管理等工作。可查看存储空

19、间状况、数据存储状态等，还可设定各种参数，如存储空间报警限等建立系统运行维护标准规范，对电能质量监测装置、主站、子站、通信系统等进行维护。（16）后期产品功能升级功能随着智能电网的建设，监测系统应具备完善的升级功能。升级内容主要包括：1）分站服务器能增加地区供电公司全部变电站监测点的可兼容的扩容接入；2）主站服务器能实现内蒙所有地区供电公司分站和重点直接监测点的可兼容的扩容接入；3）可实现分析、评估甚至控制等多项功能的完善；4）与将来的能量管理系统无缝衔接；5）根据需要能与其他系统升级连接共享数据。3.2高级功能应用3.2.1基于GIS的用户电能质量污染源状况分析污染源用分布预警系统，系统以地

20、图的方式将污染源用户在地图上显示、不同的用户以不同的图标显示，点击用户还可以看到用户的监测数据。3.2.2用户越限预警用户预警通过建立一个预警数学模型，将最近一段时间采集到的数据输入到模型当中，并且根据系统设定的阀值来判断污染源用户对电网的影响。3.2.3电能质量综合评估功能智能化电能质量监测管理平台应具备对所有监测点进行人工智能化分析及评估的功能，具体如下：（1）电能质量整体评估功能。包括单项指标与综合指标的电能质量评估，使监测项目众多的电能质量指标更具可读性和可比性，使非电能质量专业人员可以清楚地通过评价指标，理解实际的电能质量状况。电能质量评估依据相关评价方法，按地区、电压等级、负荷类型

21、等对电能质量的整体及局部指标进行评价，以及评价究存在的电能质量问题可能会对电网及用户产生的影响，如负序造成的网损增加、谐波可能对电网的产生的影响等。电能质量综合评估首先是对电压偏差、频率偏差、谐波、电压三相不平衡、电压波动和闪变以及电压暂降按照相应的标准进行单独评估，并进行等级的划分。然后将电能质量问题综合起来，进行综合评估。（2）用户电能质量污染状况和分布统计功能。污染源用分布预警系统以地图的方式将污染源用户在地图上显示，不同的用户以不同的图标显示，点击用户还可以看到用的监测数据。（3）用户预警功能。建立一个预警数学模型，将最近一段时间采集到的数据输入到模型当中，并且根据系统设定的阀值来判断

22、污染源用户对电网的影响，要求具备稳态量和暂态量预警功能。（4）监测点电能质量评估功能。智能诊断与分析功能模块的要求（包括成果、产权等）需签订详细的技术协议。3.2.4电能质量预测将监测到的历史数据，输入建立的预测模型，经过运算得出预测结果。3.2.5特殊负荷分析可对电铁、风电、光伏等快速变化负荷及非线性型负荷进行专项统计和分析。3.2.6电压无功分析软件按公司管理要求具备对监测点的电压无功情况进行全面分析功能。3.2.7电能质量评价与考核按电力公司要求具备对供电单位电能质量管理工作进行考核评价功能。4系统架构要求内蒙古电力公司电能质量在线监测网计划建设成为一个覆盖全网的三级兼容二级监测系统网络

23、，由电科院主站系统、各供电局子站系统、电能质量监测终端和相关通信网络等几部分组成。其功能架构如下图所示：电科院主站系统：全网电能质量监测的管理中心，是全网数据汇总、数据指标分析和电网重点监测点的中心系统，由通信（数据采集）服务器、数据库服务器、WEB服务器、管理员工作站和可直接登录主站的客户端等组成，具有数据查询、事件报警、信息发布、报表定制、数据库管理及用户二次开发功能，电能质量数据即可来源于子站系统，也可直接来源于监测终端。各局子站系统：各供电局电能质量监测的管理中心，由通信（数据采集）服务器、数据库服务器、WEB服务器、管理员工作站和可直接登录主站的客户端组成，负责对本地区电网电能质量的

24、统计、分析、查询，电能质量数据来源于监测终端，并且按照主站要求上送本地区电网电能质量数据到电科院主站系统。监测终端：依靠就地安装的在线式电能质量监测装置对监测点电能质量的连续不间断测量，通过数据通讯层自动完成采集数据的上传，可同时上传数据到电科院主站系统和各局子站系统。三层之间主要采用电力数据信息网络进行通信。5技术指标要求5.1电能质量数据采集要求按照国家及国际电能质量相关标准要求，系统具备对电能质量稳态、暂态、瞬态数据采集功能，监测指标至少满足下表要求：指标内容和类型必选可选基波电压/电流有效值（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）电压/电流相位（3s实时数据及Max、

25、Min、Avg、CP95统计数据）有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、相移功率因数（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）谐波电压/电流总谐波畸变率（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）250次谐波电压/电流有效值及含有率（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）谐波电压/电流的相位（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）谐波功率（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）不平衡电压/电流各序分量及不平衡度（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）电压闪变电压短时闪变（10MIN数据）电压

26、长时闪变（2h数据）电压波动频率（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）间谐波0.549.5次间谐波电压/电流幅值及含有率（3s实时数据及Max、Min、Avg、CP95统计数据）暂升/暂降波形数据及事件参数（不少于发生前5周波、总长度1MIN的所有通道波形数据，以及特征幅值、特征时长和相别等事件参数）短时中断波形数据及事件参数（不少于发生前5周波、总长度1MIN的所有通道波形数据，以及特征幅值、特征时长和相别等事件参数）瞬态事件波形数据及事件参数（不少于发生前5周波、总长度1MIN的所有通道波形数据，以及特征幅值、特征时长和相别等事件参数）定时录波数据5.2系统硬件及配套软

27、件要求数据库服务器、通讯服务器、web服务器要求采用稳定、可靠、先进的IBM服务器，服务器软件、操作系统、办公软件等均要求采用正版。具体配置要求见需求表。5.3主站可以直接查看监测点的实时数据和历史数据，主站数据存储能力至少3年以上。5.4主站系统除具备“软转换”功能外，还需具备对子站和监测终端的数据模型、通讯规约等项目的检测能力，同时通过主站系统接口程序能够操作谐波标准源（FLUKE）、电压暂降源（IPC），实现电能质量终端的自动检测，确保入网测试工作的顺利开展。5.5主站系统能够与中国电科院电力系统综合仿真程序（BPA）进行无缝链接，实现管理平台的谐波潮流仿真分析功能。5.6主站系统确保能

28、够集成我部门原有电气化铁路电能质量监测系统。5.7卖方需具备技术优良的团队，具有开展快速变化负荷对计量影响的研究、谐波对电容器的影响研究、谐波对继电保护的影响研究的能力和经验。5.8结合本项目，协助买方完成内蒙古电网电能质量相关标准规范的建立，在国内外核心期刊或国际会议上发表论文2篇。6工作条件及环境温度海拔高度： 2000m环境温度： 2070最大日温差：25相对湿度： 最高95%相对湿度，无凝霜使用地点： 户内7试验要求7.1设备按照相关技术标准和技术要求项目进行出厂试验。7.2买方有进行验收试验和产品不合格拒收的权利。7.3 卖方应派专家到场负责系统软件和硬件的免费调试工作。7.4 在调

29、试中，对买方提出的应用需求，卖方应积极响应；根据工程需要，可召开联络会或以其他形式解决子站系统安装、调试中遇到的问题。7.5 卖方应积极配合主站系统与变电站监测终端以及子站系统的接入调试工作。8技术资料卖方除提供产品合格证、产品质量证明书、全中文使用说明书（纸质3套及电子版1套）、装箱单、安全标准认证书、安装、调试、维修手册等外，对于电能质量主站系统软件要求提供国家授权的有资质的单位的软件测试证书。9对买方的要求9.1卖方需提供产品应用业绩，主站系统在国内网省公司应用不少于3家，基于IEC61850标准的省级主站系统应用不少于2家，具有接入不同厂家电能质量在线监测装置终端设备和不同厂家电能质量在线监测子站系统的能力，卖方应提供相应省网公司用户出具的使用证明材料。9.2卖方需具备系统智能化开发的实力与经验，配合买方开发具有内蒙古电力公司完全自主知识产权的电能质量智能诊断与分析系统。9.3卖方应具有建立电能质量规范的经验和能力，需向买方开放主站通讯规约、接口程序、以及相关软件的源代码，依此建立内蒙古电力公司电能质量规范。10售后与服务10.1卖方应提供产品售后服务及产品质量承诺书。10.2卖方提供三年免费保修与维护服务，并保证对装置进行终身维护。设备在运行中出现问题时卖方应在48小时内到达买方现场处理问题。提供终身免费的电能