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文档简介

专业教学标准文本体例专业教学标准文本体例页脚内容PAGE页脚内容PAGE106专业教学标准文本体例页脚内容PAGE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 273.2.6 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 314.2.5 报表服务 324.2.6 权限管理 324.2.7 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 414.2.13 Web发布功能 424.3 技术指标 424.3.1 参考标准及依据 424.3.2 测量值指标 424.3.3 系统实时响应指标 434.3.4 负荷率指标 434.3.5 可靠性指标 434.3.6 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 616.5.2 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 667.1.3 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 857.2.5 检修管理 887.2.6 工单管理 937.2.7 门户界面 95第八章 供货清单 978.1 硬件清单 978.2 软件清单 104项目概况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。引用标准国家和国际标准 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 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•IEEE802.X系列局域网通信标准 IEC标准-国际电工技术委员会标准•IEC70-1远动设备及系统总则一般原理和指导性规范•IEC70-2远动设备及系统工作条件环境条件和电源•IEC70-3远动设备及系统接口(电气特性)•IEC70-4远动设备及系统性能要求•IEC70-5远动设备及系统传输规约•IEC70-5-101远动设备及系统传输规约基本远动任务配套标准•IEC70-5-102远动设备及系统传输规约电能累计量传输配套标准•IEC70-5-103远动设备及系统传输规约保护通信配套标准•IEC70-5-104远动设备及系统传输规约IEC60870-5-101网络访问•IEC0870-5系列问答式RTU规约,包括101、102、103、104等。•IEC1334采用配电线载波系统的配电自动化•IEC1850变电站通信网络和系统•IEC1968配网管理系统接口•IEC1970能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)•IEC801抗电磁干扰•IEC61400-25-1: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。•IEC61400-25-2:风力发电厂监控通信的信息模型•IEC61400-25-3:风力发电厂监控通信的信息交换模型•IEC61400-25-4:风力发电厂监控通信中面向通信协议的映射•IEC61400-25-5:风力发电厂监控通信的一致性测试。•IEC61400-25-6: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。•IEC61400-25系列的核心内容继承了IEC61850标准,并包含了大部分IEC61850的特点: GB标准-中华人民共和国国家标准•GB887计算机场地技术条件•GB813微型数字电子计算机通用技术条件•GB/T13730-2002地区风电场调度自动化系统•GB/T13829-92远程终端通应用技术条件•GB/T13729-2002远动终端设备•GB/T13730-92地区风电场数据采集与监控系统通应用技术条件•GB/T17626-98、GB/T17618-98电磁兼容国家标准中华人民共和国电力行业标准•DL451-1991(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•DL5003-1991(2005)电力系统调度自动化设计技术规程•DL/T478-2001静态继电保护及安全自动装置通应用技术条件•DL/T516-2006电力调度自动化系统运行管理规程•DL/T630-1997交流采样远动终端技术条件•DL/T634.5101-2002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/T634.5104-2002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IEC60870-5-101网络访问•DL/T5103-199935-110kV无人值班变电站设计规程•DL/T719-2000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•GUI符合X-Window/Windows和MOTIF/GDI/OpenGL/QT标准•C/C++和FORTRAN语言符合ANSI标准•网络通讯采用工业标准的TCP/IP协议设计原则(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。(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)。

新能源电站远程监控系统总体设计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IEC61970能量管理系统接口规范、IEC61850变电站网络通信标准¬—提供国际标准化的开放性。远程监控系统采用了符合IEC61970CIM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,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,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,减少建模和建库时间。(7)新能源远程集中监控系统应用软件系统开发包括新能源电站无功电压综合控制系统、发电计划系统、有功控制系统、智能故障诊断系统等高级应用的开发。新能源电站中的无功控制主要研究根据站内无功电源的种类和特性,进行无功控制的方法。有功控制重点研究减小并网点功率波动功能。该控制应该能够根据运行时段信息、气象信息以及与调度指令信息,决定当前最优的有功输出数值。智能故障诊断则研究利用监控系统所获得的设备的运行信息以及电站电气信息,采用智能型算法,对站内一、二次设备的运行状态进行诊断。可通过警报的方式完成与电站管理人员的交互。(8)基于“全景仿真”技术的事故追忆和返演模型本系统具备全部采集数据(模拟量、开关量等)的追忆能力,可以完整、准确地记录和保存风电场光伏的事故状态。图形实景反演事故模型把对事故的记录分析和画面监视控制有机的结合在一起,能够真实、完整地反演风电光伏的事故过程,分析判断更直观清晰。(9)基于语音合成技术的告警播报系统基于语音合成技术的告警播报系统,提供了智能化语音处理功能,可以便捷、灵活地实现即时自动报警,提高了维护工作的效率和准确性,便于管理人员从容地进行系统的全面分析与管理,加强了系统的安全运行监控能力。(10)基于电子值班的告警信息发布查询系统告警信息发布系统可以按照预定义的告警配置在发生事故或出现重大险情时,立即在第一时间通过通信工具将各种报警信息自动通知有关运行、管理和抢修人员,对故障进行快速反应,及时了解情况,处理事故。(11)六位一体的系统权限认证,信息责任区分流采用节点、功能、用户、角色、资源、责任区六位一体的综合权限管理机制,可以按照职能范围、工作性质、工作内容及责任区划分等给应用系统的使用者进行安全可靠、界限分明的权限分配,责任区的设定实现了信息的定向分流,提高了工作效率。(12)安全防护机制和安全防护的WEB发布机制采用经有关部门认定核准的专用隔离装置在安全区Ⅰ与安全区Ⅲ之间进行横向隔离,重点防护。从安全区Ⅰ往安全区Ⅲ单向传输信息采用正向隔离装置,由安全区Ⅲ往安全区Ⅰ的单向数据传输采用反向隔离装置。对于远距离的数据传输采用认证、加密等手段实现数据的远方安全传输。纵横交错的安全防护机制给电力二次系统提供了坚如磐石的安全保障。适用范围新能源远程集中监控系统是基于LINUX/UNIX的分布式系统平台架构,支持SUN、HP、IBM等主流UNIX平台及Redhat等Linux平台,在一体化支撑平台的基础上,集成变电升压站监控、箱变监控、风机监控、光伏设备监控、运行管理等各种应用功能,面向风电场和光伏电站监控系统自动化集成系统。系统完全满足新能源发电系统的各种功能要求,并可按照用户不同的系统功能需求,灵活组织成各种应用功能的单独系统,如变电站监控,光伏设备监控,风机监控等,或根据用户对整体功能的需求,进行应用功能的灵活组合,构成一体化的自动化集成系统。系统结构新能源电站远程集中监控系统依据国际国内的先进行业标准,遵循一体化、分布式设计思想,采用UNIX/LINUX/WINDOWS混合平台结构;在统一的支撑平台的基础上,可灵活扩展、集成和整合各种应用功能,各种应用功能的实现和使用具有统一的数据库模型、人机交互界面,并能进行统一维护。新能源电站远程集中监控系统可以实现对风电场群、光伏电站群的集中监控。按照功能需求,整个系统可分为几个相对独立的子系统:SCADA子系统、数据通信交换子系统、远程视频监控子系统。整个系统包括风电场侧和监控中心侧两个层次。风电场侧一区系统采集各风电场的风机运行信息、箱变设备信息、升压站电气设备信息,并将这些信息传送给该风电场的通信控制单元,通信控制单元将这些信息进行标准化规约转换之后经纵向隔离装置送至专网,再经纵向隔离装置及数据通信子系统传输至监控中心侧SCADA。风电场侧二区采集抄表系统关口电量、风功率预测信息,以上信息经过纵向隔离装置及数据通信子系统传输至监控中心侧的电能量采集系统,风功率预测系统。风电场侧采集风电场当地视频信息,经过纵向隔离装置及数据通信子系统传输至监控中心侧,以实现风电场当地视频的远程监控。监控中心侧SCADA获取风电场实时运行信息后对其进行分析、处理,以画面、曲线、报表等多种形式在计算机及大屏幕上显示,并将这些数据包括采样数据及告警信息数据存入数据库服务器,供将来的研究、分析之用;同时,监控中心的操作人员可以通过该系统实现对远方各个风电场的调度和控制,如启停风机、投切电容、开合断路器、调整有载调压变压器分接头等。监控中心侧按照安全等级分为安全I区,安全II区,安全III区。安全I区部署SCADA子系统,安全II区部署风功率预测系统、电能量采集系统,安全III区部署远程视频监控系统及WEB服务器,安全III区与安全I区之间通过正向隔离装置隔离,安全II区与安全I区之间通过防火墙连接。WEB服务器提供WEB浏览功能,具体包括实时画面数据显示、历史曲线显示、报表查看、告警信息查询。系统使用的服务器和客户机均能进行安全加固。安全加固措施包括安装操作系统和数据库补丁,修改数据库的安全策略,设置数据库及操作系统的用户口令,安装防火墙软件等。系统分区与整体结构图如2-1所示。图2-1远程监控系统架构硬件总体设计系统硬件总体设计遵循以下几条原则:全面地实现远程新能源监控系统所要求的各项功能和要求;科学合理地配置系统结构;充分考虑到将来新能源电站远程集中监控系统扩展的需要。新能源电站远程集中监控系统采用开放分布式体系结构,系统功能分布配置,主要设备采用冗余配置。硬件设备主要包括服务器、工作站、网络设备和采集设备。根据不同的功能,服务器可分为前置服务器、数据库服务器和应用服务器,前置服务器既可采集专用通道又可接收网络通道,起到通信服务器的双重作用,数据库服务器用于历史数据和风机模型等静态数据的管理,应用服务器可根据需要分别配置SCADA、流程服务器等服务器。工作站是使用、维护系统的窗口,可根据运行需要配置,如操作员员工作站、计划检修工作站、维护工作站等。服务器和工作站的功能可任意合并和组合,具体配置方案与系统规模、性能约束和功能要求有关。网络部分除了主局域网外还包括数据采集网和WEB服务器网等,各局域网之间通过防火墙或物理隔离装置进行安全隔离。所有设备根据安全防护要求分布在不同的安全区中。主系统包括局域网子系统、数据采集与通讯子系统、各种应用服务器与工作站。局域网子系统系统的局域网子系统网络结构设计有如下特点:无论是单网故障,还是网上节点内的单点网络故障都不影响系统功能。同时,还能方便地进行硬件设备升级,比如停掉一台交换机,更换成新的升级设备,然后再更换另外一台。使用VLAN技术,可以划分出相对独立的VLAN用于数据采集子系统及其它应用系统,让用户的投资发挥得到最充分的利用。既避免了配置多台工作组级交换机的投资,又充分利用了主交换机的高性能和可靠性。各VLAN之间相对独立,因而不会相互影响。主干交换机具备三层交换功能,可以实现各(子)系统之间的高效率地互相通信(以交换的线速而非路由的低速)。网络的设计具有较大的扩容空间,便于今后系统的进一步扩容甚至增加新的应用系统。WEB服务器选用高档PC服务器LINUX操作系统,与系统其余部分应用正向隔离装置连接,采用Internet/Intranet模式向MIS网或办公网实时发布风电场信息,亦可实现历史数据的访问。商用数据库服务器商用数据库服务器一般配置两台高档UNIX/LINUX服务器,数据库选择ORACLE。系统自动保证两台服务器上数据库的内容一致性。实时服务器SCADA应用服务器一般各配置一对中高档UNIX/LINUX服务器,支撑平台提供冗余服务器之间的高效切换。前置采集服务器前置采集服务器一般各配置一对中高档UNIX/LINUX服务器,提供冗余服务器之间的高效切换。工作站工作站一般配置LINUX/WINDOWS工作站,由于系统采用了C/S结构,主要任务都在服务器上处理,所以工作站的配置可以相对低一些,与以往的分布式系统相比,可以带来较高的投入产出效益。用户可以使用较少的投资,就能配置较多的工作站,既节省了投资,又扩大了系统的应用能力。本系统中工作站主要包括:操作员工作站工程师维护工作站报表、告警工作站数据采集与通讯子系统数据采集与通讯子系统是整个系统的数据来源与控制通道,其组成双局域网、包括数采通讯服务器、串行通讯设备、路由器等。双局域网既可以采用主交换机的VLAN网段,也可以配置独立的工作组交换机。数采采集服务器一般配置中高档UNIX/LINUX服务器,可以配置2台,路由器用于与网络RTU、上下级控制中心之间的通讯。软件体系结构新能源电站远程集中监控系统软件总体结构如图2-3所示。从系统运行的体系结构看,新能源电站远程集中监控系统及管理系统是由硬件层、操作系统层、支撑平台层和应用层共四个层次构成。其中,硬件层包括HP、IBM、SUN和PC等各种硬件设备,操作系统层包括SUNSolaris,IBMAIX,HP-UX,Linux等操作系统。系统中的支撑平台层在整个体系结构中处于核心地位,其设计是否合理将直接关系到整个系统的结构、开放性和集成能力。对支撑平台进行进一步的分析,又可将其归纳为集成总线层、数据总线层、公共服务层等三层,集成总线层提供各公共服务元素、各应用系统以及第三方软件之间规范化的交互机制,数据总线层为它们提供适当的数据访问服务,公共服务层为各应用系统实现其应用功能提供各种服务,比如图形界面、告警服务等。图2-3新能源电站远程集中监控系统软件总体结构(1)集成总线层集成总线层遵循IEC61970、IEC61968等开放性的国际标准,提供公共服务、各应用系统以及第三方软件之间规范化的交互机制,是系统内部以及与第三方软件之间的集成基础。集成总线层首先遵循IEC61970的组件化原则,利用先进的分布对象技术。以CORBA为代表的分布对象技术给软件设计方法带来了革命,它允许对象分布于异构的网络环境之中,对象之间相互协作而形成一个有机整体。考虑到CORBA技术具有支持异构系统、支持各种编程语言和集成遗留系统等特点,所以将其作为集成总线层的核心,从而实现集成总线的软硬件平台无关性、编程语言无关性、位置透明性、便于修改、维护、移植等特性。集成总线层可以支持不同粒度大小的组件,可以是很大的组件,比如是整个系统,可以是中等大小的组件,比如一个应用功能,也可以是很小的组件,比如一个服务元素。所以集成总线既可以支持与第三方独立系统的集成,也支持第三方应用集成到本系统内,同时作用于系统中各内部组件的集成,从而将各种组件有机地集成到一起构成整个系统。集成总线层同时遵循IEC61968标准,建立基于消息的信息交换机制。IEC61968标准的目标是针对独立的应用系统之间的集成,而不是应用系统内部各组件之间的集成,它定义了系统之间接口参考模型(IRM)以及一整套消息格式及语义。通过实现消息中间件完成不同应用系统之间的消息代理、传送功能,从而提供了异构环境下独立应用系统之间的松耦合机制。总而言之,集成总线层起到了关键性的粘合剂的作用,既提供了系统内部各公共服务元素与各应用系统之间的规范化的交互机制,又提供了第三方软件紧密集成到本系统内的有效机制,同时也提供了系统本身与第三方独立系统之间规范化集成的合理途径。(2)数据总线层数据总线层由实时数据库、商用数据库以及相应的数据访问中间件等构成。商用数据库用来存放非实时和偶然同步的数据,同时提供历史数据服务,具有可靠性高、容量大、接口标准、安全性好等特点。依托底层的集成总线层构成的分布式实时数据库,保证了实时数据的同步。(3)公共服务层公共服务层指为应用软件提供显示、管理等服务的各种工具,公共服务偏向于通用的工具,而不像应用软件则是偏向于解决业务领域的问题。在服务设计时就充分地对各应用的需求进行了分析、归纳、总结,从而设计出满足各种应用需求的公共服务层。图形工具——提供图形显示、编辑,图模库一体化功能。报表工具——报表工具为各应用提供制作各种统计报表的功能。权限服务——提供系统管理员对使用系统的各个用户进行权限管理、分配的功能,通过对功能、角色、用户及组的多级管理机制,为系统的权限管理提供了精确的保障手段。告警服务——处理各种报警和事件,根据定义以某种方式发出告警信息,同时对各种事件分开进行记录、保存和打印,并提供检索、分析等服务。WEB服务——提供III区的WEB服务,完全的免维护。系统管理——包括系统的进程管理、冗余配置管理、参数管理、资源管理、运行监视等,提供一整套的管理服务协助各应用系统的功能实现,而不需要各应用自行实现各自一套的管理机制。流程服务:包括图形化的流程定制以及业务流程驱动引擎。表单定制:提供个性化的业务表单描述。业务表单和流程服务主要为风电检修作业管理服务,实现基于流程驱动和自由表单定制的风电作业管理子系统。(4)应用系统层应用系统层包括SCADA、检修作业管理、工作管理数据转换等,它们在由集成总线、数据总线和公共服务的支撑下完成各自的应用功能,并有机地集成在一起,成为一个一体化的系统。

风电场侧子系统风电场侧接入方案风电场当地监控接入方案如图3.1所示,采用直采直送的方式,在风电场I区配置两台通讯控制单元,与风机、箱变测控装置、集电线路保护测控装置,线路保护测控装置,主变保护测控装置及其它智能设备通讯,以获取风机信息、箱变信息、升压站信息等风电场运行信息,将以上数据汇总后,统一使用IEC60870-5.104规约上送至远程监控中心侧。同时,通讯控制单元接收监控中心侧下发的各类控制命令并执行,以实现对风机、升压站开关刀闸的远程控制。各测控装置及智能设备需要提供网络通讯功能及所需的网口,风机需开放通讯接口,向通讯网关发送风机运行参数、运行状态、故障等各类风机运行信息,以满足直采直送要求。图3.1风电场当地监控接入方案按安全分区原则,风电场II区采集电能量信息、风功率预测信息,风电场III区采集视频信息。风电场侧功能风电场侧必须包含以下功能:风机实时运行数据采集与控制升压站(开关站)实时运行数据采集与控制箱变设备实时运行数据采集与控制功率控制系统(AGC/AVC)数据采集与控制风功率预测系统数据采集电能量计量信息采集风机实时运行数据采集与控制风电场侧应采集整个风电场的不同类型风机的运行数据,把不同协议的数据转换成标准的IEC61400-25模型数据,统计、生成、存储,将数据上传到集控中心,为实时监测、数据展现、统计分析提供数据基础,支持OPC规约、Mudbus/TCP或按照风机厂家的通信协议采集风机数据。电场侧可采集和控制以下几类数据:遥测量、遥信量、遥控量。详细内容如下:远程集控系统应采集、处理风电机组的以下信号(包含但不限于此):1运行状态:待机、运行、停机、异常及故障(包括详细的故障代码及注释)等各种机组运行状态;2风速:平均、最大、最小、实时值;3温度(平均、最大、最小、实时):变频器、环境和机舱、控制柜内、齿轮箱油温、齿轮箱轴承(驱动侧和非驱动侧)、发电机绕组温度、变桨电机轴承温度、发电机前/后轴承温度;4转速:风电机组叶轮转速、发电机转子(实时、平均、最小、最大);5振动:塔筒振动极限值(驱动侧和非驱动侧);6角度扭矩:叶片角度(实时、起始/最终)、偏航角度、变桨电机扭矩;7风机基础沉降观测:风电机组基础沉降及塔筒倾斜度监测;8传动链振动(主轴、齿轮箱、发电机的振动以及高速轴的轴向窜动);9油位:齿轮箱油位、液压站油位;10油压:润滑、液压系统油压;11电动变桨后备电源电压;12其他监测:噪声等。远程集控系统可对风电机组完成以下操作:(包含但不限于此)1风电机组的远程控制,包括对单台/成组风机启动/停机操作,定值设定与修改等;2偏航、桨距角调节控制;3单台风电机组及整个风场的有功、无功调节控制;4远程复位;远程集控系统可采集、处理以下报警信号(包括但不限于此):1液压系统油面过低、油压过低、油压过高;2偏航、电缆解缆故障;3机舱异常振动;4机械刹车故障、刹车垫磨损;5发电机、齿轮箱和偏航电机温度异常;6风轮过速;7发电机、变频器保护系统动作;8安全系统启动;升压站(开关站)实时运行数据采集与控制风电场侧应采集升压站综合自动化系统的运行数据并传输到远程集控中心,并可根据调度指令或其他控制指令对升压站内电气设备进行控制。主要信息量见以下列表:升压站主要模拟量列表(参考)序号参数名称参数类型备注1主变Uab模拟量主变ab相间线电压,包含高压侧和低压侧2主变Ubc模拟量主变bc相间线电压,包含高压侧和低压侧3主变Uca模拟量主变ca相间线电压,包含高压侧和低压侧4主变U0模拟量主变零序电压,包含高压侧和低压侧5主变Ua模拟量主变a相电压,包含高压侧和低压侧6主变Ub模拟量主变b相电压,包含高压侧和低压侧7主变Uc模拟量主变c相电压,包含高压侧和低压侧8主变Ia模拟量主变a相电流,包含高压侧和低压侧9主变Ib模拟量主变b相电流,包含高压侧和低压侧10主变Ic模拟量主变c相电流,包含高压侧和低压侧11主变有功P模拟量主变有功,包含高压侧和低压侧12主变无功Q模拟量主变无功,包含高压侧和低压侧13主变功率因数cosφ模拟量主变功率因数,包含高压侧和低压侧14主变频率f模拟量主变频率,包含高压侧和低压侧15主变有载调压温度模拟量16主变油面温度模拟量主变油面温度,包含高压侧和低压侧17主变绕组温度模拟量主变绕组温度,包含高压侧和低压侧18母线Uab模拟量各段母线ab相间线电压,包含高压侧和低压侧母线19母线Ubc模拟量各段母线bc相间线电压,包含高压侧和低压侧母线20母线Uca模拟量各段母线ca相间线电压,包含高压侧和低压侧母线21母线U0模拟量母线零序电压,包括高压侧和低压侧22母线Ua模拟量各段母线a相电压,包含高压侧和低压侧母线23母线Ub模拟量各段母线b相电压,包含高压侧和低压侧母线24母线Uc模拟量各段母线c相电压,包含高压侧和低压侧母线25电度量风场关口电度量及35KV侧出电度量等26变压器档位升压站主要开关量列表(参考)序号参数名称参数类型备注1断路器位置开关量2隔离开关位置开关量3手车位置开关量4接地开关位置开关量5主变信号开关量本体测控装置失电、主变低压侧保护测控装置失电、差动动作、重瓦斯保护动作等6断路器信号开关量SF6泄漏、SF6总闭锁,就地/远方等7保护装置保护信号开关量根据不同保护装置的信息量表决定升压站主要控制量列表(参考)序号参数名称参数类型备注1断路器位置遥控量线路、主变高低压侧、集电线路、电容器等2隔离开关位置遥控量线路、主变高压侧电动隔离开关等3分接头档位遥控量有载调压主变分接头4负荷开关遥控量箱变高压侧负荷开关5风机启动遥控量风机6风机停机遥控量风机7风机复位遥控量风机针对主变压器,远程集控系统可采集、处理以下信号(包含但不限于此):1设备运行状态:运行、退出、异常及故障等各种运行状态,冷却风机运行状态;2运行参数,应至少包括:1)电气量参数:主变高低压侧电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数;2)非电量参数:主变油温、油压、铁芯温度;3)有载调压开关档位。针对主变压器,远程集控系统可完成以下操作:(包含但不限于此)1对主变压器中性点隔离开关实现远方操作;2对主变压器有载调压开关实现远方操作;3对主变压器有载调压开关油箱滤油机实现远方操作;4对主变压器冷却风机(如果有)实现远方操作。针对主变压器,远程集控系统可采集、处理以下报警信号(包括但不限于此):1保护动作;2重/轻瓦斯、变压器油温高、油压高/低、变压器油位低;3主变高低压参数越限,包括三相电压(过/低、闪变)、三相电流。远程集控系统可采集、处理直流系统的以下信号(包含但不限于此):1)模拟量:蓄电池电压、电流、浮充电流、充电装置直流电压、充电装置直流电流、直流母线电压;2)开关量:蓄电池保护设备开关状态、直流系统接地。远程集控系统可对直流系统完成以下操作(包含但不限于此):1)对直流系统交流充电电源实现远程操作;2)对直流系统高频开关电源实现远程操作。远程集控系统可采集、处理直流系统报警信号(包括但不限于此):1)蓄电池回路保护设备事故跳闸;2)蓄电池过充电;3)直流侧保护设备事故跳闸;4)充电装置故障;5)直流母线电压异常;6)绝缘监测装置故障。远程集控系统可采集、处理UPS系统以下信号(包含但不限于此):1)整流器输出电压、电流;2)直流回路输入电流、电压;3)逆变器输出电流、电压、频率;4)旁路交流电压;5)整流器运行指示;6)逆变器运行指示;7)静态开关位置指示;8)旁路开关位置指示。远程集控系统可采集、处理UPS系统如下报警信号(包括但不限于此):1)整流器输入电压低报警;2)直流输入电压低报警;3)旁路交流电源电压低报警;4)逆变器输入、输出电压低/高报警;5)静态开关(旁路位置)报警;6)整流器故障报警;7)逆变器故障报警;8)静态开关故障报警。无功补偿装置实时数据采集与控制远程集控系统可采集、处理无功补偿装置的以下信号(包含但不限于此):1装置电压、电流、功率因数、无功输出容量;2各IGBT换流阀组单元的工作状态;3冷却系统的工作状态;4各类保护动作情况及故障告警信息。远程集控系统可对无功补偿装置完成以下操作:(包含但不限于此)1对无功补偿装置输出容量实现远方调节;2对无功补偿装置实现远方开停机;3对无功补偿装置滤波功能实现远方调节。远程集控系统可采集、处理无功补偿装置如下报警信号(包括但不限于此):1直流过压;2电力电子元件损坏;3丢脉冲;4触发异常;5过压击穿;6温度过高。箱变设备实时运行数据采集与控制远程集控系统可采集、处理风电机组升压变压器以下信号(包含但不限于此):1变压器油温及环境温度;2电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率;3熔断器熔断、箱变门打开信号;4高压侧负荷开关位置信号、低压侧断路器位置信号、小空开位置信号;5.箱变低压侧母线A、B、C相温度及电压。远程集控系统可对风电机组升压变压器完成以下操作:(包含但不限于此):1对风电机组升压变压器低压侧开关实现远程分合闸操作;2对风电机组升压变压器高压侧开关(如果有)实现远程分合闸操作。远程集控系统可采集、处理风电机组升压变压器以下报警信号(包括但不限于此):1变压器重/轻瓦斯;2变压器油温高;3变压器油位低。风功率预测系统数据采集各风电场均配置风电功率预测系统,采集风电场气象数据、风电场实际出力等,并根据预测模型和算法来预报超短期、短期和长期风电场功率出力,并按照调度端要求上传预报数据。风电场侧应采集风电功率预测系统运行数据并上传至集控中心,包括气象信息(风速、风向、环境温度及测风塔相关数据)和发电功率预测数据,具体数据需与风电场实际数据为准,并应满足实时采集要求。功率控制系统(AGC/AVC)数据采集目前各风电场均配置有功功率控制系统(AGC)和无功电压控制系统(AVC),能够接受调度端的指令调节风电场出力。集控中心可将各风电场侧AGC和AVC相关系统的数据传至集控中心远程监控系统平台,远期可够经过各项目公司与当地电力调度中心协调后,具备接收和执行调度端下达的控制目标或指令功能。风电场侧可采集风电场功率控制子站相关运行信息并上传至集控中心。电能量计量信息采集电场电量计量系统保持不变,原已有计量远传通道继续使用。电场侧设备可通过电能量采集器获取电量数据,并上传集控中心。

监控中心侧SCADA子系统系统方案监控中心侧SCADA子系统采用新能源电站远程监控系统,结构如图4.1所示。图4.1监控中心侧SCADA子系统结构系统功能数据接收前置机按照IEC60870-5-104规约通过以太网从新能源电站侧SCADA子系统接收风电机组、光伏设备及升压站的运行数据,再以网络点对点通信方式将接收到的数据写入系统的实时数据库,实现对新能源电站运行信息的监测。同时,前置机从实时数据库获得控制命令,向电站通信终端下发控制报文,实现对新能源电站设备的遥控功能。具体在实施过程中,依据新能源电站信息制定信息表,按照电站、间隔、设备建立接收数据表,存入历史数据库。数据存储数据存储主要是将采集的电站运行信息存入数据库。监控中心侧SCADA配置了实时数据库和历史数据库,借鉴IEC61970CIM数据模型标准,支持多应用,便于数据结构的扩展。实时数据库提供实时信息,保存最新2小时内的实时数据。实时数据保存在内存中,定时存入历史数据库(测量量按照采样周期定时存入历史数据库,事件信息、告警信息、变位信息实时存入历史数据库)。实时数据库提供API接口,实现高效的实时数据处理。历史数据库选用Oracle商用数据库管理系统。Oracle系面向存储的大型关系型数据库,具有分布优化查询功能,支持客户机/服务器体系结构及混合的体系结构,支持多种操作系统。历史数据库为风电场运行统计和分析提供数据支持。对历史数据库的访问按照三层结构(客户进程-服务进程-商用数据库),客户进程不能直接访问商用数据库,必须通过服务进程访问。服务进程提供访问历史数据库的接口,进行历史数据的查询和处理。历史数据库服务器支持RAID5磁盘备份技术,确保数据的可靠性和安全性。数据处理1)模拟量处理模拟量处理包括:1.根据不同的时间或其他条件设置多组限值,提供方便的界面,允许用户手动切换。2.允许人工设置数据,画面数据用颜色加以区分。3.自动统计记录升压站模拟量的极值及其发生时间,并作为历史数据供查阅和再加工。4.提供遥测越限延时(可调)处理功能,如某一遥测越限并保持设置的时间后,才作告警。5.提供丰富的实时、历史生产曲线,实现设备状态变化的趋势分析,及早发现设备故障的先兆,必要时通过查看历史曲线分析故障原因。生产曲线包括:功率曲线,发电量的日、月、年曲线等。6.提供风玫瑰图,掌握风场的风况规律,为制定风场生产计划提供数据参考。7.光伏智能组件集成与宿主设备相关的测量与调节。2)开关量处理开关量处理采用“遥信变位+周期刷新”的信息传送机制,保证信息及时准确传送。1.可实现分类报警。2.事故判别:根据保护信号与开关变位判断事故类别。3.开关量操作(1)对升压站设备可实现人工置数,使用颜色加以区分。(2)告警确认/复位功能。4.自动统计开关事故跳闸次数,超过设定次数给出报警。5.开关量变位和模拟量的变化曲线同一张图上显示,方便使用和分析。3)公式计算系统提供支持ANSIC的全C语言计算引擎,通过自定义各种C语言公式来完成各种计算,生成各类统计计算数据,使数据库具有动态特性。这些计算包括:总加计算、功率因数计算、平衡率计算、线损计算等。系统拥有独立的C语言解析器,提供ANSIC语言的所有运算功能,包括:·可采用C语言内置的标准运算函数,如abs,三角运算;·可采用C语言提供的所有操作符和运算符;·提供C语言全部的控制结构,如ifthenelse条件语句,for循环语句,while循环语句,switch分支结构;·支持变量定义,函数调用等C语言功能;·可引用数据库中的任何数据进行计算。数值、开关状态、刀闸状态、电量值、计划值等均可进行计算,也可对计算结果进行递代计算;·计算周期可由用户在线设定或修改。所有公式的增加、修改,删除操作均可在线完成,不影响系统的正常运行,也不影响计算结果的正确性。监控中心侧SCADA子系统内数据传输监控中心侧SCADA通过专网接收由新能源电站侧SCADA上送的设备运行信息,将其存入数据库,各工作站通过以太网从数据库提取所需数据信息。在进行数据交换时采用网络中间件技术对底层网络数据传输进行封装,实现透明的网络数据传输。报表服务报表使用MicrosoftExcel样式。具有报表定义、编辑、显示、存储、查询、打印等功能。报表界面如图2-4所示。图2-4新能源电站远程集中监控系统报表界面提供如下统计报表:电量报表按照日、月、年统计累计发电量、累计上网电量、利用小时数、平均风速。生产报表新能源电站实时负荷报表、平均负荷报表。新能源电站生产指标日报、月报、年报。新能源电站运行信息统计新能源电站运行日报、月报、年报,报表统计。权限管理1.按照功能、角色、用户、组和属性来构建权限体系。2.系统管理员缺省情况下不具有遥控权限。3.可通过软压板或硬压板、操作把手等方式,确保远程风电监控系统对现场设备的控制权限。建议采用在风电场通信控制屏增加操作把手的方式,可靠性较高。人机界面人机界面可以为用户提供新能源电站信息查询、实时数据查询、历史数据查询、故障查询、数据检索、简报检索、报表管理等功能。风电场监控信息1)风场信息图2-5风场信息风场信息界面可以提供所查询风电场地理位置、运行情况及风电场的基本信息。图2-6风场风机地理位置信息图通过该图看到所有风机的运行状态,还可以查看风机与风机之间的电缆或光缆型号及长度等信息。该图有3层,第一层为地理分布、第二层为电缆或光缆型号列表、第三层为风机与风机之间的电缆或光缆布置方式图。图2-7单个风场信息单个风场信息界面可以提供所查询单个风电场运行情况及风电场内每台风机的基本信息。2)风机信息风机信息显示界面参见图1-8风场信息监测画面数据表参见表2-1。图2-8风机信息图

表2-1风场信息监测画面数据表1、单台机组发电量统计2、单台机组运行情况3、单台机组功率曲线4、单台机组24小时/10分钟记录5、单台机组36小时/10分钟记录6、单台机组状态码记录7、单台机组状态码8、单台机组可利用率9、单台机组可利用率组10、单台机组风玫瑰图11、单台机组10分钟平均风速12、单台机组10分钟发电量13、单台机组10分钟电压14、单台机组10分钟有功/无功15、单台机组偏航状态、角度16、单台机组登录界面17、单台机组运行累计18、风场总览19、风场的瞬时产量累计20、整个风场的历史产量累计3)风玫瑰图和风功率曲线系统具备风玫瑰图展示及风功率曲线统计功能。图2-9风玫瑰图图2-10风功率曲线光伏电站监控信息1)光伏电站信息图2-11光伏电站监控系统(总图)2)光伏设备信息图2-12光伏逆变器信息图2-13光伏逆变器信息(分图)图2-14光伏汇流箱信息报警及事件顺序记录(SOE)1)报警报警分为不同的类型,并提供画面、音响、语音等多种报警方式。对报警方式、限值可以在线修改。提供灵活、方便的手段定义报警的发生和报警引发的后续事件,支持报警的分类、分级定义,如系统级、进程管理级等分类定义。报警功能的实施建立在接受数据表完成的基础上,根据信息定义,确定报警类型和报警方式,定义报警触发事件,在历史数据库中建立报警信息数据表。支持短信方式的报警,在报表/告警工作站上,安装短信发送装置,可按照预先制定的告警规则将重要告警信息通过手机短信息的方式发送到指定手机号码上。2)事件顺序记录(SOE)SOE信息由风电场侧SCADA子系统上送,监控中心侧SCADA子系统接收SOE信息,按照毫秒级分辨率写入历史数据库。SOE功能如下:以毫秒级精度记录主要断路器和保护信号的状态、动作顺序及动作时间,形成事件顺序表。按照新能源电站、间隔、设备等对SOE进行检索、查询和打印。每条记录包括时间、电站名、设备名称和事件名称保存到历史数据库中。控制功能控制方面的功能包括遥控、遥调以及风机、光伏群控等。遥控内容包括风机/光伏设备的启动/停止/复位、35kV及以下等级断路器分/合、变压器分接头档位的调节等。根据遥控内容形成遥控表存入历史数据库,定义遥控的约束条件,定义遥控属性及权限,将数据库的遥控表逐项关联至画面。遥调功能是对风机或光伏设备的有功输出上限设定值写入操作,以实现对电站发电功率调节的功能,也可以设定电站母线的目标电压值,实现电站的AVC功能。群控群调功能是针对新能源设备数量多、调节控制工作量大的特点而开发,支持多个新能源电站的不同遥控性质(启动/停机)自由组合选择和遥调值设定的输入,自动执行下发遥控和遥调命令,自动执行过程,不需操作人员介入。实现同时对多台设备进行遥控和遥调操作。如图1-14、图1-15所示。图2-14.群控操作界面图2-15.群调操作界面系统对于控制类操作采取了严格的安保措施:。控制类操作只能在操作员工作站上进行,操作人员必须具有权限和登陆口令才能实施操作,应输入站名、设备编号,以防误选点。操作过程有记录,可查阅、打印;控制类操作必须有返送校核,同时按选点、校验、执行三个步骤进行。操作的起始和结束通过画面和信息窗口提供相应提示;对于控制对象提供控制闭锁功能,由系统的多个实时信息构成闭锁条件,只有在条件满足时才能执行控制操作;控制类操作可要求监护人员核实控制内容,并且支持异机监护功能,即操作员和监护员分别在不同的工作站上执行自己的操作。时钟同步SCADA系统在新能源远程集中监控中心配置全球定位系统(GPS)时钟。GPS设备挂接在实时数据库服务器上,分别用二个串口接入两台实时数据库服务器,为远程风电监控系统提供标准时间。实时数据库服务器与电站侧通信设备对时,保证整个系统时钟的一致性。提供时钟监视手段,可将时钟信息在系统中所有平台上显示。提供人机界面,方便用户设置日期和时间。电站侧设备组通信控制器、升压站监控系统设备由其自有GPS设备对时,其上送的SOE事件记录带有精确时间,在SCADA数据库中保存供查询。Web发布功能系统具备WEB发布功能,可以向MIS网、办公网或公网发布新能源电站远程监控系统的实时信息,外网用户可以在自己的办公电脑上,通过ie等网络浏览器访问新能源电站远程监控系统。系统中的WEB服务器一般配置两台,形成双WEB服务热备用,充分保障WEB信息的安全可靠发布。在SCADA网与MIS网等外网中间通过WEB服务器建立二个网络之间的联系,并向MIS提供SCADA数据服务,例如:浏览图形、报表、历史曲线、各种告警操作记录等信息。WEB服务器不直接连接到实时运行系统上,而是通过物理隔离装置与实时数据网连接,由实时网的数据中心客户端实时向WEB发送数据,在WEB上建立镜像数据库。当需要浏览画面、报表、曲线时,WEB服务器通过应用服务程序向本机数据库发请求,实现了WEB浏览功能。WEB服务器向外网计算机节点提供如下功能:实时画面数据显示:与SCADA画面一致,无任何额外的画面维护工作量,数据刷新周期可自定义。历史曲线显示:可任意叠加历史曲线,曲线带游标。报表查看:SCADA形成的生产报表可直接在浏览器上查看,并下载到本地端。告警信息查询:可随时查看SCADA所产生的各种告警信息。技术指标参考标准及依据测量值指标•测量值的系统综合误差 ≤1;•越死区传送整定最小值 >0.5%额定值;•遥信处理正确率: 99.9%。•遥控(调)正确率: 100%。•事件顺序记录(SOE)分辨率 <2ms。系统实时响应指标•画面调用响应时间:实时画面 ≤3s;非实时画面 ≤5s;•画面实时数据刷新时间: 2s-10s可调;•从数采装置输入值越死区到配调工作站CRT显示 ≤2s;•从数采装置输入状态量变位到配调工作站CRT显示 ≤2s;•全系统实时数据扫描周期: 2-5s;•事故时遥信变位传送时间: ≤3s•遥控遥调命令传送时间: ≤4s•双机故障切换时间: ≤30s•事故变位推画面时间:从收到RTU信息到画面推出 ≤5s•脉冲电度扫描周期: 5×N(N=1,2-12分);•控制及调节命令传送时间(从按执行键到RTU输出) ≤2s•定时报表打印周期:按需整定负荷率指标1)电站正常状态下•在任意30分钟内,服务器CPU的平均负荷率 ≤15%;•在任意30分钟内,工作站CPU的平均负荷率 ≤30%;•在任意30分钟内,局域网的平均负荷率 ≤15%。2)电站事故状态下•在任意30秒内,服务器CPU的平均负荷率 ≤30%;•在任意30秒内,工作站CPU的平均负荷率 ≤60%;•在任意30秒内,局域网的平均负荷率 ≤30%。可靠性指标•双机热备用,保证实时任务不中断。•系统中任何设备故障,不影响系统正常运行。•系统使用寿命 >10年。•主站端系统可用率 ≥99.99%。•平均无故障时间:MTBF >25000小时。系统时间指标•系统时间误差 <1ms。工作环境与电源工作环境未提及项或有冲突时均以中华人民共和国国家标准为准。操作温度: 15至30温度变化率: <10相对湿度: 5%-95%(不凝结)相对湿度: 20%至80%尘埃粒度: ≥0.5u调度所尘埃个数: <18000粒/升机房尘埃个数: <10000粒/升无线电干扰: 在0.15至500Mhz时<126分贝磁场干扰场强: ≤800A/m(10奥斯特)交流工作地接地电阻: ≤4欧姆安全保护地接地电阻: ≤4欧姆防雷保护地接地电阻: ≤10欧姆不间断电源: 8小时交流电: 210至230伏周波: 49至51赫兹周围无爆炸危险,无腐蚀性气体及导电尘埃,无严重霉菌,无剧烈振动冲击源。电源交流电压在176V-264VAC内正常工作;周波在48HZ-52HZ内正常工作;接地电阻小于0.5欧。大屏幕显示系统简介为满足新能源电站远程集中监控中心实现远程数据、图像信息迅速、直观调用显示的需要,项目建设计划配置一套大屏幕显示系统,采用由10块(2×5)67英寸DLP(led光源)大屏幕拼接组成的DLP大屏幕拼接墙显示系统方案。DLP拼接墙(led光源)技术特点:系统的先进性DVS投影显示单元采用全新的LED光源,采用TI最新的0.95"SXGA+12°偏转角LVDSDMD芯片、DarkChip3™技术、极致色彩™DLP技术,具有超长寿命、高亮度、高对比度、色彩逼真的特点,达到世界领先水平。DVS投影单元内置图像处理器集成于电子模块主板,可靠性更高,在不需要外部图像拼接控制器的情况下支持硬件处理的RGB信号和视频信号直通显示、画中画显示及M×N方式放大显示,达到业内先进水平。采用专为拼接系统设计的投影屏幕,提高对比度及屏幕增益,特殊防眩光、防反射保护层使亮度一致性和色彩一致性极佳;采用相关领域最新型的制造材料,大型数控机床μm级机械加工误差控制保证箱体的无缝拼接。MiNiCON图像拼接控制器采用最新的FabricSwitch高速独立数据总线处理传输技术,所有信号都能够以60帧/秒的速度进行处理。纯硬件嵌入式结构设计,具有高性能、高可靠度、高度安全、低功耗等优点,为高端图像显示需求提供最卓越的显示技术,满足7×24小时工作要求。DLP大屏幕显示系统采用全数字化设计,投影单元及图像拼接控制器均采用数字DVI接口,使整个图像处理传输过程全数字化,实现高清晰度、色彩逼真的图像显示。系统的可靠性大屏幕系统的关键部件—VW投影光机引擎、DVS投影单元、MiNiCON图像拼接控制器和控制管理软件全部采用同一家厂商产品,核心设备均获得3C质量认证,全部采用针对性兼容衔接设计,在保证系统兼容性同时提供可靠安全保障。DVS投影单元采用专业的散热防尘设计,通过IP5X防护等级测试,并通过8级抗震测试。核心部件DMD芯片寿命高达100000小时,独具后盖开启自动断电保护措施,具备高可靠性特点,系统平均无故障时间(MTBF)大于30000小时,保证系统7×24小时连续稳定工作。系统设备涉及的使用电压、电源、线缆选择、穿管布线、接地等均符合国家规定的相关安全标准。DVS投影显示单元、MiNiCON图像拼接控制器及图像处理系统架构均采用可靠的冗余设计方案:MiNiCON图像拼接控制器采用可热插拔模块,采用热备份冗余电源,提高控制系统的运行可靠性。系统同时具有投影单元内置图像处理模块和外接图像拼接控制器的双通道图像处理,两套图像处理系统相对独立又相互补充备份,在正常情况下用户可自由选择两套图像处理系统的输入信号及显示方式。在外置图像拼接控制器出现故障的情况下,内置图像处理模块可以发挥重要的冗余功能,保证大屏幕系统正常显示,更增加了系统的可靠性。系统的扩展性DVS一体化显示单元和MiNiCON图像拼接控制器均采用标准化、模块化设计,系统具有良好的扩展性:DVS一体化投影单元采用先进的标准化、模块化、前维护式箱体结构设计,采用坚固的框架式结构,支持多层多列叠加组合拼接,具有良好的扩展性和维护性,在需要增添投影单元数量时,只须将投影单元进行叠加组合即可。MiNiCON图像拼接控制器全部采用模块化设计,需要扩展时,只需增加相应数量的输入/输出板卡并升级软件配置即可,不须更换控制器,无须对用户应用系统作任何改变。MiNiCON大屏幕控制管理软件可向用户开放系统通讯协议,提供二次开发接口,满足开发应用软件的需求,并可根据用户需求提供定制,满足用户指定的特别控制需要。系统的高度集成性DLP大屏幕显示系统的优势就在于高度的系统集成性,整个系统由一套MiNiCON控制管理软件集中控制及管理,除进行投影设备管理、控制各种信号显示方式外,还可以现场自由添加控制RGB矩阵、视频矩阵等相关外围设备。同时,MiNiCON软件可通过协议与监控系统、报警系统、集中控制系统等软件对接并协调工作,用户在同一个操作界面下就可以实现监控摄像机的远程控制、信号调用,报警触发信号显示,以及监控信号在投影屏幕和监视器上的切换显示,使多个系统达到高度集成、集中控制。系统的易维护性DLP大屏幕显示系统在兼顾优良性能的同时充分考虑易维护性及经济性,具有高性能、低损耗、易维护的特点,有效降低系统运行中的维护费用。DVS投影单元采用快速开启后盖技术,色轮和灯泡均可快速更换,MiNiCON图像拼接控制器关键部件提供独特热插拔,确保系统不间断工作。控制系统具有自动恢复机制,在图像拼接控制器或控制计算机遭遇故障时,可一键快速实现系统还原,有效缩短了平均修复时间。大屏幕系统主要设备技术规格DVS-67-SXGA+L投影单元主要技术指标:显示技术DLP技术(单片0.95"12°LVDSDMD芯片)分辨率SXGA+(1400×1050像素)输出亮度900ANSI(常规)/1100ANSI(高亮)对比度2000:1(典型值),100000:1(动态)均匀度>95%光源3×6LED光源寿命60000小时(标准工作模式)、80000小时(经济工作模式)扫描频率水平:15kHz-120kHz,垂直:24Hz-120Hz标准板输入模拟RGB1Dsub-15p(640×480-1920×1200)模拟RGB25BNC(兼容RGBHV,YPbPr,CVBS)支持720P,1080p,兼容NTSC,PAL,SECAM数字RGB1DVI-I(640×480-1920×1200)数字RGB2HDMI(支持HDCP)RS232D-Sub9pRS422RJ45ETHERNETRJ45,10M/100M自适应以太网输出数字RGBDVI-DRS422RJ45扩展板(可选)输入模拟RGB5BNC(兼容PIP:RGBHV,YPbPr,CVBS)支持720P,1080p,兼容NTSC,PAL,SECAM数字RGB1DVI-D(640×480-1920×1200)S-VideoS-Video数字RGB23GSDI数字RGB3DisplayPort输出数字RGB3GSDI控制方式RS232C、RS422、ETHERNET网络电源AC100V~240V@50/60Hz,1+1冗余电源(可选)功率365W(高亮模式)、295W(标准模式)、265W(经济模式)工作温度10℃~40℃,建议最佳工作温度22±5℃工作湿度10%~90%,无凝露尺寸规格:产品型号DVS-60DVS-67DVS-80屏幕尺寸(英寸)60″67″80″屏幕宽度A(mm)1219.21361.41600屏幕高度B(mm)914.410211200箱体高度C(mm)后维护1264.413811615前维护12541361\箱体厚度D(mm)后维护779856965.6前维护860900\建设完成后的DLP大屏幕显示系统可以满足以下要求:能够与用户各种应用平台,如监测系统、指挥调度系统,CCTV视频监控系统、SCADA系统、ATS调度系统、EMCS环控系统、GPS系统、GIS系统等各类子系统进行连接集成。可根据用户需要在大屏幕上任意显示各种动态、静态视频和计算机/工作站图文信息。系统支持单屏、跨屏以及整屏显示模式,可实现多路动/静态信号窗口的缩放、移动、漫游等功能。整套系统的硬件、软件设计上已充分考虑到系统的安全性、可靠性、可维护性和可扩展性,存储和处理能力满足远期扩展的要求DLP大屏幕显示系统配置方案:根据本项目工程需求,本设计方案提供的大屏幕投影拼接显示系统包括拼接单元组合墙体、图形拼接控制器、大屏控制控制管理软件、矩阵切换器、接口设备、专用线缆等,由以下部分组成:DVS-67-SXGA+L投影显示单元8(2*4)套DZ-50投影单元底座4套minicon图像拼接控制系统1套minicon大屏幕控制管理软件1套专用工程线缆8套本大屏幕投影显示墙由8套67″LED光源DLP一体化投影单元DVS-50组成,组合方式为2×8(行列);DVS-67单元屏幕尺寸:1361.4mm宽×1021mm高;整屏显示面积为(1361.4mm×4)×(1021mm×2)=5445.6mm×2042mm)无缝拼接组合方式,物理拼缝小于0.5mm。底座高度:暂定为800mm,具体尺寸待设计联络时确定;具有内置图像处理器,可不依赖外部图像拼接控制器实现图像的分屏显示、拼接显示、整屏显示。

数据通信子系统通讯链路需求(1)内部数据网需求监控中心侧与风电场侧之间需建设三条2M专线通道,一条用于两侧的安全I区之间传输SCADA数据,一条用于两侧的安全II区传输非实时数据,一条用于两侧的安全III区之间传输视频数据。(2)内部网络电话需求为实现远程监控中心侧与风电场之间内部联系通畅,需在远程监控中心侧与风电场侧之间建设内部网络电话。(3)电力调度部门需求为实现远程监控中心与各级调度间调度命令畅通,需在远程监控中心侧预留下列通信通道:2M带宽的调度电话;2M带宽的三区数据网通道;2M带宽的二区数据网通道;内部数据网建设方案本项目传输通道拟租用运营商的(E1接口)电路,租用三条2M通道,其中一条通道给SCADA系统使用(主备),一条供两侧二区传输非实时数据使用,视频监控系统使用另外一条2M通道。本系统传输组网结构简单,通道为租用电路,网络建设过程中,必须明确电路租用方和电路出租方之间的权利义务关系和分工界定。方案如图5.1所示。图5.1内部数据网建设方案

视频监视子系统视频中心系统组成视频中心系统主要由服务器管理系统、存储系统、解码系统、控制系统、显示系统等组成。同时监控中心系统还需保障系统来支撑平台业务。为保障中心系统的监控质量,中心需具备完善的机房基础保障和先进的网络设备、丰富的网络带宽和光纤资源;为保障平台的稳定运行,中心可采用双机双网配置,双机分别冗余部署在两个不同的网络中;为保障平台的网络安全,应在平台与MIS网、电力综合数据网之间配置防火墙,通过定义安全策略来实现网络安全;为保障平台的应急能力,可在报警服务器接入短信/彩信报警模块。服务器管理系统服务器平台服务器可以分布式部署、独立运行,各服务器都可以支持应用集群的方式冗余进行配置和在线扩充,具备彼此的应用服务器接管能力。服务器统一采用PC服务器;服务器应具备多CPU系统、高带宽系统总线、I/O总线,具有高速运算和联机事务处理(OLTP)能力,具备集群技术和系统容错能力;服务器应支持双路独立电源输入,采用机架式安装。平台主要有以下服务器:中心管理服务器CMS、流媒体服务器VTD、移动视频转码服务器等。其他软件模块可安装在这些服务器实现功能。管理服务器管理服务器CMS是综合安全防范系统中心系统的核心单元,应实现前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理,报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理,同时也需要提供用户的认证、授权业务以及提供网络设备管理的应用支持,包括配置管理、安全管理、计费管理、故障管理、性能管理等等。流媒体服务器流媒体服务器VTDU是综合安全防范系统系统的媒体处理单元,实现客户端对音视频的请求、接受、分发,流媒体服务器仅接受本域管理服务器的管辖,在管理服务器的控制下为用户或其他域提供服务。流媒体服务器可实现集群部署,可实现分布式部署,即可向前端或其他流媒体服务器发起会话请求,也可以接受客户端设备或其他流媒体服务器的会话请求。流媒体服务器能接受并缓存媒体流,进行媒体流分发,将一路音视频流复制成多路。工作站监控工作站监控工作站负责对平台所辖厂区

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