《户用光伏发电系统集群控制系统功能要求》

ICS27.160

F12T/CEC

中国电力企业联合会标准

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户用光伏发电系统集群控制系统功能要求

Requirementsforthecontrolsystemfunctionofresidential

photovoltaicpowersystemstationcluster

（征求意见稿）

20XX—XX—XX发布20XX—XX—XX实施

中国电力企业联合会发布

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II

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户用光伏发电系统集群控制系统功能要求

1范围

本文件规定了户用光伏发电系统集群控制系统构架、监控主站功能、终端节点功能、通信功能等方

面的技术要求。

本文件适用于接入380V/220V电压等级的户用光伏发电系统集群控制系统。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T14048.2低压开关设备和控制设备第2部分：断路器

GB/T29319光伏发电系统接入配电网技术规定

GB/T37408光伏发电并网逆变器技术要求

DL/T634.5101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/T860变电站通信网络和系统

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

户用光伏发电系统集群residentialphotovoltaicpowersystemstationcluster

地理位置上毗连的多个光伏发电系统的集合。

3.2

光伏发电系统集群控制clustercontrolofresidentialphotovoltaicpowersystem

以电气距离接近、集中管控便捷为原则，实现多个光伏发电系统的一体化整合和集中协调控制。

3.3

监控主站monitorandcontrolmasterstation

户用光伏发电系统集群控制的监控、管理中心，实现户用光伏发电数据采集与处理、外部系统交互

等基本功能和有功无功控制、在线故障诊断、有功优化控制、运行分析评价等拓展功能。

3.4

终端节点terminalnode

户用光伏发电系统集群控制系统的监控对象，实现所辖范围内的户用光伏发电信息采集、上送等基

本功能和功率控制、防孤岛检测等拓展功能。

3.5

孤岛islanding

包含负荷和电源的部分电网,从主网脱离后继续孤立运行的状态。

注：孤岛可分为非计划性孤岛和计划性孤岛。非计划性孤岛指非计划、不受控地发生孤岛。计划性孤岛指按预先配

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置的控制策略,有计划地发生孤岛。

3.6

平均无故障时间MeanTimeBetweenFailure

衡量一个产品的可靠性指标，单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间

内保持功能的一种能力。

3.7

系统可用率Systemavailability

在要求的外部资源得到保证的前提下，系统在规定的条件下和规定的时刻或时间区间内处于可执行

规定功能的能力。

4总体要求

4.1户用光伏发电系统集群控制系统（以下简称集群控制系统）应由户用光伏发电系统集群监控主站（以

下简称集群监控主站）、户用光伏发电系统终端节点（以下简称终端节点）和通信系统组成。

4.2集群控制系统应采用开放式体系结构、具备标准软件接口和良好的可扩展性，并要求稳定性强、抗

干扰能力强。

4.3集群控制系统应具备同上级系统信息交互的能力，并应符合电力监控系统安全防护规定相关要求。

5集群控制系统构架

5.1集群控制系统应包含集群监控主站层与集群监控终端层，构架层次关系见图1。

图1户用光伏系统集群控制系统体系构架图

5.2集群监控主站层应包括户用光伏发电系统集群控制主站及相关通信设备。

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5.3集群监控终端层应包括户用光伏发电系统终端节点内控制与通信设备。

5.4户用光伏发电系统终端节点应具备同主站通信的能力，终端节点应能响应主站的命令，执行主站下

发的控制指令，终端节点宜因地制宜选用光纤专网、无线公网、无线专网、电力线载波等多种通信方式

同主站建立通信。

6集群监控主站功能要求

6.1一般规定

6.1.1集群监控主站功能配置应满足附录A相关规定。

6.1.2集群监控主站接入电网时，应满足电力二次系统安全防护有关规定的要求。

6.1.3集群监控主站宜能接收户用光伏系统集群所在区域内的实时辐照度、环境温度等气象信息。

6.2基本功能

6.2.1数据信息采集

集群监控主站应具备户用光伏发电系统主要电气设备的模拟量、状态量、保护信息及其他数据的接

收功能。

6.2.2数据信息处理

集群监控主站应具备数据处理功能，至少包括对采集数据进行合理性检查、越限告警、数据存储备

份、计算分析和处理。其中，重要历史数据保留时间应不小于24个月。

6.2.3与外部系统交互

集群监控主站应具备与外部系统的信息交互功能，交互数据应至少包括并网点的电压、电流、频率、

有功功率、无功功率、开关设备状态、光伏发电量等信息。

6.2.4人机交互

集群监控主站应具备画面显示、数据显示、交互操作、报表管理、打印等人机交互功能。

6.2.5通信网络监视

集群监控主站应具备通信监视功能，监视通信通道的运行工况。

6.2.6系统和网络管理

集群监控主站应具备系统及网络管理功能，显示主站各服务器、工作站、应用软件及网络的运行状

态、CPU负载率和硬盘剩余空间等信息，同时，应具备权限管理和异常节点报警等功能。

6.3拓展功能

6.3.1遥控功能

集群监控主站宜具备对可控户用光伏发电系统并网点开关进行分合控制的功能。

6.3.2有功功率控制

集群监控主站可执行上级调度机构下发的有功功率控制指令，控制户用光伏发电系统集群内的有功

电源出力。

6.3.3无功功率控制

集群监控主站可执行上级调度机构下发的无功功率控制指令，控制户用光伏发电系统集群内的无功

电源出力。

6.3.4在线故障诊断

集群控制系统可根据终端节点上送的在线运行信息，对本集群系统进行故障自诊断，当诊断出故障

时能自动闭锁或退出故障单元，并发出告警信号。

6.3.5功率优化分配

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集群监控主站可根据光伏发电系统装机容量、光资源情况等边界条件优化分配集群内可控光伏发电

系统功率出力并下发功率调节指令。

6.3.6运行分析评价

集群监控主站可对户用光伏发电系统项目进行综合发电分析、异常发电分析、电能质量分析评价。

6.3.7集群辅助服务

通过户用光伏发电系统集群运行控制参与电网的电压、频率调节及应急控制。

6.3.8防误闭锁

集群监控主站可支持多种类型的远方控制自动防误闭锁功能，包括基于预定义规则的常规防误闭锁

和基于拓扑分析的防误闭锁功能。

6.4系统性能要求

集群监控主站性能指标应符合表1的规定。

表1户用光伏发电系统集群控制系统主站性能要求

内容拓展功能

遥测综合误差率<1.5%

光纤通信<3s

模拟量

遥测越限由终端传递到主站载波通信<30s

无线通信<60s

遥信正确率>99.9%

光纤通信<3s

状态量

遥信变位由终端传递到主站载波通信<30s

无线通信<60s

遥控正确率100%

光纤通信<10s

遥控命令选择、执行或撤销传输时

载波通信<60s

间

无线通信<100s

平均无故障时间>26000h

系统可用率>99.9%

6.5主站系统配置

6.5.1基本原则

集群监控主站应构建在标准、通用的软硬件基础平台上，具备可靠性、可用性、扩展性和安全性，

并根据本地区的光伏发电系统规模、实际需求等情况选择和配置软硬件。

6.5.2硬件配置

a)集群监控主站宜配置前置服务器、数据库服务器、应用服务器、工作站、卫星对时等设备。

b)集群监控主站宜配置网络交换机、路由器、硬件防火墙、隔离装置、纵向加密设备等网络及安

全设备。

c)集群监控主站主要设备宜采用双机、双网冗余配置，满足6.4系统性能指标要求。

6.5.3软件配置

集群监控主站的软件配置应满足以下要求：

a)服务器工作站宜采用UNIX/LINUX操作系统；

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b)集群监控主站监控软件应包括系统软件、支撑软件和应用软件，且软件应成熟可靠。

c)集群监控主站监控软件应配置实时数据库和历史数据库。

7终端节点功能要求

7.1一般规定

7.1.1终端节点功能配置应满足附录B相关规定。

7.1.2终端节点应配置同集群监控主站相匹配的通讯接口装置。

7.1.3终端节点应保证户用光伏发电系统接入配电网时，系统满足GB/T29319相关的规定。

7.1.4终端节点中并网逆变器应具备同监控主站进行数据通信的能力，并满足GB/T37408的要求。

7.1.5终端节点中并网断路器宜具备远程遥控功能，并满足GB/T14048的要求。

7.2基本功能

7.2.1就地监控

终端节点应具备对本户用光伏发电系统进行就地监视、设备启停以及分合闸控制等功能。

7.2.2数据采集上送

终端节点应具备数据采集上送至集群监控主站的功能，采集信息包括但不限于户用光伏发电系统主

要电气设备的模拟量、状态量以及告警信息。

7.3拓展功能

7.3.1有功功率控制

终端节点宜能接收并执行集群监控主站下发的有功功率控制指令，对光伏发电系统内逆变器进行有

功功率控制。

7.3.2无功功率控制

终端节点宜能接收并执行集群监控主站下发的无功功率控制指令，对光伏发电系统内逆变器及其它

无功电源进行无功功率控制。

7.3.3防孤岛检测

对于接入公共电网的户用光伏发电系统，终端节点宜具备光伏发电系统并网点主动式或被动式的防

孤岛检测功能。

7.3.4电能质量监测与分析

终端节点宜具备谐波、三相电压不平衡、电压偏差、电压波动和闪变、直流分量等电能质量的监测

和分析功能。

7.3.5对时功能

终端节点宜具备接收主站对时的功能，系统时间与标准时间日误差小于1s。

8通信功能要求

8.1集群控制系统的通信网可选用无线公网、无线专网、光纤专网、电力线载波等多种通信方式，因地

制宜选择具备可扩展性的通信方式。

8.2户用光伏发电系统集群监控主站及终端节点的通信接口应包括但不限于无线通信、光纤接口、工业

串口、RJ45网络接口等，实现系统内部通信互联以及与外部系统信息交互的功能。

8.3集群监控主站与终端节点间的数据通信应支持DL/T634.5101、DL/T634.5104等多种通讯规约，宜

支持DL/T860通信规约，支持有线和无线等多种通信方式的信息接入和转发功能。

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8.4集群控制系统通信通道及网络交换机宜冗余配置。

8.5集群监控主站通信系统宜配置独立的通信和自动化后备电源，支持失去外部电源情况下，通信和自

动化设备能够至少运行2h。

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A

附录A

（资料性）

户用光伏发电系统集群控制系统监控主站功能配置表

户用光伏发电系统集群控制系统监控主站功能分为基本功能和拓展功能，功能配置见表A.1。

表A.1户用光伏发电系统集群控制系统监控主站功能配置表

功能基本功能拓展功能

数据信息采集√

数据信息处理√

与外部系统交互√

人机交互√

通信网络监视√

系统和网络管理√

遥控功能√

有功功率控制√

无功功率控制√

在线故障诊断√

功率优化分配√

运行分析评价√

集群辅助服务√

防误闭锁√