电站新能源场站电力监控系统基本情况介绍

电站新能源场站电力监控系统基本情况介绍

1.1监控系统

计算机监控系统为分层、分布式布置，传输介质采用屏

蔽双绞线、同轴电缆、光缆，计算机监控系统包括两部分：

站级控制层和间隔级控制层。站级控制层计算机故障停运

时，间隔级控制层应能安全运行，间隔级I/O单元必须按电

气单元配置，一个元件故障不会引起误动，一个单元故障不

会影响其它单元的正常工作。I/O模件可带电拔插。计算机

监控系统更换硬件或软件时，不丢失历史数据。

站级控制层需采用100M以太网的结构模式。

就地设测控单元,采集变压器及开关柜、温控器、逆变

器本体信息。

计算机监控系统故障时不会引起电气运行设备（如开

关、刀闸、地刀等）误动，不会影响与计算机监控系统接口

的智能设备（如保护、自动装置、光伏逆变器等）正常运行。

与计算机监控系统接口的智能设备发生故障时，不会影

响计算机监控系统的正常运行。

计算机监控系统具有综合终端（该装置在调度自动化技

术规范中配置），不再独立设置RTU装置，综合终端数据直

采直送，除采用专用通道传输外，所采集数据依据省调、地

调要求加密传输特定信息。

1.2系统性能指标

121*****电站监控系统具有如下性能指标：

a）系统可用性指标：双机系统可用率不小于99.9%。

b）系统平均故障间隔时间（MTBF）不小于20,000h,

间隔层设备平均故障间隔时间（MTBF）不小于30,000h。

c）主机正常负荷率宜低于30%,事故负荷率宜低于

50%。网络正常负荷率宜低于20%,事故负荷率宜低于

40%o

d）事件顺序记录（SOE）分辩率不大于2ms。

e）动态画面响应时间不大于2so

f）开关量变位传送时间不大于1SO

g）模数转换分辨率不小于12位，最大转换误差不大

于±0.5%,其中电网频率测量误差不大于0.01Hz。

h）遥控操作正确率不小于99.99%,遥调正确率不小

于99.9%O

i)整个系统对时精度误差应不大于1ms。

1.2.2设备技术要求

电源、接地与抗干扰

(1)电源

交流电压：220V(变化范围80%~120%额定电压值)

频率：50Hz(频率47.5Hz〜52.5Hz)

计算机系统的交流电源高度可靠，采用不间断电源(UPS)

供电。

(2)接地

计算机监控系统不设置单独的接地网，遵照"一点接地"

原则，接地线连接于发电站的主接地网的一个点上。

机箱、机柜以及电缆屏蔽层均应可靠接地。接地引线应

级）

对快速瞬变符合GB/T17121-4-44级

对冲击（浪涌）符合GB/T17121-4-53级

对电磁感应的传导符合GB/T17121-4-13级

对工频电磁场符合GB/T17121-4-84级

对阻尼振荡磁场符合GB/T17121-4-105级

对振荡波符合GB/T17121-4-122级（信号端口）

1.3监测及控制范围

1.3.1监控规模要求

计算机监控系统的站控层及间隔层设备按发电站本期

所上35MWp规模进行配置，各级设备具有良好的兼容性

和扩展性。

（1）输入/输出方式

位置信号输入：无源接点（空接点）方式输入;

模拟量输入：交流采样。*****电站TV次级额定电压为

100/3V或100/V3V,所用变压器低压侧交流电压采样

380/220V,各侧TA次级额定电流为5A。计算I、U、P、

Q、F、Wh、Varh电气量工程值。对于要作合闸同期检测的

断路器，采集同期电压。直流系统电流电压等模拟量通过变

送器采用4~20mA。

电度量输入：通过串口通信获得。

控制信号输出：无源接点方式输出，接点容量为DC

、

220V10Ao

35kV综保装置的信号采用现场总线方式或以太网方式

接入监控系统；

各光伏发电方阵的信号通过数据采集器以光纤环网方

式接入监控系统；每个直流汇流箱的进线回路信号通过

RS485屏蔽双绞线进方阵数据采集器。

对于少数不能用通信方式传送的信号，则采用电缆硬接

线的方式直接将信号送入相关测控装置。

(2)电气信号量统计说明

对重要的位置信号(如要求作遥控断路器)按双位置信号

统计；

开关量输出对同一设备的合闸/分闸，按一路控制量统

计；

(3)光伏发电方阵信息量说明

*****电站35MWp光伏发电设备相关的所有信息通过

智能监控单元以光纤、以太网和RS485的方式上传至监控

系统。

光伏发电方阵上传的信息包括：每一个光伏逆变器进出

口的电压、电流和功率，逆变器输出的交流频率，逆变器运

行状态及内部参数。

监控系统能在操作员站实现对每个方阵数据采集器所

传来的信息的实时显示功能，发电量日、月、年报表功能，

长条图、曲线图及圆饼图功能，发电异常报表及警报功能，

历史数据查询功能，数据汇出功能，数据设定及系统设定功

能，使用者权限管理功能，人性化控制接口，多人联机使用。

1.4系统软件

1.4.1站控层各工作站应采用成熟的多任务操作系统

Linux,它包括操作系统、编译系统、诊断系统以及各种软

件维护、开发工具等。编译系统应易于与系统支撑软件和应

用软件接口，支持多种编程语言。

操作系统能防止数据文件丢失或损坏，支持系统生成及

用户程序装入，支持虚拟存储，能有效管理多种外部设备。

1.4.2支撑软件

支撑软件主要包括数据库软件和系统组态软件。

数据库软件系统满足下列要求：

今实时性：能对数据库快速访问，在并发操作下也能满

足实时功能要求；

令可维护性：应提供数据库维护工具，以便用户在线监

视和修改数据库内的各种数据；

令可恢复性：数据库的内容在计算机监控系统的事故消

失后，能迅速恢复到事故前的状态；

令并行操作：应允许不同程序（任务）对数据库内的同

一数据进行并行访问，要保证在并行方式下数据库的

令一致性:在任一工作站上对数据库中数据进行修改时,

数据库系统应自动对所有工作站中的相关数据同时进

行修改，以保证数据的一致性；

令分布性：各间隔层智能监控单元应具有独立执行本地

控制所需的全部数据，以便在中央控制层停运时，能

进行就地操作控制；

令方便性：数据库系统应提供交互式和批处理的两种数

据库生成工具，以及数据库的转储与装入功能；

令安全性：对数据库的修改，应设置操作权限；

力开放性：允许用户方利用接口软件进行二次开发。

系统组态软件用于画面编程，数据生成。满足系统各项

功能的要求，值班人员提供交互式的、面向对象的、方便灵

活的、易于掌握的、多样化的组态工具，值班人员能很方便

的对图形、曲线、报表、报文进行在线生成、修改。

1.4.3应用软件

应用软件满足本站监控系统的各项功能要求。模块化结

构，具有良好的实时响应速度和可扩充性。具有出错检测能

力。当某个应用软件出错时，除有错误信息提示外，不影响

其它软件的正常运行。应用程序和数据在结构上应互相独

立。

1.4.4通信接口软件

计算机监控系统有较多的通信接口驱动软件，主要是：

。与地调、省调中心的通信接口软件；

令与电力数据网通信接口软件；

令与微机保护测控装置的通信接口软件；

令与厂用系统测控装置的通信接口软件；

令与UPS系统的通信接口软件；

0与微机防误操作闭锁装置的通信接口软件；

令工业视频监控系统接口软件；

令集控站或办公自动化系统；

O与光伏逆变器的通信接口软件；

计算机监控系统与智能设备的通信规约执行国标、行标

及IEC标准。能够完成各种通信规约的转换，使计算机监控

系统正确接收和发送数据。

1.4.5系统功能要求

计算机监控系统具有如下的功能：

令实时数据采集与处理

令数据库的建立与维护

令控制操作和同步检测

令电压-无功自动调节

令报警处理

令事件顺序记录

令历史参数曲线

令圆面生成及显小

。在线计算及制表

令电能量处理

令远动功能

令时钟同步

令人-机对话

今系统自诊断与自恢复

令与其它设备接口

令运行管理功能

1.4.1实时数据的采集与处理

1.4.1.1采集信号的类型

采集信号的类型分为模拟量、脉冲量和状态量（开关

量）0

模拟量：电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功

率因数和温度量。

状态量（开关量）：断路器、隔离开关以及接地开关的

位置信号、继电保护装置和安全自动装置动作及报警信号、

运行监视信号、主变压器/所用变压器有载调压分接头位置

采用的BCD码和一对一节点输入等。

1.4.1.2采集信号的处理

计算机监控系统对实时数据的采集按电气设备间隔单

元（线路、母线、分段、主变等）划分，每个测控单元为一

个相对独立的智能小系统，对所采集的输入量进行数据滤

波、有效性检查、工程值转换、故障判断、信号接点消抖等

处理。

(1)模拟量的采集处理

定时采集：按扫描周期定时采集数据并进行相应转换、

滤波、精度检验及数据库更新等，扫描周期应满足性能指标

要求。

越限报警：按设置的限值对模拟量进行死区判别和越限

报警，其报警信息应包括报警条文、参数值及报警时间等内

容。

追忆记录：对要求追忆的模拟量，应能追忆记录事故前

1分钟至事故后3分钟的采集数据。

(2)状态量(开关量)的采集处理

定时采集：按快速扫描方式周期采集输入量、并进行状

态检杳及数据库更新等，扫描周期应满足性能指标要求。

设备异常报警：当被监测的设备状态发生变化时，应出

现设备变位指示或异常报警，其报警信息应包括报警条文、

事件性质及报警时间。

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。

1.4.13信号输入方式

模拟量输入：间隔层测控单元电气量除温度通过变送器

输入外，其余电气量采用交流采样，输入TA、TV二次值，

计算I、U、P、Q、f、COS①;对于要作合闸同步检测的断

路器，还应采集同步电压；交流采样频率＞32点/秒；变

送器输出为4~20mA（0~5Vl

状态量（开关量）输入：通过无源接点输入；断路器、

隔离开关、接地开关等设备，取双位置接点信号。

电能量输入：对于智能电度表可通过串口通讯采集；

太阳能光伏方阵的信号接入：采用以太网或RS485的

方式送入监控系统（此项内容根据方阵数据采集器距离的结

果再行确定1

智能接口设备信号接入：如微机保护等采用数据通信方

式（RS232/RS485/RS485等通讯口）收集各类信息；

1.5数据库的建立与维护

1.5.1数据库的建立

实时数据库：装入计算机监控系统采集的实时数据，其

数值应根据运行工况的实时变化而不断更新，记录着被监控

设备的当前状态。实时数据库的刷新周期及数据精度应满足

工程要求。

历史数据库：对于需要长期保存的重要数据将存放在历

史数据库中。历史数据应能在线存储12个月，与光伏电站

功率预测相关的历史数据至少保存10年。所有历史数据应

能转存至光盘作长期存档。

1.5.2数据库的维护要求

数据库能够扩充和维护，保证数据的一致性、安全性；

可在线修改或离线生成数据库；可用人一机交互方式对数据

库中的各个数据项进行修改和增删。可修改的主要内容有：

令各数据项的编号；

e各数据项的文字描述；

O对开关量的状态描述；

。各输入量报警处理的定义；

令模拟量的各种限值；

令模拟量的采集周期；

令模拟量越限处理的死区；

0模拟量转换的计算系数；

令开关量状态正常、异常的定义；

令电能量计算的各种参数；

O输出控制的各种参数；

令对多个开关量的逻辑运算定义等；

令可方便地交互式查询和调用；

令历史数据应能按用户的需要进行选择、组合，转储到

光盘中长期保存。

1.53历史数据管理

历史数据管理将现场采集的实时数据进行定时存储、统

计、累计、积分等综合数据处理；并可方便的进行检索和使

用。历史数据内容至少保存1年，与光伏电站功率预测相关

的历史数据至少保存10年。能够按照山东省调要求生成日

报