Q GDW 680.41-2011 智能电网调度技术支持系统第 4-1 部分：实时监控与预警类应用 电网实时监控与智能告警编制说明.pdf

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1、ICS29.240国家电网公司企业标准Q/ GDW 680.41要 2011智能电网调度技术支持系统第 4-1 部分：实时监控与预警类应用电网实时监控与智能告警Smartgridoperationsupporting systemPart4-1:Realtime supervisory control& early warningrealtimesupervisory controlandintelligentalarming2011-12-28发布 2011-12-28实施国家电网公司 发 布Q /G D WQ / GDW 680.41要 2011I目 次前言 III1 范围 12 规范性引

2、用文件 13 术语和定义 14 符号、 代号和缩略语 15 概述 16 电网运行稳态监控 16.1 数据处理 16.2 系统监视 56.3 数据记录 76.4 责任区与信息分流 86.5 操作与控制 86.6 界面要求 106.7 接口要求 117 电网运行动态监视与分析 127.1 电网运行动态监视 127.2 低频振荡在线监视 137.3 在线扰动识别 147.4 并网机组涉网行为在线监测 158 二次设备在线监视与分析 168.1 数据信息处理 168.2 运行监视 168.3 定值查询与核对 178.4 远程控制（可选） 178.5 统计分析 178.6 智能分析 188.7 界面要求

3、 188.8 数据接口 189 综合智能分析与告警 199.1 告警信息 199.2 告警信息综合和压缩 209.3 告警智能分析推理 209.4 告警智能显示 209.5 界面要求 219.6 接口要求 2110 性能指标 2210.1 电网运行稳态监控 2210.2 电网运行动态监视与分析 22Q / GDW 680.41要 2011II10.3 二次设备在线监视与分析 2210.4 综合智能分析与告警 23附录 A（规范性附录） 动态监视指标计 24编制说明 27Q / GDW 680.41要 2011III前 言随着坚强智能电网建设工作的深入开展，国家电网正在发展成为世界上电压等级最高

4、、 技术水平最先进、 资源配置能力最强的坚强智能电网，电网的形态和运行特性将发生重大变化。 这对电网调度驾驭大电网、 进行大范围资源优化配置的能力以及电网调度一体化运行管理水平和信息化、 自动化、 互动化水平提出了新的更高的要求。作为保障电网安全、 优质、 经济运行的重要技术手段，现有电网调度技术支持系统已难以适应特高压大电网安全稳定运行的要求，迫切需要开展新一代电网调度技术支持系统 智能电网调度技术支持系统的研究和建设。 智能电网调度技术支持系统 系列标准，提出了省级及以上智能电网调度技术支持系统体系架构及总体要求，定义了系统的名词和术语，明确了系统基础平台的技术要求，给出了省级及以上智能电

5、网调度技术支持系统实时监控与预警、 调度计划、 安全校核、 调度管理四类应用的技术要求，具有涉及范围广、 系统性强、 一体化程度高等特点。 该系列标准转化为国家电网公司企业标准并贯彻执行，将会有力地推进电网调度技术支持系统标准化建设，全面提高电网调度的精益化和智能化水平。Q/GDW680 智能电网调度技术支持系统 系列标准包括以下 24 个部分： 第 1 部分：体系架构及总体要求 第 2 部分：名词和术语 第 3-1 部分：基础平台 消息总线和服务总线 第 3-2 部分：基础平台 数据存储与管理 第 3-3 部分：基础平台 平台管理 第 3-4 部分：基础平台 公共服务 第 3-5 部分：基础

6、平台 数据采集与交换 第 3-6 部分：基础平台 系统安全防护 第 4-1 部分：实时监控与预警类应用 电网实时监控与智能告警 第 4-2 部分：实时监控与预警类应用 水电及新能源监测分析 第 4-3 部分：实时监控与预警类应用 电网自动控制 第 4-4 部分：实时监控与预警类应用 网络分析 第 4-5 部分：实时监控与预警类应用 在线安全稳定分析与调度运行辅助决策 第 4-6 部分：实时监控与预警类应用 调度员培训模拟 第 4-7 部分：实时监控与预警类应用 辅助监测 第 5-1 部分：调度计划类应用 数据申报与信息发布 第 5-2 部分：调度计划类应用 预测与短期交易管理 第 5-3 部分

7、：调度计划类应用 检修计划 第 5-4 部分：调度计划类应用 发电计划 第 5-5 部分：调度计划类应用 水电及新能源调度 第 6 部分：安全校核类应用 安全校核 第 7-1 部分：调度管理类应用 调度生产运行管理 第 7-2 部分：调度管理类应用 专业和内部综合管理及信息展示发布 第 8 部分：分析与评估本部分是 Q/GDW680 智能电网调度技术支持系统 系列标准的第 4-1 部分。Q / GDW 680.41要 2011IV本部分由国家电力调度控制中心提出并解释。本部分由国家电网公司科技部归口。本部分起草单位：国网电力科学研究院、 中国电力科学研究院、 华中电力调控分中心、 华北电力调控

8、分中心、 华东电力调控分中心。本部分主要起草人：於益军、 庄卫金、 石俊杰、 陆进军、 郭建成、 金芬兰、 何鸣一、 刘金波、周劼英、 万雄、 闪鑫、 翟 勇、 郑涛、 李尹、 吕鹏飞、 钱江峰、 孙名扬、 张哲、 张昊、 刘宇、 郑伟、 何 江、李强、 张勇、 吴昊、 李勇、 张剑云、 车文妍、 庄伟、 张伟、 陈书明、 王昊、 李维、 唐陇军、 戴赛。Q / GDW 680.41要 20111智能电网调度技术支持系统第 4-1 部分：实时监控与预警类应用电网实时监控与智能告警1 范围本部分规定了智能电网调度技术支持系统中电网运行稳态监控、 电网运行动态监视与分析、 二次设备在线监视与分析、

9、 综合智能分析与告警的功能、 性能等技术要求。本部分适用于省级及以上智能电网调度技术支持系统的设计、 研发、 建设和验收。2 规范性引用文件下列文件对本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。Q/GDW680.1-2011 智能电网调度技术支持系统 第 1 部分：体系架构及总体要求Q/GDW680.2-2011 智能电网调度技术支持系统 第 2 部分：名词和术语3 术语和定义标准 Q/GDW680.2-2011 界定的术语和定义适用于本文件。4 符号、 代号和缩略语下列符号、 代号和缩略语适

10、用于本文件：AVR：自动电压调整器（ AutomaticVoltage Regulator）PMU：相量测量装置（ PhasorMeasurement Unit）PSS：电力系统稳定器（ PowerSystemStabilizer）SOE：事件顺序记录（ Sequence OfEvent）5 概述本部分依据 Q/GDW680.1-2011 编制，确定了 Q/GDW680.1-2011 中电网实时监控与智能告警应用的功能、 界面、 接口、 性能等技术要求。实时监控与智能告警应用包括电网运行稳态监控、 电网运行动态监视与分析、 二次设备在线监视与分析、 综合智能分析与告警等功能。6 电网运行稳态监

11、控6.1 数据处理数据处理主要功能包括模拟量处理、 状态量处理、 非实测数据处理、 计划值处理、 点多源处理、 数据质量码、 光字牌功能、 旁路代替、 对端代替、 自动平衡计算、 计算及统计。6.1.1 模拟量处理应能处理一次设备（线路、 变压器、 母线、 发电机等）的有功、 无功、 电流、 电压、 变压器档位与温度以及电网频率等模拟量。Q / GDW 680.41要 20112模拟量处理提供以下功能：a） 应提供数据合理性检查和数据过滤功能，过滤数据时应给出告警信息，并可分类查询；b） 应能进行零漂处理，且零漂参数可设置；c） 应能进行数据跳变检查，当模拟量在指定时间内的变化超过指定阈值时，

12、应能过滤该数据并给出告警信息，阈值可采用百分比或绝对值；d） 应能进行限值定义，每个模拟量可具有多组自定义限值对，不同的限值对可根据不同时段进行定义，也可定义限值死区；e） 应能进行限值越限检查，当模拟量发生越限时给出告警，不同的限值定义对应不同的告警形式；f） 应支持人工输入数据，丢失的或不正确的数据可用人工输入值来替代；g） 所有人工设置的模拟量应能自动列表显示，并能根据该模拟量所属厂站调出相应接线图；h） 应能处理与设置数据质量标识；i） 应能进行历史采样，所有写入实时数据库的模拟量能记录至历史库中；j） 在设备检修时，根据所挂标识牌对相应的模拟量打上检修标记且不报警。6.1.2 状态量

13、处理应能处理包括断路器位置、 隔离开关位置、 接地刀闸位置、 保护硬接点状态以及远方控制投退信号、一次调频状态信号、 设备监视信号等各种信号量在内的状态量。状态量处理应提供以下功能：a） 状态量用一位二进制数表示，通常 1 表示合闸（动作 /投入） ,0 表示分闸（复归 /退出）；b） 应支持双位遥信处理，主、 辅遥信变位的时延在一定范围（可定义）之内时状态正常，指定时延范围内只有一个变位则判定状态量可疑并告警，当另一个遥信上送之后可判定状态量由错误状态恢复正常；c） 在设备检修时，根据所挂标识牌打上检修标记且不告警；d） 应能处理与设置数据质量标识；e） 应支持人工设定，人工设置的状态与采集

14、状态一致时，应给出提示信息；f） 所有人工设置的状态量应能自动列表显示，并能根据该状态量所属厂站调出相应接线图；g） 应具备告警过滤功能，当信号动作后在指定时间内收到复归信号，可不上实时告警信息窗，仅把信息保存至历史库；h） 应支持三相遥信处理，自动识别三相不一致状态；i） 应支持信号的动作计时处理，当动作后一段时间内未复归，则报超时告警；j） 应支持信号的动作计次处理，当一段时间内动作次数超过限值，则报超次告警。6.1.3 非实测数据处理非实测数据可由人工输入或计算获得，以质量码标注，并与实测数据具备相同的数据处理功能。6.1.4 计划值处理应支持从外部系统或调度计划类应用获取调度计划，实现

15、实时监视、 统计计算等处理，并具备以下功能：a） 应支持实时、 日内、 日前计划的导入，导入时应能进行合理性校验并提供告警，计划值同时导入商用库和实时库，商用库状态异常时不影响实时库的导入；b） 导入过程可重复执行，指定时刻前未收到日前调度计划应提供告警；c） 应能自动计算计划当前值与实时值的差值；d） 应支持计划插值计算及计划积分统计；e） 应支持直流系统的计划启停和计划在线调整功能。6.1.5 点多源数据处理应具备点多源数据处理功能，同一测点的多源数据在满足合理性校验并经选优判断后将最优结果放Q / GDW 680.41要 20113入实时数据库，并满足以下要求：a） 应能定义指定测点的相

16、关来源及优先级；b） 应能根据测点的数据质量码自动选优，同时也应支持人工指定最优源；c） 状态估计数据应能作为后备数据源，在其它数据源无效时可选用状态估计数据；d） 选优结果应具有数据来源标志。6.1.6 数据质量码应对所有模拟量和状态量配置数据质量码，以反映数据的质量状况。 数据应能根据其质量码以相应的颜色显示。数据质量码至少应包括以下类别：a） 未初始化数据；b） 不合理数据；c） 计算数据；d） 非实测数据；e） 采集中断数据；f） 人工数据；g） 坏数据；h） 可疑数据；i） 采集闭锁数据；j） 控制闭锁数据；k） 旁路代数据；l） 对端代数据；m） 不刷新数据；n） 越限数据。计算量

17、的数据质量码应由相关计算元素的质量码获得。6.1.7 光字牌功能应能以光字牌的形式显示变电站一、 二次设备硬接点发生的事故或故障信号，包括以下内容：a） 光字牌应按逐层查询、 各层联动的原则设置，至少应包括四层：1） 责任区总光字牌：该责任区所管辖的所有厂站总光字牌集合，只要该责任区内有一个光字牌未确认或未复归，责任区总光字牌都应能反映；2） 厂站总光字牌：责任区总光字牌的下一层，是该厂站下所有间隔总光字牌的集合，只要该厂站内有一个光字牌未确认或未复归，厂站总光字牌都应能反映；3） 间隔总光字牌：厂站总光字牌的下一层，是该间隔下所有光字牌的集合，只要该间隔内有一个光字牌未确认或未复归，间隔总光

18、字牌都应能反映；4） 间隔内光字牌：最底层的光字牌，对应某个具体的信号，只要该信号未确认或未复归，该光字牌都应能反映。b） 应能支持以下光字牌处理功能：1） 光字牌运行状态应分为动作未确认、 动作已确认、 复归未确认和复归已确认等状态，上级光字牌状态是下级光字牌的综合结果；2） 光字牌确认后，相关告警应自动确认。c） 应能支持以下光字牌显示功能：1） 应提供可定制的光字牌显示界面，包括显示范围、 形状、 颜色、 是否闪烁等；2） 应支持光字牌显示模板定制，根据光字牌模板自动生成和显示光字牌图；3） 应提供光字牌的确认和复归操作功能，下级光字牌全部确认或复归后，上级光字牌可自动Q / GDW 6

19、80.41要 20114转为确认或复归。6.1.8 旁路代替应提供以下旁路代功能：a） 旁路代替应能根据网络拓扑以旁路支路的测量值代替被代支路的测量值，作为该点的最终值进行显示，并以数据质量码标示旁路代替状态；b） 应提供自动和手动两种旁路代替方式；c） 应提供旁路代替结果一览表，可按区域、 厂站、 量测类型等条件分类显示。6.1.9 对端代替应提供以下对端代功能：a） 应具备对端代替功能，当线路一端测量值无效时能以线路另一端的测量值代替，作为该点最终值进行显示，并以数据质量码标示对端代替状态；b） 应提供自动和手动两种对端代替方式；c） 应提供对端代替结果一览表，可按区域、 厂站、 量测类型

20、等条件分类显示。6.1.10 自动平衡计算自动平衡计算应包括以下功能：a） 应能基于网络拓扑进行自动平衡计算，包括：1） 母线不平衡：母线所联支路的流入 /流出的有功不平衡、 无功不平衡，并列运行母线的电压不一致；2） 变压器不平衡：各侧有功不平衡、 无功不平衡；3） 线路不平衡：有功不平衡、 无功不平衡。b） 不平衡量超过预设的阈值时应能报警，并在设备上进行标记，同时能统计不平衡开始时间、 不平衡持续时间、 不平衡总时间等结果；c） 应能提供自动不平衡计算结果一览表，可按区域、 厂站、 设备类型、 不平衡程度等条件分类显示。6.1.11 计算6.1.11.1 公式计算公式计算应包括以下功能：

21、a） 可自定义计算公式，并可从画面上以拖拽方式定义计算操作数；b） 可进行加、 减、 乘、 除、 三角、 对数、 逻辑和条件判断运算等运算，支持的数据类型、 运算符、标准函数和语句如下：1） 应支持的整型、 实型、 字符等数据类型的公式计算；2） 应支持算术运算、 逻辑运算、 关系运算、 选择运算等其它运算；3） 应支持指数、 对数、 三角、 反三角运算、 绝对值等标准函数运算；4） 公式运算应支持的表达式语句、 循环语句、 条件判断语句等复合语句。c） 应支持派生计算，对采集的所有量能进行综合计算，产生新的模拟量、 状态量、 计算量，计算结果能与采集量一样进行数据库定义、 处理、 存档和计算

22、等；d） 应可周期启动或触发启动公式计算，启动周期可调，缺省为 5 秒；e） 应支持不少于 50 个操作数；f） 公式相互引用时能自动调整各个公式的计算次序，确保计算结果的正确性；g） 公式计算应可作为一种公共服务，供其它应用调用。6.1.11.2 标准计算应提供常用的计算库，支持以下标准计算：a） 负载率计算；Q / GDW 680.41要 20115b） 变压器档位计算；c） 功率因数计算；d） 负荷超欠值计算；e） 电流有效值计算；f） 其它自定义的标准计算。6.1.12 统计应支持以下统计功能：a） 积分电量统计：根据机组出力或线路功率计算不同周期的积分电量；b） 数值统计：包括最大值

23、、 最小值、 平均值、 负荷率，统计时段包括年、 月、 日、 时等；c） 极值统计：包括极大值、 极小值，统计时段包括年、 月、 日、 时等，并支持极值断面保存及回放功能，回放时能匹配当时的电网模型；d） 次数统计：包括断路器变位次数、 遥控次数等；e） 合格率统计：对电压、 频率等指定的量进行越限时间、 合格率统计；f） 停电设备统计：统计停电范围，并可按区域、 厂站、 设备类型等条件分类查询；g） 区域统计：根据区域定义统计区域总发电、 区域总负荷等结果。6.2 系统监视6.2.1 潮流监视潮流监视实现对电网运行工况的监视，包括有功、 无功、 电流、 电压和频率的越限监视：a） 应能通过地

24、理潮流图、 分层分区电网潮流图、 厂站一次接线图、 曲线、 列表等方式显示实时潮流运行情况；b） 应提供饼图、 棒图、 等高线、 柱状图、 箭头图等可视化的展现手段；c） 应能对全网发电、 受电、 用电、 联络线总加和网供总加等重要量测，以及相应极值和越限情况进行记录和告警提示。6.2.2 一次设备监视应具备以下一次设备监视功能：a） 应能对一次设备运行状态进行监视，监视范围包括：1） 机组停复役、 机组越限；2） 线路停运、 线路充电、 线路过载；3） 变压器投退、 变压器充电、 变压器过载；4） 母线投退、 母线电压越限；5） 无功补偿装置投退；6） 直流设备运行情况。b） 应能为一次设备

25、不同的运行状态配置相应的颜色；c） 应能提供一次设备监视信息列表，可按区域、 厂站、 设备类型等条件分类显示监视结果；d） 运行状态发生变化时可根据重要程度提供提示、 告警等手段。6.2.3 输电断面监视应具备输电断面定义、 输电断面在线监视、 输电断面越限提示及输电断面导入等功能，包括：a） 输电断面定义范围包括：1） 输电断面基本信息，包括名称、 类型等；2） 输电断面生效规则，支持简单公式；3） 输电断面可由线路、 变压器圈、 机组等组成；4） 输电断面可由不同电压等级的设备组成；5） 输电断面定义，可采用拖拽方式从画面选择相关的量测；Q / GDW 680.41要 201166） 输电

26、断面限额，应支持静态限额及动态限额；7） 可根据需要定义临时断面。b） 应能实时监视输电断面潮流，可根据输电断面定义及实际的运行方式自动选用相应的限额，并统计输电断面的负载情况；c） 应能分类列表显示断面潮流统计结果，并可显示断面灵敏度分析结果；d） 应能针对不同级别的越限情况设置不同的告警方式；e） 输电断面监视内容经分析计算后，可作为 AGC 调整的安全约束条件；f） 当输电断面越限时，可按预定义的显示方式告警显示。6.2.4 备用监视应包括以下备用监视功能：a） 应分别监视有功备用和无功备用，有功备用应考虑电网实时负荷及变化趋势，无功备用应考虑电网实时电压及变化趋势；b） 备用监视可按预

27、定义的周期执行，能依据机组实时出力和控制上下限，计算和监视电网所需的发电备用容量，当备用不足时发出报警；c） 应具备多种备用监视，如旋转备用、 非旋转备用、 运行备用（运行备用为事故备用与负荷备用之和），以及典型的响应时间，如 5 分钟、 10 分钟、 30 分钟等；d） 备用显示界面能分类显示系统备用、 电厂备用以及机组备用等信息；e） 应具备分时段备用统计功能，并能自动记录至历史库；f） 备用监视结果应可用于实时调度计划编制；g） 应能根据定义确定不同时段的备用系数；h） 备用监视包括正、 负备用，系统、 分区备用；i） 备用监视包括一次调频备用。6.2.5 低频低压减载和紧急拉路实际投入

28、容量监视应具备以下监视功能：a） 应能实时统计全网及分区低频低压减载和紧急拉路的实际投入容量，并能以图形方式显示相关统计结果；b） 当实际投入容量不足时应提供告警。6.2.6 电容电抗实际投入容量监视应具备以下无功监视功能：a） 应能实时统计全网及分区电容、 电抗等无功设备的实际投入容量，并能以图形方式显示相关统计结果；b） 当无功备用不足时应提供告警。6.2.7 故障跳闸监视应具备以下故障跳闸监视功能：a） 应提供故障跳闸判据定义工具；b） 应能正确区分正常操作分闸和故障跳闸；c） 应能判断机组出力突变，提供机组故障跳闸监视功能；d） 应能判断直流功率突变，提供直流故障闭锁监视功能；e） 故障跳闸监视应提供告警，可形成故障跳闸监视结果列表，并能自动推画面及自动触发事故追忆。6.2