Q GDW 680.42-2011 智能电网调度技术支持系统 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 680.42要 2011智能电网调度技术支持系统第 4-2 部分:实时监控与预警类应用水电及新能源监测分析Smartgridoperationsupporting systemPart4-2: Realtimesupervisory control&early warninghydropower&renewable energy monitoring andanalysis2011-12-28发布 2011-12-28实施国家电网公司 发 布Q /G D WQ/ GDW 680.42要 2011I目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件
2、 13 术语和定义 14 概述 15 水电及新能源监测分析 15.1 数据项目及存储要求 15.2 水电运行监测 25.3 水务综合计算 35.4 水电运行趋势分析 35.5 新能源运行监测 45.6 新能源运行趋势分析 55.7 界面要求 55.8 接口要求 56 性能指标 6附录 A(资料性附录) 水电监测分析应用基本数据项目、 单位、 时段要求和存储要求 7编制说明 9Q / GDW 680.42要 2011II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、 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
3、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
4、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
5、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: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
6、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 4-2部分。Q/ GDW 680.42要 2011III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、 华北电力调控分中心、 四川电力调度通信中心、 华中电力调控分中心、 西北电力调控分中心、 华东电力调控分中心。本部分主要起草人:丁 杰
7、、 刘纯、 余有胜、 王 峰、 唐勇、 裴哲义、 徐爱国、 范高峰、 赵永龙、 彭明侨、 王勃、 施磊、 孙新德、 陆建宇、 张磊、 周智、 冯双磊。Q / GDW 680.42要 2011IVQ/ GDW 680.42要 20111智能电网调度技术支持系统第 4-2 部分:实时监控与预警类应用水电及新能源监测分析1 范围本部分规定了智能电网调度技术支持系统中水电及新能源监测分析的功能、 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标准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
8、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。DL/T316-2010 电网水调自动化功能规范Q/GDW392-2009 风电场接入电网技术规定Q/GDW589-2011 水库调度计算及评价规范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 概述本部分依据 Q/GDW 680.1-2011 编制,确定了 Q/GDW 680.1-2011 中水电及新能源监测分析应用的功能、 界
9、面、 接口、 性能等技术要求。水电及新能源监测分析应用主要包括水电运行监测、 水务综合计算、 水电厂运行趋势分析、 新能源运行监测、 新能源运行趋势分析功能。5 水电及新能源监测分析5.1 数据项目及存储要求5.1.1 水电监测分析数据项目及存储要求水电监测分析使用的数据应包括雨水情、 闸门运行、 出力、 电量、 库容、 耗水率等信息,水电监测分析应用的数据应满足 DL/T316 相关要求,基本数据项目、 单位、 时段要求和存储要求参见附录 A.1。5.1.2 新能源监测分析数据项目及存储要求新能源监测分析使用的数据应包括场站运行数据、 并网点监测数据、 测风塔观测数据、 光伏电站环境监测站
10、观测数据、 区域内的地形地貌数据、 场站基础信息、 设备运行状态、 预测功率等:a) 场站运行数据应包括新能源电场(站)的实时有功功率、 无功功率、 电压、 电流等,数据频次为 1 分钟;b) 并网点监测数据应包括新能源电场(站)的实时有功功率、 无功功率、 电压、 电流、 频率等,数据频次为 1 分钟;c) 测风塔观测数据至少包括 10 米、 50 米 及轮毂高程 的风速和风向,以及温度、 湿度、 气压等信Q / GDW 680.42要 20112息,测风数据频次应小于等于 5 分钟;d) 光伏电站环境监测站 观测数据应包括太阳辐照度数据及光伏电站上空云况图,数据频次为 5 分钟;e) 地形
11、地貌数据应包含等高线和地面粗糙度数据,等高线数据的分辨率应小于 5 米,并向监测区域外延伸 10 千米以上,粗糙度数据应向监测区域外延伸 20 千米以上;f) 场站基础信息应包括并网装机容量(分类型、 并网时间等),风电机组的经纬度、 类型、 轮毂高度、 功率曲线等,太阳能电池组件和逆变器的经纬度、 类型、 功率曲线等;g) 新能源设备运行状态应包括风电场机组运行状态和光伏电站内逆变器的工作状态,数据频次为5 分钟;h) 预测功率数据包括短期和超短期结果数据,时间分辨率至少为 15 分钟。5.2 水电运行监测5.2.1 实时监视实时监视满足以下功能:a) 应提供全网水电综合监视图,以列表形式实
12、时显示全网所有或主要水电厂综合运行信息;b) 应提供流域雨水情监视图,在流域地图上标注各遥测、 报汛站点位置,并实时反映雨量、 水位、流量等信息的变化情况;c) 应提供大坝防洪监视图,在大坝剖面图上标注各种防洪参数,实时反映坝上、 坝下水位变化和入库、 出库、 弃水流量等信息的变化情况;d) 应提供枢纽监视图,在枢纽布置图上相应位置实时反映有关水电厂上下游水位、 机组状态和出力、 入库流量、 发电流量、 弃水流量、 闸门开度等信息的变化情况;e) 应提供实时运行过程线,实时反映水电厂运行有关的水库上下游水位、 发电出力、 入库流量、发电流量、 弃水流量等过程的变化情况;f) 应提供日发电计划跟
13、踪监视图,实时反映实际发电出力及计划执行情况;g) 应提供水电厂实时运行综合状态图,通过图形、 颜色变化等可视化手段实时反映水电厂水位变化、 来水变化、 出力范围、 弃水情况、 水库调度图运行区域等信息。5.2.2 水情异常监视异常报警满足以下功能:a) 应对水位、 雨量和流量数据越限(如上限值、 下限值、 阈值、 变幅等)情况进行报警;b) 应对不同时期水库的汛限水位、 综合利用流量越限情况进行报警;c) 应对水电厂出力计划执行偏差越限情况进行报警;d) 应对坝上水位等重要数据的缺数、 延迟情况进行检查和报警;e) 可根据其他需要自定义设置报警内容和类型。5.2.3 在线分析在线分析满足以下
14、功能:a) 基于地理信息系统( GIS)提供以下功能:1) 应具有流域及河网分布、 遥测站网、 水电厂位置等地理信息;2) 应对雨水情进行实时及历史数据查询和报警信息定位;3) 应生成雨强分布色斑图,并能动画演示;4) 应对任意指定区域进行面积量算及面雨量计算;5) 应对流域各区域面雨量进行柱状图动画演示。b) 应提供反映水文站点的雨量、 水位、 流量过程的降雨径流图;c) 应提供水库来水预报分析曲线,实时反映水电厂水库来水预报过程,并进行预报值与实际值的比较和分析;Q/ GDW 680.42要 20113d) 应提供雨量、 水位、 流量、 电量等多站、 多时段数据比较图;e) 应基于水库调度
15、图对水库多年水位运行情况进行对比分析;f) 应具有静态曲线(如水位流量关系曲线、 库容曲线、 机组流量特性曲线、 闸门泄流曲线、 水位蓄能值曲线等)图形查算功能。5.2.4 综合统计及历史分析5.2.4.1 综合查询综合查询满足以下功能:a) 应提供基于数据名称、 时段类型、 起讫时间等要素的实时或历史数据查询功能;b) 数据名称的选择宜采用树型结构,对象关系树可配置;c) 应提供对查询结果的数据过滤、 排序功能,字段显示顺序可设置;d) 可对查询结果进行算术运算、 单位转换等自定义转化;e) 可对查询结果数据进行均值、 极值及发生时间等特征量统计。5.2.4.2 对比分析对比分析满足以下功能
16、:a) 宜提供单站多时段对比分析功能,对日、 旬、 月、 年或任意时段数据进行同比、 环比或多年均值比较分析;b) 应提供多站同时段对比分析功能,对多个同类型站点数据进行日、 旬、 月、 年或任意时段比较分析;c) 对比对象的选择宜采用树型结构,对比分析对象树可配置;d) 应具备对结果数据进行平均值、 累计值、 最大值与发生时间、 最小值与发生时间的统计功能。5.2.4.3 运行统计运行统计满足以下功能:a) 应具备流量频率分析功能,实现流量与频率的数据互查,并可根据历史同期数据生成频率曲线;b) 应具备对历史数据进行均值统计并对均值进行整编的功能;c) 应具备对机组、 闸门启停次数和时间进行
17、统计的功能;d) 宜具备中长期发电计划与实际发电量的统计比较功能;e) 宜具备中长期来水预报与实际流量的统计比较功能。5.2.5 其他其他功能包括:a) 可提供水文报汛辅助支持功能,包括报文发送提醒、 自动生成报文、 原始报文查询、 手工修正、报文收发统计等;b) 应提供对实时和历史数据维护的功能,可对一段时间内数据进行平移、 邻近站替代等批量修改。5.3 水务综合计算水务综合计算满足以下功能:a) 可进行水库水量平衡计算;b) 可对不同时段的数据特征值进行自动统计计算,按小时、 日、 旬、 月、 年等时段对水位、 雨量、流量、 出力、 电量等数据进行均值、 极值及发生时间统计,并标注数据质量
18、和来源标识;c) 可实现水位 -流量、 水位 -库容查算功能;d) 按 Q/GDW589 规定的水情计算方法可计算流域面雨量,参与计算的各雨量站权重可设置;e) 可对可调水量、 蓄能值等水库运行状态进行计算;f) 水务综合计算的算法可配置,计算中间过程可查看,并提供自动和手动计算功能。5.4 水电运行趋势分析水电运行趋势分析满足以下功能:Q / GDW 680.42要 20114a) 应滚动预测水库未来运行趋势,并显示水库水位、 发电流量、 出库流量等预测结果;b) 应在水位运行趋势图上显示水库水位上下限警戒线;c) 应滚动显示水电厂承担的负荷计划及计算同时段的可调出力;d) 可对入库流量、
19、电厂出力进行手动调整,实现水库水位等联动计算和显示;e) 可对趋势预测结果的水位越限、 发电能力不足、 出库流量越限等异常信息进行提示,越限值边界可进行设置;f) 可对趋势预测时间长度进行设置。5.5 新能源运行监测5.5.1 实时监测实时监测满足以下功能:a) 应提供气象信息监测图。 在地图上标注各测风塔和太阳辐照度监测站的位置,并实时监测风速、风向、 辐照度等气象信息的变化;b) 应提供新能源电场(站)和集群的出力监测图。 在地图上标注各电场(站)或集群的位置及送出线路情况,实时反映新能源电场(站)或集群的功率、 有功变化量和并网点电压等;c) 应提供发电计划限额跟踪监视图。 在新能源电场
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