Q GDW 1989-2013 光伏发电站监控系统技术要求.pdf
《Q GDW 1989-2013 光伏发电站监控系统技术要求.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Q GDW 1989-2013 光伏发电站监控系统技术要求.pdf(22页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、Q/GDW 201 1 国家电网公司企业标准 Q / GDW 1989 2013 光伏发电站监控系统技术要求 Technical requirements of monitoring and control system of photovoltaic power station 2014-05-01 发布 2014-05-01 实施 国家电网公司 发 布 Q/GDW ICS 29.240 备案号: CEC 668-2012 Q/GDW 1989 2013 I 目 次 前言 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 总则 2 5 系统结构及配置 2 6 系统功能 3 7 性
2、能指标 5 8 工作环境条件 6 附录 A(资料性附录) 光伏发电站监控系统典型系统结构图 8 附录 B(资料性附录) 光伏发电单元典型通信结构图 9 附录 C(资料性附录) 间隔层基本采集信息表 10 编制说明 15 Q/GDW 1989 2013 II 前 言 本标准由国家电网公司国调中心提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位:中国电力科学研究院、国网电力科学研究院。 本标准主要起草人:张祥文、周邺飞、吴福保、赫卫国、冯炜、孔爱良、张新龙、汪春、华光辉。 本标准首次发布。 Q/GDW 1989 2013 1 光伏发电站监控系统技术要求 1 范围 本标准规定了并网光伏
3、发电站监控系统的结构及配置、系统功能、性能指标、工作环境条件等技术要求。 本标准适用于通过 35kV 及以上电压等级并网,以及通过 10kV 电压等级与公共电网连接的新建、 改建和扩建光伏发电站。 2 规范性引用文件 下列文件对于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。 GB/T 13729 远动终端设备 DL/T 634.5104 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/T 860 变电站通信网络和系统 国家
4、电力监管委员会电监安全 2006 34 号 电力二次系统安全防护总体方案 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 光伏发电站 photovoltaic( PV) power station 利用光伏电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统,一般包含变压器、逆变 器和光伏方阵,以及相关辅助设施等。 3.2 光伏发电单元 PV power unit 光伏发电站中,一定数量的光伏组件通过串并联方式,通过直流汇流箱和直流配电柜多级汇集,经 光伏逆变器与单元升压变压器一次升压成符合电网频率和电压要求的电源。 3.3 光伏发电站并网点 point of interconnec
5、tion of PV power station 对于有升压站的光伏发电站,指升压站高压侧母线或节点。 对于无升压站的光伏发电站, 指光伏 发电站的输出汇总点。 3.4 监控系统 supervision and control systems 利用计算机对生产过程进行实时监视和控制的系统。 3.5 间隔层 bay level 由(智能) I/O 单元、控制单元、控制网络和保护接口机等构成,面向单元设备的就地测量控制层。 3.6 站控层 station level 面向整个光伏发电站进行运行管理的中心控制层,由各类服务器、操作员站、远动接口设备等构成。 Q/GDW 1989 2013 2 3.7
6、 辅助系统 auxiliary system 辅助系统包括图像监视及安全警卫、火灾自动报警、门禁、环境监视等子系统。 3.8 光伏发电功率预测 PV power forecasting 对光伏发电站未来一段时间内的输出功率进行预测的技术或功能的统称。根据预测时间尺度可分为 未来 0 72 小时短期预测和未来 15 分钟 4 小时超短期预测等。 4 总则 4.1 监控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。 4.2 监控系统应满足电力二次系统安全防护总体方案的要求。 4.3 监控系统应具有有功控制、无功控制和数据监视功能。 4.4 监控系统应具
7、有与电网调度机构通信及信息交换的能力。 4.5 光伏发电站监控系统可与继电保护故障信息管理系统、功率预测系统和辅助系统一体化设计和 集成。 5 系统结构及配置 5.1 总体要求 5.1.1 监控系统应具有较高的可靠性,监控服务器、远动通信装置、网络交换机及通信通道宜冗余配 置。 5.1.2 监控系统应具备完善的数据录入工具和简便、易用的维护诊断工具。 5.2 系统结构 5.2.1 光伏发电站监控系统由间隔层和站控层两部分组成,并用分布式、分层式开放式网络系统实现 连接。系统典型结构图参见附录 A。 5.2.2 站控层与间隔层宜直接连接,不具备直接连接条件的情况下,可通过规约转换设备连接。光伏
8、发电单元典型通信结构图参见附录 B。 5.3 系统配置 5.3.1 硬件配置 5.3.1.1 光伏发电站监控系统的硬件设备宜由以下几部分组成: a) 站控层设备:包括各类面向全站管理的服务器、操作员站、远动通信装置及其他接口设备等。 b) 网络及通信安全设备:包括网络交换机 /路由器、硬件防火墙、正 /反向电力专用横向单向安全 隔离装置、纵向认证加密设备等设备。 c) 间隔层设备:包括光伏逆变器、汇流箱、太阳跟踪系统、气象监测系统及辅助系统的通信控制 单元,光伏发电单元规约转换器,测控装置和继电保护装置等设备。 d) 其他设备:对时设备、网络打印机等。 5.3.1.2 并网电压等级为 110k
9、V 及以上的光伏发电站,应采用双机冗余的方式配置服务器和远动通信 装置等设备。 5.3.2 软件配置 5.3.2.1 软件配置应包含数据采集、数据处理、控制操作、防误闭锁、告警、事故顺序记录和事故追 忆、画面生成及显示、计算及制表、系统时钟对时、系统自诊断、有功功率控制、无功电压控制和其他 专业应用等功能,并具备与继电保护故障信息管理系统、功率预测系统和辅助系统信息交互的功能。 5.3.2.2 在满足性能要求的情况下,其功能应便于集成和扩展。 Q/GDW 1989 2013 3 5.3.2.3 软件宜支持跨平台运行。 6 系统功能 6.1 监控功能 6.1.1 数据采集 6.1.1.1 系统应
10、通过光伏发电站间隔层设备实时采集模拟量、开关量及其他相关数据。间隔层基本采 集信息表见附录 C。 6.1.1.2 间隔层测控装置采集的模拟量、开关量电气特性应符合 GB/T 13729 的要求。 6.1.1.3 间隔层测控装置应对所采集的实时信息进行数字滤波、有效性检查、工程值转换、信号接点 抖动消除、刻度计算等加工。 6.1.1.4 重要的保护动作、装置故障信号等应通过无源接点输入。 6.1.2 数据处理 6.1.2.1 监控系统应实现数据合理性检查、异常数据分析、事件分类等处理,并支持常用的计算功能。 6.1.2.2 监控系统应支持灵活设定历史数据存储周期,具有不少于一年的历史数据的存储能
11、力。 6.1.2.3 监控系统应具有灵活的统计计算能力并提供方便灵活的查询功能。 6.1.3 控制操作 6.1.3.1 控制对象范围:断路器、隔离开关、接地刀闸、光伏逆变器、变压器分接头、无功补偿设备 和其他重要设备。 6.1.3.2 应具有自动控制和人工控制两种控制方式。控制操作级别由高到低为就地、站内监控、远方 调度 /集控,三种控制级别间应相互闭锁,同一时刻只允许一级控制。 6.1.3.3 自动控制应包括顺序控制和调节控制 , 应具有有功 /无功功率控制、变压器分接头联调控制以 及操作顺序控制等功能,这些功能应各自独立,互不影响。 6.1.3.4 在自动控制过程中,程序遇到任何软、硬件故
12、障均应输出报警信息,并不影响系统的正常运 行。 6.1.3.5 人工控制时,监控系统应具有操作监护功能,监护人员可在本机或者另外的操作员站实施监 护。 6.1.3.6 在监控系统中对开断、并网设备应采用选择、返校、执行三个步骤,实施分步操作。 6.1.3.7 系统应支持在站内和远方两种顺序控制的方式,各类顺序控制应通过防误闭锁校验。 6.1.4 防误闭锁 6.1.4.1 设备操作应同时满足站控层防误、间隔层防误和现场电气防误的闭锁要求。任意一层出现故 障,应不影响其他层的正常闭锁。 6.1.4.2 站内所有操作指令应经过防误验证,并有出错告警功能。 6.1.5 告警 6.1.5.1 告警内容应
13、包括:设备状态异常、故障,测量值越限及监控系统的软硬件、通信接口及网络 故障等。 6.1.5.2 应具备事故告警和预告告警功能。事故告警应包括非正常操作引起的断路器跳闸和保护动作 信号,预告告警应包括设备变位、状态异常信息、模拟量或温度量越限、工况投退等。 6.1.5.3 告警发生时应能推出告警条文和画面,可打印输出。对事故告警应伴以声、光等提示。 6.1.5.4 应提供历史告警信息检索查询功能。 6.1.6 事故顺序记录和事故追忆 6.1.6.1 光伏发电站内重要设备的状态变化应列为事件顺序记录( SOE) ,主要包括: a) 断路器、隔离开关、光伏逆变器及其操作机构各种监视信号。 b) 继
14、电保护装置、光伏逆变器、汇流箱、公共接口设备等的动作信号、故障信号。 Q/GDW 1989 2013 4 6.1.6.2 事件顺序记录的时标为事件发生时刻各装置本身的时标,分辨率应不大于 2 毫秒。 6.1.6.3 事故追忆的时间跨度和记录点的时间间隔应能方便设定,应至少记录事故前 1 分钟至事故后 5 分钟的相关模拟量和事件动作信息,并能反演事故过程。 6.1.7 画面生成及显示 6.1.7.1 系统应具有图元编辑、图形制作和显示功能,并与实时数据库相关联,可动态显示系统采集 的开关量和模拟量、系统计算量和设备技术参数,光伏发电站电气接线图等。 6.1.7.2 画面应支持多窗口、分层、漫游、
15、画面缩放、打印输出等功能。 6.1.7.3 画面应能通过键盘或鼠标选择显示。画面主要包括: a) 各类菜单(或索引表)显示。 b) 光伏发电站电气接线图,具备顺序控制功能的间隔需显示间隔顺序控制图。 c) 光伏阵列、汇流箱、光伏逆变器、主变压器等主要设备状态图。 d) 直流系统、 UPS 电源、气象系统等公用接口设备状态图。 e) 系统结构及通信状态图。 6.1.7.4 可具备显示火灾报警、视频监视等公用接口设备状态图。 6.1.7.5 画面应能显示设备检修状态。 6.1.7.6 应具有电网拓扑识别功能,实现带电设备的颜色标识。 6.1.8 计算及制表 6.1.8.1 应可使用各种历史数据,生
16、成不同格式的报表。 6.1.8.2 应支持对光伏发电站各类历史数据进行统计计算,至少应包括功率、电压、电流、电量等日、 月、年中最大或最小值及其出现的时间,电压合格率、功率预测合格率、电能量不平衡率、辐照度等。 6.1.8.3 应具有用户自定义特殊公式功能,并可按要求设定周期进行计算。 6.1.8.4 报表应支持文件、打印等方式输出。 6.1.9 系统时钟对时 应支持接卫星定位系统或者基于调度部门的对时系统的信号并进行对时,并以此同步站内相关设备 的时钟。 6.1.10 系统自诊断 6.1.10.1 系统应在线诊断各软件和硬件的运行工况,当发现异常和故障时能及时告警并存储。 6.1.10.2
17、各类有冗余配置的设备发生软硬件故障应能自动切换至备用设备, 切换过程不影响整个系统 的正常运行。 6.2 有功功率控制 6.2.1 光伏发电站监控系统应具备有功功率控制功能。 6.2.2 光伏发电站监控系统应能接收并执行电网调度部门远方发送的有功出力控制指令。 6.2.3 调节光伏逆变器包括发出启停控制指令或分配有功功率控制指令。 6.2.4 光伏发电站监控系统应能实时上送全站有功出力的输出范围、有功出力变化率、有功功率和投 退状态等信息。 6.2.5 光伏发电站监控系统应在有功功率控制出现异常时,提供告警信息。 6.3 无功电压控制 6.3.1 光伏发电站监控系统应具备无功电压控制功能。 6
18、.3.2 光伏发电站监控系统应能接收并执行电网调度部门发送的电压无功控制指令。 6.3.3 调节光伏逆变器包括发出启停控制指令或分配无功功率或功率因数控制指令。 6.3.4 调节手段应包括调节升压变压器变比、调节光伏逆变器无功输出和控制无功补偿装置等。 6.3.5 光伏发电站监控系统应能实时上送全站无功出力的输出范围、无功功率和投退状态等信息。 6.3.6 光伏发电站监控系统应在无功功率控制出现异常时,提供完善的告警信息。 Q/GDW 1989 2013 5 6.4 功率预测 6.4.1 功率预测系统独立配置时, 光伏发电站监控系统应能向功率预测系统提供实时有功数据等信息, 并能接收功率预测系
19、统提供的实时气象监测数据、短期和超短期功率预测结果、短期数值天气预报。 6.4.2 功率预测系统独立配置时,光伏发电站监控系统和功率预测系统通信应通过安全隔离设备。 6.5 继电保护故障信息管理系统 6.5.1 独立配置的继电保护故障信息管理系统应单独组网,与监控系统物理隔离,继电保护故障信息 管理系统与监控系统通信应满足电力二次系统安全防护总体方案的要求。 6.5.2 一体化配置的继电保护故障 信息管理系统,继电保护信息子站可与监控系统远动通讯设备一体 化。 6.6 辅助系统 6.6.1 辅助系统独立配置时,光伏发电站监控系统应能接收辅助系统提供的防盗报警、火灾报警、门 禁报警和环境量超限等
20、报警信号,并下发控制命令至辅助系统。 6.6.2 对于一体化配置的辅助系统应具备以下功能: 6.6.2.1 应能实现图像显示、前端摄像机控制、画面切换、照片抓拍、手动和自动录像等功能。 6.6.2.2 应能根据防盗报警、火灾报警、门禁和环境量等报警信号自动切换到指定摄像机同时进行录 像,显示报警位置信息,并联动相关辅助设备。 6.6.2.3 应能够显示、记录防盗报警、火灾报警、门禁报警和环境量采集数据等信息。 6.7 系统通信 6.7.1 监控系统站控层应采用以太网通信,对于独立配置的功率预测系统宜采用网络通信,通信协议 宜采用 DL/T 634.5104 通信协议;对于独立配置的继电保护故障
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- GDW 1989-2013 光伏发电站监控系统技术要求 1989 2013 发电站 监控 系统 技术 要求
