【电力行业标准(DL)】 水电厂计算机监控系统基本技术条件

ICS27.100
备案号：24173-2008
中华人民共和国电力行业标准
DL/T578—2008
代替DL/T578-1995
水电厂计算机监控系统基本技术条件Specification of computer supervision and control system forhydraulicpowerplants
2008-06-04发布
2008-11-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布
2规范性引用文件
3术语和定义
4基本技术要求.
5试验和检验
6包装、运输与储存
7技术文件
附录A（资料性附录）
参考文献，bzxZ.net
可用性计算方法，
DL/T578—2008
DL/T578—2008
本标准是根据国家发展和改革委员会《关于下达2004年行业标准项目计划的通知》（发改办工业[2004]872号）的安排修订的。
本标准与DL/T578一1995比较，主要有以下一些变化：①对原标准中第2章“引用标准”的内容做了补充和调整，章节名称改为“规范性引用文件”；②对原标准中第3章“术语”的内容做了补充和少量修改，章节名称改为“术语和定义”；③将原标准中第4章“基本结构”、第5章“系统功能和操作要求”、第6章“硬件基本技术要求”第7章“软件基本技术要求”、第8章“环境条件”、第9章“系统特性”合并成了第4章“基本技术要求”，并主要对原标准中第4章～第6章、第8章的内容做了修改、补充和调整，对原标准中第7章和第9章也做了少量修改；
④删掉了原标准中第10章“试验和检验”的具体内容，章节改为第5章，具体执行DL/T822③删掉了原标准中第11章“标志、包装、运输和储存”的具体内容，章节改为第6章“包装、运输和储存”，具体执行GB/T4798；③原标准中第12章“文件”改为第7章“技术文件”；?增加了参考文献内容。
本标准自实施之日起代替DL/T578—1995。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业水电站自动化标准化技术委员会归口并负责解释。本标准主要起草单位：水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院、中国水利水电科学研究院、国网南京自动化研究院。
本标准主要起草人：高光华、宋远超、尹光泉、黄天东、姚维达、梁力、汪军、朱辰。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市宣武区白广路二条一号，100761）。
1范围
水电厂计算机监控系统基本技术条件DL/T578—2008
本标准规定了水电厂计算机监控系统的有关术语和定义、基本技术要求、试验和检验、包装、运输和储存以及技术文件等内容。
本标准适用于大、中型水电厂计算机监控系统的设计和制造，其他类型的水电厂计算机监控系统亦可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。不间断电源设备
GB7260
GB7450
电子设备雷击保护导则
电站电气部分集中控制装置通用技术条件GB11920
GB18030
GB/T4798
信息技术中文编码字符集
电工电子产品应用环境条件
GB/T13384
GB/T17626
DL/T631
机电产品包装通用技术条件
电磁兼容试验和测量技术
模拟屏驱动器通用技术条件
水力发电厂计算机监控系统试验验收规程DL/T822
DL/T5350水电水利工程电气制图标准3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
计算机监控系统
computersupervisionandcontrolsystems（CSCs）利用计算机对生产过程进行实时监视和控制的系统。3.2
电广控制级（或主控级）
plantcontrollevel（PCL）或maincontrollevel（MCL）指水电厂计算机监控系统中央控制一级。3.3
现地控制级localcontrol level（LCL）指水电厂计算机监控系统被控设备按单元划分后在现地建立的控制级。3.4
现地控制单元localcontrolunit（LCU）负责对机组、开关站、厂用电系统和公用设备等实施监控的设备。DL/T578-2008
人机接口man-machineinterface（MMI）指运行、维护及管理人员与计算机监控系统设备的联系。3.6
通信接口
communication interface
设备之间的信息交换端口。
局域网localareanetwork（LAN）分布于一个区域内用以连接计算机等设备的内部网络。3.8
数字量digitalquantity
设备状态以编码脉冲或逻辑电平信号表示的物理量或状态量。3.9
模拟量analogquantity
设备特性以连续变化电平信号表示的物理量。3.10
数据data
数字量或模拟量含义的数值表示。3.11
点设备point
输入输出接口设备。点的分类含义如下：数字量输入点（digitalinputpoint)：它以数字逻辑状态形式表达设备状态的输入设备点；数字a）
量输入点包括下列输入类型的信息：状态点（changeof statuspoint)：表示设备状态的数字量信号输入点。事件顺序记录点（sequenceofeventpoint）：记录设备状态事件顺序功能的数字量信号输入点。累加点（accumulatorpoint）：记录设备脉冲状态个数并进行累加的数值量信号输入点。编码点（codedpoint)：表示设备状态或特性的数值量信号输入点。b)
数字量输出点（digitaloutputpoint)：以数字逻辑状态形式对设备状态进行控制的设备点。模拟量输入点（analog inputpoint)：以数值标量形式表达设备特性连续变化的输入设备点。模拟量输出点（analogoutputpoint)：以数值标量形式表达对设备状态特性进行控制的设备点。特殊功能模块输入点（specialfunctioninputpoint)：它接收特定组合信号并转换为设备状态特性数值标量和/或设备状态的输入设备点。备用点（sparepoint）：指没有被使用但已经配好线和有设备的点。g）
布线点（wiredpoint)：这些点的公用设备、布线和空间位置均已提供，要使用这些点只需要加入硬插件。
空位点（spaceonpoint)：机柜中留下的点设备空间位置，可供将来添加插件、设备、机箱和布线。h）
比特率bitrate
传送二进制位的速度。单位为每秒传送的位数。3.13
波特baud
信号传输速度的一种单位。它等于每秒内离散状态或信号事件的个数。在每个信号事件表示一个二进制位的情况下，波特和每秒比特数一样；在异步传输中，波特是调制率的单位，它是单位间隔的倒数。2
若单位间隔的宽度是20ms，则调制率是50波特。3.14
信息information
数据表示形式中约定赋予数据的含义。3.15
报文message
用于传递信息的字符有序序列。3.16
系统或设备状态的离散变化。
分辨率resolution
设备特性标量化可被识别的最小值。3.18
事件顺序记录sequenceofevents（SOE）根据事件发生的先后顺序及发生时刻，按规定的分辨率对其所做的记录。3.19
指元件或部件所处的状态。例如，逻辑“0”或“1”。3.20
状况status
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描述个点或一台设备或一个软件工作状况的信息。例如，点报警状态，点禁扫状态。3.21
禁止disable
阻止某个特定事件处理的命令或条件。3.22
enable
允许某个特定事件处理的命令或条件。3.23
manualoperation
人工操作
通过人机接口对被控设备进行操作。3.24
自动操作
automaticoperation
按预定策略对被控设备进行操作。3.25
响应时间
responsetime
从启动某一操作到得到开始执行之间的时间。3.26
平均故障间隔时间
meantimebetweenfailures（MTBF）工作设备的故障之间所能期望的间隔时间（小时）。3.27
平均修复时间
meantimetorepair（MTTR）
使故障设备恢复正常工作所能期望的时间（小时）。3
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电磁兼容性electromagneticcompatibility（EMC）设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
有功功率联合控制jointcontrolofactivepower在电厂内调整有功功率以如此方式进行，即让被控制的多台发电机组的行为同单台机组的行为一样。其发电机联合组成和执行控制规律是按照电厂控制任务特性来确定的。3.30
无功功率联合控制jointcontrolofreactivepower在电厂内调整无功功率以如此方式进行，即让被控制的多台发电机组的行为同单台机组的行为一样。其发电机联合组成和执行控制规律是按照电厂控制任务特性来确定的。3.31
自动发电控制automaticgenerationcontrol（AGC）水电厂自动发电控制是电力系统自动发电控制的一个子系统。它的任务是：在满足各项限制条件的前提下，以迅速、经济的方式控制整个电站的有功功率来满足电力系统的需要。3.32
自动电压控制automaticvoltagecontrol（AVC）水电厂自动电压控制是电力系统自动电压控制的一个子系统。它的任务是：在满足各项限制条件的前提下，按厂内高压母线电压及全厂的无功功率进行优化实时控制，以满足电力系统的需要。3.33
热备用hotstandby
指两台计算机以主备方式运行，当主计算机发生故障后，备用计算机在不中断任务的方式下自动顶替已发生故障的主计算机运行：或者，指两台计算机以互为备用方式运行，当某一台计算机发生故障后，另一台计算机在不中断任务的方式下自动顶替已发生故障的计算机运行。3.34
温备用warmstandby
指正在运行的主计算机发生故障后，另一台具有相同功能且已加电的备用计算机通过启动应用程序顶替已发生故障的主计算机运行。3.35
冷备用coldstandby
指正在运行的主计算机发生故障后，另一台具有相同功能但未加电的备用计算机通过上电并启动操作系统及应用程序顶替已发生故障的主计算机运行。4基本技术要求
4.1使用条件
4.1.1环境温度
a）电厂控制级计算机房和中控室：18℃～25℃；现地控制单元：0℃~40℃；
允许温度变化率：5℃/h。
4.1.2相对湿度
电厂控制级计算机房：45%～65%：现地控制单元：20%～90%（无凝结）。4.1.3尘埃
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计算机监控系统设备应根据不同的安装场地考虑防尘措施，特别是在施工初期和现地控制单元分期投运时应采取临时保护措施。设备使用场地尘埃参数的参考值为：尘埃粒度大于0.5μ的个数小于18000粒/L。4.1.4海拔高度
不大于2000m。
4.1.5振动和冲击
a）电厂控制级计算机房和中控室：振动频率在5Hz200Hz范围内，加速度不大于5m/s；b）现地控制单元：振动频率在10Hz～500Hz范围内，加速度不大于10m/s2。4.1.6地震
计算机监控系统设备用于地震多发地区时，设备的结构应有相应的特殊考虑。4.2系统功能和操作要求
4.2.1数据采集
4.2.1.1数据类型
模拟输入量（含RTD信号）；
数字输入状态量；
数字输入累加量；
数字输入编码（如BCD码）；
数字输入事件顺序量；
模拟输出量；
数字输出量。
现地控制级数据采集
应能实时采集以上各类输入量数据；应能实时采集所辖智能电子设备的数据；b）
接收来自电站主控级的命令信息和数据。电厂控制级数据采集
实时采集各现地控制级的各类数据；b）
接收各调度级的命令信息和数据；c)
接收电厂计算机监控系统以外的其他系统数据信息。4.2.2数据处理
数据处理应定义对每一设备和每种数据类型的数据处理能力和方式，以用于支持系统完成监测、控制和记录功能。
4.2.2.1模拟量数据处理
应包括地址/标记名处理、扫查允许/禁止处理、工程量变换处理、测量零值处理、测量死区处理、测量上下限值处理、测量合理性处理、测量上下限值死区处理、越限及梯度越限报警处理、数据质量码处理等。
4.2.2.2状态数据处理
应包括地址/标记名处理、扫查允许/禁止处理、状态变位处理、防接点抖动处理、报警处理、数据质量码处理等。
4.2.2.3事件顺序记录数据处理
应包括地址/标记名处理、扫查允许/禁止处理、状态变位处理、防接点抖动处理、时间标记处理、报替处理、数据质量码处理等。4.2.2.4数据计算
a）功率总加；
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b）月
脉冲累积、电能量和/或分时电能量的累计；c)
机组温度综合分析计算：
主辅设备动作次数、运行时间和运行间隔时间等维护管理统计；具有用于通用目的的状态逻辑计算、模拟量计算和多源点计算功能；频率考核计算、母线电压考核计算（任选项)；功率不平衡度计算（任选项)；
h））
厂用电率计算（任选项）：
水量、耗水率、效率等计算（任选项）。4.2.2.5主要参数趋势分析处理
对电站的一些主要参数如机组出力、轴承温度、油槽油温、主变压器油温、水位等的变化趋势，可以按不同的间隔时间（采样时间）进行记录，形成趋势显示曲线。4.2.2.6事故追忆处理（任选项）对各种事故的相关量进行短时段的记录，遇到事故发生就将此记录保存下来。事故追忆记录分事故前和事故后两时段，两个时段的长短和采样间隔应可调整。一般，追忆记录采样速率为1次/s，记录时间长度不少于180s，事故前60s，事故后120s。4.2.2.7历史数据处理
对实时数据进行统计分析和计算处理，形成历史数据记录，并提供历史数据检索和查询手段。历史数据按如下分类定义：趋势类、累加值、平均值类、最大/最小值类。4.2.3报警处理
当对象处于事故和故障状态，应立即发出报警音响、语音报警和显示信息。报警音响或语音报警应将事故和故障区别开来。声音可人工或延时自动解除。b）
报警显示信息应在当前画面上显示报警报文（包括报警发生时间、对象名称、性质等）。显示颜色应随报警信息类别而改变。若当前画面具有该报警对象，则该对象标志（或参数）闪光及其颜色变化。闪光信号应在运行人员确认后方可解除。c）
对于确认的误报警，运行人员可以禁止该点产生报警音响和显示信息。d)
可对事故信号进行预定义，在事故发生时自动推出事故画面，并提供画面软拷贝手段（任选项）。e）
为事故和故障报信息提供方便的配置画面，使事故和故障报警信息能通过电话系统以语音形式对有关人员报警（任选项）。f)
为事故和故障报警信息提供方便的配置手段，使事故和故障报警信息能通过手机短信平台发送到指定的手机上（任选项）。
4.2.4控制与调节
计算机监控系统按照电厂当前运行控制方式和预定的决策参数进行控制调节，以满足电力调度发电控制要求。
4.2.4.1对运行设备控制方式的设置远程调度端/电厂控制级控制/调节方式设置（控制和调节方式是否分别设置，应根据调度具体a）
要求进行)；
电厂控制级/现地控制级控制方式设置；b）
c）运行设备自动/手动控制方式设置；d）机组单控/联控运行方式设置。电站公用设备/辅助设备的控制权限可根据电站的管理模式确定。4.2.4.2对单台被控设备人工操作运行人员通过电厂控制级或现地控制级的人机接口设备进行操作，完成对单台设备的控制与调节，并考虑安全闭锁。
4.2.4.3现地控制单元的顺序控制和调节4.2.4.3.1机组现地控制单元的顺序控制和调节机组现地控制单元应具有以下顺序控制和调节功能：a）机组正常开/停机顺序控制及紧急停机顺序控制：b）
机组转速及有功功率调节：
机组电压及无功功率调节；
d）导叶开限调节。
4.2.4.3.2开关站现地控制单元的顺序控制DL/T578-2008
开关站现地控制单元应能实现相关隔离开关的倒闸顺序控制和断路器的合闸顺序控制功能。4.2.4.3.3厂用电现地控制单元的顺序控制厂用电现地控制单元应能实现高压厂用电系统进线和母联断路器的备自投顺序控制功能。4.2.4.3.4公用设备现地控制单元的顺序控制（任选项）4.2.4.3.5泄水闸现地控制单元的顺序控制和调节（任选项）泄水闸现地控制单元应能实现闸门启/闭的顺序控制和闸门开度的调节。4.2.4.4
自动发电控制或有功功率联合控制的调节方式按系统调度给定的日负荷曲线调整功率；a）
按电网AGC设定值自动调整功率；b）
按电厂运行值班员设定的有功功率值自动调整功率；c
d）按系统频率控制方式（任选项)；e）按水位控制方式（任选项）。自动发电控制宜按等功率法、水轮机综合特性曲线交点法、动态规划法等优化算法进行计算并在应运行机组间实现有功功率的自动经济分配和调整。在进行计算时，应根据给定的电站输出功率，考虑调频和备用容量的需要，计算当前水头下电站最佳运行的机组数；应根据电站供电的可靠性、设备（特别是水轮发电机组）的当前安全和经济状况，确定应运行机组台号；应校核各项限制条件，如机组空蚀振动区、机组最大负荷限制、线路负荷限制、下游最小流量、下游水位单位时间内的变幅、用水量计算等，不满足时进行各种修正。
4.2.4.5自动电压控制或机组无功功率联合控制的调节方式a）按系统调度给定的电厂高压母线电压日调节曲线进行调整：b）
按运行人员给定的高压母线电压值或总无功进行调整：c）按电广离压线电压限值进行调整。自动电压控制宜按等无功功率或等功率因数算法进行计算，并在运行机组间实现无功功率的自动分配和调整。在进行计算时应对运行机组进行各项限制条件校核，如机组励磁电流限制、母线电压限制、机组定子电流限制、机组进相深度限制等，不满足时进行各种修正。4.2.4.6低频控制和高频控制（任选项）计算机监控系统根据系统频率降低和升高的程度以及机组的运行方式，自动改变机组的运行方式以恢复系统的频率正常。
4.2.5人机接口及操作要求
计算机监控系统均通过以下接口设备完成画面显示、打印制表、设置参数、操作控制及维护管理等人机接口功能。
电厂控制级操作员站、工程师站、打印机等；a）
b）理
现地操作屏：
模拟屏（任选项)；
d）大屏幕（任选项);
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e）便携式工作站或移动式操作员站。4.2.5.1电厂控制级人机接口及操作要求作为电厂运行人员监视和控制电厂运行的主要手段，运行人员与计算机监控系统的交互作用将通过操作员站等的显示器、键盘和鼠标以及打印机等来实现。4.2.5.1.1人机接口原则
操作员只允许完成对电厂设备运行监视、控制调节和参数设置等操作，而不能修改或测试各种a）
应用软件；
人机联系应有汉字显示和打印功能，汉字应符合GB18030要求；人机接口操作方法应友好、简便、灵活、可靠，对话提示说明应清楚准确，在整个系统对话运c）
用中保持一致；
被控对象的选择和控制只能在同一个操作员站上进行；操作过程中的操作步骤应尽可能简化且应有必要的可靠性校核及闭锁功能；e）
画面调用方式应满足灵活可靠、响应速度快的原则；画面的调用应有自动和召唤两种方式，自动方式用于事故、故障及过程监视等情况，召唤方式为运行人员随机调用；g）
应给不同职责的运行管理人员提供不同安全等级操作权限，操作权限可分为4级，即系统管理员级、维护管理员级、运行人员级和一般级别，一般级别只可进行监视不可进行任何的控制操作；h）
任何人机接口请求无效时应显示出错信息：i)
任何人机操作（包括参数修改和配置修改）均应记入操作记录；任何操作命令进行到某一步时，如不进行下一步操作（在执行之前）则应能自动删除或人工删除。
4.2.5.1.2显示器功能
画面显示；
画面实时刷新（包括设备状态、运行参数及实时时钟的刷新）；报警与操作信息报告显示；
人机对话提示以及操作命令出错信息提示；光标显示与控制；
画面窗口变换与局部放大；
画面的平移与滚动。
画面显示
4.2.5.1.3
运行人员通过键盘或鼠标选择和调用画面显示。画面内容应精炼、清晰、直观，以便于监视和保证动态特性。画面主要包括：
各类菜单（或索引表）显示；
电厂电气接线图：
机组及其风、水、油等主要辅助设备状态模拟图；机组运行状态转换顺序流程图；机组运行工况图（P-Q图）；
AGC/AVC画面；
各类棒图：
各类曲线图；
各类记录报告；
各类运行报表；
事故处理指导（任选项)；
计算机系统各类设备运行状态图：
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