【国家标准】 电力系统实时动态监测主站技术规范

GB/T 28815—2012 中华人民共和国国家标准 电力系统实时动态监测主站技术规范 Specification for master station of real-time dynamics monitoring system for power systems 2012-11-05 发布 2013-02-01 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布 前言 本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会（SAC/TC82）归口。 本标准起草单位：华北电力设计院工程有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、中国电力科学研究院、国家电力调度通信中心、华东电网有限公司、国网电力科学研究院、南京南瑞继保电气有限公司、华北电力大学。 本标准主要起草人：张道农、杨东、葛云鹏、李强、王永福、许勇、潘勇伟、于跃海、徐泰山、王英涛、熊敏、陈根军、何江、毕天姝。 1 范围 本标准规定了电力系统实时动态监测主站的系统要求、系统功能、性能指标、系统检测与测试方法以及与其他系统的数据交换方法等。 本标准适用于安装在各级调度中心、发电厂控制中心的电力系统实时动态监测主站。 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 2887—2000 电子计算机场地通用规范 GB/T 3873 通信设备产品包装通用技术条件 GB/T 9813-2000 微型计算机通用规范 GB/T 26862 电力系统同步相量测量装置检测规范 GB/T 26865.2—2011 电力系统实时动态监测系统 第2部分：数据传输协议 3 一般要求 3.1 工作条件及环境条件 3.1.1 工作条件 a) 环境温度 18℃~28℃； b) 相对湿度 30%~75%； c) 大气压力 70kPa~106kPa。 3.1.2 环境条件 无爆炸危险、无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动冲击源； 计算机机房符合 GB/T 2887—2000 的规定。 3.2 电源要求 3.2.1 交流电源 应配备两路独立的交流电源： a) 额定电压 220V，允许偏差 -15%~+10%； b) 谐波 ≤5%； c) 频率 50Hz，允许偏差 ±5%。 3.2.2 不间断电源 应配置不间断电源（UPS）。交流电源失电时，UPS 维持系统正常工作时间应大于 1h。 4 系统要求 4.1 系统构成 电力系统实时动态监测主站应为分布式结构，由数据采集服务器、实时应用服务器、历史数据服务器、图形监视工作站等硬件及其支撑软件和应用软件构成。 4.2 硬件要求 系统应采用双重网络结构，服务器应采用双机或多机方式互为备用，满足可靠性和可扩展性的要求。 4.3 软件要求 软件包含系统软件、数据库软件和应用软件，应满足可靠性和开放性的要求。 4.4 通信要求 数据传输通道应采用电力调度数据网： a) 主站与子站、主站之间、主站与其他系统之间的通信均应采用网络方式。 4.5 安全防护 主站应部署在生产控制区，并符合所在区域的相关安全要求。 5 系统功能 5.1 数据采集和监视功能 5.1.1 数据采集 应能采集和接收子站上传信息，包括以下带时标数据： a) 相量； b) 模拟量； c) 开关量； d) 事件标识； e) 动态数据文件。 5.1.2 数据通信 a) 应能以每秒 1 帧、10 帧、25 帧、50 帧、100 帧的速度接收、预处理子站上传的实时数据报文，主站应能对子站的上传数据进行配置； b) 应具有与子站、上下级主站及其他相关系统交换数据的能力，通信协议应遵循 GB/T 26865.2—2011； c) 主站与其他系统的互联协议，应遵循国家或行业标准； d) 应能对因通信失败等原因引起的缺漏数据进行检测、统计、重传； e) 采用主备机或多机前置通信结构时宜具有负载均衡功能。 5.1.3 数据处理与运算 应能实现以下数据处理和运算的功能： a) 数据时标对齐； b) 数据合理性检查及处理； c) 异常数据处理； d) 各种常用运算，包括算术运算、代数运算、三角运算及逻辑运算等。 5.1.4 数据存储与管理 a) 应具有设定历史数据存储对象的功能； b) 应具有设定历史数据存储周期的功能； c) 应具有历史数据统计和查询功能； d) 应具有数据导出功能； e) 电网故障扰动时的动态数据应长期、完整保存； f) 主站保存的数据与子站上传的数据的精度应保持一致； g) 数据存储宜具有压缩功能。 5.1.5 告警 a) 计算机系统异常告警； b) 数据通信异常告警； c) 相量、模拟量异常告警； d) 开关量变位告警； e) 子站时标异常告警； f) 电网扰动及故障告警。 5.1.6 图形功能 a) 应具有推画面、音响及提示窗等告警方式； b) 应能设定一般、严重、紧急等告警级别； c) 应能按厂站、事件类型等做分类告警检索； d) 应能有选择地实现告警闭锁。 e) 应具有地理接线图、系统接线图和厂站接线图等功能； f) 应具有画面缩放、平移等功能； g) 应支持画面分层显示功能； h) 应支持表格、曲线、棒图、罗盘图等表达形式； i) 应支持画面和表格的在线生成和修改； j) 应具有与其他系统通过通用图形交换技术进行图形共享的功能。 5.1.7 制表与打印 a) 应具有电子报表的基本功能； b) 应具有各种报表、各种异常记录、操作记录的打印功能； c) 应支持多种打印机。 5.1.8 通信监视管理 a) 应能监视和解析主、子站通信的原始报文； b) 应能管理子站实时帧传送速率； c) 应能筛选上传数据内容； d) 应能监视通道状态； e) 应能统计通道报文丢失率。 5.2 动态监视功能 5.2.1 监视内容 a) 三相电压基波相量、三相电流基波相量、正序电压基波相量、正序电流基波相量、频率、频率变化率和功率等； b) 发电机同步电势和功角； c) 发电机调节和控制系统的部分信号，包括励磁电压、励磁电流、一次调频动作信号等； d) 开关量； e) 相角差等实时计算量。 5.2.2 监视方式 a) 应能以表格、曲线、棒图、罗盘图等多种方式显示动态数据； b) 应能以地理接线图方式显示相对角度、电压、频率、功率的分布和潮流方向； c) 应能以厂站接线图方式显示相对角度、电压、频率、功率； d) 应能根据优先级自动切换相对角度参考点； e) 应能以曲线方式监视连续动态过程； f) 应能监测、记录、重演动态扰动过程。 5.3 远程维护及故障诊断 应具有对主站系统进行远程维护及故障诊断的功能。 5.4 性能指标 5.4.1 系统响应时间 a) 子站数据采集传输到主站并显示的时间 <1s； b) 实时画面调用响应时间：90% 的画面 ≤1s，其他画面 ≤3s； c) 实时画面数据刷新周期 1s~10s（可调）； d) 实时数据服务主备用机自动切换时间 3s。 5.4.2 主站负荷率 a) 电网正常情况下： 1) 服务器 CPU 的负荷率 ≤20%（5min 平均值）； 2) 图形工作站 CPU 的平均负荷率 <20%（5min 平均值）； 3) 主站局域网的平均负荷率 ≤15%（5min 平均值）。 b) 电网故障情况下： 1) 服务器 CPU 的负荷率 ≤50%（10s 平均值）； 2) 图形工作站 CPU 的平均负荷率 <50%（10s 平均值）； 3) 主站局域网的平均负荷率 ≤20%（10s 平均值）。 5.4.3 数据处理 a) 查询得到的历史数据与子站本地存储数据的误差要求见表 1； 表 1 历史数据与子站本地数据误差要求 | 数据对象 | 误差要求 | | :--- | :--- | | 电压幅值误差 | ≤0.1kV | | 电流幅值误差 | ≤1A | | 相角及发电机功角误差 | ≤0.001° | | 频率误差 | 0.001Hz | | 功率误差 | ≤0.5% 子站本地存储数值 | | 其他采集量误差 | ≤0.5% 子站本地存储数值 | b) 主站历史数据存储能力 ≥14 天； c) 查询单个量测 1h 数据的时间 ≤5s。 6 应用功能 6.1 低频振荡监视与分析（基本功能） 6.1.1 在线分析 a) 应具有对实时数据进行低频振荡分析的功能； b) 应能检测出各种振荡模式，并给出各振荡模式的详细信息，包括振荡频率、振荡幅值、阻尼比、相位等； c) 应能辨识出主导低频振荡模式，给出各厂站的振荡相位关系、低频振荡相关厂站和分群信息。 6.1.2 [原文此处截断，后续内容缺失]