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智能变电站智能终端技术规范.pdf

智能变电站智能终端技术规范

xmj0328
2012-04-11 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《智能变电站智能终端技术规范pdf》,可适用于工程科技领域

QGDWICS国家电网公司企业标准QGDW智能变电站智能终端技术规范ThetechnicalspecificationforIntelligentterminalinSmartSubstation××××发布××××实施国家电网公司发布QGDWQGDWI目次前言······························································································································II范围··························································································································引用标准····················································································································基本技术条件··············································································································主要性能要求··············································································································安装要求····················································································································技术服务····················································································································编制说明·························································································································QGDWII前言由于现行国家标准、行业标准、企业标准和IEC标准等未统一智能变电站智能组件中的智能终端技术要求等内容为使智能变电站智能终端选型、设备采购等工作有所遵循特编制本标准。本标准提出的技术性能参数基于国内变电站中智能终端的设计、制造和运行经验。由于智能变电站技术仍处于发展阶段本技术规范的相关技术原则将随着技术的发展与成熟逐步修订和完善。本规范由国家电网公司基建部提出并解释。本规范由国家电网公司科技部归口。本规范主要起草单位:河南省电力勘测设计院、中国电力工程顾问集团公司、江苏省电力设计院、四川电力设计咨询有限责任公司四川电力试验研究院、山东电力工程咨询院有限公司。本规范参与起草单位:浙江省电力设计院、陕西省电力设计院、安徽省电力设计院、国网电力科学研究院、浙江电力试验研究院。本规范主要起草人:于广耀、戴敏、陈志蓉、曾健、黄晓博、耿建风、王哲、鲁东海、郑旭、李琪林、黄萍、郭宗香、黄国方、阮黎翔、钱锋、宋雪燕、葛斌。QGDW智能变电站智能终端技术规范范围本规范规定了智能变电站智能组件中的智能终端的技术要求、安装要求以及技术服务等内容。本规范适用于国家电网公司系统内智能变电站的新建工程其它扩建、改建工程可参照执行。引用标准下列标准所包含的条文通过在本规范书中引用而构成本规范书的条文。所示标准均应采用最新有效版本。GBT电工电子产品环境试验GB外壳防护等级(IP代码)GBT电工电子产品应用环境条件有气候防护场所固定使用GBT继电器和继电保护装置基本试验方法GBT继电保护和安全自动装置技术规程GBT量度继电器和保护装置第部分:产品安全要求GBT电磁兼容试验和测量技术GBT电子设备机械结构mm(in)系列机械结构尺寸插箱及其插件DLT静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DLZkV变电所保护和控制设备抗干扰度要求DLT电力系统微机继电保护技术导则DLT变电站通信网络与系统DLT数字式保护测控装置通用技术条件QGDW智能变电站技术导则QGDW()kV~kV智能变电站设计规范QGDWkV~kV智能变电站设计规范IECPrecisionclocksynchronizationprotocolfornetworkedmeasurementandcontrolsystems网络测量和控制系统的精密时钟同步协议基本技术条件使用环境条件a)海拔高度:≤mb)环境温度:–℃~+℃(户内)–℃~℃(户外)c)最大日温差:Kd)最大相对湿度:%(日平均)%(月平均)e)大气压力:kPa~kPaf)抗震能力:水平加速度g垂直加速度g。注:以上条件应根据工程实际环境条件进行修正。QGDW主要技术指标电源a)基本参数)额定电压:DCV)允许偏差:−%~%)纹波系数:不大于%。b)拉合直流电源以及插拔熔丝发生重复击穿火花时装置不应误动作直流电源回路出现各种异常情况(如短路、断线、接地等)时装置不应误输出。c)按GBT中的规定进行直流电源中断ms影响试验装置不应误动作。d)将输入直流工作电源的正负极性颠倒装置无损坏并能正常工作。e)装置加上电源、断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降装置均不应误动作或误发信号当电源恢复正常后装置应自动恢复正常运行。f)当正常工作时装置功率消耗不大于W当装置动作时功率消耗不大于W。绝缘性能a)绝缘电阻在试验的标准大气条件下装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间以及电气上无联系的各回路之间用V的直流兆欧表测量其绝缘电阻值应不小于MΩb)介质强度)在试验的标准大气条件下装置应能承受频率为Hz历时min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象)工频试验电压值按表选择。也可以采用直流试验电压其值应为表规定的工频试验电压值的倍表工频试验电压值被试回路额定绝缘电压(V)试验电压AC(V)整机引出端子和背板线地>~直流输入回路地>~信号输出触点地>~无电气联系的各回路之间>~整机带电部分地≤)试验过程中任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。c)冲击电压在试验的标准大气条件下装置的直流输入回路、交流输入回路、信号输出触点等诸回路对地以及回路之间应能承受μs的标准雷电波的短时冲击电压试验。当额定绝缘电压大于V时开路试验电压为kV当额定绝缘电压不大于V时开路试验电压为kV。试验后装置的性能应符合、的规定。耐湿热性能装置应能承受GBT规定的恒定湿热试验。试验温度为℃±℃相对湿度为(±)%试验持续时间h。在试验结束前h内用V直流兆欧表测量各外引带电回路部分对外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值应不小于MΩ介质强度不低于规定值的%。QGDW抗干扰性能抗电磁干扰能力要求满足IEC标准、GBT系统等标准并提供型式试验检测报告。抗干扰性能试验和要求见表表抗干扰性能试验和要求序号试验引用标准等级要求静电放电抗扰度GBTⅣ级射频电磁场辐射抗扰度GBTⅢ级电快速瞬变脉冲群抗扰度GBTⅣ级浪涌(冲击)抗扰度GBTⅣ级射频场感应的传导骚扰抗扰度GBTⅢ级工频磁场抗扰度GBTⅤ级脉冲磁场抗扰度GBTⅤ级阻尼振荡磁场抗扰度GBTⅢ级振荡波抗扰度GBTⅢ级注:以上各项试验评价准则均采用A级。结构、外观及其他a)机箱尺寸应符合GBT的规定高度宜采用U机箱。b)装置的不带电金属部分应在电气上连成一体并具备可靠接地点。c)装置应有安全标志安全标志应符合GBT中的规定。d)金属结构件应有防锈蚀措施。主要性能要求一般技术要求装置应具备高可靠性所有芯片选用微功率、宽温芯片。装置MTBF时间大于小时使用寿命宜大于年。装置应是模块化、标准化、插件式结构大部分板卡应容易维护和更换且允许带电插拔任何一个模块故障或检修时应不影响其它模块的正常工作。装置电源模块应为满足现场运行环境的工业级或军工级产品电源端口必须设置过电压保护或浪涌保护器件抑制浪涌骚扰。装置内CPU芯片和电源功率芯片应采用自然散热。装置应采用全密封、高阻抗、小功耗的继电器尽可能减少装置的功耗和发热以提高可靠性装置的所有插件应接触可靠并且有良好的互换性以便检修时能迅速更换。装置开关量外部输入信号宜选用DCV进入装置内部时应进行光电隔离隔离电压不小于V软硬件滤波。信号输入的滤波时间常数应保证在接点抖动(反跳或振动)以及存在外部干扰情况下不误发信时间常数可调整。网络通信介质宜采用多模光缆波长nm宜统一采用ST型接口。在任何网络运行工况流量冲击下装置均不应死机或重启不发出错误报文响应正确报文的延时不应大于ms。装置的SOE分辨率应小于ms。QGDW装置控制操作输出正确率应为%。功能要求智能终端具有开关量(DI)和模拟量(AI)采集功能输入量点数可根据工程需要灵活配置开关量输入宜采用强电方式采集模拟量输入应能接收~mA电流量和~V电压量。智能终端具有开关量(DO)输出功能输出量点数可根据工程需要灵活配置继电器输出接点容量应满足现场实际需要。智能终端具有断路器控制功能可根据工程需要选择分相控制或三相控制等不同模式。智能终端宜具备断路器操作箱功能包含分合闸回路、合后监视、重合闸、操作电源监视和控制回路断线监视等功能。断路器防跳、断路器三相不一致保护功能以及各种压力闭锁功能宜在断路器本体操作机构中实现。智能终端应具有信息转换和通信功能支持以GOOSE方式上传一次设备的状态信息同时接收来自二次设备的GOOSE下行控制命令实现对一次设备的实时控制功能。智能终端应具备GOOSE命令记录功能记录收到GOOSE命令时刻、GOOSE命令来源及出口动作时刻等内容并能提供便捷的查看方法。智能终端应至少带有个本地通信接口(调试口)、个独立的GOOSE接口(并可根据工程需要扩展)必要时还可设置个独立的MMS接口(用于上传状态监测信息)。通信规约遵循DLT(IEC)标准。智能终端GOOSE的单双网模式可灵活设置宜统一采用ST型接口。智能终端安装处应保留总出口压板和检修压板。智能终端应有完善的闭锁告警功能包括电源中断、通信中断、通信异常、GOOSE断链、装置内部异常等信号其中装置异常及直流消失信号在装置面板上宜直接有LED指示灯。智能终端应具有完善的自诊断功能并能输出装置本身的自检信息自检项目可包括:出口继电器线圈自检、开入光耦自检、控制回路断线自检、断路器位置不对应自检、定值自检、程序CRC自检等等。智能终端应具备接收IEC或B码时钟同步信号功能装置的对时精度误差应不大于±ms。智能终端应提供方便、可靠的调试工具与手段以满足网络化在线调试的需要。智能终端可具备状态监测信息采集功能能够接收安装于一次设备和就地智能控制柜传感元件的输出信号比如温度、湿度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等支持以MMS方式上传一次设备的状态信息。主变本体智能终端包含完整的本体信息交互功能(非电量动作报文、调档及测温等)并可提供用于闭锁调压、启动风冷、启动充氮灭火等出口接点同时还宜具备就地非电量保护功能所有非电量保护启动信号均应经大功率继电器重动非电量保护跳闸通过控制电缆以直跳方式实现。安装要求安装地点适用于户内柜或户外柜等封闭空间内安装。防护等级装置应采用密闭壳体当安装在户外控制柜内时装置壳体防护等级应达到IP安装在户内柜时防护等级IP。技术服务应提供的技术文件QGDW产品的鉴定证书和满足本规范技术要求的电力设备质检中心出具的产品型式试验质检报告。产品的ISO(GBT)质量保证体系文件能够证明该质量保证体系经过国家认证并且正常运转。模型一致性说明文档包括装置数据模型中采用的逻辑节点类型定义、公用数据类型定义以及数据属性类型定义文档格式采用DLT和DLT中数据类型定义的格式。协议一致性说明文档按照DLT附录A提供协议一致性说明包括ACSI基本一致性说明、ACSI模型一致性说明和ACSI服务一致性说明三个部分。协议补充信息说明文档包含协议一致性说明文档中没有规定的装置通信能力的描述信息如支持的最大客户连接数TCPKEEPLIVE参数文件名的最大长度以及ACSI实现的相关补充信息等。应提供的资料装置的方框原理图及其说明装置及元件的原理接线和说明。装置布置和安装接线图包括设备尺寸和安装尺寸光纤网络设备的连接及其安装要求等。其他资料和说明手册主要包括:a)装置的装配、运行、检验、维护、零件清单、推荐的部件以及型号等方面的说明b)试验设备及专用工具的说明和有关注意事项c)装置的正常试验、运行维护、故障诊断的说明。技术配合包括以下项目:a)配合现场安装和调试。b)负责协助接入全站自动化网络系统。c)配合设备的现场验收、提供测试方案和技术指标。d)其它约定的配合工作。QGDWQGDW《智能变电站智能终端技术规范》编制说明QGDW目次一、编制背景···················································································································二、编制主要原则及思路····································································································三、与其他标准的关系·······································································································四、主要工作过程·············································································································五、规范的结构和内容·····································································································六、条文说明·················································································································QGDW为加快建设统一坚强智能电网提高智能变电站建设效率和效益规范智能变电站关键技术、设计和工程应用推动和指导新建工程设计和建设工作根据公司《智能电网第一阶段重点项目实施方案》、《关于下达智能电网试点工程项目计划的通知》(国家电网智能[]号文)的安排由公司基建部牵头组织河南省电力勘测设计院、中国电力工程顾问集团公司、江苏省电力设计院、四川电力设计咨询有限责任公司四川电力试验研究院、山东电力工程咨询院有限公司等单位开展了《智能变电站智能组件技术规范》的制定工作。一、编制背景公司对智能电网、智能变电站建设设计提出的要求。变电站自动化领域中自动化、计算机信息与通信技术快速发展国内外数字化变电站和无人值班变电站积累一定的设计、运行成果和经验国际上即将颁布IEC第二版为智能变电站建设设计提供了有力技术支撑。智能终端作为智能变电站中新出现的一种IED设备现行国家标准、行业标准、企业标准和IEC标准等缺乏统一的技术要求不能适应智能变电站建设的需要为使智能变电站智能终端选型、设备采购等工作有所遵循特编制本标准。二、编制主要原则及思路按照《标准化工作导则第部分:标准的结构和编写规则》(GBT)、《关于印发<国家电网公司技术标准管理办法>的通知》(国家电网科()号〕和《电力企业标准编制规则》(DLT)的有关要求开展本规范制定工作。本规范依据《智能变电站技术导则》(QGDW)、《()kV~kV智能变电站设计规范》(QGDW)、《kV~kV智能变电站设计规范》(QGDW)等有关要求进一步细化并充分总结吸收国内外数字化变电站和无人值班变电站设计、运行成果和经验、以及通用设计等公司标准化成果。本技术规范主要对智能终端的功能提出技术要求至于该组件的物理构成则不做过多限制以免阻碍技术的发展。三、与其他标准的关系本规范引用了《智能变电站技术导则》(QGDW)、《()kV~kV智能变电站设计规范》(QGDW)、《kV~kV智能变电站设计规范》(QGDW)等的有关规定。智能变电站设计除应执行本标准外尚应严格执行强制性国家标准和行业标准应符合现行的国家标准、行业和企业有关标准的规定。四、主要工作过程年月日在西安组织召开《智能变电站智能终端技术规范》研究编制工作启动会成立了编写工作组。会议拟出编制大纲、工作计划并讨论通过年月~月按照编制大纲和工作计划编制标准初稿并经编写组内部讨论后形成初稿修改稿年月日编写组在北京对初稿内容进行了详细讨论确定技术规范的内容框架年月日编写组按照修改意见修改完善形成征求意见稿年月日将征求意见稿发给各网省公司和顾问集团公司广泛征求意见年月日~月日编写组汇总梳理征求意见稿反馈意见认真讨论修改完善后形成送审稿年月日在北京召开国家电网公司智能变电站智能终端等技术规范的评审会议对送审稿进行了评审提出了专家评审意见年月日编写组根据评审意见修改完善形成报批稿。QGDW五、规范的结构和内容本规范针对智能变电站的特点重点规范了智能终端的主要技术指标、一般技术要求、基本性能、功能要求、安装、防护等级、出线要求等。本规范对的主要结构及内容如下:前言目次正文共设六章:范围、引用标准、基本技术条件、主要性能要求、安装要求、技术服务。六、条文说明范围本章规定了本规程的适用范围适用于国家电网公司系统内智能变电站的新建工程其它扩建、改建工程可参照执行。引用标准本节列出了与本技术规范内容相关的标准。引用的原则为:对与本规范内容有关的主要GB、DL标准均逐条列出当没有对应的GB、DL标准时则引用相应的IEC标准。基本技术条件使用环境条件智能终端一般布置在户外智能控制柜内其使用环境温度是由智能控制柜来保证的如果工程实际环境条件比较恶劣智能控制柜难以保证时可根据需要进行修正。部分厂家生产的智能终端运行环境温度已可达–℃~℃。主要技术指标参照保护装置对电源的一般性要求给出了智能终端装置对工作电源的相关技术要求。参照保护装置对绝缘的一般性要求给出了智能终端装置对绝缘性能的相关技术要求。参照保护装置对耐湿热性的一般性要求给出了智能终端装置对耐湿热性的相关技术要求。本条在参照保护装置对抗干扰性要求的基础上给出了智能终端装置对抗干扰性的相关技术要求个别性能指标有所提高。这主要是考虑智能终端一般安装于户外其电磁干扰环境可能要比安装于户内时更为恶劣。装置尺寸应符合GBT的规定宜朝着小型化、模块化方向发展。目前机箱尺寸不统一要求但高度宜尽量统一。主要性能要求一般技术要求智能终端是一次系统与二次系统之间的接口设备重要性与保护装置等同因此其可靠性及使用寿命不应低于保护装置。智能终端目前一般采用单一机箱插件式结构但未来的发展方向则可能是小型化、标准化和模块化。以往IED装置故障率最高的是电源模块而智能终端的运行环境更为苛刻因此对其电源模块的品质要求也更高必要时可采用军工级电源模块。智能终端装置内发热量最大的元器件一般是CPU芯片和电源功率芯片宜尽量采用贴片散热技术利用装置金属壳体进行散热。这样可以在不降低壳体密封性的前提下加强装置的散热效能。智能终端装置采用低功耗元器件并朝着小型化发展可以降低自身发热量从而有利于提高对运行环境的适应性。智能终端装置外部信号采用强电采集可以提高信号采集的准确度进入装置内部时进行光电隔离可有效防止干扰信号通过信号端口进入装置内部。统一通信介质规格及通信接口有利于现阶段的工程设计、施工和维护。QGDW对智能终端抵御网络风暴的能力提出技术要求。对智能终端的SOE分辨率提出要求。对智能终端的控制输出正确率提出要求。功能要求智能终端具有信号采集功能是其基本功能之一而且应具有可扩展性。在实际工程应用中信号类型及采集点数可在招标时根据具体使用对象予以明确。智能终端基本功能之一是具有控制输出功能而且应具有可扩展性。在实际工程应用中输出点数及接点容量可在招标时根据具体使用对象予以明确。智能终端宜具有断路器控制功能目前一般要求实现简单的分合闸控制功能即可。智能终端可集成断路器操作箱功能但应尽量简化配置以降低智能终端的功耗以及缩小机箱体积。常规操作箱所具备的电气防跳、压力闭锁等功能宜在断路器本体操作机构中实现。智能终端具有信息转换和通信功能当传送重要的状态信息和控制命令时通信机制采用GOOSE方式以满足实时性的要求。智能终端具有GOOSE命令记录功能即具有简单的事件顺序记录功能(SOE)。智能终端的通信接口宜具备可扩展性以满足不同的工程需要。本地通信调试口能够和手持式智能终端相连用于显示装置故障信息或配置信息以实现就地调试和维护GOOSE通信接口能够和过程层交换机或保护装置相连用于过程层设备和间隔层设备之间的信息交换应至少具备两个互相独立的端口必要时还可根据工程需要进一步扩展MMS通信接口能够和状态检测系统交换机相连用于上传一次设备的状态检测信息该通信口可根据工程实际情况选择性配置。智能终端配置的两个GOOSE接口的工作模式可自由设定:当设定为单网模式时B口作为A口的备用当设定为双网模式时A、B接口同时工作分别接过程层A网和B网的交换机或保护装置。智能终端安装处保留总出口压板和检修压板可以实现在线调试功能。智能终端面板仅设置LED指示灯以显示装置异常(总故障信号)和工作电源状态即可其他闭锁报警信号可通过网络上传至后台显示或通过就地调试口在手持式智能终端上显示。智能终端宜简化设计降低功耗尽量提高装置整体可靠性而不必在功能上作过多要求。智能终端具备自诊断功能本条提及的自检内容可根据具体应用情况进行增减。智能终端具备同步对时功能当采用B码对时方式时装置应具有独立的对时接口。智能终端应能够支持网络化在线调试同时不影响网络上其他IED设备的正常工作不会造成任何设备的误动作输出。智能终端可集成状态检测信息采集功能主要包括各种状态传感器输出的~mA模拟量信号或开关量信号。由于状态检测信息需要连续采集所以数据流量较大不过它对传输实时性要求并不高。为避免大量状态监测信息造成网络拥堵影响过程层GOOSE网的可靠性要求智能终端将信息加以区分处理以不同的网口上传。智能终端此时可配置MMS以太网口将状态监测信息以MMS报文形式上传至全站统一状态检测系统后台。主变本体智能终端宜集成非电量保护功能由于多数非电量信号会直接启动跳闸(通过电缆直跳或GOOSE跳闸方式)故要求非电量信号除了采用强电采集外还应经过大功率继电器启动其动作功率不宜小于W以保证信号的准确性。安装要求安装地点智能终端仍处于发展初期现阶段主要安装于户内柜或户外柜等封闭空间内。当智能终端直接安装在高压设备本体上时对其硬件构成、性能指标、防护等级等各方面将会有更加严格的特殊性要求因此本技术规范目前暂不适用于户外敞开空间内独立安装的智能终端。QGDW防护等级户外控制柜防护等级虽然已达到IP但是其内部发生凝露和进水的几率仍然略高于户内布置方式因此装置防护等级较户内安装时宜有提高。IP要求“能防止直径(或厚度)大于mm的固体异物进入壳内并且当电器从正常位置的任何方向倾斜至°以内任一角度时垂直滴水应无有害影响”。目前大部分装置壳体都能做到这一点。技术服务主要包括应提供的技术文件、应提供的资料和技术配合方面的内容。

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