201电力监控系统
时间：2020-11-14 16:52:52 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
PAGE 1
娇龙
电力监控系统
TOC \o "1-3" \h \u 31458 一 系统概述 1
2864 二 电力监控系统主要设备清单 3
14976 三 系统总体要求 3
29653 四 系统主要性能指标 5
31288 五 系统一般电气性能要求 5
30552 六 电力系统监控计算机 6
6355 七 电力系统监控软件 7
19645 八 前置通讯处理机 10
32540 九 UPS不间断电源 11
一 系统概述
变电所电力监控系统由站控层、间隔层以及连接两层的通讯网络组成一套分散控制、集中管理的计算机自动化系统。整套变电所电力监控系统负责完成对厂区新建变电所供配电系统的测量、监视、控制、保护等功能。电力系统监控计算机作为厂区自控系统子站通过厂区自控工业以太网接入厂区自控系统。
站控层
站控层主要由一台电力系统监控计算机以及打印机、不间断电源等辅助设备组成。电力系统监控计算机设置在3#变电所值班室内，主要完成以下功能：
数据采集功能：采集变电所内各主要回路开关状态以及电力参数等信息；
数据管理功能：建立各种数据实时数据库，保存电气参数、开关设备运行记录、报警、故障等数据，自动生成历史数据库，并做出趋势曲线（历史数据），完成数据传送和报表打印；
监视功能：通过监控管理计算机动态（有动态的实时参数值）显示变电所供电系统图，以及各电气参数、开关状态、事故报警显示的各种数据图表；
报警功能：系统对实时数据进行监控分析，供配电系统发生故障时发出警报，显示故障点和故障状态，按照故障等级做出相应反应，记录故障信息，提供的报警日志，对相应内容进行归档，触发相应动作等；
能量管理功能：对厂区的主要用电负荷能源消耗情况进行分析，提供能耗报表并为运行管理提供节能依据；
设备管理功能：可按需自动生成电力系统设备运行、维护所需的各类报表。
间隔层
间隔层由安装于高、低压开关柜上的微机综合保护测控单元、智能测量仪表单元以及前置通讯处理设备组成。
*除高压开关柜内的微机综合保护测控单元、智能操控装置以及直流屏监控管理单元外，其他所有电力监控设备以及设备之间的连接线缆均在本合同范围内。
微机综合保护测控单元分别安装在各个10KV开关柜上，对每个回路实施数字综合继电保护、断路器控制以及电力参数测量等功能，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地转换成数字信号后，通过Modbus-RTU通讯总线与前置通讯处理机实时通讯。本合同承包商有责任向高压电气设备承包商提供属本合同范围内的设备接口资料及文件，明确提出技术要求，并有责任协助对方完成和复核各设备的接口工作。
各变电所中0.4KV低压两段进线、母联以及大功率电动机出线回路装设智能型多功能电力仪表，负责采集该回路开关状态信号以及电力参数测量，信号在就地处理成数字信号后，通过Modbus-RTU通讯总线与前置通讯处理机实时通讯。
所有间隔层测控以及保护设备均应采用Modbus－RTU通讯协议，地址1～255可设定，传输速率 4800、8600、19200、38400bps可设定，奇偶校验可设置为奇校验、偶校验或无校验。物理接口采用2线制RS485接口,通讯介质采用屏蔽双绞线。
前置通讯处理机负责对本站间隔层设备采集的电力系统数据的信号进行处理、储存、调配以及Modbus至TCP/IP的通信协议转换，然后通过厂区自控系统工业以太网上传至站控层电力系统监控计算机。
通讯网络
连接各变电站前置通讯处理机与站控层之间的通讯网络采用100M工业以太网（与厂区自控系统合用，不单独敷设通讯线缆），网络传输协议采用TCP/IP协议。以太网的应用符合现代化信息技术的发展趋势，灵活的拓扑形式和开放的网络协议以便于系统扩展。
二 电力监控系统主要设备清单
*未提及但系统正常运行所必须的设备应在投标书中列出，价格计入本合同总价。
三 系统总体要求
系统设计
系统设计应符合以下规范标准
远端终端通用技术条件 GB/T 13729；
电力系统的继电保护和自动装置设计规范 GB50062；
配电自动化系统功能规范 DL/T 814；
户内交流高压开关柜订货技术条件 DL/T 404；
配电自动化系统远方终端 DL/T 721。
系统设计应力求简洁可靠，应确保系统整体的安全性和可靠性，并符合电力系统运行、维护和管理的需要，在一定时期内保持其先进性。
系统设计应充分考虑系统内各设备之间以及与相关系统或设备之间的相互通信，确保各设备之间通信接口的统一以及数据通信的通畅。
系统设备（软件和硬件）的配置应满足本工程使用的实际需要，保证系统的完整性和经济性，并具有一定的可扩性和开放性。
设备
应采用业界先进的技术，做到安全可靠、管理方便；
应按标准化和模块化设计，便于工程的灵活配置；
应充分考虑日后维修的方便，做到零部件、易损部件容易拆卸、更换；
要防止由于意外接触、沙尘和生物的侵害而造成的设备故障；
电子元器件应能长期稳定、正常地工作，抗电磁干扰能力强；
设备制造工艺必须符合中华人民共和国、生产国和国际的相关标准。
通信规约
所有间隔层测控以及保护设备均应采用Modbus－RTU通讯协议，地址1～255可设定，传输速率 4800、8600、19200、38400bps可设定，奇偶校验可设置为奇校验、偶校验或无校验。物理接口采用2线制RS485接口,通讯介质采用屏蔽双绞线。
站级层采用工业以太网，通信规约采用TCP/IP协议，传输速率10/100M自适应。通讯介质采用屏蔽双绞线或光缆，当采用屏蔽双绞线时，物理接口采用RJ45口。
其他
在满足本标书所有技术要求的前提下，承包商应结合现场条件和相关设备的特点，对本标书所提出的电力监控系统的设计和系统配置提出更详细、优化的系统方案，并用文字和图纸作详细说明，同时分别给出单项报价和总价。承包商的报价应该包括电力监控系统安全、完整运行所需要的所有软、硬件设备及其附件（如后备电池、电源模块、安装支架、总线接口等），以及安装调试、培训费用。
需要提交的资料：
设计、施工说明；
监控系统图；
微机综合保护测控单元二次接线图；
设备平面布置图、线缆平面布置图；
控制机柜布置图。
所有图纸均需同时提交打印件以及以.dwg为后缀名的CAD2008版文件。所有的说明均需同时提交打印件以及以.doc为后缀名的OFFICE文件。
四 系统主要性能指标
信号状态及测量值指标：
电流电压测量值综合误差≤0.5%；功率测量值综合误差≤1%；
越死区传送整定最小值≥0.5%额定值；
测量数据存档时间不少于2年；
遥信信号响应率100%；
数据采集及保护单元事件顺序记录（SOE）分辨率≤2ms；
遥控动作正确率100%。
系统实时响应指标:
事件分辨率<10mS；
从数据采集及保护单元输入模拟量越死区到工作站显示≤2秒；
从数据采集及保护单元输入状态量变位到工作站显示≤1秒；
控制及调节命令传送时间≤1秒；
全系统实时数据扫描周期: 2-5秒；
画面实时调用响应时间: 实时画面≤2秒，其它画面≤3秒；
画面实时数据刷新周期: 2-5秒, 可调；
后台监控单元的CPU运行平均负荷率：≤30%；
内存占用率：≤30%。
可靠性指标
系统可用率≥99.98%；
监控操作员站平均无故障时间MTBF>9000小时；
数据采集及保护单元、主控单元平均无故障时间MTBF>20000小时。
五 系统一般电气性能要求
射频电磁场辐射抗扰度：GB/T17626.3-1998 3级；
抗静电干扰：GB/T17626.2-1998 ≧3级；
对输入信号回路应采取必要的抗干扰措施：采用光电或电磁隔离, 使电气设备与通信设备互相隔离；采用硬件滤波、抑制短暂的脉冲干扰, 防止出现误信号。采用数字滤波, 保证采集的量值和信号的正确性。
对灰尘、潮湿、有害气体及强磁场干扰等恶劣环境有较强的适应能力。
状态量输入
状态量输入有光电隔离, 隔离电压≥2000V；
状态量采集要求无源接点；
状态量输入有滤波措施, 用于防止输入接点的抖动和干扰误动；
模拟量输入
交流输入：100V、400V 、5A；
直流输入：110V 、4-20mA；
A/D转换分辨率： 11位加1位符号位；
A/D转换精度：<0.2% (0℃-45℃)。
六 电力系统监控计算机
采用基于工业环境的高性能工业级控制计算机，应包括主机硬件设备的提供、安装以及软件的安装以及调试。
处理器: Core i7 870以上；
内存：4GB；
硬盘：SATA,500G；
光驱：16倍速DVD-ROM；
电源：400W冗余ATX；
冷却系统：2×12cm球轴风扇；
网卡：10/100/1000Base-T Gigabit Ethernet；
至少4个RS-485通讯接口；
操作温度：0 - 40 °C；
24”TFT-LCD液晶面板；
最大分辨率不少于：1920×1080；
其他：配声卡、多媒体扬声器。
七 电力系统监控软件
1.基本要求
系统应用软件应是专业、专用的电力监控软件。应用软件应支持具有操作权限的使用者通过浏览器对系统进行浏览和操作的功能，并且不需要额外增加软件和系统开发的费用。
应用软件模块应根据系统运行和管理要求来配置，可方便、灵活、简单地实现应用软件功能的增减，而且这些改变无需调整和增添管理工作站的硬件配置。
应用软件不得受监控回路数的限制，即当系统扩容时，无需重购或升级软件。
应用软件必须具有备份与恢复机制，以保障在系统崩溃或系统维修后能迅速重建整个软件系统。
运行环境：Windows 7或以上简体中文版
全简体中文界面操作界面。
具有实时帮助与操作指导功能，使用者可通过此功能完成各项操作，
密码保护：应具有三级以上的密码保护功能，对操作人员权限作出限定。进入系统后，若在一段时间内未操作该系统，系统应提供一分钟至一小时的可调校时间段，超过这个时间段，系统自动退出，使系统继续受密码保护，系统应至少可提供50个密码供管理人员使用。
系统可记录系统操作员确认各类报警信息的时间及确认人姓名。
2.应用软件功能要求
应用软件至少应包含图形化操作软件、报警管理软件、参数设置软件、历史数据记录与管理及报表生成软件、实时数据库服务软件、通讯组态软件和绘图软件等部件组成。
图形化操作软件功能要求
应以彩色图形显示受监控电力系统设备的平面图、正视图，系统图等相关图形，图例应为设备实物的模拟图，在图例旁边实时显示系统或设备的动态数据。通过图形、三维图像、报表等多种方式，表示设备的开／关、故障等状态和全电量参数，仅使用键盘或鼠标即可完成对所有设备的在线监测和控制操作(包括增加、删除、修改控制程序和设备运行参数)，但并不中断系统的正常运行。
显示实时数据一览表：模拟量一览表显示所有模拟量的实时状态、实时值日最大、最小值、日最大、最小值发生时间、越限时间等。开关量一览表显示所有开关量的实时状态、运行时间、检修时间、变位次数和故障变位次数。电度量一览显示所有电度量的实时值、日电量、日峰谷平电量值。系统状况一览显示系统连接的各子设备和主设备的运行状态及各计算机的运行状态。事件报警一览显示系统最近发生的100个以上事件的状态（确认/未确认、消失/未消失）、发生时间和时间描述等。
遥控、遥调操作及闭锁功能：在一定的权限下，可对可控可调设备及参数进行遥控、遥调操作，在控制、调节前，判断相应的闭锁、互锁条件，条件成立时方可进行控制、调节操作。
参数设置功能：在一定的权限下可对故障设备、未采集设备的模拟量、开关量进行人工参数设置操作，并将设置数据记入历史数据库。
实时趋势图、历史曲线图、棒形图、饼图功能：查看所有模拟量的十分钟的实时趋势图、一天的历史曲线图。查看可设置的32个模拟量的一小时的实时趋势图。查看模拟量的实时棒图、电度量的历史棒图。查看电度量一天的峰、谷、平电量饼图、多个电度量一天的用电量饼图。
检修设定功能：可对设备信号设置检修标牌，取消检修标牌，统计其月检修时间和运行时间。检修时间内设备变位事件不记录。
实时动态显示所集成的各子系统经选择的设备工作状态及报警状态，可显示及设定各种参数值。
提供电力系统各回路的能耗统计报表及能耗分析。
定时、召唤生成、打印报表功能：数据报表采用通用的电子表格方式组织、显示报表；支持运行日志、月、年统计及特殊统计等各种表格；报表以文本、棒图、饼图等图形直观显示，图文并茂；通过年月日选择，检索历史报表进行查阅、打印输出；可按设定时间自动打印输出报表；并支持各种公式计算。
典型操作票制作：提供操作票编辑工具软件, 完成典型操作票制作, 可在线修改操作票并支持操作票打印输出。
报警管理软件功能要求
报警优先级别应根据严重性至少分为三级（紧急故障、主要故障、一般故障），按故障类别次序来处理异常事件。
应能根据具体功能要求，自定义各项报警事件并设定报警级别
应具有系统通讯故障报警功能，当系统任意一条通信链路发生故障时发出相应的报警信息。
对于紧急故障和主要故障应可记录故障发生前后共300帧的事故变化过程数据。
当设备发生故障时，能在显示器上弹出警示红色闪烁对话框，配以声响提示，显示出相应设备的图形界面，所有的报警应显示报警点的详细资料，包括位置、类别、处理方法、时间、日期等，同时能显示维修和处理的方法，并根据报警优先级别和时间专页自动记录备案，建立设备的维修档案，并在打印机上输出打印报告。
对报警信号可进行确认操作，并对其进行自动跟踪，消失和未消失的报警信号以不同的图标和颜色进行区分。
可按时间、类型查询事件报警记录，或按事件发生的时间、类型或设备分类查询事件报警记录，分析故障、报警原因，可以列表、曲线的方式显示一段时间内事故的追忆数据。
参数设置软件功能要求
可方便地建立和配置系统运行的参数数据库。
参数数据库包括项目参数表、管理员参数表、日报表和月报表、AI类型表、DI类型表、端口表、设备表、AI表、DI表、DO表和线路设置表等。
历史数据记录、管理及报表生成软件功能要求
系统可自动记录各受监控设备的运行参数、状态、报警等信号，记录全电量参数及其历史数据，并进行综合处理，提供下列各种数据：系统运行记录、诊断报告、维护管理报告、能耗报告、设备状态和报警报告等。这些记录和报表可分类按时间、日期自动按指令生成，并可随时调阅或打印出来。
实时数据库服务软件功能要求
实时采集电力系统各设备的实时模拟量和开关量等数据。对模拟量进行处理、统计日最大、最小值，日最大、最小值发生时间、越限/恢复报警等；对开关量记录其变位时间，统计其月变位次数、月故障变位次数、月运行时间；对电度量计算其分段电量。
向各站主控单元发送设备的控制或参数调节命令。
存储事件记录和定时存储历史数据。对发生、统计处理的各种报警、越限、登录、撤销事件进行记录，每五分钟记录一次整个系统的模拟量数据，每十五分钟记录一次整个系统的电度量数据，作为历史数据制作曲线图和日、月报表。
八 前置通讯处理机
每个变电所配置一台高性能的通信控制器，实现串口扩展、Modbus至TCP/IP通讯协议转换、通讯管理以及数据缓存等功能：
具有良好的开放性，支持多种电力监控系统通信协议；
可以方便灵活地进行配置，支持远程维护；
1个工业以太网接口，标准TCP/IP协议；
3＃变电所10KV高配间通讯处理机至少24个Modbus－RTU协议RS485通讯接口；
3＃变电所10KV高配间通讯处理机至具有不少于8个数字量输入、4个数字量输出；
4＃变电所通讯处理机至少24个Modbus－RTU协议RS485通讯接口；
4＃变电所通讯处理机安装在挂墙机柜内，机柜尺寸不大于500(高)*400（宽）*300（深）。
九 UPS不间断电源
在线式运行方式，自动切换旁路工作，无切换时间；
输入电压：AC220V±20％，50Hz±10％；
输入电流失真：总谐波失真<10％；
输出电压：AC220V±1％，50Hz±0.2％；
输出波形：正弦波，谐波失真≤3％THD；
蓄电池供电时间：额定负载下60分钟；
蓄电池寿命：10年，免维护；
过载能力：125％时10min，150％时30S；
工作温度：0℃～50℃（室内）；
相对湿度：0％～95％无凝露；
平均无故障时间（MTBF）≥50000小时。
