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文檔簡介

電力系統調度自動化設計技術規程Specifications

for

the

Design

of

Dispatching

Automation

in

Electric

Power

Systems

主編部門:能源部西北電力設計院

能源部中南電力設計院

批準部門:中華人民共和國能源部

施行日期:1992年12月24日中華人民共和國能源部關于頒發《電力系統調度自動化設計技術規程》電力行業標準的通知

能源電規[1991]1243號

應電力建設發展的需要,我部委托西北電力設計院和中南電力設計院對《電力系統遠動設計技術規定》SDGJ29—82(試行)進行了修訂和補充。經組織審查,現批準頒發《電力系統調度自動化設計技術規程》電力行業標準,其編號為DL5003—91,自頒發之日起執行。原水利電力部電力規劃設計院頒發的《電力系統遠動設計技術規定》SDGJ29—82(試行)同時停止執行。

各單位在執行過程中如發現不妥或需要補充之處,請隨時函告電力規劃設計管理局。1991年12月24日

1

為保證電力系統調度自動化設計滿足調度指揮靈活,安全可靠以及統一技術標準的要求,特制定本規程。

本規程的適用范圍為:

大區電力系統、大區互聯電力系統和省級電力系統調度自動化系統設計、可行性研究和概念設計。

大區電力系統調度中心(網調)和省級電力系統調度中心(省調)工程設計。

由網調、省調直接調度的新建水力發電廠、火力發電廠和變電站工程設計中有關調度自動化部分設計。

改建和擴建的發電、變電工程可參照使用本規程。

電力系統調度自動化設計是一項系統工程,必須執行國家經濟建設方針和各項技術經濟政策。從電力系統特點和運行實際出發,采用符合可靠性、實用性和經濟性要求的方案,為保證電力系統安全經濟運行和電能質量提供條件。

電力系統調度自動化系統設計是電力系統設計的組成部分,應以電力系統(一次系統)設計為依據,并在系統調度管理體制和調度職責范圍劃分原則基本明確的條件下進行。

電力系統調度自動化系統應與電力系統的統一調度、分級管理的體制相適應,并實行分層控制,系統總體設計應采用適合中國國情的先進而成熟的技術,力求經濟實用。

電力系統調度自動化系統設計應在分析電力系統特點、運行需要和通道條件的基礎上,提出調度自動化系統總的功能要求,遠動信息內容和信息傳輸網絡,遠動、計算機和人機聯系系統以及自動發電控制系統等的設計。

調度中心工程設計的調度自動化部分應根據經審定的電力系統調度自動化系統設計和可行性研究,確定各類設備的型式和規范以及系統實施方案配置圖。編制功能說明,實時數據資料清冊、顯示畫面圖冊和打印表格圖冊,并編制訂貨圖和安裝接線圖。

發電、變電工程設計的調度自動化部分應根據經審定的電力系統調度自動化系統設計,核實各種設備的調度關系和遠動信息內容,落實設備型式和規范以及遠動通道,并編制原理接線圖和安裝接線圖。對于確定進行自動發電控制的水火電廠,還要根據電廠采用單機調整或成組調整的不同情況,落實與廠內自動化系統的接口。

電力系統調度自動化設計,除應執行本規程的規定外,尚應符合現行國家和部頒發的有關規范和規程的規定。2

調度端部分2.1

調度自動化系統功能

網、省兩級調度自動化系統應根據調度職責范圍逐步實現以下總體功能:

數據采集和監視、控制。

自動發電控制和經濟調度。

計算機通信。

實用的安全分析。2.2

調度端與遠動終端的通信方式宜采用問答式。遠動規約應符合有關標準,在網(省)調范圍內,宜采用一種遠動規約。

在網(省)調范圍內有其它遠動規約時,應采用規約轉換方法或其它方式解決相互接口。

數據采集、處理和控制類型有:

遙測量:模擬量、脈沖量、數字量。

遙信量:狀態信號。

遙控命令:數字量、脈沖量。

遙調命令:模擬量、脈沖量、數字量。

時鐘對時。

計算量。

人工輸入。

調度自動化系統時間與標準時間的誤差應不大于10ms。

遙測量指標如下:

遠動系統遙測誤差不大于±1.5%。

越死區傳送整定最小值不小于0.5%(額定值)。

遙信量指標如下:

正確動作率不小于99.9%。

事件順序記錄系統分辨率應小于20ms。

遙控正確率不小于99.99%,遙調正確率不小于99.9%。

實時性指標如下:

遙測傳送時間不大于3s。

遙信變化傳送時間不大于2s。

遙控、遙調命令傳送時間不大于4s。

系統實時數據掃描周期為2~10s。

自動發電控制命令發送周期為3~15s。

經濟功率分配計算周期為5~15min。

畫面調用響應時間:90%的畫面不大于3s,其它畫面不大于5s。

畫面實時數據刷新周期為5~10s。

模擬屏數據刷新周期為6~12s。

雙機自動切換到基本監控功能恢復時間不大于50s。

系統可用率不小于99.8%。

計算機通信信道技術要求如下:

傳送速率為1200~9600Bd。

誤碼率在信雜比為17dB時不大于10-5。

采用全雙工主備通信信道。

統一接口標準。2.3

計算機選型和硬件配置原則

計算機系統硬件包括以下設備:

計算機。

外存貯器。

輸入輸出設備。

專用不間斷電源。

計算機系統配置原則:

計算機系統配置應完成調度自動化系統功能,并滿足系統技術要求。

新建計算機系統應選用成熟的主機系統和配套設備,并應具有較好的可擴性、可維護性、兼容性及較高的可靠性和性能價格比。

計算機選型原則:

計算機應選用成熟的、性能價格比優越的機型,大網內各級調度的計算機機型系列宜統一。

大網內各級調度的計算機機型系列不統一時,應采用標準接口統一計算機通信規約。

根據設計水平年調度自動化系統的功能,并考慮投運后10年內發展的需要,應按以下條件確定計算機系統的規模:

數據采集與監控對象的容量。

遠動終端類型及數量。

與其它調度自動化系統或廠站監控計算機系統之間數據交換的類型及數量。

外部設備的類型及數量。

信道數量及傳送速率。

計算機中央處理機負荷率的估算條件和具體要求。

計算機中央處理器平均負荷率在電力系統正常情況下,任意30min內,應小于40%。在電力系統事故狀態下,10s內,應小于60%。

在確定計算機內外存容量時,應考慮在滿足設計水平年要求的基礎上留有一定的備用容量,以利于系統的擴充。

計算機應配置遠程數據通信部件,能與有關的調度自動化系統進行數據通信。

計算機系統應配置工頻頻差、時差測量部件和能與標準時間進行對時的標準時鐘。

應配置適當數量用于設備維修、程序開發和離線計算的程序員終端和打印機。

根據遠動終端和信息傳送方式對信道的要求,配置必要的通信接口。2.4

人機聯系系統

人機聯系系統包括以下設備:

彩色屏幕顯示設備。

打印和記錄設備。

電力系統調度模擬屏及控制器。

人機聯系系統是調度自動化系統的重要組成部分,其技術指標及功能應滿足調度自動化系統的總體要求。

控制臺宜設置合用鍵盤以實現人機對話和模擬屏不下位操作。

人機聯系系統應具有定義控制臺不同安全等級的功能,其等級應不少于4個。

人機聯系系統應具有自調、自診斷功能,操作方法應簡單、靈活。

彩色屏幕顯示設備應包括顯示控制器、彩色顯示器、鍵盤和其它光標控制器。

宜選用中密度彩色顯示器,根據需要也可選用高密度、全圖形彩色顯示器。對非調度員所用顯示器亦可選用性能較低的顯示器。

調度員用的彩色屏幕顯示器屏幕尺寸宜不小于51cm(19英寸),顯示顏色不少于7種。

人機聯系系統應有漢字顯示和打印的功能,漢字應符合國家一級漢字庫標準。

人機聯系系統應配置不少于2套屏幕顯示器控制器,4~8臺彩色顯示器及相應的鍵盤和光標控制器。

應配置用于運行記錄、事件記錄的打印機和硬拷貝機,其總數不少于3臺,打印寬度應不小于132個標準字符,字符種類應包括ASCⅡ碼及一級漢字庫。

調度模擬屏控制器與計算機接口宜采用串行方式。

根據調度管理范圍配置阻燃型鑲嵌式調度模擬屏和2~4席調度臺。

調度模擬屏宜采用不下位操作。2.5

在購置計算機系統時應配備必要的計算機系統軟件,對系統軟件不作任何變動。

應配置適合電力系統特點的響應快、可維護性和可擴性好的實時數據庫管理系統。

結合調度功能要求,配備模塊化實時數據采集和監控程序。宜采用成熟的標準軟件包。

應根據需要配備各類支持軟件。

具有電網應用軟件功能的系統,應建立相應的響應快、可擴性好和使用方便的應用數據庫。

應用軟件項目可根據需要逐步擴充,宜選用成熟的軟件包。

應具有對各類應用軟件進行調試、維護和在線修改數據庫的功能。

計算機的數據通信規約應采用國際標準,在同一網調范圍內通信規約應統一。

計算機數據通信規約的應用層,應采用部頒電力系統實時數據傳輸應用層協議。2.6

機房及其它要求

應保持機房的溫度、濕度。機房溫度為18~24℃,溫度變化率每小時不超過±5℃,濕度為40%~70%。

機房應防塵,應達到設備廠家規定的空氣清潔度。對部分要求凈化的設備應設置凈化間。

交流供電電源必須可靠,應由兩路來自不同電源點的供電線路供電。電源質量符合設備要求,電壓波動范圍宜小于±10%。

為保證供電的質量和可靠性,計算機系統應采用不間斷電源供電。交流電消失后不間斷供電維持時間應不小于1h。

計算機系統應有良好工作接地。如果同大樓合用接地裝置,接地電阻宜小于0.5Ω,接地引線應獨立并同建筑物絕緣。

機房內應有新鮮空氣補給設備和防噪音措施。

根據設備的要求還應考慮防靜電、防電火花干擾、防雷擊、防過電壓和防電磁輻射等要求。

機房內應有符合國家有關規定的防水、防火和事故照明設施。3

3.1

發電廠、變電站應向有關調度傳送下列遙測量:

發電廠發電總有功功率和總無功功率。

容量為100MW及以上的發電機有功功率和無功功率。

容量為50Mvar及以上的同步調相機或其它無功補償裝置的進相及滯相運行時的無功功率。

發電廠三繞組升壓變壓器高壓側和中壓側有功功率和無功功率;雙繞組升壓變壓器高壓側有功功率和無功功率。

220kV及以上電壓等級的降壓變壓器有功功率和無功功率,其中三繞組變壓器可在高壓側和中壓側或在中壓側和低壓側測量。

聯絡變壓器高壓側和中壓側有功功率和無功功率。

220kV及以上電壓等級的線路有功功率和無功功率。

110kV線路宜測有功功率,也可測電流。個別線路必要時可加測無功功率。

母聯和分段斷路器宜只測電流,必要時測有功功率和無功功率。

旁路斷路器的測量內容與同等級電壓線路相同。

雙向傳輸功率的線路、變壓器以及可能轉為調相運行的發電機的雙向功率。

容量為100MW及以上發電機有功電能量。對于可能轉為調相運行的機組測雙向有功電能量,并分別計量。

發電廠有部分機組未測單機有功電能量時,可測全廠發電總有功電能量。

火電廠廠用總有功電能量。

跨大區、跨省聯絡線和計量分界點的線路測雙向有功電能量,并分別計量。

系統聯絡變壓器中壓側或高壓側的有功電能量,必要時加測低壓側有功電能量。具有送受關系的系統聯絡變壓器測雙向有功電能量,并分別計量。

系統頻率監視點頻率和可能解列運行點的電網頻率。

低水頭水電廠水庫水位和下游水位。

高水頭水電廠水庫水位,當航運或灌溉有要求時,可加測下游水位。

蓄能水電廠上池水位和下池水位。

220kV及以上電壓等級的各段母線電壓。

根據調度需要和設備可能,發電廠、變電站可向有關調度選送下列遙測量:

50MW及以上、100MW以下的發電機有功功率。

大型火力發電廠廠用總有功功率。

50MW及以上、100MW以下的發電機有功電能量。

220kV及以上電壓等級的聯絡變壓器高壓側電流。

運行中可能過負荷的自耦變壓器公共繞組電流。

大型水電廠廠用總有功電能量。

由調度中心監視的220kV以下的中樞點母線電壓。

電磁環網并列點開口相角差。

330kV和500kV長距離輸電線路末端電壓。

為監視系統穩定需要的功角或發電機機端電壓。

發電廠、變電站應向有關調度傳送下列遙信量:

線路、母聯、旁路和分段斷路器的位置信號(含330kV和500kV電抗器斷路器)。

發電機、變壓器和調相調壓設備的斷路器位置信號。

發電廠、變電站的事故總信號。

220kV及以上電壓等級的線路主要保護(宜為高頻保護、相間距離Ⅰ、Ⅱ段、零序或接地距離Ⅰ、Ⅱ段)和重合閘動作信號。

220kV及以上電壓等級的母線保護動作信號。

根據調度需要和設備可能,發電廠、變電站可向有關調度選送下列遙信量:

反映電力系統運行狀態的330kV及以上電壓等級的隔離開關位置信號。

發電機、變壓器內部故障綜合信號。

220kV及以上電壓等級的一倍半接線,當2個斷路器之間配有短線保護時,其短線保護動作信號。

與小容量機組連接的220kV及以上電壓等級的長距離輸電線過電壓保護動作信號。

220kV及以上電壓等級的斷路器失靈保護動作信號。

調度范圍內的通信設備運行狀況信號。

影響電力系統安全運行的越限信號(如過電壓和過負荷,這些信號也可在調度端整定)。

參與自動發電控制的發電機組熱力系統重要事故信號。

可能轉為調相運行的發電機組和抽水蓄能機組運行狀態信號。

有載調壓變壓器抽頭位置信號。

電力系統自動調節裝置運行狀態信號(如水電廠成組調節裝置,火電廠機爐協調控制裝置等)。

調度中心根據需要可向發電廠、變電站傳送下列遙控或遙調命令:

斷路器的分合。

電力電容器、電抗器的投切。

有載調壓變壓器抽頭的調節。

水輪發電機的起停和調節。

火電機組功率調節。3.2

遠動設備應滿足遠動信息采集和傳送的要求。工程設計中應選用性能優良、運行可靠的定型產品。

1個廠站宜采用1套遠動終端。

遠動終端宜向1個調度端發送信息。根據需要也可向2個調度端發送遙測、遙信信息,但同一被控設備不允許執行2個調度端的遙控、遙調命令。

遠動終端應有遙信變位優先傳送的功能。當設備位置狀態發生變化且未被調度端確認時,遙控、遙調命令應予閉鎖。

遠動終端的遠動規約宜與調度端系統一致。當不一致時,工程中應解決與調度端的接口及規約轉接。

遠動終端的容量宜按發電廠、變電站的發展需要確定。發展時間宜考慮10年。

遠動終端可以適當兼顧發電廠、變電站電氣監測功能,但不應因此而影響遠動終端的功能和技術指標。

當廠站端裝有雙機監測系統并且其性能和可靠性指標滿足調度自動化要求時,可考慮由監測系統兼顧遠動功能,并應解決與調度端的接口。

遠動終端主要技術指標如下:

遙測精度:0.2級,0.5級。

模擬量輸入:4~20mA,±5V。

電能量累計容量:216。

遙信輸入:無源觸點方式。

事件順序記錄分辨率:不大于5ms。

模擬量輸出:4~20mA,0~10V。

遙控輸出:無源觸點方式。觸點容量為直流220V、5A,110V、5A或24V、1A。

遠動信息的海明距離:不小于4。

遠動終端的平均故障間隔時間:宜不低于10000h。

遙測變送器的精度宜為0.5級。

遙測變送器的模擬量輸出宜采用恒流輸出。

遙測變送器應同發電廠、變電站的電氣監測系統、弱電測量系統統一考慮。

遠動終端應有抗電磁干擾的能力,其信號輸入應有可靠的電氣隔離,其絕緣水平應符合國家有關標準。

遠動終端與遙測變送器和通信設備之間的電纜應采用多芯雙絞屏蔽電纜。

遠動終端和遙測變送器屏應可靠接地。

遠動終端安裝地點應考慮環境的要求和運行上的方便。3.3

信息傳輸方式和通道

各級調度對直接調度的廠站通過遠動直接收集信息;對非直接調度的廠站,如需要信息,通過其它調度轉發。

承擔自動發電控制任務的電廠(含梯調),遠動信息宜直接傳送。

遠動通道應在通信設計中統一組織。單機容量為300MW及以上或電廠總容量為800MW及以上的電廠,以及參加自動發電控制的電廠和330kV及以上電壓等級的樞紐變電站,應有2個獨立的遠動通道,當1個通道故障時,可進行自動切換或人工切換。220kV樞紐變電站有條件時也可有2個獨立通道。

遠動通道應具備必要的傳輸質量,在信噪比為17dB時其誤碼率不大于10-5。

信噪比測試點為遠動信息接收端的入口或載波、微波設備遠動信息接收端的出口。

遠動通道的主要技術指標如下:

傳送速率可選用(200)、300、600Bd或1200Bd。

遠動通道為全(半)雙工通道。3.4

遠動設備應配備不間斷電源。交流電消失后,不間斷電源維持供電時間宜不小于20min。

遠動設備應配備相應的調試儀表,其配置標準按部頒《遠動專用儀器儀表配置》標準執行。

工程設計中應考慮遠動終端必要的備品備件。4

自動發電控制部分4.1

控制目標及方式

電力系統自動發電控制的目標為:

維持系統頻率為50Hz,其允許偏差應符合有關規程規定。對于裝機容量在3000MW及以上的電力系統,維持其系統頻率偏差不超過±0.1Hz;3000MW以下的電力系統頻率偏差不超過±0.2Hz。

減少系統時鐘誤差,其允許誤差應符合有關規程規定。對于裝機容量在3000MW及以上的電力系統日累計時差宜不超過±5s。

對于互聯電力系統,還應維持聯絡線凈交換功率及交換電能量在規定值。

電力系統自動發電控制方式主要有下列3種,應根據電力系統的特點和調度管理體制進行合理的選擇。

定頻率控制方式,即控制系統頻率偏差為零(Δf=0)。

定聯絡線功率控制方式,即控制聯絡線凈交換功率偏差為零(Δ=0)。

聯絡線功率與頻率偏移控制方式,即控制聯絡線凈交換功率偏差與系統頻率偏差之和為零(Δ+B·Δf=0,B為頻差系數)。4.2

調整容量和調整廠

系統所需調整容量取決于系統負荷的變動幅度、允許頻率偏差、系統功率-頻率特性以及系統容量等因素,宜為系統總容量的3%~5%或系統最大負荷的8%~10%。具體計算公式見附錄A。

系統宜采取多廠、多機組參加調整,調整廠或機組的總容量至少應為系統所需調整容量的3~4倍。

在安排調整廠(或機組)時要有一個合理的布局,并要根據不同季節考慮水火電協調問題以及線路輸送能力等約束條件。

調整廠(或機組)應具備下列基本條件:

基礎自動化水平高。對于火電廠應具備機爐協調控制系統;對于水電廠應具備完善、可靠的機組自動起停控制系統。

可調容量大。火電機組可調容量宜為額定容量的30%以上,水電機組宜為額定容量的80%以上。

調整速度與負荷變化相適應。對火電機組宜為每分鐘增減負荷在額定容量的2%以上,水電機組宜為每分鐘增減負荷在額定容量的50%以上。

應優先選擇容量較大、水庫調節性能好的水電廠和單機容量在200MW及以上、熱工自動化水平高、調節性能好的火電機組參加調整。對于單機容量在200MW以下的火電機組如有條件,根據系統需要亦可考慮參加調整。4.3

負責電力系統發電控制的調度中心應充分利用調度自動化系統,來承擔系統自動發電控制的任務,不宜設置專用的微機控制裝置。

控制系統對調整廠或機組宜采用設定值控制信號方式,即由調度端計算機通過遠動終端或當地計算機對調整廠或機組自動調整裝置發出設定值,對發電機的出力進行自動調整。

控制系統應具備定頻率、定聯絡線功率和聯絡線功率與頻率偏移3種控制方式,并能根據不同情況自動切換或由調度員手動切換。

為避免因系統自然波動引起不必要的頻繁調節,作為控制系統調節信號的區域控制誤差,其計算公式見附錄B,應設置死區及經過濾波處理。

控制系統宜采用比例積分調節方式,其比例系數和積分時間常數應可調。

控制系統應對電力系統旋轉備用容量進行計算和監視。當計算出實際旋轉備用容量小于要求值時應發出告警信號。

控制系統應對參加自動發電控制機組的可用性和響應情況進行監視和檢查。當發現其不可用或未響應控制時,應自動轉為離線控制方式,并發出告警信號。

在下列異常情況下,自動發電控制應自動停止或改用另一種控制方式,并發出告警信號。

電力系統頻率測量部件故障或頻率偏差超過極限時(定頻率或聯絡線功率與頻率偏移控制方式)。

某條聯絡線交換功率測量部件故障或聯絡線凈交換功率偏差超過極限時(定聯絡線功率或聯絡線功率與頻率偏移控制方式)。

區域控制誤差濾波值超過極限值。

對裝有機爐協調控制裝置(或閉環控制計算機)的調整火電機組和裝有成組調節裝置(或閉環控制計算機)的調整水電廠,不應裝設專用的自動調功裝置,但要求控制系統的控制信號方式應與調整廠的自動調整裝置協調一致。

對未裝設機爐協調控制裝置或成組調節裝置或閉環控制計算機的調整廠或機組,可考慮裝設專用的自動調功裝置。

自動發電控制的軟件應包括區域控制誤差計算與濾波處理、區域控制、功率分配、機組響應檢查、備用容量計算與監視和自動發電控制性能監視與統計等。

自動發電控制需要下列信息。

系統頻率。除在調度端內直接測量外,還應選擇幾個遠方監視點。

各聯絡線的有功功率和電能量。線路兩側有關調度端宜取同一點測值,如有困難時,也可考慮取不同測點,但應采用適當的補償措施以減少誤差。

系統內部有輸送容量極限要求的重要線路的有功功率。

所有參與調整的發電機有功功率或全廠總有功功率。

所有參與調整的發電機運行狀態及熱力系統重要事故信號。

電力系統自動調整裝置運行狀態信號。

各聯絡線斷路器的位置信號。

反映系統解列運行的事件信號。

系統允許頻率偏差設定值。

時差修正值。

各聯絡線交換功率設定值及交換電能量設定值。

所有參與調整的發電機最大、最小允許調整出力及調整速率極限。

水輪機組振動區。

其它約束條件。

附錄A

系統所需調整容量(ΔPG)的具體計算公式如下:Δ=Δ-B·Δ式中Δ——系統負荷變動幅度。一般按最大負荷的10%考慮;

B——頻差系數;

Δ——允許頻率變動幅度。

附錄B

各控制方式區域控制誤差(ACE)的計算公式如下:

對于定頻率控制方式:ACE=B(Δf-bΔt)

對于定聯絡線功率控制方式:ACE=Δ+ΔE/H

對于聯絡線功率與頻率偏移控制方式:ACE=(Δ+ΔE/H)+B(Δf-bΔt)式中

Δ——實際聯絡線凈交換功率偏差;

ΔE——實際聯絡線凈交換電能量偏差;

H——需要進行電能量校正的小時數;

Δf——實際頻率偏差;

B——頻差系數;

Δt——實際時差;

b——時差系數。

____________________

附加說明:

本規程由能源部電力規劃設計管理局提出。

本規程由能源部電力規劃設計管理局歸口。

本規程主編單位:能源部西北電力設計院、能源部中南電力設計院。

本規程主要起草人:程鵬達、范家正、楊鳳英、邢若海、馮紹正。

電力系統調度自動化設計技術規程DL

5003—91條文說明

《電力系統調度自動化設計技術規程條文說明》的編制說明

為適應電力系統調度自動化設計需要,根據能源部電力規劃設計管理局下達的任務,由西北電力設計院和中南電力設計院對原《電力系統遠動設計技術規定》SDGJ29—82(試行)進行了修訂和補充。經廣泛征求各方面意見,并由電力規劃設計管理局組織審查,形成了現批準頒發的《電力系統調度自動化設計技術規程》電力行業標準。現對規程中的主要條文做一些必要的說明。

1

說明了本規程的編制目的。電力系統調度自動化是一項投資大、涉及面廣、各級調度之間以及有關專業之間相互關聯密切的系統工程。統一技術標準對于系統工程的順利建設、可靠運行和節約投資都是必要的。規程中貫徹了“全國電網調度自動化振興綱要”的精神和“采用符合國情的先進技術和力求經濟實用”的原則。本規程分調度端、廠站端和自動發電控制三部分。三個部分在技術上密切相關,應用中要注意協調統一,避免發生矛盾。

明確了本規程的使用范圍。本規程根據大區電網和省網的運行特點和調度任務,對調度自動化功能要求、控制方式、信息采集和監控內容以及設備配置等要求作了具體規定,作為電力系統調度中心及其所轄廠站調度自動化設計的技術標準。

一般每隔一定的年限都要編制電力系統調度自動化系統設計,經審定后作為調度中心工程和發變電工程中有關調度自動化設計的依據。

網、省調如需新建調度自動化系統工程或對其計算機系統進行全面更新或重大擴充,應根據經審定的調度自動化系統設計編制可行性研究報告,報請主管部門審批。

網、省調如需對調度自動化系統進行對外招標采購,一般需編制標書或功能規范書。為確定標書編制原則、系統規模、性能指標等數據,需根據調度自動化系統設計完成概念設計。概念設計不確定設備型號,設備型號由廠商在報價書中提出。

提出了電力系統調度自動化系統設計所需要的條件。

電力系統設計。這是最基本的,主要內容有,電力系統一次接線,代表性的運行方式,調相調壓和潮流計算,系統穩定計算等方面的資料,借以了解分析電力系統特點和運行中可能發生的問題,以便比較準確地確定遠動信息內容和調度自動化具體功能。

調度管理體制,包括各級調度中心的設置情況、所址、調度管理范圍和職能劃分,這也是必要的條件。因為電力系統調度自動化是直接為電力系統調度服務的。這方面的資料一般由有關電管局或電力局提供;如果遠景調度管理體制,生產部門一時提不出,也可從電力設計部門提出意見經電管局或電力局確認后作為設計的依據。

各級調度在實現電力系統調度自動化工作中,應強調可靠性,實用性和經濟性。特別是要從電力系統的實際情況和發展水平,來分析考慮各個不同發展階段所能達到的自動化水平,恰當地確定需要解決和能夠解決的問題,要做到少花錢,多辦事,急用先上,早見成效,在設備的選用中一定要防止那種不從實際出發,不求實用效果,不顧運行需要和經濟能力,而一味追求最新水平,寧大勿小,寧高勿低傾向,應根據電力系統的發展和與其相適應的自動化功能來考慮問題,要充分發揮調度自動化系統的投資效益。

為適應電力系統分電壓等級、分地區管理的需要,現代大電網調度自動化系統,都采用與統一調度分級管理相適應的分層控制系統。這樣有利于節省通道和提高投資效益,易于保證自動化系統可靠性,并能更好適應現代技術水平的發展,今后,各級調度的自動化系統,都應根據其管轄范圍和任務,來確定相應的功能和配置方案,其總體功能達到中等實用水平。~

主要明確電力系統調度自動化設計和發變電工程以及調度中心工程調度自動化設計的內容劃分。電力系統調度自動化設計是從電力系統特點和運行要求以及各級調度中心、各廠站間的相互協調出發,主要提出調度自動化功能要求,計算機和人機聯系系統選型和解決遠動信息內容和信息傳輸網絡的合理組織,以及遠動設備性能和制式要求等系統性的問題,而具體的實施則在發變電工程和調度中心工程設計中進行。調度中心工程和發變電工程調度自動化設計應以電力系統調度自動化系統設計為依據,并結合工程具體情況進行核實,做出具體設計,避免工程設計脫離系統總體要求。當系統調度自動化設計已經不符合發變電工程和調度中心工程的具體情況,工程設計中需要進行原則性變更時,也應考慮調度自動化信息傳輸網絡的合理性,并在工程設計文件中進行必要的說明,供有關部門審批。2

調度端部分2.1

調度自動化系統功能

列出了網、省2級調度自動化4項總體功能。

調度自動化系統收集、處理電力系統運行實時信息,通過人機聯系系統把電力系統運行狀況集中,而有選擇的顯示出來進行監控,并完成經濟調度和安全分析等功能。運行人員可借此統觀全局,集中精力指揮全網安全、經濟和優質運行。調度自動化系統的安全監控和計算機\通信功能的實現,可以提高電力系統的安全運行水平。當發生事故時調度員能及時掌握情況,迅速進行處置,防止擴大事故,減少停電損失。調度自動化系統經濟調度功能的實現,可以達到可觀的節能效果。調度自動化系統具有安全分析功能,可以進行事故預想,并提出對策,提高調度人員的應變能力。通過約束條件和緊急控制等手段,解除線路過負荷,使電力系統保持正常運行狀態。

調度自動化總體功能大致可分低、中、高3檔。低檔功能是數據采集、監視和控制(SCADA);中檔功能是數據采集、監視和控制以及自動發電控制和經濟調度(SCADA+AGC/EDC);高檔功能是在中檔基礎上增加安全分析等應用軟件功能,即SCADA+AGC/EDC+SA等。各級調度應按照調度自動化現狀、調度職責和電力系統實際情況和發展水平,按照由低至高,由易至難原則,恰當確定總體功能。2.2

循環數據傳送式(CDT)的遠動終端和問答式遠動終端將并存較長時間,并由循環傳送方式過渡到問答方式。當新建調度自動化系統時,應擇優選用網(省)內統一遠動規約的問答式遠動終端。當網(省)內遠動規約不一致時,利用規約轉換或其它方式解決。~

主要參考能源部“電網調度自動化實用化要求”(試行)、引進調度自動化系統技術規范書及國內外有關資料,列出了調度自動化系統應達到的系統性技術要求和指標。

下面對某些技術要求和指標說明如下:

一、中除遙控命令和遙調命令中數字量、脈沖量的功能應根據所選用系統和工程需要可有所取舍外,調度自動化系統應具備采集、處理和控制第條中各個類型數據的能力,使調度自動化系統實現對有(無)功、電壓(流)、頻率、水位、功角的遙測;對斷路器、隔離開關和繼電保護信號的遙信;對發電機組有功的遙調;對斷路器的遙控;對有功、電能量總加和人工輸入、自動發電控制參數、非遙信的斷路器(隔離開關)狀態的整定等功能。

二、遠動系統遙測誤差是指調度自動化系統包括變送器、遠動終端、通道、調度端各個環節誤差的綜合。根據調度管理需要和電子設備的水平定為1.5%。

三、事件順序記錄主要用于系統中重要斷路器和保護信號,這個指標含義有:

(1)不同廠站2個事件同時發生,調度端記錄的2個事件順序時間,其誤差應小于事件順序記錄系統的分辨率。

(2)記錄不同廠站2個事件發生時間,其先后相差時間大于或等于事件順序分辨率時,調度端記錄的2個事件順序時間,其前后的次序不應顛倒。

事件順序記錄分辨率主要用于事故分析,根據目前大部分系統的水平定為20ms。

四、實時性指標共10項,其中:

(1)遙測和遙信傳送時間是以遠動終端具有遙信優先傳送,遙測量為64個(循環傳送或越死區傳送)及通道速率為600Bd時,所能達到的指標。

(2)畫面調用響應時間是指調用鍵按下至整個畫面包括實時數據顯示完成的時間。

(3)雙機自動切換到基本監控功能恢復時間是指雙機切換發出指示至顯示器畫面上的數據重新開始更新的時間。

五、計算機信道指標是根據調度自動化系統近幾年能達到技術指標而擬定,這需要通信專業配合與協作,并將隨著通信專業相關指標的修訂而改變。

2.3

計算機選型和硬件配置原則~2.3.3提出了計算機系統硬件內容、配置原則和計算機的選型原則。

由于計算機技術發展很快,本規程不可能也無必要對調度自動化系統的計算機的型號、內外存容量和一些主要技術指標作定量的規定,這就要求在設計中應根據計算機的發展情況、本節中計算機和計算機系統選型的一般原則合理選擇計算機及系統。在機型的選擇上,要根據調度職責分工和自動化要求而定。要防止那種不從實際出發,不求實用效果,不顧經濟能力,而一味追求大、高的傾向。否則,不僅花錢多,而且高檔計算機開發難度大,時間長,以致遲遲不能投入運行。

明確了計算機系統在設計中一般考慮投運后使用10年。條文中提供了確定計算機系統規模的條件,其第~第款應根據調度職責范圍和功能要求而確定。第款計算機中央處理器負荷率應根據電力系統發生事故時,調度自動化系統采集、處理的數據和實用任務的急增的情況下,保證中央處理器的正常工作。因此負荷率的估算條件應提出在電力系統事故時,單位時間內(如10s)發生遙信變位、遙測越死區的數量和工況越限;事件和事故追憶處理的類型與數量以及事故、事件打印、顯示的種類和數量等,以便供制造廠家在系統設計時合理確定計算機系統規模,并可在系統驗收時作為驗收中央處理器負荷率的依據之一。2.4

人機聯系系統~

提出人機聯系系統的內容和總的要求。由于人機聯系系統是調度自動化系統窗口,而各個制造廠家提供人機聯系系統都有自己特色,應根據調度管理需要和調度自動化系統總體要求合理選擇。

為了便于調度員操作,應將調度管理所需要的畫面調用、遠方控制、模擬屏不下位、打印起動等操作,用一個鍵盤來實現。

為了保證系統正常工作,在眾多人員使用系統時,必須有一個完善的管理手段,即對各席控制臺和每個使用人員賦予不同使用范圍。根據調度中心各類人員對調度自動化系統的要求,至少可分為以下4級:

操作員級:可進行全部操作。

調度員級:除系統管理的其它操作。

調度所運行管理人員級:調看畫面,修改相關表格。

調度所其它人員:調看畫面。~

提出了人機聯系系統配置的基本要求。為了可靠運行,必須配2套屏幕顯示控制器,顯示器則根據使用情況至少配4臺,并能逐步增加;打印機總數不少于3臺,其中1臺用于事件記錄,1臺用于報表打印,1臺用于拷貝畫面,調度控制臺則根據在值調度員人數相應配2~4席。2.5

軟件分系統軟件、支持軟件和應用軟件。在新建調度自動化系統時,應由制造廠家配備必要的系統軟件和支持軟件,應有良好數據庫管理系統和模塊化的數據采集和監控程序。至于應用軟件,如自動發電控制和經濟調度的軟件應考慮符合中國國情,安全分析軟件則應考慮實時網絡結構。應用軟件的項目應該根據需要逐步擴充,目前對軟件水平和對軟件的具體要求很難有統一指標和要求,這有待今后逐步補充。2.6

機房及其它要求

為保證調度自動化系統正常運行,在本節中對必備的運行環境提出了最基本要求,應在調度樓工程設計中落實,至于調度所的機房、接地、電源等項具體的設計,則應遵照相應的設計技術規程。3

這部分是在總結SDGJ29—82《電力系統遠動設計技術規定》(試行)經驗,和國內幾個系統調度自動化實踐經驗的基礎上制定的。考慮到各電力系統對調度自動化功能具體要求的差異,在條文中考慮了一定的靈活性。3.1

所列信息內容屬于必要的上行信息。

發電廠總有功功率和總無功功率是常規遙測。通過各電廠總發電功率的遙測,可以隨時了解全系統實際出力,掌握供需平衡,進行經濟調度和安全監控。這些數據經過處理,可以反映出各省、各地區、水電、火電總出力,這些都是調度管理工作所必須的。

對大容量機組的功率進行單獨遙測,是考慮這些機組的運行情況對系統影響很大,調度員需要直接掌握,有些大機組的出力將由調度所直接調整。單機遙測的具體容量取決于它們在系統運行中的地位,根據大多數系統的機組組成情況,近期大機組容量按100MW考慮。

對無功補償裝置進行遙測是為了系統無功出力平衡,監視穩定運行,進行調相調壓。~

三款所列變壓器的功率遙測,主要為了掌握各級電壓網絡和各地區的負荷情況,為經濟調度和安全監視提供條件,并監視用電計劃執行情況(有關變壓器功率總加,可反映各級電壓網絡總功率和各地區的總負荷)。~

五款主要為了掌握電網潮流。220kV及以上電網是網調和省調調度管理的重點,為可靠信息采集,需要一定的冗余量,并為網損計算提供便利。對直接調度的線路一般在線路兩端遙測有功和無功,而間接調度的線路一般只在一端進行遙測。對直接調度的110kV線路,一般在線路一端遙測有功功率。考慮到當前許多系統無功電源比較緊張,中調還要參與或指導部分110kV線路無功和電壓調整工作,所以對環網線路或電源聯絡線,可以加測無功功率。

母聯和分段斷路器一般不經常投入運行,只測電流就可滿足需要。但有些母聯和分段斷路器,由于系統運行方式的需要,投入運行的情況比較多,可以改測有功功率,或測有功和無功。~

所測數據經過處理,可以反映出全系統、各省、各地區的水電和火電總發電有功電能量或總廠用有功電能量。計算產供銷各環節的效率,進行經濟核算,監督供用電計劃或合同執行情況。對于具有單機有功電能量遙測的電廠,其總發電有功電能量可以在調度端進行總計。

頻率遙測的目的在于監視系統頻率質量和解列網的運行以及指導系統并列,有時也對電力系統振蕩時的頻率進行監視。一般在系統調度自動化規劃設計中,統一選擇若干有代表性的點作為頻率監視點。~

水電廠水位遙測主要為了經濟運行,防洪和下游用水等綜合調度的需要。

220kV及以上電網是總調和中調調度管理的重點,遙測其電壓,主要為了監視電壓水平、系統穩定和控制電網潮流。

所列選送內容屬于選擇項目,是否需要或需要哪幾項,應根據具體條件加以確定。

電力系統50MW的單機功率一般不遙測,但是有些特殊情況可以靈活處理,如水電少的電力系統,水電單機容量雖然只有50MW左右,但水庫調節性能較好,這種機組在系統運行中機動性比較大,調度員對其運行情況十分關心,如果條件可能,可以加測其單機有功功率。

還有部分火電廠,既有100MW及以上的機組,又有100MW以下的機組,為了調度管理的方便,可以加測50MW及以上機組的單機有功功率。至于更小的機組,由于對電力系統運行影響不大,不考慮單機功率的遙測。

大型火電廠廠用總有功功率絕對值相當大,為掌握電廠注入電網實際功率,廠用功率需要扣除。一般可以采取直接測量升壓變壓器功率,若不測量升壓變壓器功率時,可以加測廠用總有功功率。

當遠動終端容量許可,且調度端計算機系統具備相應的處理能力,直接測量50~100MW單機有功電能量,可以減少廠(站)端總計環節,提高測量精度。~

主變壓器一般都有一定的過載運行能力,可以不測電流。但是當這些主變壓器,或因其在電力系統運行中的特殊重要性,或因其可能長期過載運行,出于對電力系統安全運行考慮,需要加測變壓器可能過載的繞組電流。

水電廠廠用電能量所占比重很小,一般不需測量,但是大型水電廠,廠用電能量絕對值比較大,根據系統設計要求和遠動終端容量可能,可以加測廠用有功總電能量。

主要為了監視這些中樞點電壓質量,參與或指導電力系統無功和電壓調整工作。

為了指導并加快電磁環網的并列操作,保證電力系統安全運行,往往需要對其相角差進行監視。

這種線路末端開斷時,其電壓可能升得很高,為監視過電壓,可對其電壓進行測量。

功角數值比電壓更直接反映電力系統運行的穩定程度,但是取得功角的方法,國內還缺乏成熟的經驗,所以,究竟遙測什么參數,需在調度自動化設計中統一研究確定。至于這種遙測的必要性和測點的布置,需根據電網結構和潮流輸送情況加以確定。

所列遙信內容屬于調度中心必要的信號。~

直接調度的斷路器和間接調度的斷路器均需要位置信號,以便及時掌握斷路器變位情況和電力系統實時接線情況,但間接調度的信號一般通過直接調度中心轉發獲得。

提高判斷事故的速度和準確性。~

繼電保護動作信號是為了給分析事故和處理事故提供條件。線路主要保護的遙信量有兩種取法:一種是對每回線路取高頻、距離、零序共3個信號;另一種是對每回線路取高頻,距離I、Ⅱ段,零序I、Ⅱ段共5個信號。后一種信號取法更有利于判斷事故性質和事故段。

所列遙信項目屬于選擇項目,需視具體情況而定。

反映電力系統運行狀態的隔離開關主要有雙母和旁母隔離開關,一倍半和角形接線中反映主設備運行或退出的隔離開關,以及反映變壓器中性點接地方式的隔離開關。這類信號可以在調度端由人工設置,也可以由遙信取得。具體方法在系統設計中統一研究確定。發電機一般指的是電力系統中進行自動發電控制的大型發電機組;變壓器一般指與上述發電機配套的升壓變壓器和電力系統中起樞紐作用的降壓變壓器。~為了給分析事故和處理事故提供條件。

一般取載波機的導頻告警信號,以便在調度中心進行處理,并在通信調度室及時反映電力系統通信設備運行狀況。

對于具有遙測的越限信號也可以在調度端整定取得;對于設有遙測的越限信號,則需要通過遠動終端發送至調度端。

主要為供水泵故障、風機故障等信號,只要求1個總信號。為準確判斷事故原因和事故范圍提供條件,避免誤操作,并從電力系統范圍內采取對策,滿足調整要求。

主要為了防止對運行方式的誤判斷。~

掌握設備可調情況,防止誤操作。

網調和省調對發電廠、變電站進行直接控制,應以提高電力系統安全經濟運行為主要目的,其控制、調節的具體內容在電力系統調度自動化設計中確定。有些工程在設備選擇時要留有遠期進行控制、調節的條件。3.2

遠動終端的選擇應考慮其設備功能、制式、容量以及具體的技術指標,能滿足調度自動化系統的要求,并為工廠生產的定型產品。定型產品是指已經部一級鑒定,并由工廠定型批量生產的產品。未經鑒定過的產品或新研制的產品可在個別工程中試運行,但不作為正式產品普遍推廣使用。~

遠動終端的配置要考慮節約投資和簡化二次接線。屬一個調度中心調度的廠站,向直接調度的調度中心發送信息并接受其控制命令。非直接調度的調度中心如需要信息,可通過轉送解決。其設備分屬2個或2個以上調度中心調度的廠站,一般與其存在主要運行關系的調度中心交換遠動信息,其余調度中心通過轉送解決。如果根據信息流向合理性和傳送時間等要求,必要時可向2個調度中心同時發送遠動信息,其余調度中心通過轉送解決。為保證運行安全并明確責任,同一設備不允許執行2個調度端的遙控、遙調命令。若遇特殊情況需要階段性改變調度關系,且在調度規程中做出規定的,才可相應改為接受另1調度端的遙控、遙調命令。

個別廠站若需2套遠動終端,需經專門論證,并經主管部門批準。

調度操作命令應在判明當時電網設備位置狀態后下達。為確保調度命令的準確性,避免誤操作,應有遙信優先和遙控、遙調保護功能。

為確保組網,在工程中要注意妥善解決遠動通信規約問題。

1個廠站一般只配置1套遠動終端,所以,在確定其容量時要適當考慮發展要求,避免給工程擴建造成困難。~

為確保調度監控需要,對遠動終端的性能和可靠性都有相應要求,因此,遠動終端一般為調度自動化系統專用。在保證系統監控需要的前提下,可以考慮與廠站監視功能相互兼顧。

遠動終端主要技術指標是綜合考慮電力系統需要和目前設備條件制訂的,其中:

遙測精度不包括變送器誤差。為滿足系統綜合精度,一般要求遠動終端的精度為0.2級,也可以采用0.5級。目前生產的多數遠動終端可以達到這個要求,少數精度較差的產品,要求制造廠進行改進。

遠動終端模擬量輸入一般采用4~20mA,根據電力系統實際情況,也可采用0~±5V。在確定設備規范時應注意與變送器輸出一致。

電能量累計容量一般按24h累計值需要考慮,按二次側每千瓦·小時1800脈沖計,需要216。若累計器容量小于216,應對變送器進行相應調整。

遙信輸入要求無源觸點方式。為了工程施工和運行管理方便,一般需裝設遙信轉接端子。遙信轉接端子視工程情況不同,安排在遠動終端、變送器屏中,也可單獨設置遙信轉接屏。

國產設備按分辨率不大于5ms考慮,進口設備適當提高要求。

在工程設計中模擬量輸出應與廠站自動調節系統協調,避免造成接口困難。

遙控輸出直接接入廠站二次控制回路時,其觸點容量應選用直流220V、5A;遙控輸出接入遙控重動繼電器回路時,其觸點容量視重動繼電器參數,選用直流110V,5A或24V,1A。但重動繼電器觸點接入二次控制回路時,其觸點容量應選用直流220V,5A。所有重動繼電器宜統一裝在遙控執行屏上。

網調、省調一般以遙測、遙信為主,要求遠動信息的海明距離不小于4。對于遙控、遙調其信息的海明距離可以適當提高。

對遠動終端平均故障間隔時間的要求,不僅出于減少維修工作量,更重要的是出于調度自動化系統協調工作的要求。對于調度40~50個廠站的調度中心來說,遠動終端平均故間隔時間宜在15000h左右。鑒于國產元器件質量和工藝水平,本規定暫按不小于10000h考慮。對于引進設備,按17000h考慮。

根據電力系統綜合準確度要求,遙測變送器準確度一般為0.5級。有功電能量變送器和大容量發電機組以及330~500kV主干線功率變送器,有條件時可以適當提高。

為保證遙測的準確度和穩定度,要求變送器采用恒流或恒壓輸出。

變送器盡可能合用,以減少互感器負載并節省投資。

抗電磁干擾能力一般包括串模干擾和共模干擾抑制比,其指標應符合遠動終端國家標準。

目的在于減少電磁干擾影響。

為保證人身和設備的安全,需要可靠的保護接地。

主要指溫、濕度和潔凈度要滿足設備要求,并盡量縮短電纜連線。3.3

信息傳輸方式和通道

詳見第~第條說明。

為了適時、準確、可靠地進行自動發電控制,這類電廠的遠動信息不宜采取轉送方式,在電力調度自動化系統配置和通道組織中都應加以注意。

這類電廠的運行狀況對調度來說很重要,為保證信息傳輸不中斷,在通道組織中應

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