SH/T****—****石油化工電氣自動化系統設計規范本標準規定了石油化工電氣自動化系統設計的基本要求。本標準適用于以石油、天然氣、煤及其產品為原料，生產、儲運各種石油化工產品的煉油化工的企業電氣自動化系統的設計。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本標準必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本標準；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標準。GB/T13730地區電網調度自動化系統GB26860電力安全工作規程發電廠和變電站電氣部分GB/T33591智能變電站時間同步系統及設備技術規范GB/T38121雷電防護雷暴預警系統GB∕T40650信息安全技術可信計算規范可信平臺控制模塊GB50058爆炸危險環境電力裝置設計規范GB50116火災自動報警系統設計規范GB/T51072110(66)kV～220kV智能變電站設計規范DL/T476電力系統實時數據通信應用層協議DL/T860（所有部分）電力自動化通信網絡和系統DL/T1100.1電力系統的時間同步系統第1部分：技術規范DL/T5003電力系統調度自動化設計規程NB/T42150低壓電涌保護器專用保護裝置IEC60870-5-101遠動設備及系統第5-101部分：傳輸規約基本遠動任務的配套標準(Telecontrolequipmentandsystem—Part5-101：Transmissionprotocols—Companionstandardsforbasictelecontroltasks）IEC60870-5-104遠動設備及系統第5-104部分：傳輸規約采用標準傳輸協議子集的IEC60870-5-101網絡訪問（Telecontrolequipmentandsystem—Part5-104：Transmissionprotocols—NetworkaccessforIEC60870-5-101usingstandardtransportprofiles）IEC61850（所有部分）電力公用事業自動化通信網絡和系統（Communicationnetworksandsystemsforpowerutilityautomation）IEC61970（所有部分）能量管理系統應用程序接口（EMS-API）[Energymanagementsystemapplicationprograminterface(EMS-API)]3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1電氣自動化系統electricalautomationsystem實現電氣自動化的監控與運行管理的各類應用系統的總稱。3.2電氣調度自動化系統electricaldispatchingautomationsystem2SH/T****—****為電力系統調度控制與運行管理等業務提供技術支持的各類應用系統的總稱。3.3通信管理機communicationmanagerunit一種通信裝置。實現變電站與調度、生產等主站系統之間的通信，為主站系統實現變電站監視控制、信息查詢和遠程瀏覽等功能提供數據、模型、圖形和文件的傳輸服務。3.4變電站監控系統substationmonitoringandcontrolsystem一種監控系統。通過系統集成優化和信息共享，實現電網和設備運行信息、狀態監測信息、輔助設備監測信息、計量信息等變電站信息的統一接入、統一存儲和統一管理，實現變電站運行監視、操作與控制、綜合信息分析與智能告警、運行管理和輔助應用等功能，并為調度、生產等主站系統提供統一的變電站操作和訪問服務。3.5智能變電站監控系統smartsubstationmonitoringandcontrolsystem一種變電站監控系統。通過系統集成優化和信息共享，實現電網和設備運行信息、狀態監測信息、輔助設備監測信息、計量信息等變電站信息的統一接入、統一存儲和統一管理，實現智能變電站運行監視、操作與控制、綜合信息分析與智能告警、運行管理和輔助應用等功能，并為調度、生產等主站系統提供統一的變電站操作和訪問服務。3.6電氣作業安全管控一體化系統electricaloperationsafetymanagementandcontrolintegratedsystem一種電氣作業安全管理和控制系統。通過應用微機技術、測控技術、視頻技術、通信和網絡技術，實現供配電系統運行、維護、檢修作業過程狀態預警、防誤操作、視頻聯動功能，實現供配電安全管理制度化、流程化和信息化。3.7安全防護securityprotection為防止黑客、病毒及惡意代碼等對電力二次系統發起惡意破壞、攻擊以及其他非法操作導致電力系統事故，采用安全分區，網絡設備專用、橫向隔離、縱向認證等方法保證供配電系統和專用通信數據網安全運行的措施。3.8生產控制大區productioncontrolzone由具有數據采集與控制功能、縱向聯接使用專用網絡或專用通道的供配電監控系統構成的安全區域。通常是指實現對電力一次系統的實時監視、控制，使用電力調度數據網絡或專用通道的區域。3.9管理信息大區managementinformationzone生產控制大區外的，主要由企業管理、辦公自動化系統及信息網絡構成的安全區域，包括自動化系統的WEB發布、APP應用等。3.10橫向隔離lateralisolation在不同安全區間禁止通用網絡通信服務，僅允許單向數據傳送，采用訪問控制、簽名驗證、內容過濾、有效檢查等技術，實現接近或達到物理隔離強度的安全措施。3.11縱向認證verticalauthentication3SH/T****—****采用認證、加密、訪問控制等技術實現數據的遠方傳輸以及縱向邊界防護的措施。3.12站控層stationlevel在變電站（控制室）建立的，可實現集中操作管理的控制級。3.13按配電裝置間隔劃分，就地建立的控制級。3.14過程層processlevel包括由智能一次設備、智能組件構成的智能設備、合并單元和智能終端，完成電能分配、變換、傳輸及其測量、控制、保護、計量、狀態監測等相關功能。過程層也稱設備層。3.15測控裝置measure＆controlunit以微處理機技術為基礎，實現數據采集、處理、傳遞以及控制功能的裝置。3.16智能終端smartterminal與一次設備采用電纜連接，與保護、測控等二次設備采用光纖連接，實現對一次設備測量、控制等功能的智能裝置。3.17防誤操作模塊interlockingoperationworkmodule供操作人員使用的專用于電氣設備防誤操作的人機接口設備，包括防誤主機、顯示器及鍵盤、鼠標等。3.18防誤操作閉鎖interlocking防止對電氣設備進行誤操作的功能。包括：防止誤分、誤合斷路器；防止帶負荷拉、合隔離開關；防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）；防止帶接地線（接地刀閘）送電（合隔離開關）；防止誤入帶電間隔。3.19電氣智能化管理系統ElectricalIntelligentManagementSystem一種智能管理系統。運用機器學習、數據挖掘、人工智能、數字孿生等技術，對全廠電氣設備監測的實時數據與歷史數據進行智能化分析，準確掌握設備運行狀態，實現電氣設備的全生命周期管理。3.20可信計算平臺TrustedcomputingPlatform一種能提供可信計算服務的計算機軟硬件平臺。它基于可信平臺模塊TPM（TrustedPlatformModule以密碼技術為支持，以安全操作系統為核心，可作為信息安全領域中起關鍵作用的體系結構。4縮略語下列縮略語適用于本標準。DCS：分布式控制系統（DistributedControlSystem）EPS：應急電源（EmergencyPowerSupply）GOOSE：面向通用對象的變電站事件（GenericObjectOrientedSubstationEvent）IED：智能電子設備（IntelligentElectronicDevice）4SH/T****—****MES：制造企業生產過程執行系統（ManufacturingExecutionSystem）PRP：并行冗余協議（Parallelredundancyprotocol）SCADA：數據采集與監視控制系統（SupervisoryControlAndDataAcquisition）SOA：面向服務的架構（ServiceOrientedArchitecture）SPD：浪涌保護器（SurgeProtectiveDevice）SSD：低壓浪涌保護器專用保護裝置（specificprotectivedevicesforlow-voltagesurgeprotectivedevice）SNTP：簡單網絡時間協議（SimpleNetworkTimeProtocol）UPS：不間斷電源（UninterruptedPowerSupply）VLAN：虛擬局域網絡（VirtualLocalAreaNetwork）MIS：管理信息系統（ManagementInformationSystems）BDS：中國北斗衛星導航系統（BeiDouNavigationSatelliteSystem）GPS：全球定位系統（GlobalPositioningSystem）IRIG-B：IRIG-B碼（Inter-RangeInstrumentationGroup-B）5總體要求5.1一般規定5.1.1石油化工電氣自動化系統（以下簡稱自動化系統）宜包括：電氣調度自動化系統、變電站監控系統、電氣作業安全管控一體化系統、電氣智能化管理系統。5.1.2自動化系統應遵循“功能合理、技術先進、經濟適用”的要求，其功能與設備配置應滿足石油化工企業電力系統安全穩定及電力系統運維管理要求，技術方案的選擇應結合具體條件通過技術經濟綜合比較確定。5.1.3自動化系統及其設備應能安全、可靠、高效、穩定運行，應便于使用和維護。5.1.4電氣調度自動化系統、變電站監控系統、電氣作業安全管控一體化系統、電氣智能化管理系統應保證數據的一致性、功能的完整性。5.1.5自動化系統應按集成化設置，宜采用面向對象的分層、分布式拓撲架構。5.1.6自動化系統應按照“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的總體要求，從操作系統安全、數據庫安全、安全監視、身份認證、安全授權、網絡和安全設備、性能指標等方面建立系統縱深防御體系，提高系統安全防護水平。5.1.7特大型石油化工企業應配置電氣調度自動化系統，大中型石油化工企業宜配置電氣調度自動化系統。5.1.8石油化工企業宜設置變電站監控系統、電氣作業安全管控一體化系統。根據石油化工企業發展及需要可設置電氣智能化管理系統。5.1.9系統總的供電電源應采用UPS供電。5.1.10系統電纜設計應符合國家及行業相關標準，各級變電站內宜設置專用通信電纜橋架，通信電纜或網線不宜與其他電纜同槽敷設，安裝在配電柜上的IED的通信線纜也不宜與其他電纜混合配線。無法滿足時，應采取避免干擾措施。5.1.11在爆炸危險環境中，自動化系統的設計及所使用的電氣設備的防爆等級及設備保護級別應符合GB50058的有關規定。5.1.12自動化系統應采用節能環保型設備，在安裝、運行和維護過程中均不應對工作人員的健康或周邊環境造成傷害。5SH/T****—****5.1.13石油化工企業根據需要自動化系統可搭建可信計算平臺，其設計應滿足GB/T40650相關要求。5.2功能分區及安全要求5.2.1自動化系統應根據本標準第5.1.6條的要求進行功能安全分區，應劃分為生產控制大區及管理信息大區。5.2.2生產控制大區和管理信息大區應通過單向隔離裝置進行隔離；管理信息大區與外部其他系統的通信應通過防火墻隔離。5.2.3生產控制大區跨公共區域的變電站二次系統與電氣調度自動化系統之間的網絡通信應采取安全防護措施。5.3自動化系統架構典型的電氣自動化系統總體架構見附錄A中的圖A.1和圖A.2。5.4通信網絡5.4.1電氣調度自動化系統和變電站監控系統之間的通信網絡可采用雙星型以太網，也可采用雙環型以太網或星型-環形組合方式。5.4.2電氣作業安全管控一體化系統和電氣智能化管理系統宜單獨組網，可采用星型以太網結構或環網結構，也可采用星型-環形組合方式。5.4.3總變配電所（區域或中心變電所）保護、測控裝置應采用雙網冗余通信，其他配電所6kV及以上電壓等級的保護、測控裝置宜采用雙網冗余通信，380V（660V）電壓等級的保護、測控裝置可采用單網通信。5.4.4對于變電站監控系統，有人值守的變配電所站控網應按雙網冗余配置，站控單元應按雙機冗余配置。無人值守的變配電所中6kV及以上電壓等級站控網宜按雙網冗余配置，站控單元宜按雙機冗余配置；380V低壓等級站控網可按單網配置，站控單元可按單機配置。5.5系統時鐘5.5.1電氣自動化系統應采用統一的授時系統，系統時鐘應支持同時接入BDS、GPS等衛星對時系統并進行不同系統間的無延時切換，應以BDS信號為主、GPS信號為輔。5.5.2時鐘裝置不應少于2個以太網口，且具備SNTP網絡對時功能。5.5.3衛星主時鐘裝置的精度不應大于100ns。5.5.4衛星主時鐘宜放置在調度總站，變電站監控系統宜設置衛星分時鐘裝置，與下一級變電所可通過IRIG-B碼對時擴展。未設置調度總站的應在變電站監控系統設置衛星時鐘裝置。5.5.5總變配電所保護、測控宜采用IRIG-B碼對時，35kV及以下電壓等級的保護、測控裝置可通過網絡進行對時，有條件時亦可采用IRIG-B碼對時。5.5.6系統時鐘其他設計應符合GB/T33591及DL/T1100.1的相關規定。6電氣調度自動化系統6.1一般規定6.1.1系統應滿足國家、電力行業的相關標準和文件、滿足國家信息安全有關標準要求、滿足石油化工企業電網調度控制業務的需求。6.1.2系統的效能應滿足生產工藝和生產能力要求，并應滿足維護或故障情況下生產能力的要求。6.1.3系統應滿足可靠的自動化信息采集和傳送要求，包括遙信、遙測、遙控、遙調，宜結合安全監控、運行調度和保證電能質量的要求確定。6SH/T****—****6.1.4變電站與相應的調度端間應設置至少1個獨立的遠動通道或調度數據網，自動化通道應在通信設計中統一規劃。6.1.5宜采用全分布、開放式系統結構，與企業MIS系統的數據通信采取單向物理隔離措施。6.1.6系統的主要設備應采用冗余配置。6.1.7操作員工作站應采用雙機冗余配置，負責各子站數據的監視和處理，并對各子站設備進行控制操作。6.1.8宜配置電子式、實時、聲光、智能顯示屏，顯示屏接口應符合局域網連接方式。6.1.9主站與子站、子站與子子站間的數據通信協議應符合IEC60870-5-104、DL/T476等相關規6.1.10系統應按安全分區、網絡專用的基本原則配置二次系統安全防護設備。6.1.11系統其他設計應符合GB/T13730及DL/T5003的相關規定。6.2系統結構與通信網絡6.2.1主站與所轄各子站之間應有兩個獨立的通信通道。6.2.2系統應支持網絡冗余備份。6.2.3主站與所轄各子站及設備之間的通信通道應采用獨立網絡。6.2.4系統主干網應采用千兆以太網，帶寬不應小于1000Mbit/s，各所轄子站的通信條件應滿足系統應用需求。6.2.5網絡交換機備用端口應有20％冗余；主干網交換機應具有第三層交換功能，可劃分虛擬子網。6.3軟件要求6.3.1系統應能實現對硬件平臺和操作系統的自適應。6.3.2系統宜建立統一的應用支撐平臺。該平臺可滿足集成已有的業務應用模塊/系統，也可滿足作為新建業務應用模塊的支撐平臺。統一應用支撐平臺可對實時數據庫、關系型數據庫、文件型存儲進行管理和查詢；宜具備圖形工具、報表工具、曲線工具、告警服務、任務管理、數據管理、流程管理、工作流引擎、前置通信、網絡管理等多種工具和支持技術。6.3.3系統宜具有數據采集與實時監控、電網計算與優化分析、運行操作與調度管理、經濟運行與輔助決策的功能。6.3.4系統軟件功能應符合下列規定：a）應具有數據采集與實時監控功能，包括數據采集與處理、實時運行監視、事件及報警處理、控制與調節、報表服務管理、綜合智能告警等。b）系統軟件可按需配置電網計算與優化分析、運行操作與調度管理、經濟運行與輔助決策等應用模塊。6.4硬件要求6.4.1系統物理架構6.4.1系統物理架構上應分為生產控制大區及管理信息大區，系統物理架構見附錄A中的6.4.2系統硬件平臺應支持不同廠商的服務器及工作站。6.4.3調度主站自動化系統物理架構見附錄B中的圖B。6.4.2服務器及工作站系統服務器應采用多CPU系統、高帶寬系統總線、I/O總線；系統應具備集群技術和系統容7SH/T****—****錯能力。服務器應采用雙電源供電。每臺服務器的存儲容量除滿足CPU平均負荷率和應用功能要求外，磁盤應留有60％的備用容量。數據前置采集服務器應采用雙機冗余熱備份設計，應具有自診斷功能。SCADA服務器應由兩臺熱備用的服務器組成，任何一臺服務器的故障不應影響整個系統的運6.4.3網絡交換機網絡交換機應滿足無風扇、雙電源冗余、寬溫度適應范圍的要求，應使用工業用電源端子。所有網絡交換機應具備網絡風暴抑制功能。網絡交換機應支持物理鏈路診斷，應包括斷路、短路、光功率診斷等。主干網交換機應支持配置自動檢查功能，應包括端口、VLAN、鏡像端口、路由等。6.4.4實時性指標要求系統性能指標應符合國家及行業標準，并應滿足項目建設方管理的要求。7變電站監控系統7.1一般規定7.1.1系統應按工程建設項目規模、電壓等級、變電站層級、監控需求在項目建設過程中進行整體規劃設計。7.1.2系統應配置數據采集、運行監視、操作控制、智能告警、故障分析等軟硬件設備。智能變電站尚應配置源端維護與數據辨識等軟硬件設備。7.1.3系統應采用開放式分層分布結構，由站控層、間隔層、設備層構成。站控層設備宜按照變電站遠景規劃配置，間隔層設備按工程實際建設規模配置，但應預留擴建備用余量。7.1.4各級變電站（所）監控系統設計應統一技術標準，采用一體化、模塊化、智能化的模式設計，應實現各級變電站（所）監控系統間的一體化運行，模型、數據、畫面的源端維護與系統共享。7.1.5變電站監控系統的各種應用功能應采用模塊化方式設計，遵循統一接口原則，接入監控系統平臺實現信息交互和一體化運行。7.1.6新建工程項目的變電站監控系統宜采用符合DL/T860或IEC61850標準的系統結構，改擴建項目宜采用與原標準體系相融合的標準體系結構。7.1.7系統軟件應支持多種安全操作系統，應支持多用戶、多任務并符合開放性標準，應支持通用數據庫并符合IEC61970標準。7.1.8如有需求，可配置穩控系統、故障錄波系統、保信子站等系統。7.1.9系統的高、低壓設備監控系統中，其高、低壓設備宜分別設置數據采集通道。7.1.10系統的通信網絡宜規劃設計獨立網絡通道。7.1.11超大型、大型石油化工企業變電站監控系統如有安全要求時，可按相關規范對監控數據流進行安全分區。7.1.12中小型石油化工企業或電壓等級低的變配電所可靈活配置監控系統網絡構架及系統軟硬件設7.1.13未設置電氣調度自動化系統的變電站監控系統應按本標準第6章的要求配置相關接口。7.1.14系統宜設置與監控系統聯動的視頻監控系統。8SH/T****—****7.1.15系統配置及功能要求應根據項目規模、項目產業鏈特點、電壓等級、變電站級數及用戶管理需求，在滿足相關規定的基礎上配置軟硬件設備。7.1.16系統性能指標應符合現行國家及行業標準，并應滿足項目建設方管理的要求。7.2系統架構7.2.1智能變電站監控系統宜根據建設規模、產業鏈區塊、管理區塊、電壓等級等因素設置主站、區域站、子站、子子站等，變電站監控主站宜設置在總降壓站或中心變電站。7.2.2主站應能全方位監視控制工廠各級變電站的電氣設備運行，區域站應監視控制區域站及下屬子站的電氣設備運行，子站應監視控制自身及下屬子子站的電氣設備運行，子子站應監視控制自身變電站電氣設備的運行。7.2.3采集數據流宜從下級變電站向上級變電站逐級傳送。7.2.4智能變電站監控系統應按功能分為站控層、間隔層、過程層，其構架應按GB/T51072進行搭7.2.5智能變電站監控系統主站的主機（含各種應用功能數服務器）、主網絡交換機、歷史數據庫、實時數據庫等設備配置宜選用雙重化配置。7.2.6智能變電站監控系統內當傳遞GOOSE信號時，相關聯設備應組成同一網絡，并應提供GOOSE信號在同一網內傳輸路徑。7.2.7系統典型網絡拓撲結構見附錄C中的圖C.1、圖C.2和圖C.3。7.3通信7.3.1系統應搭建高速工業以太網通信網絡架構。7.3.2變電站監控主站、區域站、子站、子子站的站間通信宜采用雙網星型結構，帶寬應不低于千兆級，應采用光纜通信。7.3.3變電所間隔層設備（包含保護裝置、穩控裝置、測控裝置、智能儀表及其他智能設備等）宜通過交換機與站控層以太網鏈接，可采用電口或光口方式連接；網絡傳輸速率應不低于100M/s；網絡結構宜采用雙網或含單IP地址的PRP通信方式、環網，宜設置交換機擴建的備用接口。7.3.4變電站（所）站控層設備通信應采用雙以太網結構。7.3.5系統可根據企業規模、管理模式需求確定通信網絡架構。其架構宜符合下列方式：a）集中方式：1）子子站、子站、區域站的設備數據宜通過交換機、通信管理機直接上傳至主站，設備數據在主站處理，宜通過主站對全廠變電站進行監視及操作控制；2）區域站、子站、子子站站控層可不設置監控主機，只設置網絡層設備；3）當區域站、子站、子子站有值班監控操作要求時，可將主站監控信息鏡像送至值班場所遠程工作站。b）分散集中方式：1）宜設置若干個區域主站（區域站或中心站），每個區域主站可按本標準7.3.5a)1)的要求配置設計。2）各區域主站加工處理后的信息可平行送至上級主站（集控站或調度站），在主站對全廠變電站進行監視控制；3）各個區域主站宜負責各自區塊的變電站（所）的電氣設備監視及操作控制。c）全分散方式：當管理需求分散布置時，在各層級變電站宜單獨設置站控層、間隔層設備及網絡設備，各變9SH/T****—****電站（所）可單獨處理本變電站（所）的電氣設備信息并監控本站的電氣設備。可將設備信息處理后上傳至主站（集控站或調度站），主站也可監控各級變電站。7.3.6變電站低壓設備通信應符合下列規定：a）石油化工企業生產裝置低壓電氣設備數量大，信息量大，在設計階段應對低壓電氣設備通信系統進行整體規劃。b）應按低壓設備的數量、信息采集量、傳輸距離、管理需求確定低壓設備的通信方式：1）低壓電氣設備的運行控制信息應直接上傳至本變電站（所）的監控系統，低壓電氣設備運行控制信息宜通過專用通信通道上傳至站控層網絡，不宜與中壓間隔層設備共用信息傳輸通道；當生產工藝人員需了解低壓電氣設備運行控制信息時，還應按工藝系統要求將低壓電氣設備運行的基本信息上傳至工藝生產控制（DCS）系統；2）通信規約可使用MODBUS，信息量大時也可使用PROFIBUS或其他工業控制用通信協議。c）低壓電動機運行信息數據可采用單網通信。通信規約可采用MODBUS或PROFIBUS等其他工業控制用通信協議。7.3.7系統通信網絡除滿足變電站自身電氣運行及控制信息的傳送外，還應設置下列接口：a）主站與工廠調度監控系統的接口,如沒有設計調度系統，則應按本標準第6章配置要求，預留與上級電網調度系統的接口及其他代替調度功能的其他接口；b）與變電站其他智能設備的接口，包括直流屏、UPS、EPS、環境溫度變送器等；c）與變電站監控其子系統的接口，包括電氣火災監控子系統等；d）與其他電氣自動化系統的接口，包括電氣作業安全管控一體化系統，電氣智能化管理系統等；e）與工廠生產管理系統的接口，包括MES、能源管理系統、設備管理系統等；f）如需要的其他接口，包括多種能源接入系統、用電需求側管理系統、用電需求側響應等。7.4安全要求7.4.1與電網接口的關口變電站應按國家和行業相關標準配置相應安全防護設備，變電站監控系統軟硬件選型應滿足安全防護的要求。7.4.2石油化工企業各級變電站監控系統之間通過專用數據網絡傳輸數據時可不設置隔離裝置；當企業變電站之間跨越公共區域時，可根據實際情況確定是否設置安全隔離設施或通過其他措施（監控或對通信線路進行有效保護）實現安全防護。7.4.3下級變電站監控系統應按照主站的安全分區和網絡設備配置要求，配置網絡設備及通信網絡。7.4.4石油化工企業可根據需要決定設置變電站監控系統網絡安全監視平臺，實現對電力二次系統安全設備運行狀況實時監控。7.5數據采集與處理7.5.1變電站監控系統數據采集與處理應包括：a)對供配電系統一次設備、二次設備運行數據進行采集處理與交換。b)對變電站輔助設備的數據采集。c）實現與上下級電網的運行數據交換。7.5.2數據采集具體內容、范圍、頻率、精度與處理要求應符合國家及行業相關標準。7.6其他要求7.6.1變電站監控系統站控層設備宜單獨組屏，應設置滿足計算機運行要求的場所。7.6.2變電站監控系統主機宜選用框架式結構單獨組屏。SH/T****—****7.6.3石油化工企業當需要建設智能變電站時，應滿足GB/T51072標準要求。8電氣作業安全管控一體化系統8.1一般規定8.1.1系統應實現各應用模塊的信息集中儲存、共享和界面集成，并應通過綜合顯示系統集中顯示。8.1.2系統應具備統一權限管理功能，應能滿足多地點、多班組交叉作業的操作要求。8.1.3系統應滿足企業在供電系統故障或異常時應急操作的要求。8.1.4當單個或部分功能模塊的故障或退出時，不應影響系統中其他模塊功能。8.2系統結構及通信8.2.1系統應采用開放式分層分布式結構，由站控層、間隔層、設備層組成。8.2.2安全管控數據網、視頻信息網宜分別單獨組網。8.2.3視頻網絡信息宜采用分布式存儲方式，在各子站設置網絡視頻存儲單元，攝像機應采用網絡高清攝像機，視頻監控的存儲時間宜為3個月。8.2.4系統間隔層設備和站控層設備間通信宜采用電力系統標準協議，如MODBUS、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC61850標準協議等。8.2.5系統應具備與變電站監控系統的信息交互接口，接口協議宜采用IEC60870-5-101、IEC60870-5-104或IEC61850標準協議。8.3系統配置8.3.1安全管控主站系統應配置服務器、工作站、綜合顯示設備、交換機等設備及安全管控系統軟件，系統軟件應能集成管理整個系統。8.3.2主站系統服務器、交換機應采用冗余配置。8.3.3安全管控站端系統站控層應配置工作站（或模擬屏、液晶觸摸屏）、電腦鑰匙及通信柜等設備，應實現對本站及下級站電氣設備操作的安全管控。8.3.4站端系統間隔層宜配備適當數量的防誤鎖具、遙控閉鎖繼電器，根據需要可配備攝像機等安全管控設備。8.3.5獨立低配的間隔層設備應通過通信裝置接入到上級站統一管理。8.4系統功能8.4.1安全管控系統除應實現基本電氣五防功能外，根據需要可選擇下列功能模塊：a）可視化防誤操作；b）工作票、操作票管理；c）地線監測及操作管理；d）壓板監測及操作管理；e）智能鎖具管理；f）設備巡檢管理；g）安全工器具管理；h）檢修隔離管理；i）綜合顯示系統。8.4.2可視化防誤操作模塊應實現變電站防誤、集控防誤、遙控閉鎖、唯一操作權管理、視頻聯動、SH/T****—****緊急鑰匙管理等功能，可實現驗電防誤一體化、視頻分析、智能操顯等功能。8.4.3工作票、操作票管理模塊應具備電子化、圖形化開票及操作內容防誤邏輯校驗等功能，該模塊功能應滿足GB26860的要求。8.4.4地線管理模塊應能夠跟蹤和檢測接地線在現場所掛接的位置及狀態，并實現地線的存取管理、防誤操作等功能。8.4.5壓板管理模塊應具有變電所壓板狀態采集、上傳、在線監視及壓板防誤操作等功能。8.4.6智能鎖具管理模塊宜配置與可視化防誤模塊兼容型電腦鑰匙，應具有通過權限設置區分管理防誤及非防誤類鎖具的功能。8.4.7設備巡檢模塊應具有規劃巡檢路線、制定巡檢任務、巡檢點簽到、抄表、臨時缺陷管理、生成巡檢及設備狀態報表等功能。系統可根據需要設置視頻巡檢、機器人巡檢設備，應滿足在線智能巡檢的要求。8.4.8安全工器具管理模塊應具有對站內安全工器具存取管理、生命周期管理、工作票關聯等功能。8.4.9檢修隔離模塊應具有對檢修隔離面的一次設備防誤操作閉鎖功能。8.4.10綜合顯示系統宜具有模擬屏、液晶拼接系統、LED點陣顯示等功能。8.5典型設備配置及性能要求系統典型設備配置、各級變電所防誤設備配置的原則、系統性能指標要求分別見附錄D的表D.1、表D.2、表D.3-1、表D.3-1。9電氣智能化管理系統9.1一般規定9.1.1系統宜采用基于大數據、云計算、物聯網、移動互聯網、人工智能等技術的工業互聯網平臺。9.1.2系統宜采用云化（私有云或公有云）結構，滿足硬件資源動態分配及按需擴展的要求。9.1.3系統宜采用SOA并提供服務接口，接口接入應進行權限確認。9.1.4系統宜包括數據采集服務器、歷史數據儲存服務器、應用服務器、以及工程師站主機，應用服務器和數據采集服務器應支持橫向擴展。9.1.5系統宜支持實時數據庫、關系型數據庫、時序數據庫、列式數據庫等，宜支持數據庫集群功能及大數據存儲。9.1.6系統宜提供機器學習算法和模型庫，宜支持對各類感知設備數據和各智能化子系統數據進行模型訓練與發布，并應具備設備分析診斷與故障預警功能。9.1.7系統應支持設備狀態檢修功能，根據設備的健康狀態應提出不同的檢修要求，并應提供檢修建議和檢修指導。9.1.8系統應提供低代碼開發平臺并可預制組件庫，實現數據可視化界面定制功能。9.1.9系統應支持數字孿生技術，可建立全廠電氣設備仿真模型，實現設備全生命周期的監測。9.2系統架構9.2.1電氣智能化管理系統宜由邊緣層、基礎服務層、應用層組成，并用分層、分布、開放式網絡系統實現連接。平臺架構圖宜采用附錄E中的圖E.1。9.2.2邊緣層宜通過采集各電氣設備的傳感數據，以及異構數據的協議轉換與邊緣處理，構建電氣智能化的數據基礎。邊緣層宜具備協議解析、數據預處理，邊緣設備管理等功能。9.2.3基礎服務層宜包括存儲服務，模型服務，計算服務，大數據服務，人工智能算法服務，日志服務，消息服務，認證與鑒權服務，緩存服務和配置中心服務等。SH/T****—****9.2.4應用層宜利用數據分析與挖掘技術，處理海量數據，提供多種應用場景服務（如變壓器健康管理、開關柜健康管理，電動機在線監測等）。可根據已訓練完成的算法模型，實現設備狀態監測、故障診斷、智能預警。應用層宜具備數據孿生等多樣化的數據可視化展示方式。9.3系統網絡架構9.3.1網絡拓撲結構宜采用環型、星型或兩種結合的方式。系統與子系統交互協議宜采用IEC60870-5-104或IEC61850標準協議。9.3.2站間的通信網絡應采用高速工業以太網組成，傳輸帶寬應不低于100M/s,部分中心交換機之間的連接宜采用1000Mbit/s數據端口互聯，可通過劃分VLAN將網絡分割成不同的邏輯網段。9.3.3系統應配置WEB服務器，WEB服務器應設置于信息管理大區。9.3.4在超大型及大中型石化企業中宜按照集控站模式配置，集控站應包含主站及子站。集控站模式網絡架構圖見附錄E中的圖E.2。9.3.5其他石油化工企業中可按照單站模式配置，其網絡架構圖見附錄E中的圖E.3。9.4電氣智能化系統功能設計要求9.4.1中高壓開關設備智能化子系統石油化工企業根據需要可設置中高壓開關設備智能化子系統。系統應采集斷路器，隔離刀閘，接地刀閘等設備的實時狀態數據。系統應采集開關設備機械特性數據（如超程、反彈、開距、合分閘速度、合分閘時間等電氣特性數據（合分閘線圈電流、儲能電機電流、刀閘電控系統驅動電機電流等）。系統應采集開關關鍵點的溫度，濕度等數據，分析部件溫升與其他相關參數的相關性，對接觸電阻分布情況進行監測統計，應用大數據技術對溫升進行異常預警。系統應采集開關設備局部放電數據，對GIS開關，系統宜采集SF6氣體相關數據，并對歷史數據進行統計分析，識別增長趨勢，對放電特征進行分析，識別不同的放電類型。系統宜記錄開關開斷的電流，并宜根據故障電流對開關電壽命進行預測。系統宜具有開關設備一鍵順控及開關狀態視頻識別功能。當采用一鍵順控功能時，開關設備應選擇電動手車/電動接地刀閘。系統宜具有開關室/站場的環境、溫度、視頻、門禁等檢測與控制功能。視頻傳感器載體宜采用吸頂式導軌機器人，具備通道條件的，可采用具備自動充電功能的輪式可移動機器人。9.4.2變壓器智能化子系統石油化工企業根據需要可設置變壓器智能化子系統。系統應采集變壓器電氣量（負荷、系統電壓、電流、功率因數等），計算實時負荷率，并應對歷史負荷率情況進行分級統計。系統應統計過負荷次數和持續時間，計算過負荷壽命折損。系統可采集繞組、一次接線端子溫度及環境溫度等溫度數據，列出溫度和溫升曲線，通過對電流與溫度和溫升的相關性分析識別異常發熱。系統可采集局部放電數據、鐵芯接地電流數據，對于油浸式變壓器,可采集油色譜氣體含量數據，依據數據進行異常判斷及健康預測。系統宜具有分析其高壓套管絕緣狀況的功能，通過數據采集與分析，呈現高壓套管的介質損耗角正切值，對三相套管的泄漏電流進行向量合成分析，系統算法應能避免現場儀器受溫濕度影響出現數據偏移時的誤報警。SH/T****—****9.4.3低壓配電智能化子系統石油化工企業根據需要可設置低壓配電智能化子系統。系統應具有智能預警功能，可包括使用壽命預警、故障預警、超溫預警、過流預警、漏電預警等。系統應具有智能聯動保護功能。系統應具有智能故障分析、智能數據統計、智能數據存儲功能。系統宜具有定期維護保養等智能提醒服務功能。系統應具有對低壓成套設備所處環境溫度、濕度及對成套設備關鍵部位或關鍵單元溫度在線監測功能。系統應具有一次設備運行狀態及告警功能，宜具有一次設備健康狀態診斷結果及預警等功系統應具有二次設備運行狀態及告警功能，應發出裝置軟壓板狀態、自檢狀態、設備通信狀態及告警信號；宜具有二次設備與二次回路健康狀態診斷結果及預警信號等。9.4.4電容器智能化子系統石油化工企業的電容器設備根據需要可設置電容器智能化子系統。系統應采集系統電壓、電流信號，分析其各次諧波含量。系統應能對電容器電容值、串聯電抗器電抗率、系統介質損耗角正切值、三相不平衡電壓等進行監測計算，宜對電容器頂面溫度進行監測以發現異常發熱單元。9.4.5電動機智能化子系統重要或易損電動機可根據需要設置電動機智能化子系統。系統應支持不同類型和不同電壓等級的電動機。系統應具有電動機繞組匝間/相間短路等異常狀態監測及診斷、預警等電氣故障監測功能。系統應具有電動機轉子斷條、氣隙偏心等機械故障監測及診斷、預警功能。系統傳感器應便于安裝，可采用電流頻譜等原理實現。9.4.6智能照明子系統石油化工企業根據需要可設置智能照明子系統。系統可采集每盞燈的電流、電壓、功率和用電量。系統可顯示每盞燈的開/關狀態并識別被控燈的健康狀況。系統應具有設備網絡掉線或異常實時報警功能。系統應具備智能照明控制方案，應具有人性化照明、節能及延長燈具壽命等功能。9.4.7電氣火災監控子系統石油化工企業根據消防需要可設置電氣火災監控子系統。系統應實時在線監測導致電氣火災發生的配電線路及設備的異常電流或小故障電流，包括故障電弧、剩余電流、線纜或接線位置溫升等數據信息，應對各報警信息進行智能化分級處置，并預留與變電站監控系統的通信接口。系統其它技術要求應符合GB50116的規定。9.4.8接地電阻在線監測子系統SH/T****—****重要的變電站、工藝裝置、罐區，根據需要宜設置統一的接地電阻在線監測子系統。應根據監測特定位置或接地裝置接地電阻值并通過在線傳輸方式，進行接地電阻的實時數據上傳。9.4.9電涌保護在線監測子系統低壓配電電源回路及控制操作電源回路等，企業根據需要可設置統一的電涌保護在線監測子系統。對廠區范圍內的SPD根據需要可進行實時在線監測與報警，應對雷擊次數、雷電流強度、電涌保護器安裝位置、電涌保護器性能、電涌保護器預期壽命進行智能化監測；應對電涌保護器劣化出現的連續最大工作電壓（壓敏電壓）下降或者純電阻漏電流增大進行在線監測剩余壽命。系統使用的SSD應滿足NB/T42150技術要求，且系統應對SSD的工作情況進行智能化檢測。系統應包含數據集中管理裝置，并應具有數據處理、分析、儲存、顯示、通信和協議轉換等功能。9.4.10雷暴預警子系統重要的儲罐區宜設置雷暴預警子系統。系統應及時、準確地預報當地雷擊活動情況，對處在工作狀態的易燃易爆場所儲罐、人員高度集中場所應提供預警信息。系統應24h不間斷實時檢測服務范圍區域的大氣電場強度，預警時間不應小于30min。系統應支持雷暴預警分級功能。系統其它技術要求應符合GB38121的規定。9.5移動端應用程序9.5.1應基于主流操作系統的智能手機作為平臺，應能與生產管理大區自動同步信息，提供實時監測、運行分析、健康診斷、故障預警等功能。9.5.2移動端應用程序應支持人臉識別、語音識別登錄、認證。9.5.3移動端應用程序可作為電氣智能化系統采集電氣設備的視頻/音頻數據的輸入接口，并可實現和電氣智能化系統之間的雙向視頻/音頻數據的交互，傳輸巡檢過程中電氣設備的聲音、圖像、視頻等數據，并能啟動消缺流程。9.5.4移動端應用程序應能根據電氣智能化系統對各電氣設備狀態的預判結果做出不同的巡視建議。9.5.5移動端應用程序應能接受派工信息，支持現場巡檢指導功能。9.5.6移動端應用程序應支持人員定位，支持班組人員管理等功能。SH/T****—****（資料性附錄）石油化工企業電氣自動化系統架構A.1石油化工企業電氣自動化系統完整架構見圖A.1。圖A.1石化企業電氣自動化系統完整架構A.2針對中小型石油化工企業或不設置調度系統的企業，上述系統可以根據需要簡化配置，宜配置電氣集控系統進行統一運維管理，見圖A.2。圖A.2配置電氣集控系統的電氣自動化系統架構SH/T****—****（資料性附錄）調度自動化系統物理架構調度主站自動化系統物理架構見圖B。圖B調度主站自動化系統物理架構SH/T****—****（資料性附錄）變電站監控系統典型網絡拓撲圖C.1集中方式的變電站監控系統典型網絡拓撲圖見圖C.1。圖C.1集中方式的變電站監控系統典型網絡拓撲圖C.2分散集中方式的變電站監控系統典型網絡拓撲圖見圖C.2。SH/T****—****圖C.2分散集中方式的變電站監控系統典型網絡拓撲圖C.3全分散方式的變電站監控系統典型網絡拓撲示意圖見圖C.3。圖C.3全分散方式的變電站監控系統典型網絡拓撲圖SH/T****—****（資料性附錄）電氣作業安全管控一體化系統典型設備配置及性能指標要求D.1電氣專業安全管控一體化系統典型設備配置見表D.1要求。表D.1典型設備配置2臺臺1套1套1套套1套套把把1套1臺1面1面臺1臺2套1臺套臺SH/T****—****表D.1典型設備配置（續）套臺面1套套1套面D.2各級變電所防誤設備典型配置見表D.2。表D.2各級變電所防誤見配置要求臺SH/T****—****D.3各系統和防誤裝置的性能參數要求見表D.3-1和表D.3-2。表D.3-1系統性能參數100%表D.3-2防誤裝置性能要求SH/T****—****（資料性附錄）電氣智能化管理系統架構E.1電氣智能化管理系統的平臺架構見圖E.1。圖E.1電氣智能化管理系統架構E.2電氣智能化管理系統集控站模式典型網絡拓撲見圖E.2。SH/T****—****圖E.2電氣智能化管理系統集控站模式E.3電氣智能化管理系統單站模式典型網絡拓撲見圖E.3。圖E.3電氣智能化管理系統單站模式SH/T****—****參考文獻[1]GB/T2887－2011計算機場地通用規范[2]GB/T12326－2008電能質量電壓波動和閃變[3]GB/T13729－2019遠動終端設備[4]GB/T14598.24－2017量度繼電器和保護裝置第24部分：電力系統暫態數據交換(COMTRADE)通用格式[5]GB/T17626（所有部分）電磁兼容試驗和測量技術[6]GB/T22239－2019信息安全技術信息系統安全等級保護基本要求[7]GB/T26862－2011電力系統同步相量測量裝置檢測規范[8]GB/T26865.2－2011電力系統實時動態監測系統第2部分：數據傳輸協議[9]GB/T30137－2013電能質量電壓暫降與短時中斷[10]GB/T30155－2013智能變電站技術導則[11]GB/T31994－2015智能遠動網關技術規范[12]GB/T32897－2016智能變電站多功能保護測控一體化裝置通用技術條件[13]GB/T32919－2016信息安全技術工業控制系統安全控制應用指南[14]GB/T34132－2017智能變電站智能終端裝置通用技術條件[15]GB/T36572－2018電力監控系統網絡安全防護導則[16]GB/T37546－2019無人值守變電站監控系統技術規范[17]GB38755－2019電力系統安全穩定導則[18]GB50059－201135kV～110kV變電站設計規范[19]GB/T50609－2010石油化工工廠信息系統設計規范[29]DL/T596－2021電力設備預防性試驗規程[32]DL/T687－2010微機型防止電氣誤操作系統通用技術條件[33]DL/T723－2000電力系統安全穩定控制技術導則[34]DL/T890（所有部分）能量管理系統應用程序接口（EMS-API）[35]DL/T1146－2009DL/T860實施技術規范[36]DL/T1171－2021電網設備通用數據模型命名規范[37]DL/T1230－2016電力系統圖形描述規范[38]DL/T1403－2015智能變電站監控系統技術規范[39]DL/T1661－2016智能變電站監控數據與接口技術規范[40]DL/T5002－2021地區電網調度自動化設計規程[41]DL/T5136－2012火力發電廠、變電站二次接線設計技術規程[42]DL/T5149－2020變電站監控系統設計規程[43]DL/T5226－2013發電廠電力網絡計算機監控系統設計技術規程[51]NB/T420443.6kV～40.5kV智能交流金屬封閉開關設備和控制設備[49]SH/T3060石油化工企業供電系統設計規范[50]SH/T3038石油化工裝置電力設計規范[44]T/CEC180－2018發電廠監控系統信息安全評估導則[45]國家發展和改革委員會主任辦公會.電力監控系統安全防護規定:中華人民共和國國家發展和改革委員會令第14號.2014.[46]國家能源局.關于印發防止電力生產事故的二十五項重點要求的通知:國能安全[2014]161號.SH/T****—****[47]國家能源局.關于印發電力監控系統安全防護總體方案等安全防護方案和評估規范的通知:國能安全[2015]36號.[48]國家電力監管委員會主席辦公會.電力二次系統安全防護規定:國家電力監管委員會令第5號.SH/T****—****本標準用詞說明1為便于在執行本標準條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：1）表示很嚴格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”；2）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不得”；3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準執行的寫法為：“應符合……的規定”或“應按……執行”。SH/T****—****中華人民共和國石油化工行業標準石油化工電氣自動化系統設計規范條文說明SH/T****—****制定說明《石油化工電氣自動化系統設計規范》（SH/T3×××-202X），經中華人民共和國工業和信息化部公告第××號批準發布，自202×年××月××日實施。本標準制定過程中，編制組先后對石化行業大型煉化一體化項目海南煉化、青島煉化、石家莊煉化、天津石化等電氣自動化系統進行了實地運行情況考察，分別對電氣調度自動化、變電站監控系統、安全管控一體化、智能化管理系統等進行了專題調研，取得詳盡的技術參數。同時參考了國內外的先進技術法規和技術標準內容，在廣泛征求意見的基礎上審查定稿。為便于廣大設計、制造、施工、科研、學校等單位有關人員在使用本標準時能正確理解和執行條文規定，《石油化工電氣自動化系統設計規范》》編制組按章、條順序編制了本標準的條文說明，對條文規定的目的、依據以及執行中需注意的有關事項進行了說明。但是，本條文說明不具備與標準正文同等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握標準規定的參考。SH/T****—****3術語和定義 305總體要求 305.1一般規定 305.2功能分區及安全要求 305.4通信網絡 305.5系統時鐘 306電氣調度自動化系統 306.1一般規定 306.2系統結構與通信網絡 307變電站監控系統 307.1一般規定 307.2系統架構 317.3通信 317.4安全要求 317.6其他要求 318電氣作業安全管控一體化系統 318.1一般規定 318.2系統結構及通信 318.3系統配置 328.4系統功能 329電氣智能化管理系統 329.1一般規定 329.5移動端應用程序 32SH/T****—****石油化工電氣自動化系統設計規范3術語和定義3.8本術語參考了DL/T687-2010的術語以及石化企業的管理制度。5總體要求5.1一般規定5.1.6從安全角度對系統提的整體要求，參考發改委14號令。5.1.7大中型石化企業的電氣系統通常設置電壓等級為110kV（我國東北地區局部為66kV）及以上總（區域）變電所，考慮到大中型石化企業的電氣管理模式，推薦設置電氣調度自動化系統。5.2功能分區及安全要求5.2.1對安全區的內容作出定義，參照了國家能源局《關于印發電力監控系統安全防護總體方案等安全防護方案和評估規范的通知》（國能安全[2015]36號）的相關規定。5.2.2參考國家發展和改革委員會《電力監控系統安全防護規定》（中華人民共和國國家發展和改革委員會令第14號）和國家能源局《關于印發電力監控系統安全防護總體方案等安全防護方案和評估規范的通知》（國能安全[2015]36號），對不同人員管理，不同業務，進行防火墻隔離。5.4通信網絡5.4.3中高壓保護信息很重要，故建議雙網。5.5系統時鐘5.5.1本條的規定是為了保證可靠對時。5.5.3本條對衛星主時鐘裝置的精度提出要求，如有同步向量測量裝置不應大于1us。5.5.5開關柜安裝的綜保，如配置對時擴展裝置，成本較高，安裝不太方便，故可不配。6電氣調度自動化系統6.1一般規定6.1.6系統的主要設備通常包括前置采集服務器、SCADA服務器、歷史數據服務器、主干網交換機等。6.2系統結構與通信網絡6.2.3系統與各所轄變電站和設備之間的通信通道要采用獨立網絡,不能用公網通信通道來實現對電網設備的控制和遠程操作。7變電站監控系統7.1一般規定7.1.1石油化工企業生產工藝及規模千差萬別，對變電站監控系統的需求也千差萬別，本條要求在項目建設過程中需要進行整體規劃設計。SH/T****—****7.1.8本條提出的是當項目“如果有需求”則可以配置的內容，不是硬性規定。7.1.11本條強調的是：當項目如有具體安全防護要求時，可以按照相關規范進行安全分區。7.1.13本條規定當石油化工企業變電站監控系統不設置調度自動化系統時，要配置與上級電網相關的系統接口。7.1.14實踐證明視頻監控與監控系統聯動可以第一時間獲取操作設備的現場實際狀態，故本條推薦石油化工企業變電站監控系統設置與監控系統聯動的視頻監控系統。7.1.16本條沒有具體規定變電站監控系統的性能指標，可以按照相關國家及行業標準設計，并滿足項目建設方管理要求。7.2系統架構7.2.6本條規定的是智能變電站監控系統內需要傳遞GOOSE信號時，需相關聯的設備應組成同一網絡，并提供GOOSE信號在同一網內傳輸的路徑。7.3通信7.3.5本條推薦了三種網絡架構形式，設計可以按照項目要求自由搭建滿足項目需求的網絡架構。7.3.