03综合监控系统集成-第三册PSCADA技术要求(最终稿)要点

重庆轨道交通三号线一期工程
综合监控系统集成工程招标文件
第二卷技术部分
第三册
电力监控系统(PSCADA)技术要求
招标人：重庆市轨道交通总公司
招标代理机构：重庆市捷运工程设备有限公司
二○○八年五月
目录
目录 (2)
一、综合监控系统PSCADA功能 (6)
1 一般事项 (6)
1.1 适用范围 (6)
1.2 使用的技术标准 (6)
2 系统主要技术指标 (6)
3 系统功能要求 (6)
3.1 控制中心功能 (7)
3.2 供电复示系统功能 (15)
4.控制、监视、测量范围 (15)
4.1 控制范围 (15)
4.2 监视范围 (16)
4.3 测量范围 (17)
4.4 遥调范围（仅在110kV主变电站） (18)
二、牵引降压变电所综合自动化系统 (18)
1 一般事项 (18)
1.1适用范围 (18)
1.2环境条件 (18)
1.3系统参数 (19)
1.4各种电气设备回路电压 (19)
1.5使用的技术标准 (19)
2 系统通用技术要求 (20)
3 系统主要功能描述 (21)
3.1集中监控计算机主要功能 (21)
3.2控制信号盘主要功能 (23)
3.3间隔单元装置主要功能 (24)
3.4系统维护设备主要功能 (32)
3.5闭锁和联动功能 (33)
4 系统硬件规格要求 (33)
4.1便携式计算机 (33)
4.2车辆段牵引变电所集中控制台设备 (33)
4.3控制信号盘 (33)
4.4通信控制器及液晶显示器 (34)
4.5间隔单元装置 (35)
4.6所内通信网络 (37)
4.7变电所用壁挂式马赛克模拟屏 (39)
4.8交流35kV系统用接口盘 (41)
4.9车辆段室外隔离开关控制柜 (41)
4.10光电转换器 (41)
5 系统软件要求 (41)
6 系统监控、测量、保护范围 (42)
6.1系统保护配置 (42)
6.2系统监控、测量、保护范围 (42)
7 系统主要技术指标 (44)
8 微机继电保护、通信控制器、测控单元装置、自动装置的主要技术参数44 8.1工作环境温度 (44)
8.2额定值 (45)
8.3功耗 (45)
8.4过载能力 (45)
8.5微机继电保护的整定值 (45)
8.6绝缘性能 (46)
8.7机械性能 (46)
8.8电磁兼容要求 (47)
8.9测试设备要求 (47)
8.10其它保护配置方案 (47)
9 设备结构 (47)
10 试验 (48)
10.1基本要求 (48)
10.2型式试验 (49)
10.3出厂试验 (49)
10.4现场试验 (50)
11 铭牌 (51)
12 设备供货范围 (52)
三、110kV主变电所综合自动化系统 (53)
1 总则 (53)
1.1适用范围 (53)
1.2 变电所规模 (53)
1.3 通用技术要求 (53)
1.4 使用的技术标准 (54)
2 监控系统技术要求 (56)
2.1 测控单元统计（按最终规模）： (56)
2.2 监控系统结构、配置 (57)
2.3 监控系统功能 (61)
2.4 主要性能和指标要求 (63)
2.5 试验 (68)
2.6 设备供货范围 (72)
3保护系统（全微机综合自动化系统）技术要求 (73)
3.1 基本技术要求 (73)
3.2 微机保护配置要求 (74)
3.3 组屏方案 (77)
4电源侧变电站监控保护系统技术要求 (78)
5与市电力公司供电局通信设备技术要求 (78)
5.1 工程概况 (78)
5.2 标准和规范 (79)
5.3 通信设备技术要求 (80)
5.4 质量保证及质量控制文件 (89)
5.5专用工具及安装材料 (90)
5.6技术文件及图纸 (90)
5.7 测试 (90)
5.8 设备供货范围 (91)
6 与市电力公司变电站、供电局等的接口费用 (94)
四、较新线控制中心PSCADA系统搬迁相关工程 (94)
1 工程概况 (94)
2较新线PSCADA系统概况 (95)
3工作内容和技术要求 (95)
4其他要求 (96)
5.费用报价 (97)
一、综合监控系统PSCADA功能
1 一般事项
1.1 适用范围
本技术规格书适用于重庆轻轨三号线一期工程的综合监控系统PSCADA子系统。

本工程已确定建设综合监控系统，PSCADA系统各被控站综合自动化系统接入各车站综合监控系统，因此本规格书仅提出控制中心电力调度的相关功能要求，控制中心主站和复示系统的设备配置、硬件技术规格、与相关专业的接口等内容详见综合监控系统相关文件。

1.2 使用的技术标准
GB50157-2003《地铁设计规范》
GB/T13729-2002《远动终端设备》
GB/T13730-2002《地区电网调度自动化系统》
GB/2887-2000《计算机场地技术条件》
IEC60870《远动设备及系统》
2 系统主要技术指标
1)遥控命令传送时间≤1s
2)遥信变位传送时间≤2s
3)画面调用响应时间≤2s
3)重要模拟量传送时间≤3s
5)动态显示画面刷新时间≤2s
6)遥控正确率100%
7)遥信正确率≥99.99%
8)交流采样模拟量遥测综合误差≤0.5%
9)直流采样模拟量遥测综合误差≤1.5%
3 系统功能要求
PSCADA系统采用二级管理模式，即控制中心控制室和变电所站级管理层
对变电所综合自动化系统进行管理。

车站控制室对综合自动化系统没有管理权限。

牵引供电系统设备采用三级控制方式，即在控制中心控制室、变电所站级管理层和间隔设备层三级控制。

车站控制室对供电系统设备不具有控制功能，仅具有监视功能。

PSCADA系统对综合监控系统的功能要求如下：
3.1 控制中心功能
3.1.1控制功能
综合监控系统应实现下列控制功能：
（1）对断路器、电动隔离开关进行开／合控制
（2）对有载调压变压器分接头进行升／降控制
（3）对保护动作信号等进行远方复归，包括对AC35kV、DC1500V微机保护装置、直流系统框架泄露保护的复归
（4）对自投、重合闸等自动装置进行投切控制
3.1.1.1控制功能按操作对象的数量可以分为单独控制和程序控制。

（1）单独控制
单独控制有两种方式：直控方式和操作前先选择方式。

采用直控方式时操作员通过鼠标或键盘直接对控制对象发出控制命令，系统检查是否具有操作权利，当操作权利满足要求时系统直接将控制命令发给被控站设备，执行控制。

直接控制方式除进行操作权利的检查外，还可进行软闭锁检查，即操作条件是否具备，如操作条件不满足，系统将停上操作，并打出信息提示操作员。

操作前先选择的方式分两步进行—一选择、执行。

首先操作员用键盘或鼠标器调出被控站主接线图。

第一步：选择控制对象。

被选中的对象在显示器上闪烁。

若选择成功，则在显示器上用汉字提示并有打印记录；若选择失败，亦在显示器上提示，并打印记录，同时显示器恢复原状态显示。

只有选择成功方可进行后续操作。

第二步：执行。

按下执行键发出执行命令。

若遥控执行成功，显示器画面状态刷新、停闪，并有打印记录。

若遥控执行失败，则显示器上开关恢复原态显示，
并有打印记录。

（2）程序控制
程控操作就其执行过程而言与单控相似，它是若干个单控过程的组合。

程序控制可以有以下执行方式：
●手动执行程控
由操作员手动调用程控画面，选择程控卡片并确认执行。

●定时执行程控
可以设置程控执行的启动条件为某个特定时刻（如规定停送电的时间点），在定义的时刻到达时，自动启动相关程控画面，经操作员人工确认后执行。

●带条件判断控制
综合监控系统具有由特定事件启动的程控功能。

具体条件设计联络时确定。

考虑到供电系统的安全性，要求经过人工确认后执行。

●紧急状态控制
综合监控系统具有紧急停电功能，考虑到供电系统的安全性，采用经过人工确认的紧急停电功能。

程序控制卡片的具体设置在设计联络时确定。

3.1.1.2对控制功能要求如下：
（1）具有控制命令返校和超时监视。

在发出遥控命今后，变电所综合自动化系统返送校核信息，当校核信息正确时，系统发出执行命令；当校核信息不正确时，系统自动撤消“遥控命令”并在显示器上显示相关信息。

当控制中心在一定的时间内（可调整）收不到返送的校核信息时，撤消“遥控命令”并显示超时信息。

（2）应具有控制闭锁功能。

系统控制闭锁包括自动闭锁和手动闭锁。

定义被控对象时，可编辑输入与之相关开关对象的闭锁条件。

自动闭锁包括：
●当现场供电设备故障时，引起相应开关跳闸，则此开关控制命令的操作
被自动闭锁。

被控对象在定义时，可编辑输入与之相关开关对象的闭锁
条件。

●为了控制输出的安全性，每个输出允许定义闭锁条件，在不满足闭锁条
件时，执行命令应被自动屏蔽并给出提示信息。

手动闭锁包括：
●允许操作员对任意遥控对象进行的单个、批量闭锁遥控操作。

解锁为闭
锁的反操作。

●提供手动闭锁列表清单。

（3）系统应具有完善的防误操作功能。

为了使操作员能监视检修元件，防止误操作，当现场供电开关设备接地刀闸接地或挂地线时，操作员可在主接线画面上相关开关符号处设置接地标志或挂接地牌，闭锁合闸操作以保证系统安全。

若对挂接地牌的元件进行合闸操作时，将发出警告并据动。

若被检修元件没有被隔离停电，则挂接地牌时将发出警告并拒挂。

（4）程控自动及手动终止功能。

程控过程中，若该被控站发生了事故，则程控自动终。

程控过程中还可根据需要而手动终止。

被终止的程控将恢复原始控制状态。

（5）每完成一项遥控操作后，在系统事件日志中自动记录遥控过程。

记录内容包括：操作员标识、控制对象、命令发出时间、遥控性质、执行结果等，也可进行跟踪打印。

（6）应具有临时定义程控序列的功能。

允许用户临时对预先配置的程控方案进行调整或增加新的程控序列。

（7）要求系统可在一台操作员工作站上同时执行多个程控卡片，例如，全线变电所的送（停）电程控卡片同时执行。

3.1.2遥信量采集、显示及信息处理功能
3.1.2.1遥信信号的采集
根据对各变电所的遥信采集对象的要求，采集各遥信信号。

3.1.2.2遥信显示
正常运行状态时，各变电所将各种设备的运行状态和信息实时地传递到控制中心的综合监控系统，实现控制中心通过操作员工作站对各变电所供电设备运行状态的监视。

在操作员工作站上动态模拟开关状态的显示颜色：合闸为红色，分闸为绿色。

当变电所设备或接触轨发生故障时，把故障信息迅速地传递到控制中心显示、打印，同时启动音响报警，操作员按“确认键”后，解除音响。

所有异常信息分类分颜色显示和打印，报警程度分四级，各级含义和颜色在数据库中定义，具体要求在设计联络中确定。

音响报警包含事故报警和预告报警两种，以不同的级别音响报警。

3.1.2.3报警信息处理功能
（1）事故报警
当事故发生时，在监视器故障窗口显示故障站名，系统自动推出故障所在的变电所主接线画面，相应的自动变位模拟开关闪烁，同时在故障细目画面显示事故内容。

按闪光复归键后停止闪烁，模拟开关显示绿色，故障细目画面自动消失，若故障仍存在，则保留故障细目内容。

若同时有两个及以上变电所发生故障时，在监视器故障显示窗口同时显示发生故障的站名。

系统具有拓扑着色功能，故障停电的部分自动转为灰色或其它指定的颜色。

在监视器报警画面上显示事故发生的详细内容，并在打印机上进行打印，内容包括：故障发生地点、对象、性质、时间等，打印颜色为红色。

当接收到事故信号，启动事故追忆，并可保存一年以上。

并发出音响报警，操作员按“确认键”后，解除音响。

（2）预告报警
当某站发出预告信号时，在监视器报警画面上显示详细预告内容，并在打印机上进行打印，包括站名、对象、性质、发生时间等。

当控制中心接收到预告信号，发出音响报警，操作员按“确认键”后，解除音响。

预告报警音响应与事故报警音响相互区别。

为了避免过多的报警对操作人员的影响，系统可以定义雪崩条件，在雪崩条件下，非关键性报警被自动抑制以免干扰操作员的事故处理注意力。

雪崩条件预先定义并可在线编辑。

系统具有模拟操作功能，运行值班人员可进行各种模拟操作而不对系统正常运行造成任何影响。

模拟操作界面与实际界面一致。

事故及预告状态下更详细的显示界面要求，在设计联络中确定。

3.1.3遥测及数据处理功能
系统对变电所主要电源、电压、功率、电度、主变温度等模拟量或脉冲电度量和保护装置的参数设定值、保护动作值等数字量进行实时采集，并使模拟量在监视器的主接线画面上或通过窗口、曲线、棒图等方式动态显示并可打印出来。

对变压器过负荷情况和出现时间，各种模拟电量的极值和出现时间进行统计，并对越限量报警。

（1）具有变电所各种电气量的采集功能
包括测量对象的相电压、线电压、相电流、零序电压，零序电流，直流电压，直流电流，杂散电流，谐波、有功功率、无功功率、功率因数、变压器温度等。

（2）完成各种数据格式的转换
通信前置机可将二进制数格式、BCD码格式、浮点数格式等各种格式的模拟量统一转换为实时数据库支持的数据格式。

（3）具有多种计算功能
实时数据库可为每个遥测量配置工程值换算系数和偏移量，从而完成实际工程值的计算。

一些无法直接从子站采集的数据，可在实时数据库中编辑公式计算。

可提供各种综合量的计算。

（4）具有多种统计功能
每个遥测量都可进行1分钟、15分钟、1小时、4小时、日最大值、日最小值、日平均值、日最小值出现时间、日最小值出现时间的统计。

当采集点类型为电压时，还可进行电压合格率统计。

电度量的统计可以分时段进行，分别按照峰、谷、平时段进行统计。

电度量包括各车站进线、牵变、配变的电度量。

日电量在零点清零。

3.1.4调度事务管理功能
系统根据从变电所采集的设备运行信息，保护、开关动作等信息，设备异常信息，分析设备的动作次数、累计运行时间、异常或故障发生情况、为调度决策提供依据。

3.1.5供电系统运行情况的数据归档和统计报表功能
（1）操作、事故和报警信息记录库
分类保存操作信息、事故和报警信息的历史记录，系统可根据调度人员需要按时间、对象、事件性质等不同方式进行检索，以便进行查询和故障分析。

（2）报表统计功能
实现模拟量测量数据及开关跳闸次数等的日报、月报、年报等统计报表。

采用国际流行的EXCEL中文报表系统。

系统能够提供报表模板，并允许操作员“修改、另存”的方式来增加报表模板。

在不重新启动服务器和操作员工作站的情况下，修改后的报表模板可以直接被系统使用。

报表既可以定时输出，也可以根据操作员命令输出。

输出报表的格式和打印报表的时间间隔，用户可以在线定义。

系统根据用户定义的报表内容、格式、时间自动生成日报、周报、旬报、月报、季报、年报及各种考核报表并可召唤、定时和条件驱动打印报表。

3.1.6用户画面显示功能
系统提供图/模/库一体化的作图软件包，以满足以下用户画面种类和要求：
●供电系统示意图
●供电设施分布示意图
●监控系统构成示意图
●变电所综合自动化系统构成示意图
●各变电所主接线和接触轨线路图
当断路器事故跳闸后闭锁遥控操作时，断路器状态显示应区别于正常的显示，具体显示方式在设计联络时确定。

当开关柜中的智能装置通信工况退出时，开关状态显示应区别于其它状态，具体显示方式设计联络时确定。

主接线图中可显示电流、电压、功率等内容。

●程控显示画面
●遥测曲线画面
●电度量直方图
●日报报表、月报报表、年报报表
●越／复限统计报表
●操作记录报表
●警报细目画面
包括各被控站内警报细目和全系统警报细目，其记录方式具有随时打印、定时打印、自动以电子文件保存等方式。

并可分别按时间、对象、性
质进行检索。

具体要求设计联络时确定。

系统应动态显示供电系统图、监控系统图、变电所主接线、记录、警报、接触网供电分段示意图、程控等用户画面。

3.1.6越限数据库功能
系统应配置专用的数据库，用于存储越限模拟量数据。

当系统检测到模拟量超过一定的门限时，自动存储所有采集到的数据。

所有模拟量的门限值可由用户定义。

3.1.7打印及画面拷贝功能
打印管理实现对系统信息打印的管理功能，提供实时运行信息打印及定时报表打印功能。

系统支持对图形、报表、曲线、报警信息、各种统计计算结果等的打印。

同时对所有监视器画面均可实现随机拷贝。

画面管理实现画面的拷贝、重命名、画面支持等功能。

用户生成新画面时可拷贝系统原有画面，在此基础上进行修改，减轻画面生成工作。

画面编辑过程中提供对所有图元、数据、区域的编辑、拷贝、删除等操作功能。

所有图形自动保持全网一致。

当不需要打印、打印机关机或故障时，各种信息由系统统一管理并自动保存在硬盘的指定目录内。

3.1.8 SOE记录
SOE（事件顺序）记录用于分辨事件发生的先后顺序（如故障跳闸的顺序）。

系统可以以各种方式（按不同变电所、时间、事故源对象等）查询、分析和打印SOE记录。

3.1.9系统时钟同步功能
控制中心综合监控制系统与主变电所、牵引/降压变电所综合自动化系统进行时钟同步对时，所间对时精度应达到10ms。

3.1.10软件的维护、修改、扩展功能
系统具有对各种用户画面、数据库、系统参数等实现人机交互式在线维护、修改、编辑、定义、扩展等功能。

在系统进行维护、修改、扩展等功能时，应不影响整个系统的正常运行。

2.1.13口令功能
对各等级的运行管理人员进行口令级别设置，以确定管理人员的管理范围，管理人员在岗位交接班时用口令替换形式完成。

口令级可分为操作员级、应用软件级（包括数据库）、系统软件级等。

操作员级：可进行遥控操作、调度管理工作。

应用软件级：可对数据库、画面等应用软件实现在线维护。

系统软件级：可对系统程序进行编程和修改。

3.1.14保护装置信息访问功能
系统应能远程访问微机保护装置内的下列信息：
（1）读取保护装置事件
保护装置事件是装置在运行中对检测到的现场设备及装置本身所出现的异常情况或事件的记录。

记录产生报告的原因、时间及相关模拟量和开关量的状态信息。

综合监控系统应支持读取保护装置事件，并保存在系统事件列表中。

（2）读取和修改保护定值和参数
综合监控系统应支持保护装置定值的远程读取及远程整定值调整。

整定操作和修改的过程应记录在操作列表中。

具有保护定值定期读取，并与系统中存储的数值比对，如二者不符，则给出报警信息。

读取比对周期可设定。

（3）读取故障录波数据
当各种保护装置规定的保护事故跳闸时，保护装置自动记录事故跳闸的原因、时间及相关模拟量和开关量的状态信息。

故障录波以每次故障为单位存放在当地装置上。

综合监控系统可按站号、设备号、事件编号从保护设备中读取录波数据，并存储在服务器磁盘文件中，文件名以站号、序号和故障时间命名。

文件的保存数量只受硬盘容量限制。

系统可以数值或曲线方式查询、分析和打印故障录波数据。

2.1.15操作票功能
用于供电系统维护。

所有操作都保存在数据库中，根据实时系统实时状态拟写操作票，运行人员可在线修改、复制和拷贝并可以离线拟写操作票。

操作票打印功能。

操作票打印格式按照标准设置，也可以自定义或修改，满
足不同的票面需求。

操作票生成信息的管理，主要包括操作票编号、主要操作记录、运行使用人员、生成和审核时间及签名等功能。

操作票执行信息的管理，操作票每一项执行结束、时间、操作人等，都保存至数据库，以便存档和检查。

值班员可以设定操作任务，利用实时系统进行操作票生成练习，提高值班员的操作技能。

3.1.16远程维护功能
通过Internet，维护人员可对任何一个PSCADAEthernet节点进行远程访问，对设备的运行状态、故障情况进行监视，实现远程维护的功能。

3.2 供电复示系统功能
(1)用于供电管理人员对全线变电所设备、接触网设备的运行情况进行监视，及时了解现场事故信息，提高处理事故的工作效率，缩短停电时间。

(2)供电复示系统通过以太网通信通道与控制中心实现数据通讯，完成维修调度作业计划的发送和接收。

4. 控制、监视、测量范围
4.1 控制范围
4.1.1 主变电所
a)断路器：110kV断路器、35kV断路器、0.4kV进线断路器、0.4kV母联断路器、三级负荷总开关。

b)刀闸：110kV主刀闸、35kV三工位隔离开关
c)保护：掉牌信号复归，P.T并列及解除并列
d)主变压器：有载调压机构急停，强油循环风冷变压器冷却器启用和停用
4.1.2 牵引降压混合变电所
35kV断路器、三工位隔离开关、DC1500V断路器、电动隔离开关、0.4kV 进线断路器、0.4kV母联断路器、三级负荷总开关。

4.1.3 降压变电所
35kV断路器、三工位隔离开关、0.4kV进线断路器、0.4kV母联断路器、三
级负荷总开关，400V其它馈线（仅控制中心降压变电所）
4.2 监视范围
4.2.1 主变电所
a)110kV线路及断路器位置、主变压器低压侧断路器位置，35kV线路、母联断路器、三工位隔离开关位置、0.4kV母线级设备（含三级负荷总开关）开关位置
b)110kV主刀、地刀，主变压器中性点刀闸位置
c)主变压器保护及非电量信号、110kVGIS组合电器本身和机构异常信号、110kV、35kV母线PT二次回路信号、110kV、35kV自动装置信号、变电站直流电源信号、变电站自用电源信号、通信用交直流电源失压信号
d)110kV、35kV线路、35kV母联开关保护信号
e)两台主变压器档位信号
f)35kV接地信号、掉牌未复归信号
g)微机型装置自检故障信号
h)FAS信号，0.4kV开关故障跳闸信号等
4.2.2 牵引降压混合变电所
a)35kV线路及母联断路器、三工位隔离开关位置
b)DC1500V断路器及电动隔离开关位置
c)35kV线路、35kV母联、变压器、整流器保护动作信号
d)DC1500V保护动作信号、自动装置信号
e)0.4kV母线级设备（含三级负荷总开关）开关位置，0.4kV开关故障跳闸信号
f)操作机构及操作回路异常等预告信号
g)微机型装置自检故障信号
h)35kV/0.4kV自动装置信号
i)变电站交直流电源信号
j)FAS信号等
4.2.3降压变电所
a)35kV线路及母联断路器、三工位隔离开关位置
b)35kV线路、35kV母联、动力变保护动作信号
c)0.4kV母线级设备（含三级负荷总开关）开关位置，0.4kV开关故障跳闸信号
d)操作机构及操作回路异常等预告信号
e)微机型装置自检故障信号
f)35kV/0.4kV自动装置信号
g)变电站交直流电源信号
h)FAS信号等
4.3 测量范围
4.3.1 主变电所
a)110kV线路采集三相电流、有功功率、无功功率
b)主变压器高低压侧采集三相电流、有功功率、无功功率
c)35kV出线、分段开关采集三相电流
d)110kVⅠ～Ⅱ段母线采集三个相电压和一个线电压
e)35kVⅠ～Ⅱ段母线采集三个相电压和一个线电压，一个零序电压
f)站用变低压侧（0.4kV）采集三个相电压和一个线电压
g)二台主变压器采油温、采集一个变电站室内温度
h)交直流屏：蓄电池电压、控母电压
i)电能计量：两台主变压器高、低压侧有功电度和无功电度，110kV线路有功电度、无功电度，35kV线路有功电度、无功电度
4.3.2 牵引降压混合变电所
a)35kV线路及母联开关电流
b)35kVⅠ～Ⅱ段母线采集三个相电压，一个零序电压
c)整流机组电流、有功功率、有功电度
d)DC1500V进线电流、母线电压
e)DC1500V馈线电流
f)35kV／0．4kV变压器电流、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度
g)交直流屏：蓄电池电压、控母电压
h)0.4kV进线、母联、馈线三相电流、有功电度。