大唐风电公司集控中心建设工程项目技术协议
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大唐风电公司集控中心建
设工程项目技术协议 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
大唐**风电有限公司
集控中心工程建设
技术协议
甲方:大唐**风电有限公司
乙方:
签订日期:二○一六年十月
目录
1.总则
1)本技术协议适用于大唐**风电有限公司集控中心建设工程系统及软件和硬件设备配置设计安装、调试、投运、培训及集控中心装修、数据信息及生产通讯链路建设及对外(电网公司、地方、风机厂家及相关设备厂家)协调工作等相关内容,它提出了大唐**风电有限公司对于该系统建设的最基本的需求和说明,包括系统功能、技术要求、软件和硬件功能要求、系统性能指标等方面的技术要求、验收要求以及供货、质保、设计联络会、人员培训、售后服务以及所有必需的其它事项。
2)乙方保证提供一套性能成熟可靠、技术先进的高质量产品及相应服务,并且满足国家、行业标准及电网、大唐集团规定。
3)乙方具有所提供系统在国内外同等级信息系统、类似网络及软件功能成熟调试运行经验,满足该工程项目建设要求。
4)乙方提供的文件,包括图纸、计算书、说明、使用手册、软件等,均使用国际单位制(SI)。
由乙方提供的所有文件、工程图纸及相互通(信)讯,以及系统所有应用软件的程序界面及系统发布信息,均使用中文。
国外原生产厂家的随系统或设备而带的说明书应提供专业的中文版本。
5)合同签订半个月内,乙方按合同文件的要求,提供整体施工设计方案,同时还要提交系统的设计、制造、检验/试验、安装、调试、试运、验收、运行和维护等标准清单给甲方,由甲方确认,得到甲方确认后1个月内,乙方完成全部所需设备采购工作,设备运到甲方现场,由甲方负责验收确认。
6)在签订合同后,建设过程中,甲方有权提出由于规范标准、规程和实际情况发生变化而产生的一些补充要求,乙方可与甲方进行商定,并根据协商结果落实并解决。
7)乙方负责该系统的设计、开发、部署、施工、对外联系、调试和试运行工作。
8)乙方负责该系统的培训工作:提供培训方案和培训计划;对甲方工程技术及维护人员进行必要的培训,保证甲方受训人员能掌握操作和必要的维护方法,并协助甲方负责编制相关技术规程及规定。
9)最终的技术协议将作为合同的组成部分,并与合同文件有相同的法律效力。
双方共同签署的会议纪要、补充文件等也与合同文件有相同的法律效力。
2.工程概况
系统建设以**公司发展战略为指导,助力“十三五”新能源发展战略,保障新能源的发展质量和效益,以注重实效为核心,全面提高风电数字化、自动化和智能化水平提高,支撑大唐**风电有限公司先进的、现代化的可再生能源产业体系建设,建设成为行业先进、区域典范工程项目。
公司将以实现数字化、智能化风电为目标,利用灵活的平台架构,实现数据有效的存储、共享、流转;利用先进的物联网技术,实现设备、人员、环境的智能化管理;利用尖端的数据分析技术,实现生产过程管理的精细化、标准化、科学化。
在公司信息化体系不断完善过程中,逐步提升公司的管理效益。
系统建设4大中心,即监控中心、分析中心、管理中心和培训中心。
监控中心实现对风电场系统运行、设备状态、数据信息的远程监视和控制,同时为分析中心提供数据支持;分析中心通过风电场上传的数据集中整合与统计分析,为决策提供支持,实现对设备可靠性、效能的深度挖掘;管理中心实行运行、检修、物资、任务单及两票等系统化监督与管控;培训中心为监控中心、分析中心提供人力和技术支持,提高公司员工的整体素质,促进企业的发展。
公司集控中心信息化建设具体思路如下:
1.将所属5个风电场的升压站及风力发电机组等设备数据集中采集并存储,建立安全、稳定、可靠的监控中心,实现遥测、遥信、遥调、遥控、遥视等调度自动化五遥功能,实现风电场区域集中监视和控制;
2.确保网络安全、信息安全的前提下,将生产大区数据镜像到安全三区,通过正向隔离装置将实现数据WEB发布和移动应用APP发布等功能,为工作人员提供移动办公方式,提高生产管理的信息化水平。
生产管理人员随时随地查看风电场实时数据,以便尽早作出决策,及时采取生产措施。
3.确保网络安全、信息安全的前提下,合理使用智能移动设备等,具备主站视频监控功能,将智能化运用到集中监控中心。
4.根据各部门管理需要,建设分析中心,即开发各类图表报表进行展示。
各部门均可按相应权限查询和下载,提高工作效率。
5.为提高公司工作人员的整体水平和综合素质,建设培训中心。
通过不断完善培训中心的在线视频、知识库等模块,建设学习型的新能源企业。
集控中心暂按满足5个风电场接入(约65万千瓦装机容量),按照能够扩展不少于接入8座风电场或总装机容量200万千瓦容量设计。
大唐**风电公司集控中心的建设范围分为系统整体设计、系统软件开发、设备配置与采购、设备安装与调试、集控中心装修、风电场数据信息上传和生产通信链路建设及技术培训等七个方面,第一,按照甲方项目建设要求完成整体设计,提供科学、合理、可行的技术方案;第二,按照合同功能及技术指标要求,完成一套完整、有效、满足建设要求的系统软件,包括实现集控中心功能的监控中心、分析中心、管理中心、培训中心四个中心;第三,按合同规定的技术性能及时间要求完成设备选型、配置与采购;第四,按工期、质量要求完成系统设备施工、安装、调试、运行等环节;第五,集控中心装修建设,包括对集中监控室、休息室、会议室、机房、大屏幕及消防等部分的建设;第六,风电场数据信息上传和通讯链路的建设,通信通道设计主要分为数据监控通道和视频监控通道两个方面,通信通道采用电力专线形式建设,包括租赁和自建两部分及生产通信建设部分;第七,技术培训,为监控中心、分析中心提供人力和技术支持,提高公司员工的整体素质,促进企业的发展。
各风电场配置汇总:
3.设计和运行条件
1)电源额定值
额定交流电压:220V/380V
额定频率:50Hz
电压波动范围:80~115%
频率偏差范围:47~52Hz
2)接地与隔离要求
监控中心系统接入监控中心所在办公地公用接地网,不考虑计算机监控系统采用单独的接地方式。
监控中心主控级设备安装在无屏蔽的集控室
内,按照《安全防范工程技术规范》GB50348—2004监控中心内设置接地汇集环或汇集排,汇集环或汇集排宜采用裸铜线,其截面积不小于100mm2,接地电阻不得大于4Ω。
整个项目要求系统及设备的接地与隔离措施满足电力监控系统安全防护要求。
3)环境温度要求
集控中心建设工程的设备均采用室内布置,当室内温度5~+40℃,装置能满足规范书所规定的精度。
室内温度在-5~+45℃时,装置应能正常工作,不拒动、不误动。
4)电磁兼容性要求
在雷击过电压、一次回路操作、开关故障及其它强干扰作用下,在二次回路操作干扰下,装置包括测量元件,逻辑控制元件,均不误动作。
装置不要求其交直流输入回路外接抗干扰元件来满足有关电磁兼容标准的要
求。
系统装置的电磁兼容性能达到下表的等级要求。
系统装置的电磁兼容性能等级要求
4.技术要求
4.1.总则
(1)乙方提供的系统应按照本协议的规定,满足甲方集控中心建设的需要,为最基本要求。
(2)系统应安全、可靠、精准、灵活,方便于使用、易于扩展等特点。
(3)乙方所提供的系统应结合本工程技术要求及特点进行设计。
(4)如甲方在运行中发现乙方所供系统不满足本协议的技术条款,乙方对系统进行修改或双方互相协调解决,直至达到要求为止。
(5)乙方提供的软件必须是合法的软件,并提供相应的使用许可证。
乙方对所提供的软件产品合法性负全部责任。
4.2.基本要求
硬件
(1)乙方必须根据本项目建设和运行的实际需求,提供合理和不低于招标要求的设备配置方案。
乙方应按照甲方参数要求提供所需各类设备,采用不低于甲方要求的配置及方案以满足项目中的功能和规格要求。
(2)乙方所提供的设备配置参考方案中涉及的各类设备必须符合有关的国内、国际工业标准的知名厂家品牌产品。
(3)乙方应提供方案中涉及的主要设备的合格证、质量认证及工作环境说明,包括机房要求、供电功率、空间要求、实施方案等。
软件
(1)乙方必须保证提供的所有软件产品为正式版本。
(2)乙方提供各服务器及主要工作站的操作系统采用UNIX/LINUX等正版操作系统,且底层必须汉化,人机界面美观人性化。
(3)乙方提供的关系数据库和实时历史数据库必须是国产的,正版的优质品牌软件。
(4)乙方必须保证提供的所有软件产品都具有完整的技术资料及产品质量保证。
4.2.1.技术文档要求
乙方在系统上线之前应向用户至少提供下述技术文档:
(1)技术文件:乙方必须提供所有系统的设计、安装、调试和维护的技术文件和相应安装程序,并随着系统的维护同步更新。
(2)总体实施计划:相关软件、硬件安装、系统联调、测试、系统运行。
(3)软件使用维护手册:乙方应当提供应用系统和所购软件的安装指南,包括参数设置说明。
(4)验收文档:乙方应提供针对本项目特点的系统测试和验收方案,并提供相应的测试和验收文档。
验收时需收集各项验收数据,汇总成册。
(5)系统支撑环境要求
应用软件可在多种网络环境下运行,包括广域网、局域网等,并支持
多种网络协议。
应用软件应与服务器的硬件无关,即在一定的配置基础上,能够支持
多种品牌、型号的计算机系统。
服务器端支持Linux和Windows操作系统,其余软件均应支持
Windows操作系统。
4.2.2.系统接口实现要求
乙方提供的应用系统应实现以下接口:
(1)乙方提供的应用系统应满足风场风机数据接入要求,乙方自行负责与风机等设备制造商进行协商,解决数据接入及上传问题。
(2)乙方提供的应用系统应满足风场升压站数据接入要求,并提供系统接入所需要的远动通讯管理机;
(3)乙方提供的应用系统应满足实时数据库相关接口要求;
(4)乙方提供的应用系统应满足向外部系统提供指标及统计数据的要求;(5)乙方提供的应用系统应满足向第三方系统提供数据采集接口(数据库接口、OPC或者Modbus)。
(6)乙方提供的应用系统应满足功率预测接入要求,并提供接入集控所需要的硬件设备及解决存在的问题。
(7)乙方提供的应用系统应满足AGC、AVC厂家接入要求,并提供接入集控所需要的硬件设备及解决存在的问题。
(8)乙方提供的应用系统应满足其他系统如:建设企业OA、流程控制、生产管理系统、能量管理平台等系统等要求,并能够确保数据可靠传输。
4.2.3.数据库系统要求
关系数据库:国产正版关系数据库
实时数据库:X-DB。
4.2.4.系统的性能要求
(1)容量指标
1)数据采集容量
采集的信息量(开关量、模拟量、电度量)≥300万点
计算点数>50万点/秒
SOE数不限
画面数不限
曲线数不限
2)转发容量
开关量:不受限制
模拟量:不受限制
电度量:不受限制
3)存储容量
无论是计算机自有的还是系统共享的存储设备,其存储容量除满足系统要求容量外,系统至少还必须留有200%的备份容量。
当存储容量余额低于系统
要求容量的80%时发出告警信息。
系统的存储容量要满足系统在最大配置时5年信息量的保存要求。
每台历史数据库服务器使用RAID5备份机制,实际可存储容量满足至少五年历史数据。
(2)系统实时性指标
升压站设备事件顺序记录分辨力(SOE)不大于2ms。
单台机组的事件顺序记录分辨力(SOE)不大于5ms。
事件顺序记录站间分辨力不大于10ms
子站到主站遥信变化传送时间不大于3s
画面实时数据刷新周期为5s~10s。
报警信息至画面显示响应时间不大于2s。
画面调用响应时间:85%的画面不大于2s,其他画面不大于3s。
实
时数据采集周期不大于5s
双机自动切换到基本监控功能恢复时间不大于20s。
(3)系统负载率指标
电网正常状态下:
在任意30分钟内,服务器CPU的平均负荷率≤15%
在任意30分钟内,工作站CPU的平均负荷率≤30%
在任意30分钟内,局域网的平均负荷率≤15%
电网事故状态下:
在任意30秒内,服务器CPU的平均负荷率≤30%
在任意30秒内,工作站CPU的平均负荷率≤60%
在任意30秒内,局域网的平均负荷率≤30%(4)设备可靠性指标
服务器、工作站及网络设备的MTBF(系统平均无故障时间)≥60,000
小时
外围设备的MTBF
≥10,000小时
系统平台的MTTR(系统平均故障恢复时间)≤20小时
主要设备的寿命正常使用年限
≥10年
(5)系统可靠性指标
系统的年可用率≥99.99%
系统运行寿命≥10年
计算机双机月平均运行率≥99.99%
系统平均无故障运行时间(MTBF)≥60000小时
冗余热备用节点之间实现无扰动切换,热备用节点接替值班节点的
切换时间小于30秒
(6)系统时间误差指标
系统时间误差≤20毫秒
(7)系统可用性指标
任何时刻冗余配置的节点之间可相互切换;
任何时刻保证热备用节点之间数据的一致性,备用节点可随时接替
值班节点投入运行;
冗余配置的节点的切换方式包括手动和自动两种方式;
设备电源故障切换无间断,对双电源设备无干扰。
4.2.
5.系统的安全性要求
(1)系统应可保证100*24小时连续工作;
(2)乙方应保证本系统不对与其相关的其他系统造成危害。
4.3.实现技术原则
4.3.1.软件实现技术原则
(1)健壮性:软件具有处理各种非正常状态和事件的能力。
(2)开放性和扩展性:系统采用多层开放体系结构,以适应传送网络技术的演化和系统功能的扩展,并能遵循相应的国际标准。
(3)分布性:系统支持采用分布式部署,以提高系统的可伸缩性和可扩充性。
(4)负载均衡性:系统具有负载均衡的处理计算能力。
4.3.2.人机界面实现技术原则
(1)应采用简洁、直观、友好的图形化中文界面,支持鼠标操作。
(2)对于常用环节,系统应设置快捷键以方便功能间的切换。
(3)应具备相应容错手段,允许操作人员有限范围的误操作。
(4)应具有在线帮助功能,并能方便管理员修改帮助信息。
(5)支持中文字符集等相关国家标准规定的汉字字符处理,可进行处理、显示和打印。
(6)系统应考虑硬件和软件的容错能力。
4.3.3.系统安全性技术原则
(1)系统具备完善的安全机制,以保障网络安全。
(2)采取防火墙和权限设置等措施,保证数据的安全和商业机密,同时还要考虑系统出现故障时的软硬件恢复措施。
(3)对数据的浏览、录入及修改等方面系统提供严格的权限管理机制。
(4)系统环境满足相应的防雷、接地标准。
4.4.范围
4.4.1.乙方的供货范围
说明:设备范围不仅限以上设备,按系统建设需要,双方协调后进行增减,上述配置默认各机房均预留有相应的网络接口、机柜空间、电源和输入输出终端。
4.4.2.乙方工作范围
乙方提供满足当地电网要求的《大唐**风电有限公司风电集控中心项目》施工设计方案及技术方案,并经过双方认可。
负责工程建设全部设备配置与采购,按合同及施工计划要求组织施工建设,并负责组织协调通过电网及相关部门评审、验收。
乙方需负责完成与各场站各系统厂家协调开放数据端口事宜,解决数据连接与上传问题(包括风电点检系统的连接)。
乙方负责通信通道(包括自建光纤通道)建设,负责解决所涉及的相关问题。
乙方需根据接入系统批复方案进行各场站涉网自动化、调度数据网、安全防护等各项的设计、施工、验收,并取得电网部门验收及通过。
乙方负责工程建设中的地方政府、电网、消防及其它相关单位的协调工作。
乙方提供培训等相关服务。
乙方提供一名技术工程师一年的驻场服务。
系统发生故障时,乙方按照“售后服务与技术支持”要求及时响应和处理。
4.4.3.甲方工作范围
(1)大唐**公司及风场需配合乙方,提供必要的帮助与支持(如:提供办公场所、帮助联系相关外协单位(电网、市政、消防、设备厂商等)参与协
调等)。
(2)风场在系统上线测试前要提供初始化数据及资料(风场、风机等各种数据)。
(3)甲方负责提供相关功能需求、专业指标算法资料等文档。
5.集控中心功能要求
集控中心系统功能包括风机及变电站控制功能、前台Web应用软件、后台统计计算和告警计算等计算服务、其他业务系统接入及展现、电网调度和数据接入等功能。
5.1.监控中心
集控中心设在长春(大唐**风电公司总部),主要职责为风电场的远程实时监控、设备检修工作的统筹安排以及风电场数据的统计、分析和汇报,并能够根据调度端调度指令远程控制所辖各风电场。
5.1.1.数据采集与传输
为实现远程监控功能,各风电场侧配置通信管理机,采集风电场内风电机组及升压站运行数据,包括采集风机、升压站监控系统信息、有功功率和无功电压控制、功率预测数据、保护及箱变和电能量计量信息等,并执行集控中心
对风电场设备的控制指令,且此部分功能实现均不影响各风电场已有相关设备系统目前与调度端的通讯。
满足采集不同风机厂家、不同综合自动化系统等的运行数据,并完成不同协议类型数据的转换,为实时监测、数据展现、统计分析提供基础。
风电场侧包含以下功能:
1.风机实时运行数据采集与控制(安全I区)
2.升压站实时运行数据采集与控制(安全I区)
3.无功补偿装置数据采集(安全I区)
4.风功率预测系统数据采集(安全II区)
5.功率控制系统(AGC/AVC)数据采集与控制(安全I区)
6.保护及故障信息子站数据采集(安全I区)
7.电能量计量信息采集(安全I区/(安全II区)
5.1.1.1风机实时运行数据采集
集控中心可采集各风电场的不同类型风机的数据,与风机PLC系统直接通信,进行数据的采集及控制。
针对数据采集频率,数据采集程序应设计针对不同数据测点进行采集频率设置的功能,确保重要数据优先采集。
针对采集性能。
采用变化采集与全采集两种方式。
变化采集是指,只有在数据存在变化时才进行采集;全采集方式是指不管数据是否变化均按照设定的数据采集频率进行采集。
针对数据采集精度。
对数据采集精度在设计方面进行分级策略,最高精度设计为小数点后保留4位数,最低精度小数点后保留2位数。
针对数据采集测点规范性。
应按照测点规范对所有测点进行统一命名,形成统一的测点指标体系,在数据采集时通过测点映射表方式保证上传到集控中心的数据命名规则统一。
本次风机数据采集与控制包括以风场和厂家:
5.1.1.2升压站实时运行数据采集
集控中心可采集各升压站综合自动化系统的数据并传输到集控中心,直接通过远动通信规约进行通信,实现信息交互。
升压站实时数据采集示意图:
5.1.1.3无功补偿装置数据采集
无功补偿装置数据采集直接通过通信规约进行通信,实现信息交互,采集后上传至集控中心。
5.1.1.4风功率预测系统数据采集
风功率预测系统数据采集方式是以串口或网络模式具备远动通信规约通信和文件传输功能,实现数据交互,预留功率预测结果文件的上传下达等接口功能。
从各风电场配备的风功率预测系统中采集风电功率预测系统运行数据并上传至集控中心,包括气象信息(风速、风向、环境温度及测风塔相关数据)和发电功率预测数据。
5.1.1.5功率控制系统(AGC/AVC)数据采集
数据采集方式为从各个风电场中已建设的AGC/AVC中采集相关运行信息、调度指令上传至集控中心。
具体的运行数据范围根据**公司详细要求再行确认。
系统应具备接收调度AGC/AVC指令和人为分配各风电场负荷功能,还应具备风场AGC/AVC系统停止工作后单独控制风电场终端设备能力,并满足调度要求。
运行数据范围以风场侧AGC/AVC为参考标准,调度指令通过风场侧AGC/AVC 系统转发,不与电网直接通信,集控中心的风场功率调整正常工作与否以风场侧的AGC/AVC为前提,及采用2层控制结构,现场层为最高级。
5.1.1.6保护及故障信息子站数据采集
保护及故障信息数据采集方式是从各风电场已配备的信息子站系统中采集相关数据并上传至**公司集控中心,包括保护信息中的运行状态监视、配置信息管理和动作行为分析等数据。
5.1.1.7电能量计量信息采集
电能量计量信息采集方式是采集各风电场电能量计量信息,并上传监控中心。
各风电场电量计量系统保持不变,原已有计量远传通道继续使用。
电能量采集点包括但不限于综合自动化后台、电能量管理器、电能表、风机系统。
电能数据包括:风电场所有的电能表数据,包括风机出口电量数据、线路电能表数据、由升压站SCADA采集的电度表数据和关口表数据。
5.1.1.8数据传输
集中监控中心实时数据采集和控制,直接通过专网与综合终端采用标准通信规约实现通信接口功能。
信息交换模式如下:
实时数据采集:交换频度为实时交换;
历史数据传输:实现历史数据带时标传输,交换频度5分钟或定时周期
交换;
控制/调节指令:实现控制/调节指令的交互,交换频度为实时交换;
具备断点续传功能,续传期间应保障监控功能的实时性。
5.1.2.数据处理及存储
系统的计算和统计模块主要是针对风电生产数据的二次加工,为各层管理和检修人员更直接的了解风力发电机组设备的运行情况提供依据数据。
系统对各层资源数据的有效梳理便于更有效的管理、指导现场生产运行,提高经济效益。
系统可以查询风机及其他电气设备历史故障、历史数据、日志等;可以进行设备的故障报警统计和故障统计并能够打印;系统可以对公司下属所有风场生产数据进行综合处理、统计分析;系统可为其它应用提供其所需的过程数据和计算、分析结果,满足应用系统或生产管理部门快速、高效地对过程数据进行采集、查询和处理的要求。
经过分析对比,提出优化方案,从而提高风电场运行效率。
5.1.2.1指标规范
指标命名规范定义了集控系统中所有指标点的命名方式和命名规则,对数据点映射、数据存储、数据访问都有很重要的意义。