2022新能源发电工程数据采集标准.docx
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1、新能源发电工程数据采集标准(风电、光伏部分)2022版新能源风力发电项目风电数据采集技术规范(2022修订)目录1 范围12 规范性引用文件13 术语与定义14 总则25 测点编码规则25.1 测点编码原则25.2 测点编码标识36 数据采集点表66.1 风力发电机组数据66.2 风机变压器数据76.3 变电站数据76.4 能量管理系统数据86.5 风电功率预测系统数据8附录 A 风力发电机组通用测点 (资料性附录)9附录 B区域集控系统风机状态分类标准 (资料性附录)20附录 C风机变压器测点 (资料性附录)21附录 D变电站测点 (资料性附录)23附录 E能量管理系统测点 (资料性附录)3
2、2附录 F风电功率预测测点 (资料性附录)34附录 G风电场编码表36III风电数据采集技术规范1 范围本标准规定了新能源风力发电项目风电数据采集和存储技术要求,以及各类监测数据对应的测点编码规则。本标准适用于新能源风力发电项目各区域集控中心(以下简称“集控中心”)、风电场的数据采集工作。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2900.53电工术语 风力发电机组GB/T 19582.1基于Modbus协议的工业自动化网络规范 第1部分:Modbus人工协议GB/T 26865.2电力系统实时动态监测系统 第2
3、部分:数据传输协议GB/T 30966.2风力发电机组 风力发电场监控系统通信 第二部分:信息模型GB/T 33863.8OPC统一架构 第8部分:数据访问GB/T 50549电厂标识系统编码标准NB/T 31071风力发电场远程监控系统技术规程NB/T 31145风电场标识系统编码规范DL/T 634.5104远动设备及系统 第5-104部分:传输规约 采用标准传输协议集的IEC 60870-5-101网络访问DL/T 719远动设备及系统 第5部分:传输规约 第102篇:电力系统电能累计量传输配套标准国家发展和改革委员会2014年14号令 电力监控系统安全防护规定国能安全2014318号
4、电力行业信息安全等级保护管理办法国能安全201536号 电力监控系统安全防护总体方案3 术语与定义GB/T 2900.53 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1测点 measure point风电场相关硬件设备和软件系统的属性点。3.2数据点表 data point list表征自动化控制系统内各个测点的清单列表,并注明数据所属系统、标识编码、名称、类型。3.3 变电站自动化系统 Substation Automation System (SAS)31变电站自动化系统是在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化,利用微机技术重新组合与优化设计变电站二次设备的功能,以实现对变电站的自动监
5、视、控制、测量与协调的一种综合性自动化系统。3.4 能量管理系统 energy management system (EMS)一种计算机系统,包括提供支持服务的软硬件平台,以及保证风电场内发电、配电、用电设备安全经济运行的应用软件。4 总则4.1 在进行风电数据采集工作时,应遵循本标准规定的数据采集范围、测点编码规则、数据传输方式以及数据存储要求,对采集到的数据进行标准化输出。4.2 数据采集对象包括但不限于以下部分:风力发电机组、风机变压器、变电站、能量管理系统、风电功率预测系统、电能表等。集控中心数据采集来源推荐为集控中心监控系统数据库,风电场数据采集来源推荐为风机SCADA系统或风机光纤
6、环网。4.3 数据传输协议应遵循GB/T 26865.2相关要求,风力发电机组数据采集通讯协议一般遵循Modbus、OPC协议,变电站综合自动化系统、AGC/AVC系统数据采集通讯协议一般遵循IEC 104规约,风电功率预测系统、电能表数据采集通讯协议遵循IEC 102规约。4.4 数据采集周期依据IEC 104规约、IEC 102规约、Modbus、OPC等通讯协议确定,一般实时数据采集周期不大于5S,数据采集系统应根据现场实际情况确定采集周期,同时应满足1min、5min、10min数据统计分析计算的要求。数据采集记录分辨力、刷新周期、响应时间等应满足NB/T 31071关于性能技术指标的
7、相关要求。4.5 风力发电机组数据采集应在保留原有时间戳的基础上,加入时钟同步系统时间戳。保证实时数据库和历史数据库中数据值的时间戳均与时钟同步系统同步。4.6 采集系统应具有断点续传、通信多协议转换功能,在通讯中断时,采集系统应至少保存168小时内的数据,通讯恢复后继续上传。在实时数据和历史数据双数据流传输时,优先保证实时数据传输,续传完成后恢复正常数据流,以保证关键统计数据的连续性和准确性。4.7 按照本标准规定的数据采集要求,数据存储及转发终端应至少具有保存半年数据的存储能力,历史数据库数据存储时间应不小于5年,并应支持对已有历史数据的迁移及扩容。4.8 实时数据库、历史数据库数据文件应
8、具备备份、恢复、二次计算及其结果数据存储功能。应具备数据压缩功能,在传输带宽有限时,应保证数据无损传输。4.9 风电场采集系统或数据库应提供通用的接口协议(如OPC、Modbus、104规约、102规约等),并具备大批量数据插入性导入、导出及转换功能。4.10 数据采集系统应满足国家发展和改革委员会2014年14号令、国能安全2014318号、国能安全201536号等文件对于电力监控系统网络安全防护工作的相关规定。5 测点编码规则5.1 测点编码原则5.1.1 唯一性测点名称唯一标识其所表示的风电监测数据点,并且每一个明确的风电监测数据点有且只有一个测点名称与其对应。5.1.2 可扩展性测点命
9、名规则具有良好的扩展性,预留容量满足集团公司风电数据的发展变化。5.1.3 统一性新能源风力发电项目对测点命名进行规范、统一的管理。5.2 测点编码标识风电场测点标识编码应满足工程建设和运行维护的相关规定,每一个被标识对象的标识应符合全厂唯一的原则,并可从标识追溯其功能、逻辑位置、物理位置,并参考GB/T 50549、NB/T 31145的风电场编码规则,对风电数据进行统一编码。5.2.1 测点编码组成测点编码由管理域编码、设备域编码、测量域编码共同组成,规则见表 1。表 1 测点编码组成格式分级序号0 级(9 位)1 级(17 位)2 级(6 位)分级名称管理域编码设备域编码测量域编码5.2
10、.2 管理域编码管理域编码即为风电场编码,用于对风电场进行唯一的标识;采用大写字母和/或阿拉伯数字组成, 格式见表2。表 2 管理域编码构成第 1-2 位第 3-4 位第 5-6 位第 7 位第 8-9 位中华人民共和国行政区划代码标准发电类型标识码顺序码省级代码地市级代码区县级代码发电类型标识码 F2 位序列号NNNNNNANN注:字符类型 N 为阿拉伯数字,A 为大写的英文字母(禁用 I、O)。a) 风电场编码原则是根据风电场变电站所处地理位置;b) 国内风电场按行政区域划分进行编码,根据中华人民共和国行政区划代码列出风电场所在省、市、县区域编码;c) 发电类型标识码,风电场发电类型标识码
11、设为“F”;d) 顺序码包括两位数,第一位数根据风电场投产日期进行顺序排位编码,第二位数根据风电场期数进行顺序排位编码。e) 当风电场不同期数所在地理位置属于不同区县时,以第一期所在区县为准。风电场编码示例表 3。风电场编码汇总表详见附录G 风电场编码表。表 3 风电场编码示例表风电场名称:第 1-2 位第 3-4 位第 5-6 位第 7 位第 8-9 位风电场编码示例XxxXxx市Xxx风 电排位码650521F11650521F115.2.3 设备域编码设备域编码为对应测点设备编码,即采用风电场标识系统编码,由附加级、0级、1级、2级和3级数据字符组成,编码标准见表 4。表 4 设备域编码
12、格式分级序号附加级0 级1 级2 级3 级分级名称特征码全厂码系统码设备码部件码编码构成特征码T全厂码G前缀号F0系统分类码F1F2F3系统编号FN设备分类码A1A2设备编号AN设 备 附加码A3部 件 分类码B1B2部件编号BN字符类型0A 或 N(N)AAANNNAANNN(A)AANNa) 附加级为项目特征码,仅用于海上风电场,数据字符编码为“0”。b) 根据NB/T 31145 对于风电场标识系统编码规范,风电场发电单元的全场码 0 级G 的编码标识类型采用阿拉伯数字类型字符,风电场非发电单元的全场码 0 级G 的编码标识类型采用英文大写字母A 型字符。c) 在风电场发电单元中,当集电
13、线路小于等于 9 时,F0 采用N 型字符(阿拉伯数字),当集电线路大于等于 10 时,F0 采用A 型字符(大写英文字母);在风电场非发电单元中,F0 用于标识同类系统的个数,采用N 型字符。d) 按照GB/T 50549、NB/T 31145 等标识系统编码标准,系统分类码 F1F2F3 分别为主系统码、系统码和子系统码,FN 为系统编号,A1A2 为设备分类码。e) AN 是设备单元编号,为三位数字,是机械设备、电气设备的编号,反映了设备在系统中的序列, 编号中冗余的 0 必须写出来。对设备编号 AN 的第一位约定,可由工程参与各方共同确定,对于后面两位,则由顺序依次列出。以陆上某风电场
14、为例,其设备域编码示例下:表5 设备域编码示例测点的设备域编码例子:1 号主变的 1 号线路 1 号风机变桨系统液压站压力分级序号0 级1 级2 级3 级编码结果示例分级名称全厂码系统码设备码部件码编码构成全厂码G前缀号F0系 统 分类码F1F2F3系统编号FN设备分类码A1A2设备编号AN设 备 附加码A3部 件 分类码B1B2部件编号BN字符类型11MDB001CP501(A)AANN1 号主变1 号线路变桨系统1 号风机压力第 1 个压力无无无11MDB01CP5015.2.4 测量域编码a) 测量域编码是由测点数据源、物理属性、测点算法三种类别编码组成,测量域编码组成见表 6。表 6
15、测量域编码格式分级序号1 级2 级3 级分级名称数据源物理属性算法编码构成数据来源码G数据类型编码F0物理总类A1A2物理编号AN算法总类B1B2B3算法细类BN字符类型NNAANNAAANNb) 数据来源分为测量点、计算点两类,编码由 1 位数字组成,数据来源编码见表 7。表 7 数据来源编码表序号数据来源描述数据来源码备注1测量点12计算点2应用软件计算量c) 数据类型分为遥测、遥信、遥控、遥调共四类,编码由 1 位数字组成,其编码见表 8。表 8 数据类型编码表数据类型码数据类型备注1遥测 AI浮点量2遥信 DI开关量3遥控 DO开关量4遥调 AO远程参数设置d) 物理总类划分,按照测点
16、物理类型进行划分,编码由二位字母组成,编码见表 9。表 9 物理总类编码表序号物理总类分类物理总类编码1压力PF2应力ST3力矩TQ4重力GR5位移SH6速度SP7加速度AC8流量FL9位置PS10角度AN11密度DE12粘度WS13浊度TU14雨量RF15温度TP16电流CR17电压VL18频率HZ19功率PW20功率因数CS21电度DG22开关SW23参数PA24气体GA25湿度HU26时间TMe) 算法总类,按照平均值、求和、求方差、求标准值等进行分类,其编码由三位字母构成,编码见表 10。表 10 常用算法编码表序号算法总类名称算法总类编码1原始值RAW2平均值AVG3求和SUM4求方
17、差VAR5求标准差STD6最大值MAX7最小值MIN8计数值CNTf)算法细类,根据平均值算法进行细分以下 6 类(窗口平均、滑动平均、加权平均、调和平均、几何平均、算术平均),采用两位数字标识,在其他算法总类时,算法细类采用【占位编码】编码为“00”, 作为补位用途,算法细类编码见表 11。表 11 常用算法细类编码表序号算法细类名称算法细类编码1占位编码002窗口平均013滑动平均024加权平均035调和平均046几何平均057算术平均066 数据采集点表按照GB/T 30966.2相关规定,结合实际情况,本标准提供了数据采集点表。在点表备注栏中,应采集的数据以M标注,推荐采集的数据以O标
18、注,风电场可根据实际情况调整具体数据点表。各风电场具体采集点以实际设备情况为准,原则上需要进行全量采集,即通过协议规约或其它方式可采集的最大范围,尤其温度、振动、转速、保护信号等反映设备安全稳定运行的数据。风机设备如无齿轮箱系统,或采用液压变桨、超级电容变桨备电等情况可参照本标准调整M及O采集数量要求。变电站UPS 及直流系统、风机变、测风塔部分层高、功率预测系统(部署在电网三区)测点等风电场无法采集或不具备采集条件的,可待具备采集条件后进行补充采集。包括但不限于以下数据:6.1 风力发电机组数据风力发电机组数据采集来源推荐风力发电机组SCADA系统,数据采集范围主要包括安全链、变流器、发电机
19、、机舱、变桨、控制柜、变压器、齿轮箱、主轴、偏航、液压、设定值、报警码、故障码、控制点、风机状态码等部分,此外还包括非接入主控制系统的辅助系统,如:自动消防系统、视频监控系统、门禁系统,以及公共部分。6.1.1 安全链:安全链状态、24V电压丢失、看门狗、齿轮箱过速、发电机过速、振动开关、扭揽开关、急停按钮等。6.1.2 变流器:网侧电压、机侧电压、网侧电流、机侧电流、IGBT温度、电抗器温度、变流器冷却液温度、变流器充电反馈、变流器接触器状态等。6.1.3 发电机:发电机有功功率、发电机无功功率、发电机转速、发电机定子绕组温度、发电机冷却空气温度、发电机水冷系统温度、发电机碳刷磨损等。6.1
20、.4 机舱:机舱振动加速度值、机舱振动幅值、机舱角度、机舱供电用变压器温度、机舱柜启动/ 停机/维护按钮等。6.1.5 变桨系统:各叶片桨距角编码器值、各变桨电机角度和电流、各叶片变桨变频器(驱动器)温度、变桨扭矩、变桨速度、变桨电池柜温度和压力、变桨驱动器正常、变桨电机工作时间、变桨系统液压站压力、变桨系统液压油温度、各轴控柜温度、叶轮转速、叶尖压力、液压变桨系统压力、变桨电容容量等。6.1.6 控制柜:塔底温度、塔底控制柜温度、塔底启动/停机/维护/急停按钮、塔底控制柜防雷保护正常、塔底控制柜冷却风扇运行、塔底控制柜加热器启动等。6.1.7 齿轮箱:齿轮油油温、齿轮油油位、齿轮箱散热风扇状
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