qcsg11001722-20xx南方电网一体化电网运行智能系统技术规范第2部分：架构第2篇：主站系统架构技术规范

qcsg11001722-20xx南方电网一体化电网运行智能系统技术规范第2部分：架构第2篇：主站系统架构技术规范内容摘要：

集 通过与系统内布设的气象监测站点的通信及与外部气象系统的接口，实现对各监测区域内天气状况（晴、阴、雨、雪等）、温度、湿度、风力、风向、云图等气象要素的实时信息以及气象预报信息、极端灾害天气（台风、暴雨、冰冻等）预警信息等的采集。 全景数据建模 全景数据建模类功能包括全景模式管理、全景模型管理、全景模型校核等功能模块。 全景模式管理 全景模式管理即元数据管理，用于实现对基础元数据、业务元数据的管理，其功能包括元数据的收集、存储、编辑、发布、查询等。 全景模型管理 通过可视化的绘图建模功能，实现对电网运行相关各类模型、图形信息的统一维护，可提供图模一体化的图形绘制、模型建立与参数维护、模型库浏览与编辑、模型导入与导出、模型合并与拆分、图形导入与导 出等功能。 全景模型校核 通过模型比对、网络分析计算、仿真计算与实测数据的对比等手段实现对全景模型及实时运行数据的正确性、完整性、一致性校验。 a) 对于电网实时采集的数据，能够剔除明显错误的数据，并且对于偏差较大的数据 进行校正，为电网的后续应用提供可直接利用的基础研究分析数据。 b) 能够通过状态估计、潮流计算、扰动分析等功能检测错误的电网模型并给出校正 建议。 数据集成与服务 数据集成与服务类功能包括数据集成、 数据服务等功能模块。 数据集成 数据集成用于形成全景数据，包括数据抽取、数据映射、数据转换、数据存储等功能。 7 Q/CSG a) 数据抽取应能从多个系统中获取所需的数据并装载到全景数据视图中，在客户通 过全景视图访问相关数据时直接返回抽取值。 b) 数据映射建立目标数据与源数据的映射关系及访问通道，在客户通过全景视图访 问相关数据时通过访问通道即时获取数据值并返回。 c) 数据转换根据需要进行源数据与目标数据间的格式及内容的转换，将非标准数据 转换为全景数据服务定义的数据。 d) 数据存储包括公共数据存储及分布式存储两部分，公共数据存储由基础平台实现， 主要保存模块间频繁交互的数据，私有存储则由各业务子系统实现，保存模块间交互频度较低的数据。 数据服务 数据服务提供对全景数据的对外服务，包括横向数据传输、纵向数据传输、数据访问等功能。 a) 横向数据传输提供跨安全区、跨业务系统的横向数据交互服务。 b) 纵向数据传输提供主站与厂站间以及上下级主站间的数据交互服务，除了要满足 相应的接口方式要求外，还须具备安全认证机制、分级授权机制、广域网传输 QoS控制等。 c) 数据访问包括数据访问接口和数据发布与订阅机制。 数据访问接口包括基于组件 接口规范（ CIS）的数据访问接口，包括 GDA、 TSDA、 HSDA、 GES；基于通用数据库访问接口，包括 JDBC、 ODBC等；基于规范格式的文件数据接口，包括 SVG、 E语言文件交互接口；基于 SOAP的 Web Service接口等。 数据发布与订阅机制提供了一 种数据变化主动通知机制，包括 CIS接口中的 GES，通用消息机制 JMS、 MQ等。 基于全景数据模型可定制多种专业视图，专业视图整合了某个专业所关心的、存放在多个业务系统的数据，从而支持获取该专业所关心的整合数据。 智能监视中心 智能监视中心提供稳态监视、动态监视、暂态监视、环境监视、节能环保监视、在线计算、事件记录、在线预警类功能。 稳态监视 稳态监视类功能包括稳态运行监视、用电信息监视、电能计量监视、一次设备状态监视、二次设备状态监视等功能模块。 稳态运行监视 稳态运行监视实现对电网实时运行稳态信息的监视，主要包括数据处理、系统监视、数据记录等功能。 用电信息监视 用电信息监视实现配网侧各类用户用电信息的监视与统计计算。 电能计量监视 电能计量监视实现电厂上网点、联络线关口点、平衡考核点等电能数据的处理、传输、存储等工作。 可以根据相应的统计模型，实现不同区域、不同时段、不同费率下的电能统 8 Q/CSG 计、计算、考核。 可 以根据电能量计量数据以及电网模型完成网损、线损、变损和平衡的计算、监视、分析和考核。 一次设备状态监视 一次设备状态监视应全面反映电气一次设备各部分健康状况，如输电线路、绝缘套管、变压器绝缘、变压器 /电抗器油、有载调压开关、冷却器和风扇、热点温度、局部放电等所有关键运行参数，主要为设备缺陷检测、设备缺陷分析、设备缺陷预警及状态检修提供支持。 二次设备状态监视 二次设备状态监视对二次系统自身的运行状况及健康状况进行监视。 其监视的设备包括厂站端各类 二次装置、安全防护设备、通信网络、主站系统设备等，在设备发生异常或故障时能及时向运行值班人员发出告警，同时通过对设备运行趋势的跟踪分析，可在设备接近异常区域时提前发出预警。 动态监视 动态监视类功能包括动态运行监视、运行扰动监视、低频振荡监视与分析、并网机组涉网行为在线监测等功能模块。 运行动态监视 运行动态监视实现对由 PMU采集的电网运行动态数据的处理和监视。 运行扰动监视 实现对电网扰动的分析及识别，主要包括短路、切机、切负荷、潮流突变、电压跌落、频率跌落六种，在第一时间向运行人员发出告警信息。 低频振荡监视与分析 在电力系统发生低频振荡时，提供振荡设备及振荡模式信息，能识别主导模式和参与机组，可判断振荡中心大致区域，并在识别出低频振荡后发出告警信息。 并网机组涉网行为在线监测 对并网机组的一次调频性能、励磁系统性能等进行在线监测。 暂态监视 暂态监视类功能包括电能质量监视、录波分析监 视、保护运行监视、稳控运行监视等功能模块。 电能质量监视 对电网的电能质量进行监测和分析。 录波分析监视 对故障录波器、保护装置、稳控装置等记录的录波信息进行分析。 保护运行监视 对保护装置的运行信息进行监视，包括保护定值查询、软压板投退状态监视、保护起动及动作、复归信息监视等。 稳控运行监视 对稳控装置的运行信息进行监视，包括稳控策略表查询、稳控动作信息监视等。 环境监视 环境监视类功能包括气象监视、雷电监视、山火监视、变电站视频与环境监视、线路覆冰及微气象监视等功能模块。 气象监视 提供对天气、温度、湿度、风力、风向、云图等气象信息的监视，以及对灾害性天气的告警及预警。 9 Q/CSG 雷电监视 提供对雷电监测定位信息的监视。 山火监视 提供对山火位置、范围、趋势等信息的监视和告警。 变电站视频与环境监视 提供对变电站内及线路视频信息和环境信息（包括温湿度、水浸、门禁、 SF6气体、风力等）的实时监视。 线路覆冰及微气象监视 提供对输电线路覆冰状态及线路走廊微气象的监视及告警。 节能环保监视 节能环境类功能包括水电运行综合监视、火电运行综合监视、风电运行综合监视、光伏发电运行综合监视等功能模块。 水电运行综合监视 实现对水电厂的水电运行监测、水务综合计算、水电厂运行趋势分析等功能。 火电运行综合监视 实时监视电厂、机组的生产、运行情况，包括监视采集火电厂的锅炉、汽机和电气部分的热力和电气参数，监视机组脱硫采集信息等功能。 风电运行综合监视 风电运行综合监视以风能实时监测、风力发电机组发电出力等数据为基础，结合发电计划等综合运行管理数据，对风电运行情况进行监视，计算实时资源分布并对发电能力进行评估，对风电场出力剧烈波动等极端情况提供报警。 光伏发电运行综合监视 光伏发电运行综合监视以太阳辐照度监测和光伏发电出力等数据为基础，结合发电计划等运行管理数据，对光伏发电运行情况进行监视，计算实时资源分布并对发电能力进行评估，对光伏电站出力剧烈波动等极端情况提供报警。 在线计算 在线计算类功能包括在线拓扑分析、在线状态估计、在线潮流计算、在线静态安全分析、在线灵敏度分析、在线外网等值、超短期负荷预测、在线稳定计算、在线故障诊断、馈线故障处理、智能告警等功能模块。 在线拓扑分析 在线网络拓扑分析功能模块根据逻辑设备状态，对网络进行拓扑分析，确定网络接线模型，建立网络母线模型和电气岛模型并提供给其他应用和功能模块使用。 在线状态估计 在线状态估计功能模块根据网络结线的信息、网络参数和一组有冗余的模拟量测值和开关量状态，求取母线电压幅值和相角的估计值，检测可疑数据，辨识不良数据，校核实时量测量的准确性，并计算全部支路潮流，为电力系统的可观测部分和不可观测部分提供一致的、可靠的电网潮流解。 在线潮流计算 在线潮流功能模块实现 实时方式和各种假想方式下电网运行状态的分析功能，在网络拓扑模型基础上，根据给定的注入功率及母线电压计算出各母线的状态量（电压的相角及幅值），计算出网络各支路的有功和无功功率。 在线静态安全分析 10 Q/CSG 在线静态安全分析功能模块用于评估电力系统中的某些元件（包括线路、变压器、发电机、负荷、母线等）或元件组合发生故障时，对电力系统安全运行可能产生的影响，计算可能引起系统元件越限的故障发生时系统的运行状态，对整个电网的安全水平 进行评估，对可能引起电网安全运行构成威胁的故障，如：线路过载、电压越限和发电机功率越限等进行警示，以评价这些故障对系统安全运行的影响。 在线灵敏度分析 在线灵敏度分析功能模块利用电网运行数据和方式数据计算机组有功出力对线路有功潮流、机组有功出力对断面潮流、机组无功出力对母线电压、无功补偿设备投切对母线电压、变压器抽头对母线电压的灵敏度；计算网络有功损耗对机组有功出力、区域交换功率、联络线功率等的灵敏度和罚因子；计算负荷有功功率对断面潮流、负荷无功功率对母线电压的灵敏度。 在线外网等值 在线外网等值功能主要包括上级调度在线生成外网等值模型并下发，下级调度接收外网等值模型并拼接，以及信息交换和传输机制等。 超短期负荷预测 在对系统历史负荷数据、气象因素、节假日，以及特殊事件等信息分析的基础上，挖掘负荷变化规律，建立预测模型，以预测日各种相关因素为输入，智能选择适合策略预测未来一段时期内的系统负荷变化。 在线稳定计算 在线安全稳定计算应用立足于电网采集的全景数据，综合利用稳态、动态数据，通过稳态、动态、暂态多角度在线安全分析评估，以及电力系统运行全过程的稳定裕度评估，实现大电网运行的全面安全预警和多维多层协调的主动安全防御。 在线故障诊断 对各级各类装置产生的报警信息、断路器的状态变化信息以及电压电流等电气量测量的特征进行综合分析，根据保护动作的逻辑、运行人员的经验和电气量的特征量来推断可能的故障位置和故障类型，并识别连锁故障。 馈线故障处理 支持根据故障 信息进行故障定位、故障隔离和非故障区域的恢复供电。 智能告警 综合分析电网一次设备和二次设备的运行、故障和告警信息，包括电网开关动作、设备量测、继电保护和安全自动装置动作、故障录波、故障测距、 PMU量测、雷电定位等信息，实现电力系统的故障智能报警，并能够利用形象直观的方式展示报警结果、推出事故画面等；能够综合各类相关告警信息生成电网关键节点或重要用户的预警信息。 事件记录 事件记录类功能包括事件记录管理等功能模块。 事。