技术规范书-标的3:《直流配用电实验室建设(直流配用电仿真、直流配用电运营监测数据及多端柔性直流配电系统展示平台)》科技项目-主流仿真机及配套(设备试制)V3.doc
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1、标的3:直流配用电实验室建设(直流配用电仿真、直流配用电运营监测数据及多端柔性直流配电系统展示平台)科技项目-主流仿真机及配套(设备试制)技术规范书广东电网有限责任公司珠海供电局2022年09月目 录目 录21 总则41.1 一般规定41.2 投标要求51.3项目建设规范与标准61.4 安装、调试、试运行和验收62工程概况72.1项目背景72.2项目建设目标73总体技术要求83.1 总体架构83.2 通用要求104功能需求104.1 总体要求104.2 实时仿真测试平台硬件技术要求114.3 实时仿真测试平台软件技术要求134.4实时仿真测试平台可支持开展的实时仿真实验项目145 实时仿真测试
2、平台配置清单需求156项目的组织、协调与管理196.2项目组织和管理要求196.3人员的组织和安排196.4质量保证197项目进度要求208项目验收209项目培训2010项目文档交付2111运行维护和技术服务2111.1质量保证期2111.2维护及升级2111.3技术服务2212保密要求2213交付物一览表2414附录 技术偏差表311 总则柔性直流配电技术可以提供高质量、多样化的用户供电服务,能够提升新能源发电运行效率,满足分布式电源发展需求。随着电力电子设备以及微电网大量接入配电网,与现有交流配电网相比,柔性直流配电网以其线路造价低、电能损耗小、供电可靠性高、微电网接入成本低等优点,已成为
3、各国配电网领域的研究热点。目前世界规模最大的多端交直流混合柔性配电网为唐家湾柔性直流配电网示范工程,该工程由鸡山1换流站(10MW)、鸡山2换流站(10MW)、唐家换流站(20MW)采用地下电缆相连接,接入唐家湾科技园的风、光、储、充以及多元直流负荷,构成多端多层级、可网络重构的10kV/40MW柔性直流配电网,实现了多个交流变电站的直流柔性互联和备用功率支撑,提高了系统供电可靠性,是中国建设直流配电网、推进能源互联网技术的重要探索。由于目前尚缺乏针对多端柔性直流配电网控保系统DPT(动态性能)与FPT(功能性能)功能的相关测试规范,尚无全面有效的测试方法和测试平台,极大影响了多端柔性直流配电
4、网运行的安全性和可靠性。本项目依托“唐家湾柔直配网工程项目”为基础,试制多端柔性直流配电网控保系统DPT与FPT功能实时仿真测试平台,提升广东电网柔性直流配电网控保系统功能测试技术水平、提升柔性直流配电网的安全性可靠性和对高比例新能源的消纳能力,助推我国“双碳”目标的实现。投标人必须仔细阅读投标书的所有条件,包括技术规范。投标人提供货物的技术规范应符合技术条件书要求。投标人应按照本招标文件的要求提供详细、完整的解决方案。该方案应完全满足或高于本招标文件要求。1.1 一般规定1.1.1投标人必须逐项响应本技术规范中的要求,如有与本技术规范要求不一致的地方,必须逐项在技术规范的“技术偏差表” 中列
5、出。1.1.2 本规范经招标方、投标方双方确认后,作为合同的附件,与合同正文具有同等的法律效力。1.1.3如果投标方没有以书面形式对本技术条件书的条文提出异议,则意味着投标方提供的产品(系统)完全符合本技术条件书的要求。如有异议,都应在报价书中以“对技术条件书的意见和同技术条件书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。1.1.4 投标方在建议书中,对本技术条件书中所提各项要求能否实现与满足, 应该逐项予以说明和答复。投标方亦可根据自己的产品技术性能具体情况,在建议书中提出建议,并附详细资料和说明。1.1.5 对本技术条件书各条目的应答为“满足”、“不满足”、“部分满足”,不得使用“明白”、“理
6、解”等词语,在答复中,要求明确满足的程度,并做出具体、详细的说明,凡采用“详见”、“参见”方式说明的,应指明参见文档中的具体的章节或页码。投标方若对本技术条件书中的部分要求不能满足或者有不同于本技术条件书相关要求的其它建议,也应在建议书中详细说明。1.1.6 投标人职责投标方应按照本招标文件的要求提供详细、完整的解决方案,保证项目建设成功。其工作范围还将包括但不限于下列内容:a)提供投标人资质证书。b)提供质量保证体系的认证证书。c)能够提供证明其能力的有效材料(中标通知书、合同协议书、项目验收证明等)d)所提供设备(或系统)应发运到指定的目的地。e)负责系统安装、调试、消缺及售后服务,参加招
7、标方组织的现场验收。1.1.7 投标方应保证所提供的所有资料真实、完整、准确无误,否则招标方将有权取消投标方的中标资格,由此产生的一切后果由投标方承担。1.1.8 本规范未尽事宜,由招标方和投标人在合同技术谈判时双方协商确定。1.2 投标要求1.2.1投标方必须按照本技术规范书的要求,本着认真负责的态度提供给招标方一个整体设计方案,不可遗漏,否则一旦入选将认为投标方认同遗漏部分并免费提供。1.2.2 投标方必须按照本技术规范书的顺序对各章的每一项给予回答。1.2.3 投标方必须满足本技术规范书的要求,否则其投标书将被拒绝,并被认作没有回答;如果投标方没有以书面形式对本标书的条文提出异议,则意味
8、着投标方提供的系统完全符合本标书的要求。如有异议,都应在投标书中以“技术规格偏离表”为标题的专门章节加以详细描述。1.2.4 投标书的内容应该包括招标方要求的全部技术要求和软件功能需求。1.2.5 投标方应该提供满足本技术规范书要求的完整系统和服务支持。1.2.6 投标方必须提供系统建设的工作内容、工程进度表及参与开发的工程师资质。进度表内容至少应包括需求调研、详细设计、软件开发、软件测试、现场安装、系统联调、系统试运行、最终验收、用户操作培训等。1.2.7 投标书还应包括投标方认为需要为本项目提供的其它任何资料信息。1.3项目建设规范与标准除本技术规范书的特殊规定外,投标人所提供的软件产品需
9、按下列标准和规程进行设计、安装和检验。要求所用标准必须是最新版本,如果这些标准有矛盾时, 应按最高标准的条款执行或按双方商定的标准执行。如果投标人选用本技术规范书规定以外的标准时,需提交所替换标准相当或优于本技术规范书规定的标准的证明。适用标准如下:GB/T 191-2008 包装储运图示标志 GB/T 4208-2017 外壳防护等级(IP 代码) GB/T 30553-2014/IEC/TR 62543:2011 基于电压源换流器的直流输电 GB/T 34139-2017 柔性直流配用电换流器技术规范 Q/CSG 1203062-2019 模块化多电平换流器阀控装置与实时仿真器通信协议Q/
10、CSG 1206015-2020 模块化多电平换流器实时仿真建模规范1.4 安装、调试、试运行和验收1.4.1 招标方要保证在投标方设备、系统进场安装部署之前,现场部署环境的设计、建筑工程装饰、强弱电需满足投标方设备、系统的部署安装条件。1.4.2 本技术规范书内的硬件设备采购、软件开发工作以及现场安装、调试工作全部由中标方完成,招标方只需提供系统设备所需的外部安装环境。1.4.3本项目建设的系统试运行和验收根据本规范书规定的标准、规程、规范进行。1.4.4完成本项目建设的系统安装后,招标方和中标方应共同验收,并签署验收报告,共两份、双方各执一份。2工程概况2.1项目背景2017年6月广东电网
11、公司申报的支持能源消费革命的城市-园区双级“互联网+”智慧能源示范项目获批成为首批“互联网”智慧能源示范项目,成为国家能源局首批55个示范项目之一,并被南方电网公司列为智能电网重点建设项目。唐家柔直配网工程项目是国家能源局第一批“互联网+”智慧能源(能源互联网)重大示范工程的物理基础部分,攻克直流配网关键技术难题,建立了柔直配网技术体系,解决了核心设备研发关键问题,建成了世界首个、容量规模最大的10kV、375V、110V三电压等级多端柔性直流联网示范工程。示范工程验证了柔直在提升配网互联互动、灵活可控,促进分布式能源建设发展等方面的独特优势,将成为传统配网升级改造的技术方向,具有广阔的应用前
12、景。为推动多端柔性直流互联技术在能源互联网的更加安全可靠与高效经济运行及应用,本项目依托唐家湾柔直配网示范工程,针对目前尚缺乏针对多端柔性直流配电网控保系统DPT(动态性能)与FPT(功能性能)功能的相关测试规范这一难题,开发多端柔性直流配电网控保系统DPT与FPT功能实时仿真测试平台,提升广东电网柔性直流配电网控保系统功能测试技术水平、提升柔性直流配电网的安全性可靠性和对高比例新能源的消纳能力,助推我国“双碳”目标的实现。2.2项目建设目标 2.2.1 本项目可开展多端柔性直流配电网控保系统DPT与FPT功能实时仿真测试平台,通过多端柔性直流配电网控保系统DPT与FPT功能实时仿真测试平台与
13、被测的换流器控制器、直流断路器控制器、直流变压器控制器以及多端柔性直流配电网控保系统进行硬件在环闭环连接,具备开展多端柔性直流配电网控保系统DPT与FPT功能的实时仿真测试能力。2.2.2 本项目主要建设含高密度分布式电源的复杂配电网实时数字仿真平台,可开展大规模配电网系统级仿真分析验证等工作,也可支撑配用电和分布式能源相关的技术研发、装备研制和技术培训等工作。2.2.3 基于本项目的仿真平台,可构建数字仿真实时硬件在环测试环境,可开展配电终端馈线自动化、单相接地故障处理、光伏逆变器、风机变流器、SVG等配电网关键技术以及分布式能源并网相关功能的测试。3总体技术要求3.1 总体架构本项目多端柔
14、性直流配电网控保系统DPT与FPT功能实时仿真测试平台基于实时仿真目标机构建柔性直流配电网系统仿真运行环境模块,并通过多功能模拟量输出模块、多功能模拟量输入模块、多功能数字量输出模块、多功能数字量输入模块、光接口与被测的换流器控制器、直流断路器控制器、直流变压器控制器以及多端柔性直流配电网控保系统进行接口互联,实现硬件在环闭环连接,具备开展多端柔性直流配电网控保系统DPT与FPT功能的实时仿真测试能力,总体架构示意图如下: 图1-1柔性直流配电网控保系统DPT与FPT控制器硬件在环示意图将单台风电变流器/光伏逆变器的一次拓扑结构模型放置于实时仿真目标机中,与被测单台风电变流器/光伏逆变器的控制
15、器进行控制器硬件在环对接,可以开展单机控制器功能验证。 图1-2基于实时数字仿真平台的单台风电变流器控制器硬件在环测试示意图图1-3基于实时数字仿真平台的单台光伏逆变器控制器硬件在环测试示意图3.2 通用要求1)按照第4章功能需求,完成平台开发方案;2)基于招标方用户需求,完成系统的架构、设计及实现;3)完成平台试制及现场安装;4)完成本规范书功能需求的相关应用开发;5)在项目实施过程中,完成对招标方技术人员、用户和管理人员的培训工作;6)本项目涉及的相关接口调试、硬件设备集成调试、信息交互等工作由投标方负责,招标方不再支付费用;7)制订详细的项目实施计划和进度计划,获招标方认可后在项目实施过
16、程中遵照执行,项目实施计划和进度计划必须能保证项目在招标方规定的时间内完成;8)根据招标方安排,配合完成项目验收,本项目验收通过才标志着项目实施部分完成;9)提供项目验收后三年的质量保证期,质量保证期内为招标方提供免费的维护和技术支持;10)在系统开发过程中,遵循招标方有关技术管理规定,接受招标方技术监督;11)投标方在实施系统开发项目过程中应充分考虑招标方现有的技术条件及可预期的环境升级,就环境升级可能导致的影响向招标方提出解决方案建议;12)若因投标方的原因造成系统成果交付使用延期的,投标方除需负责合同所规定的其它责任外,还需保证其最终所交付的成果能适应招标方当时的技术环境。由此所产生的责
17、任与费用由投标方承担。4功能需求4.1 总体要求通过多端柔性直流配电网控保系统DPT与FPT功能实时仿真测试平台与被测的换流器控制器、直流断路器控制器、直流变压器控制器以及多端柔性直流配电网控保系统进行硬件在环闭环连接,满足开展多端柔性直流配电网控保系统DPT与FPT功能的实时仿真测试需求。基于实时数字仿真测试平台可开展风电变流器、光伏逆变器、储能变流器、SVG等控制器的硬件在环测试以及配电网自愈控制技术的验证,具体地,可实际接入馈线自动化终端、配电站所终端开展系统级馈线自动化功能验证,同时接入风电变流器、光伏逆变器、储能变流器、SVG等开展单体控制器功能验证,最终形成测试报告。4.2 实时仿
18、真测试平台硬件技术要求1)实时仿真目标机1台19英寸5U机箱2个Intel 8核/3.3 GHz处理器, 16GB 内存Xilinx Virtex-7 FPGA板1块信号调理板,可安置256路数字量(8个32路的数字量模块)或者128路模拟量(8个16路的模拟量模块)16个SFP光接口,4个PCIe插槽,以太网接口 Linux 实时操作系统和编译器2)FPGA仿真器 1台19英寸5U机箱Xilinx Virtex-7 FPGA板1块信号调理板,可安置256路数字量(8个32路的数字量模块)或者128路模拟量(8个16路的模拟量模块)16个SFP光接口3)多功能模拟量输入模块2块16通道,16位
19、精度所有通道同步采样,最小转换时间2.5s输入电压范围16 V4)多功能模拟量输出模块2块16通道,16位精度所有通道同步最大采样频率为1MSPS输出电压范围16 V5mA驱动电流5)多功能数字量输入模块2块32通道带时标的数字量或者PWM 输入及调理模块光隔离5伏至30伏6)多功能数字量输出模块2块32通道带时标的数字量或者PWM 输出及调理模块光隔离5伏至30伏7)DB37M信号连接模块 20块37针终端信号连接模块8)PCIe 通讯卡1块具有SFF-8644 电缆连接器可以通过4个x4 PCIe电缆端口配置为1个x16 PCIe端口、2个x8 PCIe端口或者4个x4 PCIe端口9)仿
20、真主机1台P510 Intel 4 cores (3.5GHz), 16GB 内存2TB SATA硬盘, Windows 7 Pro. 双24 LCD10)四屏显示器支架1套电脑液晶四屏气压支架臂显示屏桌面万向旋转升降,承重2-10kg或者9-21kg适用于显示器尺寸24英寸11)机柜1台高度38U 带脚轮与其他附件,包括1个750VA UPS和1个电源控制管理箱和1台16口的千兆以太网交换机4.3 实时仿真测试平台软件技术要求1)软件工具包1套主机开发基本模块,监控模块,代码自动生成模块,多处理器和多速率模块8个核授权;与C、VB、Python 和LabView应用程序接口8个核授权;目标机
21、平台基本管理,多速率和多处理器支持,硬实时调度、I/O 管理、XHP超高速实时运算模块、主机-目标机通讯、目标机内CPU之间通讯、实时操作系统和I/O卡驱动8个核授权。基于CPU的电力系统仿真步长为50us。2)电力系统工具包1套需要具备8个核授权电力电子变流技术的器件模型库;需要具备8个核支持SimPowerSystems模块的实时解算器模块;需要具备8个核连续时间系统和时间驱动混合模型的时间补偿算法模块;需要具备包含8个核电力系统实时解算器ARTEMIS、 状态空间节点法SSN、专用电力电子应用的电力电子器件库RTeDRIVE, 插值补偿算法库RT-Events,需要提供证明文件。3)FP
22、GA仿真开发工具1套基于XILINX的FPGA仿真开发工具;支持图形化实现FPGA编程。4)电力电子仿真软件模块1套基于FPGA的电力电子仿真模块,支持图形化修改电路拓扑和参数; 1个高频电力电子解算器资源能仿真128个IGBT单管模型;电力电子元件仿真步长最小可达250ns。5)光信号接口模块1套具备最高达5Gbps的SFP光接口驱动能力。6)MMC仿真模块1套至少包含3000个MMC子模块;阀体的仿真步长最小可达250ns。4.4实时仿真测试平台可支持开展的实时仿真实验项目(1)在多端柔性直流配电控制保护系统的功能性实验(FPT实验)、动态性能实验(DPT实验)中,将采用实时仿真测试平台对
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