技术规范书-《多端柔性直流配电网核心装备、智能调度与培训系统关键技术研究—课题5：柔性直流配网系统仿真培训平台开发与应用》科技项目（设备试制）采购.doc

《技术规范书-《多端柔性直流配电网核心装备、智能调度与培训系统关键技术研究—课题5：柔性直流配网系统仿真培训平台开发与应用》科技项目（设备试制）采购.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《技术规范书-《多端柔性直流配电网核心装备、智能调度与培训系统关键技术研究—课题5：柔性直流配网系统仿真培训平台开发与应用》科技项目（设备试制）采购.doc（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、多端柔性直流配电网核心装备、智能调度与培训系统关键技术研究课题5：柔性直流配网系统仿真培训平台开发与应用科技项目（设备试制）采购技术规范书批准：审核： 编制：珠海供电局2021年11月26日1目录1 总则22 项目概况22.1 项目背景23 技术服务目标44 柔性直流配网系统仿真培训平台设计方案44.1 总体设计方案44.2 仿真系统功能64.3 控制策略介绍64.3.1 正常运行工况64.3.2 特殊工况下控制策略介绍75 装置（工具）技术指标95.1 正常工作大气条件95.2 基准试验大气条件95.3 贮存、运输的极限环境条件95.4 周围环境96. 交付物与验收10附表1 ：技术差异表1

2、11 总则1.1. 本卷为标的1:多端柔性直流配电网核心装备、智能调度与培训系统关键技术研究课题5：柔性直流配网系统仿真培训平台开发与应用科技项目（设备试制）采购技术条件书。1.2. 本卷所描述的各种功能、性能需求仅供投标方编制投标文件之用。投标方可以提出不同的建议方案，但是建议方案必须满足但不限于本标书所阐述的全部技术功能要求。1.3. 投标方在投标文件中，对本标书应逐项予以说明和答复，同时根据具体情况提出相关的建议，并附详细资料和说明。1.4. 本标书仅描述基本的技术需求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和技术条文，投标方应根据需求目标提供进一步具体的可满足要求的功能和性能

3、指标。1.5. 投标技术文件要求文字精练、数据准确、表述及图示清晰明确，具有针对性。1.6. 招标方将提供必要的配合工作，协助中标方完成该项目的设备试制工作。1.7. 本项目中标方应参与多端柔性直流配电网核心装备、智能调度与培训系统关键技术研究课题5：柔性直流配网系统仿真培训平台开发与应用科技项目设备试制的全过程，包括配合项目的最终验收。1.8. 投标人必须仔细阅读招标文件的全部条款，并作出明确响应。投标文件中带“”号的条款及要求，投标方必须满足，若有一项不满足将可能导致废标。2 项目概况本项目为多端柔性直流配电网核心装备、智能调度与培训系统关键技术研究课题5：柔性直流配网系统仿真培训平台开发

4、与应用科技项目（项目编码：030400KK52190118（GDKJXM20198194）柔性直流配网系统仿真培训平台开发设备试制采购项目。2.1 项目背景随着直流技术的不断发展，直流配电系统已经成为解决现有交流电网存在问题的有效手段之一，直流配电网不仅可更好地接纳高密度的分布式能源，而且可缓解交流电网容量日益增大后面临的诸多矛盾，同时还可以为交流系统提供动态无功支持，提高系统安全稳定水平。直流系统运行的稳定性、安全性和经济性对电网运行至关重要。根据多年的直流运维经验看，运行和管理人员的素质是保证电网安全稳定运行的重要因素。一名合格的直流输电运维人员应具备较高的实操动手能力，传统上这种能力是经

5、过几年甚至十几年的现场故障处理获得。目前柔性流配电生产人员的培训手段单一，还没有适用于柔性直流配电流换流站生产人员的岗位技能培训平台，现有的科研院所及生产厂家的直流动模测试装置、数模混合直流输电仿真装置都侧重于对直流配电网的特性研究和控制保护设备的测试分析，虽然可以进行一部分直流配电网运行和控制特性的培训，不适用于现场运行检修人员的技能培训。2.2研究必要性 为了让现场运行检修人员在上岗前能够得到全面岗前操作培训，提高人员的技术水平和工作能力。本项目利用电力系统仿真技术与设备控制运行经验，采用高科技仿真技术手段，对柔性直流配电网中设备和电力网络进行模拟，和控制系统形成闭环，推出基于仿真和控制一

6、体的闭环柔性直流实时仿真培训系统。实现对现场运行检修人员进行常规运行和反事故培训，以不断提高运行人员操作技能，减少运行人员误操作事故发生，提高电力系统运行稳定性。2.3研究内容包括基于此，本项目拟开展柔性直流配网仿真培训系统系统建模与软件开发研究，开发成套仿真培训系统。研究内容主要包括以下方面：1）研究柔性直流配网多运行方式下的正常及故障工况的仿真实现方法针对柔性直流配电工程中生产、管理人员对系统运维、管理的需要，梳理仿真培训的实际需求，研究柔性直流配电网多运行方式下培训需求，对仿真培训系统的实现方法、数字化仿真建模方案进行研究，完成仿真培训系统的方案设计。提出面向柔性直流配电工程运维管理需求

7、的仿真培训系统设计方案，实现对工程日常运行、管理、运维检测等生产环节的模拟。2）研究柔性直流配网仿真培训系统离线闭环模拟技术基于尽可能真实反映柔性直流配电网正常运行与事故情况下的特征的需求，以及便于进行操作培训和事故预演的目的，在仿真培训系统中应可在离线条件下，采用内部数据闭环的方法对运行工况进行模拟，使培训人员可以真实感知在实际运行环境中所面对的信息。提出仿真培训系统离线闭环模拟的方法，可对实际运行工况进行高拟真度的仿真。3）开展柔性直流配网仿真培训系统的顶层架构设计，研制平台硬件设备。根据仿真培训的具体需求，以及对实现方案、离线闭环模拟方法的研究成果，结合柔性直流配电工程的实际，提出可进行

8、仿真培训系统的硬件架构，具备与工程现场尽可能一致又适度精简的硬件设计方案，能够实现工程现场各层级的控制保护功能，并可以离线闭环仿真或实时数字仿真的方式进行系统运行工况的模拟，开发出相关硬件设备。根据现场设备的实际功能分层配置，提出可实现离线闭环仿真和实时数字仿真的仿真培训系统硬件架构，开发相关设备。4）开展柔性直流配网仿真培训系统系统建模与软件开发研究，开发成套仿真培训系统 。研究仿真培训系统的数字化建模方案，在与现场真实物理设备分层一致的硬件系统中，实现一次设备、监控系统、控制保护系统等的建模，开发与工程真实运行特性高度拟真的仿真培训系统软件，实现各种正常运行方式下正常操作的仿真，并设置各种

9、类型故障进行反事故演习，进行针对异常和故障的操作培训。实现珠海多端柔性直流配电工程控制保护系统的仿真培训平台，实现实时数字闭环仿真，也可在离线环境下，对工程的各种正常的运行方式和各种正常操作，及各种类型故障进行状态模拟，进行反事故演习、针对异常和故障的操作培训。2.4采购内容依据招标方提供的技术条件书，试制：一套柔性直流配网系统仿真培训平台开发与应用采购。3 技术服务目标3.1本项目主要技术服务内容包括以下3个方面：（1） 根据项目课题研究内容开发柔性直流配网系统仿真培训平台。（2） 根据招标方提供的设备试制技术要求，试制：一套柔性直流配网系统仿真培训平台开发与应用采购，并配合设计施工方安装调

10、试。并开展运行和检修人员培训。（3） 根据招标方的具体要求，配合设备的现场安装和调试。4 柔性直流配网系统仿真培训平台设计方案4.1 总体设计方案本方案提供以珠海多端柔性直流配电网为仿真对象的仿控一体实时仿真培训系统，模拟三端柔性直流换流器运行特性、三端柔直系统稳态运行过程与故障特性、直流运行方式切换等。图1仿真系统构成图该系统主要由运行人员培训工作站、柔直控制保护仿真控制器组成。柔直控制保护仿真控制器采用与实际控制系统一致的硬件平台实现，具有数据采集、通讯、和可编程控制功能，控制器之间通过以太网连接，完成控制层数据共享。控制策略和控制算法都在控制层实现，控制器支持可编程控制技术，采用图形化的

11、逻辑组态方式和符合IEC61131-3标准语言规范，软件具有高度开放性，用户可以灵活编辑和添加各设备特性功能块，方便在线测试和数学模型的调整。图2仿真培训系统架构4.2 仿真系统功能运行人员培训系统主要用于对运行人员、维修人员进行相关培训，培训系统包括监控工作站、系统服务器、网络设备、站级控保模拟主机等。监控工作站的人机界面与控制室内运行人员真实操作系统相同，具有与实际系统相同的数据库、画面、处理程序和操作控制方法。培训系统可以模拟实现柔直配网系统所有可能需要的运行人员操作，并显示操作后的结果，包括一旦操作错误后可能产生的后果，可对运行人员进行事故处理和事故后系统恢复、维护人员对系统或设备进行

12、维修的培训功能。柔性直流配网实时仿真培训系统除具有针对运行人员的传统运行流程培训功能以外，特别突出了设备特性与电网影响研究和控制策略研究功能。柔性直流实时仿真培训系统采用数字化模型的仿真方案，即一次设备、二次设备、监控系统、控制保护系统等采用与现场真实物理设备一致的方式建模型。呈现各种正常的运行方式和进行各种正常操作，可设置各种类型故障进行反事故演习，进行针对异常和故障的操作。4.3 控制策略介绍 柔性直流配网系统内部具有多个可控换流设备时，当传递到直流网络中的功率过剩时直流电压增大，功率不足时直流电压减小。因此，为了维持系统电压稳定，即保持系统功率平衡，通常将电压控制与功率控制配合使用，即任

13、何一个时刻有且仅有一个换流站控制直流电压，剩余的换流站控制直流电流（或功率）。 本工程中，选择主从控制方式，即在站级控制器中指定一个站作为主站，控制直流电压的稳定，其他站都运行于直流电流或直流功率控制方式。 考虑到本工程中唐家换流站容量较大，所以优先选择唐家换流站作为主站，控制直流电压，当唐家换流站故障退出后，选择鸡山站2作为主站，控制直流电压。 4.3.1 正常运行工况 三端联网运行 该种运行方式下，三个换流站全部投入运行，选择唐家换流站作为主站，运行于Vdc/Q方式下，维持系统直流电压稳定。鸡山站1及鸡山站2运行于P/Q运行方式，调节直流功率。 鸡山1-唐家双端运行 该种运行方式下，类似与

14、三端联网运行方式，选择唐家换流站作为主站，运行于Vdc/Q方式下，维持系统直流电压稳定。鸡山站1运行于P/Q运行方式，调节直流功率。 鸡山2-唐家双端运行 该种运行方式下，类似与三端联网运行方式，选择唐家换流站作为主站，运行于Vdc/Q方式下，维持系统直流电压稳定。鸡山站2运行于P/Q运行方式，调节直流功率。 鸡山1-鸡山2双端运行 该种运行方式下，唐家换流站退出运行，选择鸡山站2作为主站，运行于Vdc/Q方式下，维持系统直流电压稳定。鸡山站1运行于P/Q运行方式，调节直流功率。 4.3.2 特殊工况下控制策略介绍 换流站故障退出 一个换流站的故障退出，分控制直流功率站故障退出和控直流电压站故

15、障退出两种情况。 控制直流功率站退出 控制P/Q站的故障退出，只需该站闭锁退出，拉开对应的直流开关，隔离该故障换流站，其他站不需改变各自的控制模式。1) 三端联网运行时，鸡山站1故障闭锁，降低鸡山站1直流电流为0，断开DCB1、DCB2，其他两个站维持各种的控制模式不变。2) 三端联网运行时，鸡山站2故障闭锁，降低鸡山站2直流电流为0，断开DCB2、DCB3、DCB4，其他两个站维持各种的控制模式不变,微网转孤岛运行。控制直流电压站故障退出 双端运行时控制Vdc/Q站故障后，系统闭锁，退出运行，微网转孤岛运行。 三端运行时唐家控制Vdc/Q站故障或对应的直流线路故障后，唐家换流站故障闭锁的控制

16、顺序如下： 1) 唐家换流站故障，闭锁； 2) 唐家换流站的直流电流降至0后，断开DCB5、DCB1和DCB3，退出运行； 3) 站级控制器收到唐家换流站故障闭锁信号，立即更改鸡山站2控制模式为Vdc/Q控制，维持直流电压稳定，鸡山站1维持原有控制模式不变。 换流站投入并网 换流站退出后，需要再次投入该站时，该站在Vdc/Q模式下解锁，升高直流电压至系统直流电压时，才能并入配电网系统。投入后，根据运行方式确定各个站的控制模式。 鸡山换流站1投入并网 鸡山2与唐家换流站运行时，在线投入鸡山1站的控制顺序如下： 1) 运行人员手动闭合DCB4，鸡山站1完成充电； 2) 鸡山站1充电完成后，解锁，进

17、入Vdc/Q控制模式，以三端口断路器鸡山1站直流侧实际直流电压值作为直流电压控制目标，升高本侧直流电压； 3) 待三端口断路器鸡山1和唐家两侧直流电压差小于设定值后，闭合DCB1、DCB2开关； 4) 收到DCB1和DCB2开关合位状态后，根据运行状态，鸡山换流站1进入P/Q控制模式。 鸡山换流站2投入并网鸡山1与唐家换流站运行时，在线投入鸡山2站的控制顺序如下： 1) 鸡山站2完成充电； 2) 鸡山站2充电完成后，解锁，进入Vdc/Q控制模式，以三端口断路器鸡山2站直流侧实际直流电压值作为直流电压控制目标，升高本侧直流电压； 3) 待三端口断路器鸡山2和唐家两侧直流电压差小于设定值后，闭合D

18、CB2、DCB3开关； 4) 收到DCB2和DCB3开关合位状态后，根据运行状态，鸡山换流站2进入P/Q控制模式。 唐家换流站投入并网 鸡山1与鸡山2手拉手运行时，在线投入唐家换流站的控制顺序如下： 1) 运行人员手动闭合DCB5，唐家换流站完成充电； 2) 唐家换流站充电完成后，解锁，进入Vdc/Q控制模式，以三端口断路器 唐家站直流侧实际直流电压值作为直流电压控制目标，升高本侧直流电压； 3) 待三端口断路器鸡山2和唐家两侧两侧直流电压差小于设定值后，闭合DCB1和DCB3开关； 4) 收到DCB1和DCB3开关合位状态后，根据运行状态，鸡山换流站2进入P/Q控制模式。 5 装置（工具）技

19、术指标5.1 正常工作大气条件工作在以下气候条件的保护装置应能正常工作：环境温度：室内使用：25C55C；室外使用：40C70C；相对湿度：5%95%（产品内部不凝露，不结冰）；大气压力：70kPa106kPa（海拔高度3000m以下）。5.2 基准试验大气条件试验的标准大气条件要求如下：环境温度：15C35C；相对湿度：45%75%；大气压力：86kPa106kPa。5.3 贮存、运输的极限环境条件装置贮存、运输允许的环境条件为40C70C，相对湿度不大于85%。5.4 周围环境装置使用地点周围环境应符合下列要求：场地应符合GB/T 9361-2011中B类安全要求；使用地点不出现超过GB/

20、T 112872000规定的严酷等级为1级的振动、GB/T 145371993规定的严酷等级为1级的冲击和碰撞；不发生超过GB/T 177422008 规定的烈度为 度的地震；使用地点应无爆炸危险的物质，周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面敷层的介质及导电介质，不应有严重的霉菌存在；应有防御雨、雪、风、沙、尘埃的措施；接地应符合相关标准的规定。额定电气参数3.2.2.1直流电源对装置直流工作电源的规定如下：额定电压：DC /AC 220V/110V；允许偏差：20% 15%；纹波系数：不大于15%。6. 交付物与验收6.1 成果形式及数量要求（1） 一套柔性直流配网系统仿真培训平台；（2） 配合施工、安装、调试。6.2 验收标准（1） 所有功能和技术指标满足本技术条件书的要求。（2） 投标方应负责配合完成装置的现场安装及调试，并确保装置现场正常运行。6.3 其他要求供应商应按“货物”品类，对本项目采购标的物开具“增值税专用发票”。附表1 ：技术差异表投标者应将所提供设备的所有技术性能差异如实填写在下面空栏里。序号项目标书所要求的技术性能和技术参数投标者所提供设备的技术性能和技术参数备注其它资料 11