2023光伏发电站智慧运维规范.docx
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1、光伏发电站智慧运维规范2023目 次前 言I1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 缩略语35 一般要求36 数据采集内容及技术要求47 数据接口技术要求78 智慧运维系统要求89 智慧运维管理要求9附录A(资料性)实时数据采集信息内容121光伏发电站智慧运维规范1 范围本文件规定了光伏发电站智慧运维过程中设备运行状态数据、离线监测数据、设备故障告警数据、外部接入数据、日常运维数据的采集内容及要求,并规定了光伏发电站各监控系统数据接口技术要求,同时对智慧运维系统功能、智慧运维内容、智慧运维模式提出要求。本文件适用于集中式光伏发电站智慧运维工作,分布式光伏发电站结合自身特点,在满足安全
2、、经济、适用条件下可参考执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 6495.4 晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法GB/T 7027 信息分类和编码的基本原则与方法GB/T 7354 高电压试验技术局部放电测量GB 16806 消防联动控制系统GB/T 17949.1 接地系统的土壤电阻率、接低阻抗和地面点位测量导则第1部分:常规测量GB/T 18210 晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量GB/
3、T 24343 工业机械电气设备-绝缘电阻试验规范GB/T 28181 安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/T 35694 光伏发电站安全规程GB/T 37408 光伏发电并网逆变器技术要求GB/T 38335 光伏发电站运行规程GB 50116 火灾自动报警系统设计规范NB/T 10185并网光伏电站用关键设备性能检测与质量评估技术规范NB/T 32004光伏并网逆变器技术规范GAT 367 视频安防监控系统技术要求DL/T 476 电力系统实时数据通信应用层协议DL/T 634.5104 远动设备及系统第5104部分:传输规约DL/T 634.5101 远动设备及系统
4、第5101部分:传输规约中华人民共和国国家发展和改革委员会令第14号电力监控系统安全防护规定国能安全2014317号电力行业网络与信息安全管理办法IEC 61850 变电站通讯网络和系统(Communication Networks and Systems in Substations)3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1智慧运维 smart operation and maintenance为达到设备长期安全、高效、经济、可靠运行以及电站的无人值守目标,以信息化、网络化为基础,借助各类感知设备获取所监控设备的运行状态数据,基于数据融合、信息分析、故障诊断等技术实现设备状态的智能判
5、断、故障预警及寿命预测,为运维人员提供决策支持,并通过终端设备实现对运行、检修工作实时监督及远程指导的运维过程,同时减少不必要的人员管理环节。3.2智慧运维系统 information system for smart operation and maintenance具备对从光伏发电站获取的各类数据进行预处理、分析,对光伏发电站智能监视、智能管理、数据智能分析及故障预警、诊断等功能,并集成有成熟的机器学习、专家系统等人工智能算法,为运维人员提供决策支持的信息化系统。3.3集中监控系统 centralized monitoring system对所管辖区域内光伏发电站各设备的运行状态(参数)进
6、行监视和控制的信息化系统。3.4集控中心 centralized control center 借助集中监控系统,对所管辖区域内多个光伏发电站各设备状态进行远程集中监视、控制及管理的机构。3.5 智慧运维中心 center of smart operation and maintenance借助智慧运维系统及带有智能化功能的装备,具有对所管辖的光伏发电站智能监视、智能管理、数据智能分析及故障预警、诊断等职能,实现对光伏发电站安全运维、高效指挥的机构。3.6区域维检中心 regional center of maintenance借助智慧运维系统及集中监控系统,接收智慧运维中心指挥信息及安排的工
7、作任务,完成对所管辖区域内的光伏发电站巡视检查、维护消缺、设备检修、故障抢修等工作,确保电站设备正常、安全运行的机构。3.7原始数据 primary data通过各类传感器直接获得的未经过计算处理的光伏电站各设备的实时状态数据。3.8计算数据 calculated data利用原始数据按照一定的计算方法得到的数据。3.9光伏组件缺陷检测 defect detection of PV module借助机器学习或深度学习算法,判断所采集的光伏组件图像中是否存在缺陷,实现对光伏组件表面缺陷的高效诊断。4 缩略语下列缩略语适用于本文件。区:电力二次系统生产控制大区中的控制区(安全区)区:电力二次系统生
8、产控制大区中的非控制区(安全区)区:信息管理大区中的生产管理区(安全区)区:信息管理大区中的管理信息区(安全区)CAN:控制器局域网络(Controller Area Network)CGCS:国家大地坐标系(China Geodetic Coordinate System)EL:电致发光,亦称场致发光(Electroluminescence)FTP:文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP)GIS:气体绝缘全封闭组合电器(GAS insulated SWITCHGEAR)OLE:对象连接与嵌入(Object Linking and Embedding)OPC:用于过
9、程控制的OLE(OLE for Process Control)NTP:网络时间协议(Network Time Protocol)ONVIF:开放型网络视频接口论坛(Open Network Video Interface Forum)PSIA:物理安防互操作(Physical Security Interoperability Alliance)RTSP:实时流传输协议(Real Time Streaming Protocol)RS:遥感(Remote Sensing)SCADA:数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition)SFT
10、P:安全档案传送协定(SSH File Transfer Protocol)5 一般要求5.1 光伏发电站智慧运维工作范围包括数据采集与分析、电站智能监视、智能运行管理、智能巡检、设备故障预警、诊断等。5.2 光伏发电站各设备区、区实时监控数据采集内容、采集周期应包含附录A中的内容。未划入区、区的各设备在线状态监测数据通过独立网络传至集控中心区。各数据集中在区统一管理。5.3 日常运维数据、设备运行实时状态数据、设备故障告警数据、外部数据应保存一次数据(即原始数据),存储时不应对一次数据进行删除和修改。5.4 计算数据在区存储时间至少涵盖伏组件的寿命周期,原始数据至少存储3年。5.5 区宜配置
11、实时数据库,用于接收区、区的实时数据。5.6 数据的校验值和插补值应能够追溯到一次数据,具体规则参照GB/T 7027执行。5.7 用于指标计算的数据应进行一致性和完整性校验,对于缺失和异常数据可采用统计法或模型法进行补全和替换;用于设备故障预测诊断类的数据不宜进行矫正性替换。5.8 光伏发电站SCADA系统、升压站综自系统的告警及其它设备状态监测系统的故障及故障信息应实时发送到区进行统一管理,发送的故障告信息至少包括设备编码、故障类型编码、故障时间、故障描述、故障原因等信息,故障录波数据应同时上传到区。5.9 集控中心及智慧运维中心应配备集中监控系统、智慧运维系统等信息系统。5.10 集中监
12、控系统与智慧运维系统应采用安全方式互联,集中监控系统部署于区、区,智慧运维系统部署于区,智慧运维系统具备实时接入区、区数据及公共网络数据的功能。5.11 智慧运维系统所需的外部数据应使用安全可靠的方式从公共网络接入,数据同步时间宜精确到秒级,无法获取秒级数据时至少使用分钟级数据。5.12 部署在I区、区、区的各应用系统应具有同北斗、GPS等标准时钟系统进行对时功能。5.13 数据传输应满足电力监控系统安全防护规定要求。6 数据采集内容及技术要求6.1 在线监测数据6.1.1 电气设备在线监测数据监测数据应满足如下要求:a) 对于油浸式变压器安装的绝缘油色谱在线监测系统,应能实时监测7种组分气体
13、(H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6)含量数据。b) 采用SF6绝缘的设备需配备气体在线监测设备,用于监测SF6气体压力与气体纯度,监测数据宜分级存储,上传区的频次不低于3次/小时。c) GIS局放设备宜配置在线监测设备,监测参量应包括放电幅度、放电相位、放电频次,数据采样要求满足GB/T 7354 要求。6.1.2 其它监测数据运维人员实时位置信息数据至少每5min采集一次,采集内容至少包含人员姓名、所属单位、工种、联系方式、所处实时位置信息。人员实时位置信息可通过智能定位装置获取。6.2 离线检测数据6.2.1 光伏组件/阵列IV检测数据定期对固定编号的光伏组件/阵列
14、进行IV特性检测,存储检测数据,数据至少包括检测时间、IV特性原始数据、开路电压、短路电流、工作电压、工作电流、最大功率、组件温度;并将IV特性数据修正到标准测试条件下进行存储、分析,检测程序和修正方法按照GB/T 18210和GB/T6495.4执行。检测应覆盖所有组件类型,检测频次宜不低于1次/年,抽检比例应不低于1块/MW。6.2.2 光伏组件电致发光(EL)检测数据定期对固定编号的光伏组件进行EL图像缺陷检测,并储存EL图片、环境温度、环境湿度、测试电流、测试电压、测试时间、组件编号、缺陷描述等,检测程序及评价方法按照NB/T10185执行;检测的缺陷类型应包括黑片、裂纹、破损(缺角、
15、崩边、碎片)、黒芯和栅线腐蚀;检测组件应覆盖所有组件类型,检测频次不低于1次/年,抽检比例应不低于1块/MW。6.2.3 光伏组件红外热成像检测数据定期对全站光伏组件进行红外热成像扫描检测,并存储检测数据,数据至少包含红外热成像图片、辐照度、环境温度、环境湿度、检测时间、存在热斑的组件编号及热斑温度等;检测频次应不低于1次/年,检测程序及评价方法按照NB/T10185执行。6.2.4 光伏组件可见光图像检测数据定期对全站光伏组件进行可见光图像扫描检测,并存储检测数据,数据至少包含可见光图片、环境温度、环境湿度、检测时间、组件编号、缺陷描述等;检测的缺陷类型包括灰尘遮挡、异物遮挡;检测频次应不低
16、于1次/年,检测程序及评价方法按照NB/T10185执行。6.2.5 安全及性能检测数据定期对光伏方阵接地连续性、组串绝缘性能,以及升压站接地连续性进行检测,并存储检测数据,数据应至少包含环境温度、环境湿度、检测时间、检测位置、接地电阻值、组串绝缘电阻值;光伏方阵安全性能检测范围宜覆盖所有接地类型和设备类型,按方阵为单元抽检,抽检比例应不低于GB/T2828一般检验水平I级,升压站接地连续性检测应包括所有接地点;检测频次不低于1次/年,检测程序按照GB/T 17949.1和GB/T 24343执行。6.2.6 逆变器电能质量检测数据定期对固定编号的逆变器电能质量进行检测,并存储检测数据,数据应
17、至少包含环境温度、环境湿度、检测时间、电压谐波、电流谐波、直流分量、闪变、频率、三相电压不平衡度;检测范围宜覆盖所有逆变器类型,抽检比例应不低于GB/T2828特殊检验水水平S3级,宜根据逆变器发电功率最高、最低、中位值并结合典型要素制定抽样方法,检测频次不低于1次/年,检测程序按照NB/T 32004和GB/T 37408执行。6.2.7 光伏方阵发电损耗检测数据定期对固定编号的光伏方阵发电损耗进行检测,存储检测数据,数据应至少包含环境温度、环境湿度、检测位置、发电损耗;检测范围宜覆盖光伏组串、平衡部件(BOS)、电缆;按方阵为单元抽检,抽检比例应不低于GB/T2828特殊检验水平S3级,宜
18、根据方阵发电功率最高、最低、中位值并结合典型要素制定抽样方法,检测频次不低于1次/年,检测程序按NB/T10185执行。6.2.8 其它检测数据其它设备状态离线检测数据根据具体内容确定,上传至区的数据信息至少包含所检测设备的编码、检测内容、检测时设备运行工况、检测原始数据、计算数据、检测所用设备编码、检测结果、检测人员工号、检测时间等信息。6.2.9 其它要求各离线检测数据及分析结果应在检测工作完成后一周内上传至区的智慧运维系统进行统一管理。6.3 暖通及消防系统数据6.3.1 暖通数据数据应满足如下要求:a) 升压站暖通系统数据应按照空调系统、恒温恒湿处理系统和通风系统分类采集。b) 空调系
19、统数据采集内容至少包含设备编码及名称、运行方式及模式、运行状态等内容;恒温恒湿处理系统数据采集内容至少包含房间编码、设备编码及名称、设备运行方式及模式、设备运行状态、室内温度、湿度、压力等;通风系统数据采集内容至少包含电加热器状态及温度、应急排风系统工作状态、机械排风系统状态、SF6事故排风系统运行状态、H2浓度、防火阀以及风阀状态值。c) 数据采集及上传至区智慧运维系统的频次应不低于1次/5min。6.3.2 消防系统数据数据应满足如下要求:a) 应根据升压站灭火设施配置,选择适合的监测数据进行传输。b) 消防系统的监测内容、监测方法按照GB 50116、GB 16806执行。c) 监测数据
20、应包含温度、烟雾浓度等,上传至区智慧运维系统的频次应不低于1次/s。6.4 视频数据6.4.1 视频数据应能被区的智慧运维系统实时调用。6.4.2 视频监控范围至少包含电站及升压站各关键位置,具体位置应根据电站各设备的排布及升压站的结构确定。6.4.3 视频图像质量应在4级及以上,电磁环境特别恶劣的现场,其图像质量应不低于3级。应能对图像来源、记录时间和其它系统信息进行全部或有选择的记录,其它要求按照GAT 367执行。6.4.4 视频数据存储时间应不少于3个月。6.5 日常运维数据6.5.1 日常运维数据主要采集光伏发电站区内的生产数据,包括工作票、操作票、缺陷单信息、部件及系统维修更换记录
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