1、 一體化智能監(jiān)控中心與智能馬達控制技術一體化智能監(jiān)控中心與智能馬達控制技術 設計、實施方案設計、實施方案地 址： 深圳市南山區(qū)軟件園二期10棟602電 話：傳 真： 址： 智能電網(wǎng)高級分析與優(yōu)化運行關鍵技術智能電網(wǎng)高級分析與優(yōu)化運行關鍵技術油田群智能配網(wǎng)綜合集成與示范油田群智能配網(wǎng)綜合集成與示范 子課題工作內(nèi)容和年度目標子課題工作內(nèi)容和年度目標1 子課題大事記子課題大事記2 子課題進度回顧子課題進度回顧3議程議程 子課題技術方案子課題技術方案4 總結與討論總結與討論5 子課題工作內(nèi)容和年度目標子課題工作內(nèi)容和年度目標 1子任務名稱承擔

2、的主要任務合作單位1 “監(jiān)測-預警-優(yōu)化-控制”一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)設計與實施研究總院；示范項目組；清華大學，（關鍵技術研究）5 海上油田群電網(wǎng)智能馬達控制技術關鍵技術研究、示范工程設計與實施研究總院；示范項目組；年研究內(nèi)容當年考核目標接口關系2012一體化監(jiān)控中心設計與實施：系統(tǒng)架構設計；系統(tǒng)硬件集成與測試；系統(tǒng)軟件功能開發(fā)；相關平臺接口與數(shù)據(jù)庫開發(fā)a）提交子任務的一體化監(jiān)控中心設計與技術方案，提交綜合集成與示范項目對應的設計報告； b）系統(tǒng)基本功能技術指標設計與實現(xiàn)，高級應用功能實現(xiàn)。A）目標電網(wǎng)的詳細數(shù)據(jù)與接口；b）與清華的關鍵技術研究相結合；2013軟件設計、研制開發(fā)與測試a）一體化智能

3、監(jiān)控系統(tǒng)達到現(xiàn)場試運行條件，優(yōu)化功率控制周期小于1分鐘；b）發(fā)表論文2篇。a）清華核心算法軟件與EMS數(shù)據(jù)平臺接口及協(xié)同測試2014一體化監(jiān)控中心的工程應用、測試與總結a）參與項目組共同完成現(xiàn)場應用和測試，參與子任務研究報告撰寫和評審；b）發(fā)表論文1篇。a）與研究總院、項目組和清華合作完成 子課題工作內(nèi)容和年度目標子課題工作內(nèi)容和年度目標 1子任務名稱承擔的主要任務合作單位1 “監(jiān)測-預警-優(yōu)化-控制”一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)設計與實施研究總院；示范項目組；清華大學，（關鍵技術研究）5 海上油田群電網(wǎng)智能馬達控制技術關鍵技術研究、示范工程設計與實施研究總院；示范項目組； 子課題工作內(nèi)容和年度目標子課

4、題工作內(nèi)容和年度目標 1年研究內(nèi)容當年考核目標接口關系2012關鍵技術研究：基于IMCC的設備量測和系統(tǒng)應用；基于IMCC的設備管理和預測性維護；a）提交關鍵技術研究技術報告、實施技術方案、功能及仿真性能報告； b）試驗設備與實驗環(huán)境就緒； c）提交1項發(fā)明專利申請材料；a）根據(jù)項目組MCC實際技術條件，提交實施技術方案2013相關技術與方案的工程實施，功能驗證及關鍵技術指標測試a）完成關鍵功能驗證及子任務技術指標；b）提交實用新型專利或軟件著作權2項；c）發(fā)表論文1篇。a）與研究總院、項目組合作完成示范工程的設計、實施與測試2014子任務分項驗收，技術指標論證或技術評審，規(guī)范編制a）完成示范

5、應用并通過分項驗收，關鍵技術指標通過第三方論證或技術鑒定； b）編制完成“海上智能馬達控制中心”的企業(yè)標準和實施規(guī)范,并通過評審；a）與研究總院、項目組合作完成相關測試與評審工作 子課題工作內(nèi)容和年度目標子課題工作內(nèi)容和年度目標 11：一體化智能監(jiān)控中心5：智能MCC研究與實施海上油田群智能電網(wǎng)的海上油田群智能電網(wǎng)的“監(jiān)測監(jiān)測- -預警預警- -優(yōu)化優(yōu)化- -控制控制”一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)及其示范工一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)及其示范工程的設計與實施，與研究院、項目組和清華合作進行實現(xiàn)和測試；程的設計與實施，與研究院、項目組和清華合作進行實現(xiàn)和測試；一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)達到現(xiàn)場試運行條件，優(yōu)化功率控制周期小

6、于一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)達到現(xiàn)場試運行條件，優(yōu)化功率控制周期小于1 1分鐘；關鍵分鐘；關鍵技術驗收，現(xiàn)場投運并進行測試，達到預期指標，即提升無功均衡度技術驗收，現(xiàn)場投運并進行測試，達到預期指標，即提升無功均衡度10%10%以上、以上、網(wǎng)損率降低比例網(wǎng)損率降低比例10%10%以上，作為項目整體的一部分通過技術鑒定；以上，作為項目整體的一部分通過技術鑒定；通過數(shù)字化網(wǎng)絡和現(xiàn)場總線實現(xiàn)現(xiàn)場馬達控制單元的監(jiān)測、保護、分析與管理，通過數(shù)字化網(wǎng)絡和現(xiàn)場總線實現(xiàn)現(xiàn)場馬達控制單元的監(jiān)測、保護、分析與管理，具備長時間數(shù)據(jù)記錄、分析、診斷及快速故障定位功能。具備長時間數(shù)據(jù)記錄、分析、診斷及快速故障定位功能。 IMCC

7、實現(xiàn)技術參數(shù)：實現(xiàn)技術參數(shù)：發(fā)明專利發(fā)明專利1項，發(fā)表論文項，發(fā)表論文1篇。篇。序號序號參數(shù)名稱參數(shù)名稱單位單位標準參數(shù)值標準參數(shù)值1控制中心數(shù)據(jù)采集規(guī)模個100002可接入智能馬達控制單元個3003故障診斷定位時間秒14網(wǎng)絡負荷率（最大數(shù)據(jù)采集規(guī)模下）%模型校驗與狀態(tài)估計-潮流分析與穩(wěn)定性校核-潮流優(yōu)化-多目標調(diào)度與控制”一系列功能模塊； 支撐平臺服務器接口； 系統(tǒng)軟件性能指標； 接口模塊開發(fā)原則。 子課題技術方案子課題技術方案4海 上 油 田 群 電 網(wǎng) 多目 標 協(xié) 調(diào) 優(yōu) 化 發(fā) 電 機 性 能 優(yōu) 化 指標 潮 流 （ 降 低 網(wǎng) 損 ）優(yōu) 化 指 標 海 纜 功 率 約 束 和 裕

8、度 能 量 函 數(shù) 型 穩(wěn) 定 性約 束 和 穩(wěn) 定 裕 度 指標 電 能 質(zhì) 量 約 束監(jiān)監(jiān) 測測預預 警警優(yōu)優(yōu) 化化控控 制制電 網(wǎng) 整 體 性 能 預 警發(fā) 電 機 動 態(tài) 預 警海 纜 運 行 實 時 預 警發(fā) 電 機 動 態(tài) 過 程 及性 能 監(jiān) 測電 網(wǎng) 整 體 性 能 監(jiān) 測 潮 流 水 平 網(wǎng) 損 及 其 分 布 功 率 因 數(shù)海 纜 在 線 監(jiān) 測電 網(wǎng) 穩(wěn) 定 性 和 廣 域動 態(tài) 監(jiān) 測 靜 態(tài) 穩(wěn) 定 性 功 角 穩(wěn) 定 性 電 壓 穩(wěn) 定 性 功 率 振 蕩 頻 率 穩(wěn) 定 性 廣 域 動 態(tài) 監(jiān) 測電 網(wǎng) 穩(wěn) 定 性 在 線 智能 預 警 靜 態(tài) 穩(wěn) 定 性 預 警

9、 功 角 穩(wěn) 定 性 預 警 電 壓 穩(wěn) 定 性 預 警 功 率 振 蕩 預 警 頻 率 穩(wěn) 定 性 預 警 廣 域 動 態(tài) 監(jiān) 測 預 警電 能 質(zhì) 量 綜 合 監(jiān) 測 母 線 電 壓 質(zhì) 量 穩(wěn) 態(tài) 電 壓 偏 差 過 電 壓 電 壓 跌 落 諧 波 THD 不 對 稱 頻 率 頻 率 偏 差 功 率 因 數(shù)電 能 質(zhì) 量 在 線 預 警 母 線 電 壓 質(zhì) 量 預 警 電 壓 偏 差 越 線 過 電 壓 電 壓 跌 落 諧 波 THD 不 對 稱 頻 率 頻 率 偏 差 越 線 功 率 因 數(shù) 越 線電 能 質(zhì) 量 指 標 分析 與 廣 域 監(jiān) 控電 網(wǎng) 動 態(tài) 特 性 分 析動 態(tài) 數(shù)

10、 據(jù)動 態(tài) 狀 態(tài) 估 計動 態(tài) 潮 流 計 算超 實 時 穩(wěn) 定 計 算含 完 整 穩(wěn) 定 性 約束 最 優(yōu) 潮 流含 完 整 穩(wěn) 定 性 約 束 最 優(yōu) 潮 流動 態(tài) 潮 流 模 型+系 統(tǒng) 暫態(tài) 模 型模 型 在 線 辯 識（ 準 ） 穩(wěn) 態(tài) 智 能 調(diào)度 /控 制 廣 域 自 動 有 功 及 無 功功 率 控 制 發(fā) 電 機 有 功 -無 功功 率 控 制 綜 合 動 態(tài) 無 功 補 償控 制 /投 切 變 壓 器 分 接 頭 調(diào) 節(jié)智 能 化 穩(wěn) 定 控 制 自 適 應 連 續(xù) 校 正 控 制 反 饋 式 自 適 應 電 壓調(diào) 節(jié) 功 率 振 蕩 自 適 應 阻尼 控 制 基 于 在

11、 線 預 決 策 的 緊急 控 制 超 實 時 穩(wěn) 定 預 決 策 機 組 快 速 功 率 控 制 快 速 切 機 控 制 快 速 切 負 荷 控 制 緊 急 協(xié) 調(diào) 解 列 控 制廣 域 電 能 質(zhì) 量 控 制 電 能 質(zhì) 量 控 制 器 的 優(yōu)化 配 置 電 能 質(zhì) 量 多 目 標 動 態(tài)協(xié) 調(diào) 控 制校 驗支支 撐撐 平平 臺臺 技技 術術海纜E EM MS S- -D DM MS S系統(tǒng)架構系統(tǒng)架構 子課題技術方案子課題技術方案4 標準化； 集成性； 完整性； 開放性； 可擴展性； 可靠性； 先進性； 可維護性開發(fā)原則油田群電站管理系統(tǒng)有功分配無功分配優(yōu)先脫扣綜保系統(tǒng)負載抑制ESD生產(chǎn)

12、DCS發(fā)電機組頻率調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)發(fā)電機管理和控制輸配電調(diào)度用電管理和控制平臺作業(yè)安全系統(tǒng) 子課題技術方案子課題技術方案4在EMS基礎上，為智能監(jiān)控中心模型和支撐平臺提供輸入和輸出接口，及優(yōu)化后的輸出到設備的安全判斷，并在電網(wǎng)偏離一定安全運行區(qū)間時自動恢復到安全的控制方式 子課題技術方案子課題技術方案4 數(shù)據(jù)處理； 靜態(tài)分析計算； 研究態(tài)分析； 子課題技術方案子課題技術方案4 輸入/輸出； 流程邏輯； 接口與界面； 限制條件（清華要求文本IEEE）； 測試計劃量測數(shù)據(jù)傳輸模塊 子課題技術方案子課題技術方案4 輸入/輸出； 流程邏輯； 接口與界面； 限制條件； 測試計劃設備數(shù)據(jù)及CIM 參數(shù)管理模塊

13、 子課題技術方案子課題技術方案4 輸入/輸出； 流程邏輯； 接口與界面； 限制條件； 測試計劃狀態(tài)估計后靜態(tài)斷面的監(jiān)控模塊 子課題技術方案子課題技術方案4 輸入/輸出； 流程邏輯； 接口與界面； 限制條件（Main parameter）； 測試計劃電網(wǎng)運行狀態(tài)評估模塊 子課題技術方案子課題技術方案4 輸入/輸出； 流程邏輯； 接口與界面； 限制條件（Step by step）； 測試計劃綜合優(yōu)化與目標參數(shù)管理模塊 子課題技術方案子課題技術方案4 輸入/輸出； 流程邏輯； 接口與界面； 限制條件（Normal to accept）； 測試計劃綜合優(yōu)化單線圖與潮流圖模塊 子課題技術方案子課題技術方

14、案4 輸入/輸出； 流程邏輯； 接口與界面； 限制條件； 測試計劃研究態(tài)用戶輸入及偽量測數(shù)據(jù)導入模塊 子課題技術方案子課題技術方案4 服務器； 工作站； JAVA； 關系數(shù)據(jù)庫； 實時數(shù)據(jù)庫 子課題技術方案子課題技術方案4IMCC技術路線；IMCC數(shù)據(jù)分層管理；IMCC數(shù)據(jù)分級管理；IMCC功能設計；IMCC系統(tǒng)架構。 子課題技術方案子課題技術方案4l IMCC技術路線- 基于帶通訊的電機智能保護器和智能電量表- 完整管理系統(tǒng)（硬件+軟件+通訊）- 通過智能MCC管理系統(tǒng)實現(xiàn)MCC的全面管理 電機運行狀態(tài)與參數(shù)可視化 能耗監(jiān)測、統(tǒng)計與分析 完成多種馬達保護及故障診斷（包括網(wǎng)絡診斷） 參數(shù)管理與

15、網(wǎng)絡組態(tài)下裝（ADR） 電子化圖紙、手冊與技術資料管理 設備檢修記錄/維修管理/設備臺帳- 預留與其他系統(tǒng)接口 與EMS/PMS無縫集成 與能耗管理系統(tǒng)接口？ 與PCS系統(tǒng)通訊接口 與ESD系統(tǒng)硬線連接- 是一種理念，并非一套控制盤，更不是一些智能元器件 子課題技術方案子課題技術方案4l 智能MCC數(shù)據(jù)分層管理 通過MCC進PCS的信號一般是電機的分合閘狀態(tài)、遠程/就地模式、電流、電壓、有功無功、能耗參數(shù)、頻率、報警、故障等信號，通過PCS進MCC的信號有分/合閘指令等。 其他如報警及診斷信息、設備運行參數(shù)、設定參數(shù)管理、維修記錄、故障分析與設備維護等均通過本地MCC管理單元進行管理。 建議對

16、于需要工藝連鎖或安全連鎖的關鍵設備，除通過通訊進行連接外，啟停和狀態(tài)反饋信號經(jīng)過獨立的硬接線連接。 子課題技術方案子課題技術方案4l 數(shù)據(jù)分級管理 實時數(shù)據(jù)設備狀態(tài)、脫扣狀態(tài)、有功功率、無功功率、報警信息數(shù)據(jù)采樣時間為ms級別 類實時數(shù)據(jù)三相電流、平均電流、接地電流、過載電流、平均過載電流、三相電壓、平均電壓、頻率、功率因素、電度脫扣數(shù)據(jù)記錄、報警數(shù)據(jù)記錄、熱容量類實時數(shù)據(jù)更新時間為秒級 參數(shù)管理類數(shù)據(jù)過載報警值、接地報警值、堵轉報警值、欠載報警值、電流不平衡報警值、高/低電壓報警值、高/低電流報警值過載復位時間、過載脫扣時間、接地脫扣值、堵轉脫扣值、欠載脫扣值、電流不平衡脫扣值、高/低電壓報

17、警使能、高/低電流報警使能參數(shù)管理類數(shù)據(jù)在需要時候才進行傳送 統(tǒng)計分析類數(shù)據(jù)起停次數(shù)統(tǒng)計、能耗統(tǒng)計、脫扣統(tǒng)計、報警統(tǒng)計、有功/無功統(tǒng)計統(tǒng)計分析類數(shù)據(jù)可根據(jù)需要單獨調(diào)整 子課題技術方案子課題技術方案4IMCC管理站參數(shù)檢測功能序號序號TagTag名名屬性屬性類型類型描述描述歸類歸類1Average_CurrentInputREAL平均電流類實時數(shù)據(jù)2Device_statusInputDINT設備狀態(tài)（參考參數(shù)21）實時數(shù)據(jù)3EnableInInputBOOLEnable Input 管理數(shù)據(jù)4EnableOutOutputBOOLEnable Output 管理數(shù)據(jù)5GF_CurrentOut

18、putREAL接地電流類實時數(shù)據(jù)6Hmi_CloseInputBOOL手動合閘實時數(shù)據(jù)7Hmi_OpenInputBOOL手動分閘實時數(shù)據(jù)8KWInputREAL有功功率類實時數(shù)據(jù)9OL_Time_ResetOutputREAL過載復位時間管理數(shù)據(jù)10OL_Time_TripOutputREAL過載脫扣時間管理數(shù)據(jù)11OL_Warning_LevelOutputREAL過載報警級別管理數(shù)據(jù)12ResetInputBOOL手動復位管理數(shù)據(jù)13Therm_UtilizedOutputREAL熱容量類實時數(shù)據(jù)14Trip_statusInputDINT脫扣狀態(tài)（參考參數(shù)14）統(tǒng)計分析類數(shù)據(jù)15sum

19、_kwInputDINT能耗統(tǒng)計統(tǒng)計分析類數(shù)據(jù)16sum_startInputDINT啟停次數(shù)統(tǒng)計類實時數(shù)據(jù)17PfInputREAL功率因數(shù)類實時數(shù)據(jù)18HzInputREAL頻率類實時數(shù)據(jù)19KvarInputREAL無功功率類實時數(shù)據(jù)20Average_UInputREAL平均電壓類實時數(shù)據(jù)21UcInputREALc相電流類實時數(shù)據(jù)22UbInputREALb相電流類實時數(shù)據(jù)23UaInputREALa相電壓類實時數(shù)據(jù)24IcInputREALc相電流類實時數(shù)據(jù)25IbInputREALb相電流類實時數(shù)據(jù) 子課題技術方案子課題技術方案4IMCC管理站參數(shù)檢測功能26IaInputREA

20、La相電流類實時數(shù)據(jù)27U_Min_SettingInputDINT低電壓報警設定值管理數(shù)據(jù)28U_Max_SettingInputDINT高電壓報警設定值管理數(shù)據(jù)29I_Min_SettingInputDINT低電流報警設定值管理數(shù)據(jù)30I_Max_SettingInputDINT高電流報警設定值管理數(shù)據(jù)31U_AlarmEnableInputBOOL電壓報警使能位管理數(shù)據(jù)32I_AlarmEnableInputBOOL電流報警使能位管理數(shù)據(jù)33U_Low_AlarmOutputBOOL低電壓報警管理數(shù)據(jù)34U_High_alarmOutputBOOL高電壓報警管理數(shù)據(jù)35I_Low_Ala

21、rmOutputBOOL低電流報警管理數(shù)據(jù)36I_High_alarmOutputBOOL高電流報警管理數(shù)據(jù)37FLAInputREAL過載電流管理數(shù)據(jù)38OutAOutputBOOLOutputA Status實時數(shù)據(jù)39OutBOutputBOOLOutputB Status實時數(shù)據(jù)40IN1LocalDINTInput1 Assignment實時數(shù)據(jù)41IN2LocalDINTInput2 Assignment實時數(shù)據(jù)42IN3LocalDINTInput3 Assignment實時數(shù)據(jù)43IN4LocalDINTInput4 Assignment實時數(shù)據(jù)44GF_Warn_LevelI

22、nputBOOL接地報警級別管理數(shù)據(jù)45GF_Trip_LevelInputBOOL接地脫扣級別管理數(shù)據(jù)46STALL_TRIP_LEVELInputBOOL失速脫扣級別管理數(shù)據(jù)47JAM_WARN_LEVELInputBOOL堵轉故障報警級別管理數(shù)據(jù)48JAM_TRIP_LEVELInputBOOL堵轉故障脫扣級別管理數(shù)據(jù)49UL_WARN_LEVELInputBOOL欠載故障報警級別管理數(shù)據(jù)50UL_TRIP_LEVELInputBOOL欠載脫扣級別管理數(shù)據(jù)51CI_TRIP_LEVELInputBOOL電流不平衡脫扣級別管理數(shù)據(jù)52CI_WARN_LEVELInputBOOL電流不平衡故

23、障報警級別管理數(shù)據(jù) 子課題技術方案子課題技術方案4l IMCC功能設計電機運行狀態(tài)可視化電機運行參數(shù)可視化能耗統(tǒng)計與分析完成多種馬達保護豐富的故障診斷信息，包括自身及網(wǎng)絡診斷參數(shù)管理網(wǎng)絡組態(tài)下裝與快速更換ADR電子化圖紙、手冊與技術資料維修管理/設備臺帳/重大設備更換記錄/檢修記錄操作票/工作票/交接班記錄管理模塊化軟件組件針對IMCC中每個回路進行管理設備參數(shù)管理（參數(shù)整定表，上載與下裝）從保護單元-接觸器-馬達與電機-二次回路到操作單元電氣圖、設備手冊與說明書、設備清單與備件、原始設計資料，變更記錄電氣設備臺帳MCU/PCU/VFU并非簡單只把IMCC看做智能馬達保護元件的組合快速快速恢復

24、恢復能耗能耗分析分析故障故障診斷診斷電氣電氣保護保護監(jiān)視監(jiān)視預警預警遠程遠程管理管理IMCC 子課題技術方案子課題技術方案4lIMCC系統(tǒng)架構 子課題技術方案子課題技術方案4序號接口描述關聯(lián)方基本設計詳細設計1低壓開關盤和馬達控制回路配備智能馬達控制器（DeviceNet，帶電壓和有/無功）,其他饋線回路需要配備帶通訊功能的多功能電量表;通訊協(xié)議可為MODBUS TCP/IP、MODBUS RTU、Device Net等現(xiàn)場總線。（注：22kW及以上回路）依托項目圖紙上備注；規(guī)格書說明低壓圖紙上畫相應的智能馬達控制器或多功能電量表、備注；規(guī)格書說明2高、中壓盤柜配備的綜保支持B碼對時、IEC61850、測量功能；測量與保護CT分開,測量精度要求不低于0.5級。與四方子任務圖紙表示清楚、備注說明；規(guī)格書說明最好能替代綜保通訊3海底電纜光纖：1）EMS為4對8芯；2）為智能變電站廣域保護預留1對2芯。依托項目數(shù)據(jù)表考慮數(shù)據(jù)表考慮1EMS和中低壓盤接口: 1)可卸載回路要預留硬接線作為優(yōu)先脫扣接口依托項目詳設電纜清楚考慮2EMS和平臺DCS系統(tǒng)的通訊連接電纜依托項目詳設電纜清楚考慮3EMS和平臺