Dfv

ICS編號

CCS編號

團體標準

T/SSHPXXX—20XX

小水電與風光互補控制系統技術條件

Technicalconditionsforsmallhydro-wind-pvcomplementarycontrol

system

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發布20XX-XX-XX實施

國際小水電聯合會發布

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小水電與風光互補控制系統技術條件

1范圍

本文件規定了小水電與風光互補控制系統的總體要求、系統構成、系統功能、性能指標要求。

本標準適用于小型水電站（含抽水蓄能電站）與區域內的風電場、光伏發電站聯合運行的互補系統，

其他容量和形式的互補系統可參照執行。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB17621大中型水電站水庫調度規范

GB/T19963風電場接入電力系統技術規定

GB/T19964光伏發電站接入電力系統技術規定

GB/T31366光伏發電站監控系統技術要求

GB/T40607調度側風電或光伏功率預測系統技術要求

DL/T316電網水調自動化功能規范

DL/T321水力發電廠計算機監控系統與廠內設備及系統通信技術規定

DL/T476電力系統實時數據通信應用層協議

DL/T578水電廠計算機監控系統基本技術條件

DL/T634.5104遠動設備及系統第5-104部分：傳輸規約采用標準傳輸協議子集的IEC60870-5-101

網絡訪問

DL/T667遠動設備及系統第5部分：傳輸規約第103篇：繼電保護設備信息接口配套標準

DL/T719遠動設備及系統第5部分：傳輸規約第102篇：電力系統電能累計量傳輸配套標準

DL/T1085水情自動測報系統技術條件

DL/T1666水電站水調自動化系統技術條件

DL/T1802水電廠自動發電控制及自動電壓控制系統技術規范

DL/T2290抽水蓄能電站自動發電控制自動電壓控制技術規范

DL/T5345梯級水電廠集中監控工程設計規范

NB/T35001梯級水電站水調自動化系統設計規范

NB/T10321風電場監控系統技術規范

3術語和定義

GB/T19963《風電場接入電力系統技術規定》、GB/T19964《光伏發電站接入電力系統技術規定》

界定的術語和定義適用于本文件。

3.1

水風光互補運行hydro-wind-pvcomplementoperation

水電站、風電場和光伏發電站通過聯合運行實現電力電量互補。

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3.2

水風光互補控制系統hydro-wind-photovoltaiccomplementcontrolsystem

具備水風光互補協調控制和優化決策功能的控制系統。

3.3

協調控制單元coordinatedcontrolunit

對水電站、風電場和光伏發電站出力進行優化分配，實現水風光的穩定運行和經濟控制。

3.4

優化決策單元optimaldecisionunit

3.5實現水風光的運行監視、統計分析、優化決策功能，支撐水風光能源高效利用。

水風光聯合出力hydro-wind-pvtotaloutput

互補運行的水電站、風電場與光伏發電站的有功功率之和。

4總體要求

4.1系統工作環境應符合GB/T31366、DL/T578、DL/T1085、DL/T1666和DL/T5345的規定。

4.2系統應采用開放式體系結構，具備良好的可擴展性，能滿足系統集成和應用發展的需要。

4.3系統宜包含協調控制單元和優化決策單元。

4.4系統重要運算存儲及網絡設備、通信通道宜冗余配置。

4.5系統應滿足電力監控系統安全防護規定的要求。

5系統構成

5.1系統結構

5.1.1系統應與水電廠計算機監控系統、風電場監控系統、光伏發電站監控系統、功率預測系統、水

情水調系統、電力調度進行數據交互；

5.1.2協調控制單元應部署于安全I區，優化決策單元應部署于安全II區；

5.1.3協調控制單元與優化決策單元宜在統一的支撐平臺上實現；

5.1.4協調控制單元與優化決策單元應進行雙向通信，完成實時數據交互。

5.1.5協調控制單元滿足下列要求：

a)協調控制單元應與水電站監控系統、風電場監控系統、光伏發電站監控系統實現雙向數據通信，

采集實時生產數據，下發調節控制指令；

b)協調控制單元應與功率預測系統實現數據通信，獲取功率預測數據；

c)協調控制單元應與電力調度雙向通信，實現四遙功能。

5.1.6優化決策單元滿足下列要求：

a)優化決策單元應與水情水調系統實現數據通信，獲取水雨情監測和水文預報數據。

b)優化決策單元應向電力調度上送發電計劃。

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5.2通信要求

5.2.1系統與功率預測系統的網絡連接應部署防火墻。

5.2.2協調控制單元與水電站、風電場和光伏發電站的網絡連接應部署縱向加密裝置。

5.2.3優化決策單元與水情水調系統的網絡連接應部署防火墻。

5.2.4協調控制單元與優化決策單元的網絡連接應部署防火墻。

5.2.5協調控制單元與水電站、風電場和光伏發電站可采用以下方式連接：

a)與水電站監控系統上位機網絡連接；

b)與水電站現地控制單元LCU網絡連接；

c)與光伏發電站或風電場監控系統網絡連接；

d)與光伏發電站或風電場通信管理裝置網絡連接。

5.2.6系統應與電力調度進行通信，通信規約應符合DL/T476、DL/T634.5104、DL/T667、DL/T719

等的要求。

5.2.7協調控制單元與電力調度進行通信，應至少包含以下信息：

a)系統功能投入、閉環控制投入、并網點連接狀態；

b)水風光實時出力、水電實時出力、光伏實時出力、風電實時出力、水風光出力可調節范圍；

c)水風光出力設定值、水風光出力計劃曲線。

5.2.8優化決策單元與電力調度進行通信，應至少包含以下信息：

a)風光短期功率預測數據；

b)風光超短期功率預測數據；

c)水電站短期來水預測數據；

d)水風光短期發電計劃；

e)水風光超短期發電計劃。

5.2.9協調控制單元與優化決策單元的通信規約應符合DL/T321的要求，應至少包含以下信息：

a)短期水風光發電計劃出力；

b)超短期水風光發電計劃出力；

c)水電機組有功出力；

d)水電機組開關狀態。

5.2.10協調控制單元應與功率預測系統進行通信，應至少包含以下信息：

a)風光短期功率預測數據；

b)風光超短期功率預測數據。

5.2.11優化決策單元與水情水調系統進行通信，應至少包含以下信息：

a)水電站雨量、水位和流量監測數據；

b)水電站水務計算結果數據；

c)水電站中長期來水預測結果數據；

d)水電站短期來水預測結果數據。

5.2.12優化決策單元應與功率預測系統進行通信，應至少包含以下信息：

a)風電場和光伏發電站氣象監測信息；

b)風光短期功率預測數據；

c)風光超短期功率預測數據。

6系統功能

6.1協調控制單元功能

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6.1.1數據采集

6.1.1.1與水電站的數據采集應符合DL/T321的有關規定，至少包含以下信息：

a)出線的有功功率、頻率和線路開關狀態；

b)電站上下游水位；

c)機組有功功率、可運行范圍、機組運行狀態、機組出口開關狀態、機組事故總信號。

6.1.1.2與光伏發電站的數據采集應符合GB/T31366的有關規定，至少包含以下信息：

a)升壓站線路有功功率、頻率、開關運行狀態；

b)光伏發電方陣有功功率、運行狀態；

c)光伏逆變器有功功率、運行狀態；

d)升壓站事故總信號。

6.1.1.3與風電場的數據采集應符合NB/T10321的有關規定，至少包含以下信息：

a)升壓站線路有功功率、頻率、開關運行狀態；

b)風機有功功率、運行狀態；

c)升壓站事故總信號。

6.1.1.4數據采集宜采用網絡通信方式，采集的實時數據應進行有效性、合理性檢查；

6.1.2數據處理

應符合DL/T578和GB/T31366的有關規定。

6.1.3運行監視

6.1.3.1應具備水風光聯合控制監視畫面，可展示水風光實時聯合出力，水電實時總出力，光伏實時

總出力和風電實時總出力，調度發電計劃曲線等。

6.1.3.2應具備水風光出力平滑控制監視畫面，可展示水風光聯合出力曲線，水風光調節精度和波動

率。

6.1.3.3應具備水風光出力預測控制監視畫面，可展示超短期預測曲線、水風光發電計劃曲線、自動

開停機曲線，水電總有功出力曲線、光伏總有功出力曲線和風電總有功出力曲線。

6.1.3.4應具備水電機組、光伏發電方陣、風機等運行狀態的監視。

6.1.3.5應具備系統結構及通信狀態監視圖。

6.1.4運行模式

6.1.4.1運行模式應包括調度控制、本地控制和廠站控制；不同控制方式之間具備切換閉鎖機制。

6.1.4.2水風光出力設定值應包括單點設值和計劃曲線兩種，調度和本地均實現功率設定。

6.1.4.3系統開環運行時，水風光功率的分配值應僅作為運行指導，閉環運行時水風光功率分配值應

由水風光各電站進行功率調節。

6.1.4.4系統應能對水電站機組進行自動開停機控制。

6.1.4.5應具備與水電站、風電場和光伏發電站自動發電控制功能的輸入輸出接口。

6.1.5協調控制

6.1.5.1應能通過水電站、光伏發電站及風電場的自動發電控制來調節水電、風電和光伏的實時出力；

6.1.5.2應在水風光聯合出力滿足調度調節要求的同時，使水風光互補運行保持經濟最優或效率最高；

6.1.5.3協調控制應具備以下安全保護功能：

a)系統校驗異?；蚬δ荛]鎖時應具備報警功能；

b)系統應具備輸入源、輸出源的限值、品質的校驗和閉鎖功能；

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c)系統應具備優化算法結果的校驗功能；

d)聯絡線事故，系統應退出控制功能。

6.1.5.4應能通過調節水電機組出力，平抑光伏和風電的出力波動。

6.1.5.5應能自動優化或人工選擇平抑光伏和風電出力波動的水電機組臺數。

6.1.5.6應能利用超短期功率預測數據，實現水電機組未來4小時內的開停機組合優化計算，并滾動

更新。

6.1.5.7應能通過超短期功率預測數據，結合機組爬坡率等特性，實現水風光聯合出力的精確調節。

6.1.6人機接口

應符合DL/T578的有關規定。

6.1.7對時與打印

應符合DL/T578的有關規定。

6.1.8自診斷及自恢復

應符合DL/T578的有關規定。

6.2優化決策單元功能

6.2.1數據采集

6.2.1.1宜支持自動獲取數值天氣預報數據數據，包括降水量、輻照度以及風速、風向、氣溫、相對

濕度、氣壓等氣象要素預報值。

6.2.1.2應支持自動獲取風電場和光伏發電站數據，至少包含以下信息：

a)電站區域的測風數據、太陽輻照度數據、溫度數據等；

b)電站短期功率預測數據及超短期功率預測數據；

c)電站的實時與歷史運行數據。

6.2.1.3與水電站的數據采集應符合DL/T1666的有關規定要求。

6.2.2數據處理

6.2.2.1宜具備水務計算功能，符合DL/T1666的有關規定要求。

6.2.2.2宜具備數據加工功能，應支持數據的時段平均值、最大值、最小值及其發生時間等特征量的

計算與存儲。

6.2.2.3宜具備數據校驗功能，支持實時和歷史數據的缺數、錯數、越限及合理性校驗，允許人工置

數、虛擬數據輸入，數據修改、增加、刪除及數據導出導入等運維功能。

6.2.3運行監視

a)應提供氣象信息監測圖，可實時監測風速、風向、輻照度等氣象信息的變化；

b)應具備水電實時監視功能，可展示流域雨水情監測、水電廠和水庫運行的實時和歷史信息；

c)應具備新能源運行監視功能，實時監測風電場內風電機組的運行狀態、光伏發電站內逆變器的

工作狀態；

d)應提供日發電計劃跟蹤監視圖，實時反映實際發電出力及計劃執行情況。

6.2.4異常監視

6.2.4.1應具備對數據越限情況進行報警的功能。

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6.2.4.2應具備對重要數據的缺數、延遲情況進行檢查和報警的功能。

6.2.5統計分析

6.2.5.1應具備對比分析功能，提供單站多時段，多站同時段對比分析功能。

6.2.5.2應具備對數據進行平均值、累計值、最大值與發生時間、最小值與發生時間的統計功能。

6.2.5.3宜具備風電場和光伏發電站功率預測誤差統計分析功能。

6.2.5.4應具備運行趨勢分析功能，能夠滾動預測電站未來運行趨勢，對趨勢預測結果的越限等異常

信息進行提示。

6.2.6優化決策

6.2.6.1宜具備水電站發電計劃編制功能，符合GB17621、DL/T316、DL/T1666、NB/T35001的有

關規定要求。

6.2.6.2宜具備風電場和光伏發電站中長期、短期、超短期發電計劃編制功能。

6.2.6.3應具備發電場（站）集群超短期計劃滾動調整功能，時間分辨率應為15分鐘，計劃調整應滿

足常規機組調峰能力、電網穩定等限制約束條件。

6.2.6.4應支持年度、月度、日前、日內水風光聯合優化調度方案編制。

6.2.6.5宜支持不同的模型計算方案。模型宜包括清潔能源發電量最大、清潔能源出力波動最小等模

型，可支持水風光聯合運行方案計算。

6.2.6.6計劃編制考慮的約束條件應包括發電機組檢修計劃、發電廠站的出力約束、水電站水庫的水

庫水位約束、流量約束及綜合利用要求等。

6.2.6.7應能獲取風電場和光伏發電站功率預測、水電站來水預報等預測結果，用于水風光聯合優化

調度方案的制作。

6.2.6.8應支持對經常性變化或對調度方案計算結果影響較大的各計算參數或約束條件的瀏覽和設置

功能。

6.2.6.9應支持調度方案結果的文件導出功能，能夠調度方案結果文件的導入功能，對導入的調度結

果方案，應能夠按照原方案或修改后的參數和約束進行重新計算。

7性能指標

7.1系統資源

7.1.1各服務器、工作站CPU平均負荷率應滿足以下要求：

a)正常時（任意30min內）：≤30%；

b)電力系統故障時（10s內）：≤70%。

7.1.2網絡負荷率應滿足以下要求：

a)正常時（任意30min內）：≤20%；

b)電力系統故障時（10s內）：≤30%。

7.2系統可靠性指標應滿足以下要求：

a)系統年可用率：≥99.98%；

b)系統設備平均故障間隔時間（MTBF）：≥20000小時；

c)模擬量合格率：≥98％；

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d)開關量正確率：≥99％；

e)控制操作正確率：100%。

7.3系統實時性指標應滿足以下要求：

a)畫面調用時間：<1s；

b)畫面實時數據刷新周期：≤1s；

c)遙測信息響應時間（從I/O輸入端至遠動工作站出口）：≤3s；

d)遙信變化響應時間（從I/O輸入端至遠動工作站出口）：≤2s。

7.4系統指標宜滿足以下要求：

a)水風光聯合出力調節精度偏差：≤3%；

b)水風光聯合出力最大波動：≤5%；

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附錄A

（資料性附錄）

小水電與風光互補控制系統性能指標

C.1互補系統聯合送出功率最大波動

互補系統聯合送出功率最大波動反映了水風光聯合送出功率的波動情況，宜小于5%?；パa系統聯合

送出功