《有源配電網短路參數在線監測平臺技術規范》（征求意見稿）編制說明準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和1適用范圍本文件規定了有源配電網短路參數在線監測平臺的架構設計、功能模短路參數在線監測平臺，范圍涵蓋10kV～35kV配電網短路參數在線監測系2規范性引用文件GB/T25000.10系統與軟件工程系統與軟件質量要求和評價(SQuaRE)GB/T35284信息安全技術網站身份和系統安GB/T38634.5系統與軟件工程軟件測試第5部分：GB/T42560系統與軟件工程開發運維一體化GB/T42566系統與軟件工程功能規模測量MkIIGB/T42588系統與軟件工程功能規模測量GB/T44659.1新能源場站及接入系統短路電流計算第1部分：風力發電GB/T44659.2新能源場站及接入系統短路電流計算第2部分：光伏發電GB/T44659.3新能源場站及接入系統短路電流計算第3部分：儲能電站例DL/T1936配電自動化系統安全防護DL/T1941可再生能源發電站電力監控系統網絡安全防DL／T2607配電自動化終端即插即DB15/T3843新能源分布式電源并DB15/T3844新能源分布式電源并3術語和定義3.1短路參數short-circuitparameters3.2短路參數在線監測平臺short-circuitparameteronlinemonitoringplatform3.3有源配電網activedistributionnetwork3.4短路參數監測終端short-circuitparametermonitoringterminal3.5多終端并行測算multi-terminalparallelcalculation3.6短路參數實時監測real-timemonitoringofshort-circuitparameters3.7狀態評估stateassessment3.8預警earlywarning3.9實時數據庫real-timedatabase3.10功能模塊functionalmodule4總則4.1有源配電網短路參數在線監測平臺應堅持"整體規劃、模塊化設計、安全可靠、開放共享、持續發展"的原則，建立功能完善、性能可靠的監測平臺。4.2平臺設計應適應有源配電網的特點和發展趨勢，充分考慮分布式電源接入、網絡拓撲變化、負荷特性變化等因素對短路參數的影響。4.3平臺功能應滿足短路參數監測、分析、應用的多層次需求，支持并行測算、實時監測、狀態評估、決策支持等關鍵功能。4.4平臺架構應采用先進、成熟的設計理念和技術路線，具備良好的可擴展性、可靠性和安全性。4.5平臺應具備與配電自動化系統、配電網管理系統、調度自動化系統等相關系統的數據交換和功能協同能力。4.6平臺應支持多層次用戶訪問和應用，提供友好的人機交互界面和靈活的應用接口。4.7平臺應滿足電力行業信息安全和網絡安全的相關要求，確保系統和數據安全。5平臺架構設計5.1總體架構5.1.1有源配電網短路參數在線監測平臺總體架構應采用分層設計，主要包括感知層、網絡層、平臺層和應用層。5.1.2感知層主要由分布在配電網各關鍵節點的短路參數監測終端組成，其功能包括：a)電壓、電流信號采集功能可以實時獲取電網運行數據；b)擾動事件識別與記錄功能能夠捕捉和存儲各類電網擾動事件；c)短路參數本地計算功能可以在終端設備上直接進行初步計算處理；d)數據預處理與存儲功能對采集的數據進行初步過濾和本地緩存；e)通信與數據傳輸功能負責將采集和處理的數據安全可靠地傳輸至上層系統。5.1.3網絡層提供數據傳輸和交換通道，其功能包括：a)組建監測終端與主站系統的通信網絡，形成完整的數據傳輸網絡；b)提供安全、可靠的數據傳輸通道，確保數據傳輸的安全性和可靠性；c)實現異構網絡的適配與融合，解決不同通信網絡之間的互聯互通；d)提供網絡安全防護，防止非授權訪問和數據篡改；e)支持網絡狀態監控與管理，實時掌握網絡運行狀態。5.1.4平臺層是系統的核心，負責數據處理、分析和管理，其功能包括：a)數據采集與管理功能負責接收和管理來自感知層的各類數據；b)多終端并行測算功能實現多個監測終端的協同計算；c)短路參數實時監測功能實現對短路參數的實時分析和監視；d)狀態評估與預警功能對異常情況進行評估和預警；e)歷史數據分析功能對歷史數據進行深度挖掘和分析；f)系統管理與維護功能保障系統正常運行。5.1.5應用層面向各類用戶，提供多種應用功能，包括：a)保護整定應用支持繼電保護裝置的參數計算和整定；b)系統薄弱環節識別幫助發現配電網中的薄弱環節；c)分布式電源接入評估分析分布式電源接入對系統的影響；d)故障分析與處理提供故障診斷和處理建議；e)運行方式優化為配電網運行方式調整提供決策支持；f)用戶自定義應用允許用戶根據特定需求定制應用功能。5.2功能架構5.2.1有源配電網短路參數在線監測平臺功能架構應按照基礎功能模塊、核心功能模塊和應用功能模塊三個層次設計。5.2.2基礎功能模塊為系統提供基礎支撐，主要包括：a)數據采集模塊：負責各類數據的采集和接入，是系統數據的入口；b)數據存儲模塊：提供數據存儲和管理功能，確保數據的安全和可訪問性；c)數據處理模塊：對采集的數據進行預處理和分析，提升數據質量；d)通信網絡模塊：提供系統內外的通信功能，確保數據傳輸的可靠性；e)系統管理模塊：提供系統運行、維護和管理功能，保障系統穩定運行。5.2.3核心功能模塊實現系統核心業務功能，主要包括：a)多終端并行測算模塊：實現多個監測終端的協同測算，提高計算效率和覆蓋范圍；b)短路參數實時監測模塊：實現短路參數的實時監測，及時掌握參數變化；c)狀態評估與預警模塊：評估短路參數狀態并提供預警，發現潛在風險；d)歷史數據分析模塊：分析歷史數據并挖掘規律，發現長期變化趨勢；e)決策支持模塊：為運行決策提供支持，輔助決策者制定合理方案。5.2.4應用功能模塊提供面向特定應用場景的功能，主要包括：a)保護整定應用：支持繼電保護整定計算和優化，提高保護系統可靠性；b)系統薄弱環節識別：識別配電網中的薄弱環節，指導系統加強；c)分布式電源接入評估：評估分布式電源接入影響，支持科學決策；d)故障分析與處理：支持故障分析和處理，減少故障影響；e)運行方式優化：優化配電網運行方式，提高系統效率。5.3技術架構5.3.1有源配電網短路參數在線監測平臺技術架構采用多層次、分布式設計，主要包含基礎設施層、平臺支撐層、應用支撐層和應用層。5.3.2基礎設施層提供系統運行的硬件環境，主要包括：a)服務器：應用服務器、數據庫服務器、計算服務器等，提供計算和處理能力；b)存儲設備：數據存儲陣列、備份設備等，負責數據的存儲和備份；c)網絡設備：交換機、路由器、防火墻等，構建系統的通信網絡；d)監測終端：分布在配電網各節點的監測裝置，負責數據采集；e)其他硬件設備：工作站、顯示設備等，輔助系統運行。5.3.3平臺支撐層提供系統運行的軟件環境和中間件，主要包括：a)操作系統：服務器操作系統、終端操作系統等，提供基礎軟件環境；b)數據庫系統：實時數據庫、關系型數據庫、時序數據庫等，管理各類數據；c)通信中間件：消息隊列、通信服務等，實現系統內組件間的通信；d)計算引擎：分布式計算框架、流計算引擎等，提供高效計算能力；e)安全防護：訪問控制、加密認證、安全審計等，保障系統安全。5.3.4應用支撐層提供通用的應用開發和運行支持，主要包括：a)數據接入框架：標準化的數據接入和處理框架，簡化數據處理；b)業務流程引擎：支持業務流程定義和執行，提高業務靈活性；c)分析計算組件：提供各類分析和計算功能，強化系統分析能力；d)可視化組件：數據可視化和圖形展示組件，增強用戶體驗；e)開發工具包：應用開發支持工具，加速應用開發。5.3.5應用層包含各類業務應用，主要包括：a)監測應用：短路參數監測、狀態評估等，實時監控系統狀態；b)分析應用：歷史數據分析、趨勢預測等，深入挖掘數據價值；c)決策應用：決策支持、優化建議等，輔助用戶決策；d)專業應用：保護整定、系統評估等，滿足專業需求；e)管理應用：系統管理、配置維護等，保障系統正常運行。5.4部署架構5.4.1有源配電網短路參數在線監測平臺部署架構根據系統規模和需求，可采用集中式部署或分布式部署。5.4.2集中式部署適用于規模較小的系統，主要特點：a)所有功能集中部署在同一個物理或邏輯位置，簡化系統結構；b)監測終端直接與中心系統通信，通信路徑簡單明確；c)系統結構簡單，管理維護方便，降低了運維復雜度；d)對中心系統的硬件性能和可靠性要求較高，需要充分考慮系統冗余和備份；e)適用于地域集中、規模較小的配電網，如單一變電站供電區域的配電網。5.4.3分布式部署適用于規模較大的系統，主要特點：a)功能分布在多個物理或邏輯位置，實現負載分散；b)采用分層分區的部署結構，地區和功能上可分開部署；c)可按區域或功能進行分布式部署，靈活性更高；d)具有更好的擴展性和可靠性，單點故障影響小；e)適用于地域分散、規模較大的配電網，如跨多個區域的大型配電網。5.4.4混合部署結合了集中式和分布式的特點，主要特點：a)核心功能集中部署，部分功能分布部署，兼顧集中管理和分散處理；b)可根據實際需求靈活調整部署方式，適應性更強；c)平衡了集中管理與分散處理的需求，既有集中管理的便利，又有分布式處理的可靠性；d)具有較好的適應性和靈活性，可根據業務發展調整部署結構；e)適用于多種規模和結構的配電網，適應性最廣；5.4.5無論采用何種部署方式，均應滿足以下要求：a)硬件配置應滿足系統性能和可靠性要求，確保系統穩定運行；b)網絡帶寬和延遲應滿足數據傳輸需求，保證數據實時傳輸；c)應具備災備能力和故障恢復機制，提高系統韌性；d)應符合信息安全等級保護要求，保障系統和數據安全；e)應考慮未來擴展需求，預留足夠的擴展空間。6基礎功能模塊6.1數據采集模塊6.1.1數據采集模塊負責從各類數據源采集、接收和處理數據，是系統的數據入口，主要功能包括：a)監測終端數據采集功能：采集監測終端上傳的短路參數數據據，獲取基礎監測數據；b)擾動事件數據采集功能：采集系統擾動事件相關數據，了解系統異常狀況；c)配電網基礎數據采集功能：采集配電網拓撲、設備參數等基礎數據，建立系統模型；d)運行狀態數據采集功能：采集配電網運行狀態、開關狀態等數據，掌握實時運行情況；e)外部系統數據接入功能：接入配電自動化系統等外部系統數據，實現數據共享和系統集成。6.1.2數據采集模塊應支持多種采集方式：a)實時采集：按照指定時間間隔實時采集數據，滿足連續監測需求；b)觸發采集：在特定條件觸發時采集數據，針對特定事件進行采集；c)按需采集：根據用戶需求主動采集數據，滿足即時分析需要；d)批量采集：批量采集歷史數據或文件數據，支持歷史數據導入；e)訂閱推送：通過數據訂閱方式獲取數據，實現數據的主動推送。6.1.3數據采集模塊應支持多種通信協議：a)IEC61850是國際標準電力自動化通信協議，支持其及其子標準；b)IEC60870-5-104是廣泛應用于電力監控的通信協議；c)Modbus協議包括ModbusRTU和ModbusTCP兩種形式，應用廣泛；d)OPCUA是工業通信的統一架構協議，支持跨平臺通信；e)自定義協議允許系統支持特定設備的專用協議。6.1.4數據采集模塊應對采集的數據進行預處理：a)數據驗證：驗證數據的有效性和完整性；b)數據過濾：過濾無效或冗余數據，減少數據量；c)數據轉換：進行必要的單位轉換和格式轉換，統一數據格式；d)數據標記：為數據添加時間戳和質量標簽，增加數據可追溯性；e)異常處理：處理采集異常和通信中斷，提高數據可靠性。6.1.5數據采集模塊應提供完善的采集管理功能：a)采集配置：配置采集點、采集周期、采集方式等；b)采集監控：監控數據采集狀態和質量，實時了解采集情況；c)異常告警：當采集異常時產生告警，及時發現問題；d)統計分析：對采集數據進行統計和質量分析，評估采集效果；e)歷史記錄：記錄采集歷史和異常情況，支持追溯分析。6.2數據存儲模塊6.2.1數據存儲模塊負責系統各類數據的存儲、管理和訪問，是系統的數據基礎，主要功能包括：a)實時數據存儲：存儲短路參數、運行狀態等實時數據，支持實時監測分析；b)歷史數據存儲：存儲歷史短路參數和相關歷史數據，支持趨勢分析和規律挖掘；c)基礎數據存儲：存儲配電網拓撲、設備參數等基礎數據，建立系統模型；d)事件數據存儲：存儲擾動事件、告警事件等事件數據，支持事件分析；e)分析結果存儲：存儲數據分析結果和報表數據，便于查詢和共享。6.2.2數據存儲模塊應采用多層次存儲架構：a)實時數據庫：存儲短時間內的實時數據，提供高速訪問，滿足實時監測需求；b)歷史數據庫：存儲長時間歷史數據，提供歸檔和查詢，支持歷史分析；c)關系型數據庫：存儲結構化的基礎數據和配置數據，確保數據一致性；d)時序數據庫：存儲時間序列數據，支持時序分析，適合處理監測數據；e)文件存儲：存儲非結構化數據，如波形文件、報表等，擴展存儲類型。6.2.3數據存儲模塊應合理組織數據結構：a)按數據類型組織：實時數據、歷史數據、事件數據等，便于分類管理；b)按時間維度組織：實時、小時、日、月、年等時間粒度的數據，支持不同時間尺度的分析；c)按空間維度組織：區域、變電站、線路、節點等空間層次的數據，支持空間分析；d)按業務維度組織：監測、分析、預警、決策等業務類型的數據，適應不同業務需求；e)按用戶維度組織：不同用戶權限下的數據視圖，實現數據訪問控制。6.2.4數據存儲模塊應提供完善的數據管理功能：a)數據備份：定期備份數據，確保數據安全，防止數據丟失；b)數據歸檔：長期歷史數據的歸檔和管理，優化存儲空間；c)數據壓縮：數據壓縮存儲，提高存儲效率，節約存儲空間；d)數據清理：按策略清理過期數據，維護存儲系統健康；e)存儲監控：監控存儲空間和性能，及時發現存儲問題。6.2.5數據存儲模塊應提供多種數據訪問方式：a)標準接口：提供標準化的數據查詢和訪問接口，便于系統集成；b)實時訪問：支持對實時數據的高速訪問，滿足實時監測需求；c)歷史查詢：支持對歷史數據的靈活查詢，滿足分析挖掘需求；d)統計匯總：支持數據的統計、聚合和匯總，提供數據概覽；e)批量導入導出：支持數據的批量導入和導出，便于數據交換和備份。6.3數據處理模塊6.3.1數據處理模塊負責對采集的數據進行處理、分析和轉換，是系統的數據加工中心，主要功能包括：a)數據清洗：處理數據中的缺失、異常和重復問題，提高數據質量；b)數據轉換：進行數據格式轉換和單位換算，統一數據表示；c)數據計算：進行短路參數的計算和推導，獲得關鍵指標；d)數據濾波：對數據進行濾波和平滑處理，減少噪聲影響；e)數據質量評估：評估數據的質量和可靠性，了解數據可信度。6.3.2數據清洗功能應包括：a)缺失值處理：通過插值、填充等方法處理缺失數據，保證數據連續性；b)異常值處理：識別和處理異常數據，避免異常值影響分析結果；c)重復值處理：識別和去除重復數據，減少數據冗余；d)一致性檢查：檢查數據的邏輯一致性，確保數據合理性；e)格式統一：統一數據格式和表示方式，便于統一處理。6.3.3數據計算功能應包括：a)短路阻抗計算：基于測量數據計算短路阻抗，獲得基礎參數；b)短路容量計算：基于短路阻抗計算短路容量，評估系統強度；c)短路電流計算：計算不同故障類型的短路電流，分析故障影響；d)參數推導：推導未測量點的短路參數，擴大監測覆蓋；e)統計分析：對短路參數進行統計和趨勢分析，發現變化規律。6.3.4數據融合功能應包括：a)多源數據融合：融合來自不同數據源的數據，綜合利用各類數據；b)多終端數據融合：融合多個監測終端的數據，擴大監測覆蓋；c)時空數據融合：融合不同時間、空間的數據，建立時空關聯；d)異構數據融合：融合不同類型和格式的數據，統一處理不同數據；e)歷史數據融合：融合實時數據與歷史數據，結合當前和歷史信息。6.3.5數據質量評估功能應包括：a)完整性評估：評估數據的完整程度，檢查數據缺失情況；b)準確性評估：評估數據的準確程度，檢驗數據與實際的符合度；c)一致性評估：評估數據的一致程度，檢查數據間的邏輯關系；d)時效性評估：評估數據的時效性，確保數據的時間有效性；e)可靠性評估：評估數據的可靠程度，判斷數據的可信度。6.4通信網絡模塊6.4.1通信網絡模塊負責系統內外的數據通信和交換，是系統的信息通道，主要功能包括：a)終端通信：與各監測終端進行數據通信，接收監測數據；b)系統集成：與其他系統進行數據交換，實現跨系統集成；c)網絡管理：管理和監控通信網絡，確保網絡健康運行；d)通信安全：保障通信過程的安全，防止數據泄露和篡改；e)數據同步：確保系統內部數據同步，保持數據一致性。6.4.2通信網絡結構應滿足以下要求：a)分層設計：采用分層設計的網絡結構，清晰網絡架構；b)冗余備份：關鍵鏈路和設備具備冗余設計，提高系統可靠性；c)安全隔離：實現業務網與外部網絡的安全隔離，保障系統安全；d)帶寬保障：保障關鍵業務的通信帶寬，確保重要數據及時傳輸；e)可擴展性：具備良好的可擴展性，適應系統規模增長。6.4.3通信模塊應支持多種通信協議：a)標準協議：支持IEC61850、IEC60870-5-104等電力行業標準協議；b)工業協議：支持Modbus、DNP3等廣泛應用的工業控制協議；c)Web協議：支持HTTP/HTTPS、WebSocket等互聯網標準協議；d)數據庫協議：支持各類數據庫訪問協議，便于數據交換；e)自定義協議：支持系統自定義協議，滿足特殊需求。6.4.4通信管理功能應包括：a)通信配置：配置通信參數和通信策略，調整通信行為；b)通信監控：監控通信狀態和性能，實時了解通信質量；c)通信診斷：診斷通信故障和異常，快速定位問題；d)流量管理：管理和控制通信流量，優化帶寬使用；e)通信日志：記錄通信事件和異常，支持追溯分析。6.4.5通信安全功能應包括：a)訪問控制：控制通信接入和訪問權限，防止非授權訪問；b)數據加密：對敏感數據進行加密傳輸，保護數據機密性；c)身份認證：對通信雙方進行身份認證，確保通信對象的真實性；d)完整性校驗：確保數據傳輸的完整性，防止數據篡改；e)安全審計：對通信過程進行安全審計，記錄安全事件。6.5系統管理模塊6.5.1系統管理模塊負責系統的運行管理和維護，是系統的管理中心，主要功能包括：a)用戶管理：管