1、 中华人民共和国能源行业标准NB/T -201无人值班风电场技术规范Specification for unattended wind farms (征求意见稿)201 - - 发布 201 - - 实施国 家 能 源 局 发 布NB/T -201 I目 次1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 基本规定(硬件、软件(管理规定、正常及异常) 25 技术条件 35.1 风电场5.2 远程集控6 运行管理要求(对人员要求、权限、管理制度) 76.1 运行模式(正常、场站权限、巡视)6.2 管理模式(管理制度、人员、开票)6.3 异常处理6.4 附录 A(资料性附录) 与远方集控中心
2、典型交互信息 .17附录 B(资料性附录) 风机典型参数定值表 .24参考文献 .26NB/T -201II前 言本标准是根据 GB/T 1.1-2009 标准化工作导则第 1 部分:标准的结构和编写给出的规则起草的。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由能源行业风电标准化技术委员会及风电场运行维护分技术委员会归口。本标准主要起草单位:国家电力投资集团公司、龙源电力集团有限公司、五凌电力有限公司、北京中水科水电科技开发有限公司、中国水利水电科学研究院、中国长江三峡集团公司。本标准主要起草人:本标准在执行过程中的意见
3、或建议请反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京西城区白广路二条一号,100761)。本标准为首次发布。NB/T -201 1无人值班风电场技术规范1 范围本标准规定了风电场站实现无人值班的技术条件及运行维护要求。本标准适用于陆上无人值班并网运行的风电场。2 规范性引用文件下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。(引设计规范)GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB 18451.1 风力发电机组 设计要求GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定GB/T 2
4、0319 风力发电机组 验收规范GB/T 21714.3 雷电防护 第 3 部分 建筑物的物理损坏和生命危险GB/T 21714.4 雷电防护 第 4 部分 建筑物内的电气和电子系统GB/T 25385 风力发电机组 运行及维护要求GB/T 31997 风力发电场项目建设工程验收规程GB 50174 电子信息系统机房设计规范GB 50395 视频安防监控系统工程设计规范GB/T 51096 风力发电场设计规范DL/T 634.5104 远动设备及系统 第 5104 部分:传输规约 采用标准传输协议集的 IEC 60870-5-101 的网络访问DL/T 666 风力发电场运行规程DL/T 71
5、9 远动设备及系统 第 5 部分 传输规约 第 102 篇 电力系统电能量累计传输配套标准DL/T 796 风力发电场安全规程DL/T 797 风力发电场检修规程DL/T 1100.1 电力系统的时间同步系统 第 1 部分:技术规范DL/T 5103 35kV220kV 无人值班变电站设计技术规程NB/T 31047 风电调度运行管理规范NB/T 31065 风力发电场调度运行规程NB/T 31071 风力发电场远程监控系统技术规程NB 31089 风电场设计防火规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1无人值班风电场 unattended wind farms是指不设置运行值班人员
6、、通过远程集控中心及现场自动装置自动完成发电运行的风电场。3.2NB/T -2012远程监控系统 centralized supervision and control system 是指集控中心实现风电场远方集中监控运行所需的自动化系统,主要包括集中计算机监控系统、通信系统、视频监控系统主站、电能量计量系统主站、动环主站、场站侧集控设备、集控数据网、调度数据网及电力监控安全防护等系统。4 基本规定(硬件、软件(管理规定、正常及异常)4.1 无人值班风电场应满足现有标准规范的要求:a) 风电场设计应符合 GB/T 51096风力发电场设计规范的要求;b) 风电场接入电力系统应符合 GB/T 1
7、9963 的要求;c) 风电场的验收应按照 GB/T 20319风力发电机组 验收规范、GB/T 31997风力发电场项目建设工程验收规程规定完成验收;d) 风电场的防火验收应满足 NB 31089风电场设计防火规范的要求;e) 风力发电机组的设计应符合 GB 18451.1风力发电机组 设计要求的规定;f) 风电场的视频安防监控系统应符合 GB 50395 的要求;g) 风电场继电保护及安全自动装置应满足 GB/T 14285 的要求,并应具备信息远传功能;h) 风电场应按照电力调度机构要求配置远动终端。4.2 集控中心的建设应满足风电场无人值班的需求。4.3 风电场站的自动化系统应稳定可靠
8、,满足集控中心和上级调度的通信要求,电源、通信、控制等重要设备宜冗余配置。4.4 风力发电机组应具备完善的控制系统及动作可靠的安全链,确保机组在事故情况下自动转入安全状态。4.5 风电场自动化系统应具有现地控制、控制室控制、远程控制切换功能,并遵循就地优先的原则。4.6 风电场应设置风机监控、箱变监控、升压站监控、自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)、无功补偿、电能计量、电能质量监测、风功率预测、视频监控、动力环境监控等系统。4.7 风电场应具备远方监视与控制功能。4.8 风电场的信息汇聚、生产维护管理应由远方集控中心承担,风电场值守人员协助集控中心完成现场必要工作。4.9 风电场与
9、集控中心、电力调度机构之间的通信应满足可靠性、实时性的要求。4.10风电场应建立与无人值班相适应的安全生产管理制度、应急体系及联动机制。4.11风电场、集控中心应满足电力监控安全防护等有关要求。4.12无人值班风电场在正常情况下,应采用远方集控为主的方式,在异常情况下风电场值守人员手动操作处理。4.13应建立与管控模式相配套的制度流程体系,明确集控中心与维护检修部门的职责划分:a) 风电场的集控运行、生产技术、技术监督、应急指挥与响应、信息收集传递及集控系统管理应由集控中心负责;b) 风电场的设备巡视、消缺、维护、检修工作应由维护部门负责。4.14 具备调度权限的集控中心,其运行人员应取得调度
10、资格证。4.15 集控中心系统应满足风电场无人值班、远方集中监控的功能要求。5 技术条件NB/T -201 35.1 风电场5.1.1监视无人值班风电场的设计在符合 GB/T 51096 风力发电场设计规范 的基础上,还应具有下列功能:a) 风电场应将风机监控、箱变监控、升压站监控、自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)、无功补偿、电能计量、电能质量监测、风功率预测、视频监控、动力环境监控、通信设备等信息上传至集控中心,具体可参见附录 A;b) 风电场视频监控系统应满足 GB 50395 的要求,安装的摄像机宜具备视频移动报警、视频探测功能。其监视范围除常规设置的升压站区域外,宜涵盖风
11、机机舱、控制柜、功率柜、箱变等重点部位。c)可将风电机组振动在线监测系统、叶片在线监测与状态、塔筒倾覆检测、诊断预警信息上传到集控中心。5.1.2控制无人值班风电场的设计在符合 GB/T 51096 风力发电场设计规范 的基础上,还应具有下列功能:a)应具有对风机、箱变、升压站等设备远方及现地控制功能;b)无功补偿系统宜具备远方开关机、目标电压设定、电流设定、无功方式设定功能。5.2 远程监控5.2.1无人值班风电场在满足 NB/T 31071 风力发电场远程监控系统技术规程基础上,还应满足:a) 集控中心与风电场的安全、区的数据传输应采用双通道,具备电力专线通道的应将其做主用通道。安全与区的
12、数据宜采用逻辑隔离的方式进行传输;b) 集中计算监控系统应具有防止远方误操作的闭锁功能。5.2.2 特殊要求5.2.2.1 风电场应实现 “遥信、遥测、遥控、遥调、遥视”功能。5.2.2.2 集控中心时钟同步系统宜与风电场时钟同步系统组成时间同步网。5.2.2.3 应加强对影响风力发电机组安全运行的风速、温度、转速等重要参数的监视。5.2.2.4 风电场站火灾自动报警系统、高压脉冲电子围栏、移动探照系统宜具有与视频监控系统联动的功能。5.2.2.5 风电场中控室、机房及继电保护室应设置动环监控系统。5.2.2.6 应将安防设施的信息送至集控中心,实现对现场环境的实时监控。5.3 主要设备安全设
13、施NB/T -20145.3.1风力发电机组5.3.1.1 风力发电机组宜配置风机振动在线监测系统。5.3.1.2 风力发电机组的防雷应满足 GB/T 21714.3、GB/T 21714.4 的要求。5.3.1.3 风电机组应具有振动超标、过速、电气过负荷、超风速切出、温度异常事故自动处置功能。5.3.1.4 风电机组应设置两套及以上独立的制动系统,其中一套制动设备应当以空气动力原理直接作用于转轮。5.3.1.5 风力发电机组宜设置风机自动消防系统。5.3.2升压站安防设施风电场升压站在满足 DL/T 510335kV220kV 无人值班变电站设计技术规程要求基础上,还应符合以下规定:a)
14、升压站采用 GIS 时,应实时采集升压站内 SF6 泄漏监测信息,并实时发送到远方集控中心。b) 升压站宜设置全自动安防系统,具备告警、弹窗、防止非授权人员进入等功能。5.4 风电场自动化系统5.4.1主设备监控5.4.1.1 风力发电机组主控系统、偏航系统及变桨系统的控制器宜采用冗余配置。风机监控系统的数据采集、存储、对外通信宜采用冗余方式。5.4.1.2 风机中央监控系统对外通信宜采用 DL/T 634.5104 规约,也可采用 Modbus TCP/IP 规约。5.4.1.3 风机监控系统不应采用远程维护方式。向其他系统传送风机数据时,应按电力监控系统安全防护规定要求部署安全设备。5.4
15、.1.4 升压站与集控中心通信宜通过数据采集装置实现,宜采用双机模式,宜采用 DL/T 634.5104规约。5.4.1.5 应能在集控中心对箱变低压侧断路器进行远方控制。5.4.1.6 新建风电场宜设置一体化计算机监控系统,实现对风力发电机组、箱变、升压站、无功补偿装置等的监控,以及自动发电控制、自动电压控制等功能。5.4.2风电场自动发电控制及风电场自动电压控制5.4.2.1 当 AGC 独立设置时,与风机监控通信可采用 Modbus TCP/IP 等通信方式,与电网调度及集控中心宜采用 DL/T 634.5104 规约。5.4.2.2 风电场无功补偿宜优先采用风机补偿,结合无功补偿装置调
16、节、主变有载调压。5.4.3风电场继电保护及安全自动装置5.4.3.1 应设置继电保护及故障录波信息子站,并将继电保护及故障录波信息送至集控中心。5.4.3.2 保护信号、故障录波启动信号等宜具备远方遥控复归功能。5.4.4风功率预测系统5.4.4.1 宜采用 WEB 方式提供服务,部署于安全区。5.4.4.2 与电网调度数据通道连接状态应送至远方集控中心。5.4.5电源5.4.5.1 风电场交直流电源设备应可靠,应将其纳入动环监控系统监控范围。5.4.5.2 应配置二组及以上集中式交流工作电源,其中一组至少应为不间断电源(UPS)。应为 UPS配置独立的蓄电池组,后备时间不小于 3 小时。5
17、.4.5.3 各自动化系统设备电源应纳入集中式交流工作电源供电范围。NB/T -201 55.4.5.4 直流系统容量应按其负载容量的 2 倍配备。5.4.6时间同步系统5.4.6.1 风电场应设置一套全场统一的卫星时间同步系统,并应支持接收北斗及 GPS 双时钟源对时。5.4.6.2 安全控制大区的系统均应纳入对时范围。6 运行管理要求6.1 运行要求6.1.1 集控中心职责6.1.1.1 负责与电网调度机构、气象部门沟通协调。6.1.1.2 负责风电场的主要设备监视、控制及异常情况处理。6.1.1.3 负责风电场负荷调整及升压站主要设备的远方操作,以及远方操作监护。6.1.1.4 负责风电
18、场事故或异常时远方应急处理。6.1.1.5 负责风电场生产相关信息报表编制与报送。6.1.1.6 负责制定集控中心与风电场应急预案,负责组织开展应急演练。6.1.2 风电场维检部门职责6.1.2.1 负责风电场设备管理及巡回检查、定期轮换试验、缺陷处理和现场操作。6.1.2.2 协助集控中心远方运行值班、远方操作等工作。6.1.2.3 与集控中心失去联系或紧急状况下,履行现场运行值班职责。6.1.2.4 负责风电场设备运行规程、图纸和运行制度等管理。6.1.3 现场值守人员职责6.1.3.1 负责风电场安全保卫、应急消防、紧急隔离。6.1.3.2 负责风电场日常巡逻。6.1.3.3 负责紧急情
19、况下与集控中心、维检部门、救援机构等报送信息。6.2 管理要求6.2.1 两票管理工作票、操作票管理由维护检修部门根据现场实际工作需要填报,经集控运行人员远方许可后办理。6.2.2 备品备件管理风电场备品备件应由维护检修部门集中管理,统一调配。6.2.2 事故处理的原则 限制事故发展,消除事故根源,解除对人身和设备安全的威胁。 快速恢复已停电设备的供电,保证风电场场用电系统用电正常。 调整设备运行方式,使其恢复正常。 生产设备异常或故障时,立即采取相应的处置措施,限制故障并及时汇报。6.2.3 集控运行管理NB/T -20166.2.3.1 风电场调度运行管理、发电计划管理、检修计划管理应符合
20、 NB/T 31065风力发电场调度运行规程的规定。6.2.3.2 调度业务联系、经济运行、报表管理、缺陷管理应由集控中心完成,具体工作内容参照DL/T 666 的规定执行。6.2.3.3 由集控中心统一制定各类风电场突发事件应急预案。当发生突发事件时,按照相应类型执行预案,并与维护检修部门联动。 6.2.3.4 当遇极端大风天气,应重点关注风机的运行状况,当风速达到风机高风切出限值时仍未切出的,应远方操作停机。6.3 风电场维检应周期性对风电场的风机叶片、塔基、塔筒进行巡检,巡检周期可为 32-6 月。维检人员在接到设备维检通知后,在规定时间内应赶赴现场处置。NB/T -201 7附录 A(
21、资料性附录)与远方集控中心交互典型信息A.1风机系统信息风机系统信息参见表 A.1。序号 信息分类 信息名称 适用风机 备注1 风机状态 待机,并网,停机等 直驱及双馈限功率标志 直驱及双馈自启动状态使能 直驱及双馈偏航反馈 直驱及双馈 多个信息液压信号 直驱及双馈 多个信息风暴信号 直驱及双馈 多个信息UPS 信号 直驱及双馈 多个信息变桨信号 直驱及双馈 多个信息急停按钮 直驱及双馈 多个信息变流器信号 直驱及双馈 多个信息散热风扇信号 直驱及双馈 多个信息2风机遥信信息烟雾传感器信号 直驱及双馈风速 直驱及双馈风向 直驱及双馈风轮转速 直驱及双馈发电机转速 直驱及双馈机舱位置 直驱及双馈
22、电容/蓄电池电压 直驱及双馈扭揽角度 直驱及双馈浆距角 直驱及双馈液压系统压力 直驱及双馈环境温度 直驱及双馈机舱温度 直驱及双馈发电机绕组温度 直驱及双馈变桨电容/蓄电池温度 直驱及双馈齿轮箱油温度 双馈三相电压 直驱及双馈三相电流 直驱及双馈有功功率 直驱及双馈3风机遥测信息无功功率 直驱及双馈NB/T -2018频率 直驱及双馈发电量 直驱及双馈故障及告警代码 直驱及双馈偏航位置 直驱及双馈启动 直驱及双馈停止 直驱及双馈复位 直驱及双馈偏航 直驱及双馈 多个命令4控制调节命令变桨 直驱及双馈 多个命令A.2风电场站箱变系统信息风电场站箱变系统信息参见表 A.2。序号 信息分类 信息名称
23、 备注油温异常告警信号油位异常告警信号负荷开关位置信号低压断路器位置信号熔断信号1箱变遥信信息三相电压三相电流有功功率无功功率频率功率因数油温2箱变遥测信息环境温度低压侧断路器分命令3控制命令 低压侧断路器合命令A.3风电场站升压站信息升压站信息参见表 A.3。 序号 信息分类 信息名称 备注出线侧保护信息 多个信息出线侧测控信息 多个信息主变测控信息 多个信息主变保护信息 多个信息母线测控信息 多个信息母差保护信息 多个信息1保护测控遥信信息集电线路保护测控信息 多个信息NB/T -201 9SVG/SVC 支路保护测控信息 多个信息接地变保护测控信息 多个信息站用变保护测控信息 多个信息公
24、用测控信息 多个信息直流屏信息 多个信息三相电压三相电流有功功率无功功率频率2出线遥测信息功率因数三相电压三相电流有功功率无功功率频率3主变高压侧遥测信息功率因数三相电压三相电流有功功率无功功率频率功率因数主编档位4主变低压侧遥测信息主变温度 多个信息三相电压三相电流有功功率无功功率频率5集电线路遥测信息功率因数母线电压 多个信息母线频率 多个信息6母线遥测信息 零序电压 多个信息线路断路器分闸命令线路断路器合闸命令隔离开关分闸命令隔离开关合闸命令7控制命令接地刀闸分闸命令NB/T -20110接地刀闸合闸命令主变档位升档控制主变档位降档控制A.4风电场站无功补偿装置信息风电场站无功补偿装置信
25、息见表 A.4。序号 信息分类 信息名称 备注无功补偿装置的高压信号无功补偿装置的待机信号无功补偿装置的运行信号无功补偿装置的报警信号无功补偿装置的故障信号1装置状态信息开关位置信号无功补偿装置电压无功补偿装置电流无功补偿装置有功功率无功补偿装置无功功率3 次滤波信息5 次滤波信息晶闸管信息水冷/风冷系统信息装置闭锁信号无功补偿系统状态无功补偿系统实发无功功率无功补偿系统可发出最大无功功率可吸收最大无功功率2装置遥测信息无功补偿系统调节分辨率支路 1 投控制信号 多组支路 1 切控制信号支路 2 投控制信号支路 2 切控制信号支路 n 投控制信号支路 n 切控制信号启动停止3控制调节命令无功补
26、偿系统调节指令 多个参数A.5风电场站 AGC信息风电场站 AGC 信息见表 A.5。NB/T -201 11序号 信息分类 信息名称 备注调度 AGC 投入标志风电场受控状态1 状态信息单台风机运行标志风电场负荷控制上限风电场负荷控制下限风电场上网有功功率风电场平均风速风电场平均出力风电场待机容量风电场故障机组容量发电机组容量远程停机机组容量远程停机机组个数限功率容量限功率个数自由发电容量自由发电个数待机机组个数故障机组个数运行机组个数风电机组当前最大总有功功率风电机群实发有功功率风电机群当前最大有功功率有功功率提升速率有功功率下降速率10 米瞬时风速10 米瞬时风向30 米瞬时风速30 米
27、瞬时风向70 米瞬时风速70 米瞬时风向温度瞬时值气压瞬时值湿度瞬时值标杆风机有功功率风速风向2装置遥测信息理论出力NB/T -20112与调度通信连接状态有功功率指令 单机3控制调节命令 目标指令值或目标曲线 成组A.6风电场站 AVC通信点表风电场站 AVC 通信点表参见表 A.6。 序号 信息分类 信息名称 备注AVC 子站受控状态AVC 投入标志1 状态信息SVG 投入标志无功功率提升速率无功功率下降速率并网点母线电压值SVG 无功值风电场平均出力风电场待机容量风电机组无功值并网点母线电压值上限并网点母线电压值下限SVG 无功值上限SVG 无功值下限机组无功值上限风电机组无功值下限并网
28、点母线控制电压校返值风电机组实发总有功功率实发总无功功率风电机组可发出最大无功功率风电机组可吸收最大无功功率子站状态(功能投入、运行状态、超出调节能力)无功补偿系统可发出最大无功功率无功补偿系统可吸收最大无功功率风电机群实发无功功率风电机群可发出最大无功功率风电机群可吸收最大无功功率机组调节状态机组当前风速机组可发无功最大值2遥测信息机组可吸收无功最大值NB/T -201 13并网点电压目标值3控制调节命令 电压目标曲线A.7风电场站振动监测信息风电场站振动监测信息见表 A.7。 表 A.7 风电场站振动监测信息表序号 信息分类 信息名称 适用风机 备注主轴振动 直驱及双馈 径向齿轮箱行星轮振
29、动 双馈 径向齿轮箱中间轴振动 双馈 径向齿轮箱高速轴振动 双馈 径向发电机前轴振动 直驱及双馈 径向发电机后轴振动 直驱及双馈 径向机舱 直驱及双馈 轴向及横向1振动监测信息塔架上部 直驱及双馈 轴向及横向NB/T -20114NB/T -201 15参考文献1 GB/T 2887 电子计算机场地通用规范2 GB 3453 数据通信基本型控制规程3 GB/T 4798.2 电工电子产品应用环境条件 第 2 部分:运输4 GB 7260 不间断电源设备5 GB 7450 电子设备雷击保护导则6 GB 11920 电站电气部分集中控制装置通用技术条件7 GB/T 13384 机电产品包装通用技术
30、条件8 GB/T 17626 电磁兼容 试验和测量技术9 GB 17859 计算机信息系统安全保护等级划分准则10 GB 18030 信息技术中文编码字符集11 GB 18451.1-2001 风力发电机组安全要求12 GB/T 19826-2014 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求13 GB/T 19963-2011 风发场接入电力系统技术规定14 GB/T 20320-2013 风力发电机组 电能质量测量和评估方法15 GB/T 21714.1-2015 雷电防护 第 1 部分 总则16 GB/T 21714.2-2015 雷电防护 第 2 部分 风险管理17 GB/T 2171
31、4.3-2015 雷电防护 第 3 部分 建筑物的物理损坏和生命危险18 GB/T 21714.4-2015 雷电防护 第 4 部分 建筑物内的电气和电子系统19 GB/T 25385-2010 风力发电机组 运行及维护要求20 GB/T 31997-2015 风力发电场项目建设工程验收规程21 GB/T 32128-2015 海上风发场运行维护规程22 GB 50174-2008电子信息系统机房设计规范23 DL/T 631 模拟屏驱动器通用技术条件24 DL/T 632 模拟屏数字显示器通用技术条件25 DL/T 666-2012 风力发电场运行规程26 DL/T 741 架空送电线路运行
32、规程27 DL/T 572 电力变压器运行规程28 DL/T 796-2012 风力发电场安全规程29 DL/T 797-2012 风力发电场检修规程30 DL/T 1174-2012 抽水蓄能电站无人值班技术规范31 DL/T 5430-2009 无人值班变电站监控中心设计技术中心规程32 DL/T 5002 地区电网调度自动化设计技术规程33 DL/T 5003 电力系统调度自动化设计技术规程34 DL/T 5132 水力发电厂二次接线设计规范35 DL/T 5137 电测量及电能计量装置设计技术规程36 DL/T 5350 水电水利工程电气制图标准37 NB/T 31004-2011 风
33、力发电机组振动状态监测导则38 NB/T 31017-2011 双馈风力发电机组主控制系统技术规范39 NB/T 31018-2011 风力发电机组电动变桨控制系统技术规范NB/T -2011640 NB/T 31046-2013 风电功率预测系统功能规范41 NB/T 31047-2013 风电调度运行管理规范42 NB/T 31065-2015 风力发电场调度运行规程43 NB/T 31071-2015 风力发电场远程监控系统技术规程44 NB/T 31072-2015 风电机组风轮系统技术监督规程45 IEC/TS 61000-6-5 电磁兼容性(EMC) 第 6-5 部分 发电厂和变电
34、所环境的抗扰度通用标准46 国家发展和改革委员会 2014第 14 号令电力监控系统安全防护规定47 国能安全2015第 36 号国家能源局关于印发电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范的通知48 国能安全201536 号文-附件 1 电力监控系统安全防护总体方案49 国能安全201536 号文-附件 2 省级以上调度中心监控系统安全防护方案50 国能安全201536 号文-附件 3 地级调度中心监控系统安全防护方案51 国能安全201536 号文-附件 4 发电厂监控系统安全防护方案52 国能安全201536 号文-附件 5 变电站监控系统安全防护方案53 国能安全201536 号文-附件 6 配电监控系统安全防护方案54 国能安全201536 号文-附件 7 电力监控系统安全防护评价规范