style="width:2.9467in;height:0.72666in" />
style="width:5.8067in;height:1.62646in" />class="anchor">GB/T 28815—2012 本文是学习GB-T 28815-2012 电力系统实时动态监测主站技术规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了电力系统实时动态监测主站的系统要求、系统功能、性能指标、系统检测与测试方法
以及与其他系统的数据交换方法等。
本标准适用于安装在各级调度中心、发电厂控制中心的电力系统实时动态监测主站。
下列文件对于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(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2887—2000 电子计算机场地通用规范
GB/T 3873 通信设备产品包装通用技术条件
GB/T 9813—2000 微型计算机通用规范
GB/T 26862 电力系统同步相量测量装置检测规范
GB/T 26865.2—2011 电力系统实时动态监测系统 第2部分：数据传输协议
a) 环境温度18℃~28℃;
b) 相对湿度30%～75%;
c) 大气压力70 kPa～106 kPa。
a) 无爆炸危险、无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动冲击源；
b) 计算机机房符合GB/T 2887—2000 的规定。
应配备两路独立的交流电源。
a) 额定电压220 V, 允许偏差 - 15%～+10%;
b) 谐波≤5%;
c) 频率50 Hz, 允许偏差±5%。
应配置不间断电源(UPS)。 交流电源失电时，UPS
维持系统正常工作时间应大于1h。
GB/T 28815—2012
电力系统实时动态监测主站应为分布式结构，由数据采集服务器、实时应用服务器、历史数据服务
器、图形监视工作站等硬件及其支撑软件和应用软件构成。
系统应采用双重网络结构，服务器应采用双机或多机方式互为备用，满足可靠性和可扩展性的
要求。
软件包含系统软件、数据库软件和应用软件，应满足可靠性和开放性的要求。
a) 数据传输通道应采用电力调度数据网；
b) 主站与子站、主站之间、主站与其他系统之间的通信均应采用网络方式。
主站应部署在生产控制区，并符合所在区域的相关安全要求。
应能采集和接收子站上传信息，包括以下带时标数据：
a) 相量；
b) 模拟量；
c) 开关量；
d) 事件标识；
e) 动态数据文件。
a)
应能以每秒1帧、10帧、25帧、50帧、100帧的速度接收、预处理子站上传的实时数据报文，主
站应能对子站的上传数据进行配置；
b)
应具有与子站、上下级主站及其他相关系统交换数据的能力，通信协议应遵循
GB/T 26865.2— 2011;
c) 主站与其他系统的互联协议，应遵循国家或行业标准；
d) 应能对因通信失败等原因引起的缺漏数据进行检测、统计、重传；
e) 采用主备机或多机前置通信结构时宜具有负载均衡功能。
GB/T 28815—2012
应能实现以下数据处理和运算的功能：
a) 数据时标对齐；
b) 数据合理性检查及处理；
c) 异常数据处理；
d) 各种常用运算，包括算术运算、代数运算、三角运算及逻辑运算等。
a) 应具有设定历史数据存储对象的功能；
b) 应具有设定历史数据存储周期的功能；
c) 应具有历史数据统计和查询功能；
d) 应具有数据导出功能；
e) 电网故障扰动时的动态数据应长期、完整保存；
f) 主站保存的数据与子站上传的数据的精度应保持一致；
g) 数据存储宜具有压缩功能。
a) 计算机系统异常告警；
b) 数据通信异常告警；
c) 相量、模拟量异常告警；
d) 开关量变位告警；
e) 子站时标异常告警；
f) 电网扰动及故障告警；
g) 应具有推画面、音响及提示窗等告警方式；
h) 应能设定一般、严重、紧急等告警级别；
i) 应能按厂站、事件类型等做分类告警检索；
j) 应能有选择地实现告警闭锁。
a) 应具有地理接线图、系统接线图和厂站接线图等功能；
b) 应具有画面缩放、平移等功能；
c) 应支持画面分层显示功能；
d) 应支持表格、曲线、棒图、罗盘图等表达形式；
e) 应支持画面和表格的在线生成和修改；
f) 应具有与其他系统通过通用图形交换技术进行图形共享的功能。
a) 应具有电子报表的基本功能；
b) 应具有各种报表、各种异常记录、操作记录的打印功能；
c) 应支持多种打印机。
a) 应能监视和解析主、子站通信的原始报文；
GB/T 28815—2012
b) 应能管理子站实时帧传送速率；
c) 应能筛选上传数据内容；
d) 应能监视通道状态；
e) 应能统计通道报文丢失率。
a)
三相电压基波相量、三相电流基波相量、正序电压基波相量、正序电流基波相量、频率、频率变
化率和功率等；
b) 发电机同步电势和功角；
c) 发电机调节和控制系统的部分信号，包括励磁电压、励磁电流、
一次调频动作信号等；
d) 开关量；
e) 相角差等实时计算量。
a) 应能以表格、曲线、棒图、罗盘图等多种方式显示动态数据；
b)
应能以地理接线图方式显示相对角度、电压、频率、功率的分布和潮流方向；
c) 应能以厂站接线图方式显示相对角度、电压、频率、功率；
d) 应能根据优先级自动切换相对角度参考点；
e) 应能以曲线方式监视连续动态过程；
f) 应能监测、记录、重演动态扰动过程。
应具有对主站系统进行远程维护及故障诊断的功能。
a) 子站数据采集传输到主站并显示的时间≤1s;
b) 实时画面调用响应时间：90%的画面≤1 s,其他画面≤3 s;
c) 实时画面数据刷新周期1 s～10 s(可调);
d) 实时数据服务主备用机自动切换时间≤3 s。
a) 电网正常情况下：
服务器CPU 的负荷率≤20%(5 min 平均值);
图形工作站CPU 的平均负荷率≤20%(5 min 平均值);
主站局域网的平均负荷率≤15%(5 min 平均值)。
b) 电网故障情况下：
服务器CPU 的负荷率≤50%(10 s 平均值);
图形工作站 CPU 的平均负荷率≤50%(10 s 平均值);
主站局域网的平均负荷率≤20%(10 s 平均值)。
GB/T 28815—2012
a) 查询得到的历史数据与子站本地存储数据的误差要求见表1;
表 1 历史数据与子站本地数据误差要求
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b) 主站历史数据存储能力≥14天；
c) 查询单个量测1 h 数据的时间≤5 s。
6.1 低频振荡监视与分析(基本功能)
a) 应具有对实时数据进行低频振荡分析的功能；
b)
应能检测出各种振荡模式，并给出各振荡模式的详细信息，包括振荡频率、振荡幅值、阻尼比、
相位等；
c)
应能辨识出主导低频振荡模式，给出各厂站的振荡相位关系、低频振荡相关厂站和分群信息。
a) 应具有对历史数据进行低频振荡分析的功能；
b) 应具有低频振荡频谱分析功能(宜采用PRONY
等算法),提供各振荡模式的振荡频率、振荡
幅值、阻尼比、相位等分析结果；
c) 应具有分析结果拟合的曲线和原始数据曲线的比较功能；
d) 应具有分析结果、数据的导出功能。
a) 应能对低频振荡进行告警；
b) 应能推画面告警，显示振荡曲线，直至振荡消失为止；
c) 应能显示振荡分群、分布情况；
d) 应能监视振荡幅值、振荡频率等特征。
a) 应能存储低频振荡告警信息；
b) 应能存储低频振荡过程中的振荡模式信息；
GB/T 28815—2012
c) 应能永久、完整存储低频振荡过程中的全部动态数据。
a) 振荡频率的计算误差要求见表2;
表2 振荡频率计算误差要求
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| 0.2～1 Hz(含1Hz) |
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| 1～2.5 Hz |
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b) 低频振荡报警正确率≥99.9%。
a) 应能利用故障时机组电气量变化的特征识别机组非正常退出；
b) 应能区分机组正常退出和非正常退出。
a)
应能根据三相电压和三相电流相量，提取表征短路扰动的特征信息，实时识别电网中的短路
扰动；
b)
对于有子站的线路发生短路故障，宜定位到故障线路，并检测出故障类型、故障相、故障时间
等详细信息。
a)
应能根据三相电压、三相电流相量数据，实时计算相应的负序和零序分量，并识别设备的非全
相运行；
b)
应能识别子站数据异常造成的序分量大小越限，系统发生短路故障时短时序分量大小越限，
单相故障重合闸期间的短时非全相运行，防止误判为非全相运行。
a) 应具有对历史数据进行扰动分析的功能；
b) 应具有扰动信息、扰动数据导出功能；
c) 应具有扰动曲线绘制、导出和打印功能。
a) 应能对扰动事件进行告警；
b) 应能通过告警信息查询扰动曲线。
a) 应能存储扰动识别告警信息；
b) 应能存储故障类型、故障相、故障时间等详细信息；
GB/T 28815—2012
c) 应能永久、完整保存扰动时故障点的全部数据。
a) 电网扰动报警正确率≥95%;
b) 扰动识别时间≤5 s。
6.3 发电机一次调频评价(可选功能)
a) 应能计算调频动作时的调差系数、调频死区和动作延迟时间；
b) 应能计算调频贡献电量；
c) 应能计算并判断调频正确动作情况。
a) 应能查询机组调频计算结果；
b) 应能查询机组调频统计结果；
c) 应能查询调频过程频率、功率曲线；
d) 应能导出调频计算结果；
e) 应能导出、打印调频过程曲线。
a) 应能统计机组贡献电量；
b) 应能统计调频投运率；
c) 应能统计调频正确动作率。
a) 应能对机组调频计算结果进行存储；
b) 应能对机组调频计算所需数据进行存储。
a) 发电机一次调频正确识别率≥95%;
b) 一次调频分析结果保存时间≥1年。
6.4 电力系统模型和参数校核(可选功能)
a) 应能对线路、变压器等模型和参数进行校核；
b) 校核结果应能以误差列表、拟合曲线等方式显示；
c) 应能导出计算结果。
按本标准中第5章、第6章、第7章规定的功能及性能要求逐项进行测试。
GB/T 28815—2012
系统基本设备同时投入运行，连续运行试验72 h。
试验过程中可抽测系统是否符合功能及性能要
求。试验结束后应逐项测试系统是否符合功能及性能要求。如试验中出现关联性故障则终止连续运行
试验，故障排除后重新开始计时试验。如试验过程中出现非关联性故障，故障排除后继续试验。排除故
障过程不计时。
关联性故障及非关联性故障的定义见GB/T 9813—2000 的附录 B。
系统出厂前应通过出厂检验。
按本标准中第8章对在厂内测试的功能进行测试，检验系统是否满足本标准中第5章、第6章、第
7章规定的功能及性能要求。符合工厂条件下各项要求者为合格并附合格证书。
系统投运前应通过现场检验。
系统所有设备在现场安装、调试完毕后，按本标准中第5章、第6章、第7章规定的功能及性能要求
进行在线检验。检验不合格者，供货单位应进行处理直至符合要求。
标志、包装、运输、存贮按GB/T 3873 规定执行。
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(资料性附录)
Prony 算法
Prony
算法针对等间距采样点，假设模型是一系列的具有任意振幅、相位、频率和衰减因子的指数
函数的线性组合。即认为测量输入x(0), …,x(N- 1) 的估计值可以表示为：
style="width:4.34665in;height:0.73986in" /> … … … … … … … … … …(A. 1)
b₁=Ae ………………… …… (A.2)
x=e+x △ … … … … … … … … … …(A.3)
式中：
A,—— 振幅；
α— 衰减因子；
f.— 振荡频率；
△t——时间间隔；
P — 模型阶数。
Prony 算法的主要工作是求解参数{A,,a,f₁,o}。
式(A. 1) 为下列常系数线性差分方程的齐次解：
… … … … … … … … … …(A.4)
其特征方程为：
style="width:1.5801in;height:0.70686in" /> (ao=1) ………… …………… (A.5)
设 α(k=1,2, …,P) 已知，通过求解该特征方程可得到特征根x(k=1,2, …,P)。
设测量数据x(n) 与其近似值(n) 之间的差为e(n), 即
e(n)=x(n)-x(n) n=0,1, …,N- 1 … … … … … … … …(A.6)
由式(A.4) 、 式(A.6) 可得
style="width:4.92674in;height:0.74668in" /> ……… ………… (A.7)
定义
style="width:3.03999in;height:0.71324in" />=0,1, …,N- 1 … … … … … … …
…(A.8)
则式(A.7) 变为
style="width:3.89998in;height:0.71346in" /> … … … … … … … …(A.9)
x(n) 可以看作是噪声u(n)激励一个P 阶 AR 模型产生的输出。该AR
模型的参数α(k=1,2,…, P) 是待求差分方程的系数。
AR 模型的正则方程为
… … … … … …(A. 10)
style="width:2.65343in;height:1.6533in" />GB/T 28815—2012
式中：
style="width:4.05999in;height:0.73986in" /> … …………………… (A.11)
style="width:4.21999in;height:0.73326in" /> …… ………………… (A.12)
求解此方程可以得到 AR 参 数 α(k=1,2, …,P), 代入式(A.5), 求得 (k=1,2,
…,P)。
求 出x(k=1,2, …,P)
表示，有
其中：
后，式(A. 1) 就简化为未知参数b;(k=1,2, …,P) 的线性方程，用矩阵形式
Zb =x ………… …………… (A.13)
 |
|
 |
|
|---|
Z 为 N×P 维非奇异矩阵，方程的最小二乘解为：
b=(Z"Z)-Zx
style="width:1.88674in;height:1.60666in" />
…………… ………… (A.14)
根据 和b, 可以求出振幅A,, 相位θ,振荡频率f, 衰减因子α
(k=1,2, …,P) … … … … … … … …(A. 15)
GB/T 28815—2012
(资料性附录)
一次调频评价指标
B. 1 调差系数
式中：
f.— 50 Hz;
Pn— 机组额定有功。
B.2 调频死区
style="width:3.52678in;height:0.63998in" />
……… ……………… (B.1)
调频死区是特指系统在额定转速附近对转速的不灵敏区。为了在电网周波变化较小的情况下，提
高机组运行的稳定性，
一般在电调系统设置有调频死区。但是过大的死区会减少机组参与一次调频的
次数及性能的发挥。
B.3 动作延迟时间
机组参与一次调频的动作延迟时间(图 B. 1 中的△t),
目的是要保证机组一次调频的快速性。
style="width:5.29332in;height:5.70658in" />
图 B.1 一次调频动作示意图
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(资料性附录)
闰秒的处理方法
世界时是基于地球自转的一种时间计量系统，原子时是基于原子物理技术的一种更加均匀的时间
系统。世界时和国际原子时在时间尺度上存在差异，为应对这种情况，
一种称为协调世界时的折衷时标
于1972年面世。协调世界时是以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近世界时的一种时间计量系统。
为确保协调世界时与世界时相差不会超过0.9 s,在必要时会将协调世界时增加1 s
或去掉1 s,这一技
术措施被称为闰秒。
国际地球自转服务组织决定加入闰秒的时间。加入闰秒的时间只能是每年的六月或十二月的最后
一天的最后一分钟。加入正闰秒时，当天23:59:59的下一秒记为23:59:60,然后是第二天的00:00:
00;加入负闰秒时，23:59:58的下一秒就是第二天的00:00:00。由于北京时间比世界时早8
h, 因此闰
秒发生时我国已是第二天上午的7:59。截至目前，所有闰秒都是正闰秒。
子站数据使用世纪秒作为时标，它是一个32位无符号整数，从1970年1月1日0:0:0开始计时。
世纪秒的计数始终与协调世界时保持同步，闰秒不包含在世纪秒的计数中。当正闰秒发生时，将出现连
续两个相同的世纪秒时标；负闰秒发生时，将出现世纪秒时标跳跃1 s 的情况。
闰秒通常若干年发生一次，对其处理较复杂。因此，主站宜摒弃闰秒发生时刻的子站数据，并满足
如下要求：
a) 在闰秒发生后5 s 内，将时标调整为与协调世界时一致；
b) 在闰秒发生后5 s 内，实时数据和实时通信等功能应恢复正常。
更多内容 可以 GB-T 28815-2012 电力系统实时动态监测主站技术规范. 进一步学习