ICS 27.180 F 07 NB 备案号：54668-2016 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 31081 — 2016 风力发电场仿真机技术规范 Technical specification forwind farm simulator 2016-01-07发布 2016-06-01实施 国家能源局 发布 NB/T31081-2016 目 次 前言 1范围 术语和定义 2 仿真机构成要素 4仿真机技术要求 仿真机性能指标 6 仿真机测试. ..·8 7 附录A（规范性附录） 仿真机模型技术要求 10 附录B（规范性附录） 仿真机开发资料要求， 14 附录C（规范性附录） 仿真机应用资料要求· 15 NB/T 31081—2016 前言 本标准根据国家能源局下达的《2012年第二批能源领域行业标准制（修）订计划》的通知（国能科 技（2012）326号）制定。 本标准按照GB/T1.1一2009《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。 本标准由中国电力企业联合会提出并归口。 本标准起草单位：华北电力大学、国网电力科学研究院、中国华电集团新能源发展有限公司、中国 电力企业联合会技能鉴定与教育培训中心。 本标准主要起草人：马士英、徐正清、方正、徐纯毅。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 一号，100761)。 I NB/T31081—2016 风力发电场仿真机技术规范 1范围 本标准规定了用于培训风力发电场运行人员的风力发电场技术要求，用于以风力发电场为仿真对 象，以风力发电场运行人员培训为主要目的的仿真机。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 风力发电场windfarm 由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。 2.2 模型model 对真实世界过程、概念或系统的结构、行为等某些方面特性的理想化近似表达。 2.3 物理模型physicalmodel 用物理相似的方法建立的模型。 2.4 数学模型mathematicalmodel 用数学符号和关系式表达的模型。 2.5 仿真simulation 建立物理模型和/或建立数学模型，使其与真实世界过程、概念或系统在相同受控输入下的特性是相 像的。 2.6 仿真对象 simulationobject 被仿真的真实世界过程、概念或系统。 2.7 环境仿真 environmental simulation 对自然及人造环境的仿真。 2.8 物理仿真physicalsimulation 使用物理模型对仿真对象的仿真。 2.9 数字仿真 digital simulation 使用数字计算机和数学模型软件对仿真对象的仿真。 2.10 模拟仿真 analoguesimulation 使用模拟计算机和/或模拟电路对仿真对象的仿真， NB/T31081—2016 2.11 逼真度fidelity 物理模型和/或数学模型与仿真对象在特征、特性方面的相似程度。 2.12 实时仿真real-timesimulation 仿真过程中，在任一实际时间段内表达了仿真对象相同时间段的特性。 2.13 仿真系统simulationsystem 利用仿真技术对仿真对象特征、特性或其他方面进行理想化近似表达的系统。 2.14 仿真机simulator 以运行人员培训为目的，利用仿真技术对仿真对象特征、特性进行理想化近似表达的仿真系统装置。 2.15 参考风力发电场referencewindfarm 仿真针对的特定风力发电场。 2.16 仿真计算机simulationcomputer 用于实施仿真的数字计算机。 2.17 培训环境trainingenvironment 受训人员接受培训时所处的环境。 2.18 盘台设备panelanddeskinstrumentation 仿真机或参考风力发电场的盘台，包括盘台所安装的仪器仪表设备。 2.19 激励式仿真stimulation 在仿真机中采用了与参考风力发电场相同的全部或部分实际设备的仿真方式。 2.20 外部参数externalparameter 参考风力发电场仿真范围内部系统与外部系统相关联的一组参数。 3仿真机构成要素 3.1:1 仿真机硬件构成 3.1.1·培训环境 培训环境包括计算机控制系统操作员站、屏幕显示装置等。 3.1.2主计算机 主计算机应具有完成参考风力发电场仿真模型的实时运算和实现仿真系统功能的能力。 3.1.3教练员站 教练员站应包括显示设备和操作设备，用于控制仿真机运行、实现培训功能、监视与评价受训人员 2 NB/T31081—2016 操作。 3.1.4仿真操作员站 仿真操作员站应包括显示器和操作设备。仿真操作员站仿真参考风场计算机控制系统的操作员站功 能，应包括风机监控系统和升压站监控系统的仿真操作员站。 3.1.5就地操作站 就地操作站应包括显示器和操作设备，界面可设计成模拟控制盘的形式。就地操作站用于实现在参 考风场控制室以外进行操作的仿真。 3.1.6 网络设备 网络设备应实现仿真系统计算机间的数据通信和交换 3.1.7输入输出接口 输入输出接口应实现仿真计算机与盘台仪表设备系统的数据转换和通信。 3.2仿真机软件构成 3.2.1风力发电场模型软件 风力发电场模型软件应在正常、异常、事故工况的全范围内，实现对参考风力发电场的动态、静态 特性实时连续的仿真。 3.2.2操作员站仿真软件 操作员站仿真软件应对参考风场操作员站的显示和操作功能进行仿真，包括风机监控系统和升压站 监控系统的仿真。 3.2.3就地操作站软件 就地操作站软件应实现参考风场控制室外就地操作功能的仿真。 3.2.4教练员站软件 教练员站软件应为教练员提供仿真机控制、培训支持和监视等功能。 3.2.5 5仿真支撑软件 仿真支撑软件应支持进行仿真模型软件和其他仿真应用软件的设计、开发、调试、维护、修改、运 行和数据库管理。 3.2.6环境仿真软件 环境仿真软件应对参考风力发电场的风机监控系统和升压站综合自动化监控系统、屏幕显示装置、 控制室报警声响等效果进行仿真。 3.2.7诊断和测试软件 诊断和测试软件应包括在线或离线诊断仿真装置硬件故障，帮助检查、维护系统和设备。 3 NB/T31081—2016 3.2.8工具软件和文档 工具软件和文档应包括用于仿真机使用、运行、维护的工具软件和相关的文档资料。 3.2.9操作系统 操作系统应包括计算机操作系统及实用软件。 4仿真机技术要求 4.1仿真机运行能力 4.1.1正常运行和操作 4.1.1.1 正常运行和操作的仿真效果应与参考风力发电场一致或相像。 4.1.1.2 正常运行和操作的仿真范围： a) 风力发电机正常启停机操作。 b) 风力发电机复位操作。 c) 风力发电机润滑系统的正常运行和操作。 d) 风力发电机冷却系统的正常运行和操作。 e) 风力发电机偏航系统的正常运行和操作。 f) 风力发电机变桨系统的正常运行和操作。 g) 风力发电机机械刹车系统的正常运行和操作。 h) 风力发电机变流器系统的正常运行和操作。 i) 风力发电机变压器系统的正常运行和操作。 j) 风力发电场集电线路的正常运行和操作。 k) 风力发电场升压站一次系统的正常送电和停电操作。 1) 风力发电场升压站保护及自动装置系统的正常投入和退出操作。 m) 负荷调整。 n) 电压调整。 4.1.2 、事故、故障仿真 4.1.2.1．事故、故障的仿真效果：事故、故障可由非正常操作自然引发，也可在教练员站设置。仿真机应 对事故、故障的仿真能够实时、准确地反映真实的事故、故障现象。发生事故、故障时，仿真机仿真的特 性应与仿真对象在事故、故障时的特性一致或相像，或与运行经验和工程分析所估计得到的特性相符合。 4.1.2.2 事故、故障的仿真范围： a) 风力发电机润滑系统的事故与故障。 b） 风力发电机冷却系统的事故与故障。 c) 风力发电机刹车系统的事故与故障。 d) 风力发电机偏航系统的事故与故障。 e) 风力发电机变浆系统的事故与故障。 f) 变流系统的事故与故障。 g) 风力发电机齿轮箱的事故与故障。 h) 风力发电机并网断路器及主电缆的事故与故障。 i) 风力发电机滤波及消谐设备的事故与故障。 4