信息技术面向需求侧变电站应用的传感器网络系统总体技术要求

信息技术面向需求侧变电站应用的传感器网络系统总体技术要求

国家标准 GB/T37727一2019 信息技术面向需求侧变电站应用的 传感器网络系统总体技术要求 nformationtechnoogy一(Generaltechmiealrequirementsfsensor networks systemmfordemandsidepowersustation 2019-08-30发布 2020-03-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/T37727一2019 次 目 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 系统结构及描述 总体要求 传感结点技术要求 数据汇聚结点技术要求 网关技术要求 系统服务平台管理要求
GB/37727一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 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 本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口 本标准起草单位:天津安捷公共设施服务有限公司、电子技术标准化研究院、天津市汇峰工程 设计咨询有限公司、无锡物联网产业研究院、北京亦庄置业有限公司、天津市方圆电气设备有限公司,天 津市特变电工变压器有限公司 本标准主要起草人;武进军、,王鸿斌、米玉森、苏静茹、张树蕊、原爱阳,王立波、吴旭,彭思诚、秦潮、 邢涛、吴明娟、钱维林,张志祥、李全兴、李青,杨亚光、魏晨、杨硕、戴雨泼、吴楠、张建兴
GB/37727一2019 信息技术面向需求侧变电站应用的 传感器网络系统总体技术要求 范围 本标准规定了面向需求侧变电站应用的传感器网络系统的总体技术要求,包括传感结点要求、数据 汇聚结点要求、网关要求和系统服务平台管理要求 本标准适用于需求侧变电站传感器网络系统的设计、开发和应用 规范性引用文件 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/T17215.3012007 多功能电能表特殊要求 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 deandside 需求侧 需要用电的用户" 3.2 数据汇聚结点dataaggregationnode 具有数据汇聚、数据处理、数据存储及数据传输等功能,并且能和网关进行数据交互的设备 3.3 网关gateway 具有数据处理、数据存储、数据传输、协议转换、网络管理等功能,并且能和系统服务平台进行数据 交互的设备 3.4 demandsidesubstation 需求侧变电站 向用户提供用电服务的变电站 3.5 品质判断qalityjudgment 对传输信息的可信度的一种判断,包括刷新状态,有效性、溢出状态等 3.6 即时告警instantwarning 开关量发生状态变化时,主动将变化结果传输至上级设备 系统结构及描述 4.1系统结构 面向需求侧变电站应用的传感器网络系统由传感结点、数据汇聚结点、网关、系统服务平台组成,系
GB/T37727一2019 统服务平台应能管理多个需求侧变电站,通过网关与需求侧变电站进行数据交互,需求侧变电站内的网 关应能管理多个数据汇聚结点,数据汇聚结点应能管理6类传感结点的数据,其中直流屏,环境、安防传 感结点可上传数据,低压柜、高压柜、变压器传感结点可上传数据和接收控制命令 网络结构如图1 所示 系统服务平台 需求倒变电站 需求侧变电站 低压柜传高压柜传变压器传 直流屏传环境传感安防传感 低压柜传高压柜传变压器传 直流屏传环境传感安防传感 感结点 感结点 够结点 够结点 结点 结点 感结点 憾结点 感结点 够结点 结点 力 信号 立信号 ]磁 朵指 朵发 我 拉基故障 压错号 "衡度 不平衡度 蛋 分备闸 温度 分香刚 分合闸 控制命令 数据上传 数期汇涮 传感结点 接口 接口 结点 图1面向需求侧变电站应用的传感器网络系统的网络结构 4.2系统描述 面向需求侧变电站应用的传感器网络系统结构中各组成部分描述如下 传感结点;采集,测量和控制需求侧变电站的设备,具有数据采集和控制的功能,传感结点可通 a 过有线或无线方式将采集数据和控制结果传输至数据汇聚结点,并接收和执行数据汇聚结点 的控制命令; 数据汇聚结点;南向连接传感结点,北向连接网关的设备,具有数据汇聚、数据处理、数据存储、 b 数据传输及转发网关下发的控制命令等功能 网关;南向连接数据汇聚结点,北向连接系统服务平台的设备,具有数据处理、数据存储、数据 传输,协议转换、网络管理及转发系统服务平台的控制命令等功能 d 系统服务平台:具有计算处理和数据通信等功能的软硬件平台的总称 5 总体要求 5.1运行监视 系统应通过服务平台对需求侧变电站内高压柜、低压柜、变压器、直流屏、环境和安防等设备运行状 态进行可视化展示,提供统一的信息展示界面,包括设备运行状态,事件信息,故障信息、操作记录、历史
GB/37727一2019 记录、辅助应用信息等,实现对辅助设备运行状态的监视,包括电源,环境、安防、,辅助控制等 5.2操作与控制 支持对需求侧变电站内设备的操作与控制,包括遥控,遥调、闭锁和解锁等操作 所有相关操作应 与设备和系统进行关联闭锁,应支持操作与控制可视化 5.3 绵合分析与警告 支持对需求侧变电站内实时/非实时运行数据、辅助应用信息、各种告警及事故信号等综合分析处 理,提供分类告警、故障诊断及故障分析报告等信息 5.4基础信息管理 通过人工录人或系统交互等手段,能建立完备的需求侧变电站设备基础信息 5.5可靠性 面向需求侧变电站应用的传感器网络系统应确保数据获取、数据融合、数据传输等过程的可靠 在 监控过程中系统出现故障错误,应能做出实时响应并记录完整的数据 5.6安全性 需求侧变电站应用的传感器网络应确保网络安全和用户隐私安全按照不同用户对安全的需求提 供不同的安全等级,确保用户的隐私和信息均受到保护 5.7可扩展性 面向需求侧变电站应用的传感器网络系统应能动态调节,为不同传感器网络应用提供可扩展性,包 括网络拓扑可扩展,服务内容可扩展、代码二次开发升级等 传感结点技术要求 6.1数据采集 数据采集要求如下 交流模拟量采集要求应符合GB/T17215.301一2007中交流电测量要求 a b 对非电气量(如:温度、压力、状态等)输出的直流模拟量进行采集,测量误差应小于士1% 采集状态量或者数字量信息,发生变位时应产生变位事件记录 c d 数据的采集间隔时间应可设置,默认的采集间隔为20 ms 采集的数据项应包括 三相的相电压、线电压 三相的相电流; 三相有功功率,无功功率、视在功率及总值,功率因数 3 频率; 4 55 非电气量数据" 电压,电流的总谐波畸变率 6 7 电压、电流的总奇次、总偶次畸变率; 8 分次谐波(2次31次)含有率; 9 电压不平衡度、电流不平衡度;
GB/T37727一2019 10 有功功率需量,无功功率需量、视在功率需量 6.2数据存储 应能保存最近100条事件记录,每个事件记录包括事件原因、相应参数值、日期和时间 6.3备电运行 传感结点在失去外部电源情况下,应至少能持续工作1h以上 6.4唯一标识 传感结点应具有唯一标识 6.5控制输出 传感结点可提供控制输出功能,控制输出要求如下: 输出口回路应有防误动作和便于现场测试的安全措施 a b 触点额定功率:交流250V/5A,380V/2A或直流110V/0.5A的纯电阻负载 6.6显示功能 传感结点可选配显示屏 6.7其他要求 应支持网关、系统服务平台等对传感结点的性能和状态监测 数据汇聚结点技术要求 7.1数据处理 应实现对开关量和模拟量数据的处理 其中开关量处理主要包括信号取反、防抖、信号保持、即时 告警、品质判断等;模拟量处理主要包括乘系数、乘指数、防突变、品质判断等 7.2数据存储 数据存储要求如下: 应支持至少15个传感结点的数据 a b)日冻结时间可设置,默认每日0时冻结,至少保存最近1个月数据,采集数据项应包括 总有功电量; 1) 2 总无功电量; 相电压越下限、越上限时间 3 4 非电气量数据 月冻结时间可设置,默认每月1日0时冻结,至少保存最近12个月数据,采集数据项应包括 c 总有功电量; 1 2 总无功电量; 33 非电气量数据 7.3数据传输 数据汇聚结点与传感结点通信,可按设定的抄读间隔读取传感结点的数据,可采用监听方式读取传
GB/37727一2019 感结点的数据 数据汇聚结点与网关通信时要求如下: 应按网关命令的要求,向网关发送采集和存储的各种信息 a b 当与网关通信断接无法上报时,恢复连接后应能在断点处恢复上报 可接收网关对数据汇聚结点的数据转发指令,实现网关与数据汇聚结点的透明数据传输,进行 c 数据采集和控制 7.4数据转发 数据汇聚结点应能接收网关下发的控制命令后,控制传感结点完成需求侧变电站的设备分/合闸 操作 7.5维护 维护要求如下: 数据汇聚结点应有本地维护接口,设置数据汇聚结点参数,本地数据导出,升级软件等功能 a b 数据汇聚结点应有本地状态指示功能,指示工作,通信等状态; 数据汇聚结点应有自测试、自诊断和自恢复功能 c 数据汇聚结点接收到网关下发的初始化命令后,应对硬件、数据区、参数区初始化 d 数据汇聚结点可通过远程信道进行在线升级 e 显示功能;可选配热拔插显示屏 网关技术要求 8.1协议转换 网关应具备转换不同协议数据的功能 8.2数据存储 数据存储要求如下 网关可存储数据汇聚结点的数据,数据间隔时间可设置,默认间隔为5min,并应能按设定的 时间间隔进行存储,默认保存最近30d的数据 b 日存储时间可设置,默认每日0时存储,默认保存最近2个月数据 月存储时间可设置,默认每月1日0时存储,默认保存最近36个月数据; c d 时间记录应能根据设置的事件属性,将事件按重要事件和一般事件分类记录 网关应能保存 每种事件最近的100次事件记录 8.3数据传输 数据传输要求如下 网关应按系统服务平台命令的要求,向系统服务平台发送采集和存储的各种信息 a b)网关应支持向多个系统服务平台同时发送采集和存储的信息; 网关应支持向多个系统服务平台发送不同的数据; c d 网关与系统服务平台通信时,传输的数据可共享同一条信道; 网关与数据汇聚结点通信时,可按设定的间隔读取数据汇聚结点的数据 e fD 网关与数据汇聚结点通信时,可采用监听方式读取传感结点的数据
GB/T37727一2019 8.4断点续传 宜支持断点续传功能,当网络中断时,内部将缓存过程数据,等到网络恢复后,再将数据上传到系统 服务平台 8.5通道处理 应支持双通道方式与系统服务平台通信,双通道的方式包括完全冗余,通信链路冗余,主备等多种 方式 8.6数据处理 可进行简单的数据处理,例如加、减、乘、除、逻辑判断等 8.7数据压缩 可将记录的缓存数据按时间压缩归档,并支持远程获取数据 8.8数据加密 宜支持自定义加密算法,保证数据的可靠性 8.9数据转发 网关应能接收系统服务平台下发的控制命令后,向数据汇聚结点转发控制命令,实现对需求侧变电 站的设备分/合闸操作 8.10维护 维护要求如下 网关应有本地维护接口,设置网关参数,本地数据导出,升级软件等 a 网关应有本地状态指示功能,指示工作、通信等工作状态 b 网关应有自测试、自诊断和自恢复功能 c 网关接收到系统服务平台下发的初始化命令后,应对硬件、数据区、参数区初始化 d 网关可通过远程信道进行在线升级; f 可选配热插拔显示屏 系统服务平台管理要求 9 g.1结点管理 应具备对传感结点、数据汇聚结点和网关进行管理的功能 g.2配置管理 应能对网关、数据汇聚结点和传感结点的参数、属性等进行配置 9.3状态管理 应能对网关、数据汇聚结点及传感结点等设备进行状态监测
GB/37727一2019 g.4故障管理 应能被动接收网络中的各种事件信息,并识别出其中与网络和结点相关的故障信息,形成事件 日志 9.5模型管理 可建立设备及系统能效模型,需求侧用户电力能效分析模型,为用户重要设备及系统、用户整体能 效等进行分析诊断提供支持

信息技术面向需求侧变电站应用的传感器网络系统总体技术要求GB/T37727-2019

随着电网智能化建设的不断推进，需求侧变电站作为电力系统的重要组成部分，对于保证电力系统安全稳定运行具有至关重要的意义。而传感器网络技术作为电网智能化建设的重要支撑技术，也越来越受到广泛关注。

针对需求侧变电站应用中传感器网络系统需要满足的技术要求，中国电子标准化协会制定了《信息技术面向需求侧变电站应用的传感器网络系统总体技术要求GB/T37727-2019》标准，该标准主要包括以下方面内容：

• 传感器网络结构设计：传感器网络系统在应用于需求侧变电站时，需要考虑到系统的可靠性、灵活性和高效性等因素，以实现对需求侧变电站设备的实时监测和数据采集。
• 传感器节点设计：传感器节点是传感器网络系统的核心组成部分，其设计需要满足系统的低功耗、长寿命、高精度和多功能等要求。
• 传感器数据采集：传感器网络系统需要能够快速准确地采集需求侧变电站中各类设备的运行状态数据，为后续的数据处理和分析提供基础。
• 数据传输和存储：传感器网络系统需要支持多种数据传输方式，并能够保证数据安全可靠地传输。同时，系统还需要具备大规模数据存储和管理能力。

GB/T37727-2019标准的制定，不仅为传感器网络系统在需求侧变电站应用中提供了技术指导，也为我国电力行业的发展提供了有力的支撑。随着电力行业向智能化转型的加速推进，传感器网络技术将发挥更加重要的作用。

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