农村水电自动化设备（监控保护）应用指导意见
（水利部 水电政[2005]40号 2005年9月29日）
目 录
一、总则
二、基本技术规范
2．1 引用技术标准
2．2 术语
2．3 设计原则
2．4 系统结构
2．5 系统功能
2．6 技术指标
三、采购原则
四、指导价格
五、市场监督与管理
六、附则
附录
1、推荐方案及指导价格表
2、推荐方案价格组成表
3、评标细则参考范本
4、招标文件参考范本
一、总 则
1.1 为进一步贯彻《
农村水电技术现代化指导意见》（水电[2003]170号），加快农村水电现代化实施步伐，规范农村水电设备市场，统一技术要求，提高设备质量，强化市场监管，促进农村水电行业健康发展，特制定《农村水电自动化设备（监控保护）应用指导意见》（以下简称《意见》）。
1.2 本《意见》包括水电站自动化设备技术规范，水电站自动化设备采购原则，水电站自动化设备指导价格，市场监督与管理措施。
1.3 本《意见》适用于总装机250MW以下农村水电站的新建与改造。
1.4 本《意见》所指水电站自动化设备包括微机监控、微机保护，其它如微机励磁、微机调速器、直流电源系统、电能计量、视频监控、调度、大坝监测系统、水位水情监测系统、消防自动化等应参照本《意见》进行规范管理。
1.5 水利部农村水电及电气化发展局作为行业主管部门，负责市场监督与管理。
1.6 各级主管部门对水电站新建、改造项目应明确要求使用自动化设备，以促进农村水电技术进步。
1.7 水电站自动化应由具有相应资质的设计单位设计。
1.8 水电站自动化设备应遵循"无人值班（少人值守）"的原则，满足可靠性高、扩展性好、便于施工和维护、工程成本低等要求，应符合国家相关技术标准。
1.9 产品选型要适合中国国情，采用技术先进、成熟的产品，原则上立足于国产设备。
1.10 设备采购应遵守《
招标投标法》及国家相关规定。
二、基本技术规范
2.1 引用技术标准
GB14285 继电保护和安全自动装置技术规程
GB2887 计算机场地技术要求
GB3453 数据通信基本控制规程
GB50171 电气装置安装工程盘柜及二次回路接线施工及验收规范
GB6126 静态继电器及保护装置的电器干扰试验
GB7260 不间断电源设备
GB7261 继电器及继电保护装置基本试验方法
GB7450 电子设备雷击保护导则
GB/T10585 中小型同步电机励磁系统基本技术要求
GB/T13729 远动终端通用技术条件
GB/T15145 微机线路保护装置通用技术条件
GB/T730 电网数据采集与监控系统通用技术条件
DL5002 电力系统自动化设计技术规程
DL/T478 静态继电保护和安全装置通用技术条件
DL/T5065 水力发电厂计算机监控系统设计技术规定
DL/T5132 水力发电厂二次接线设计规范
DL/T5137 电测量及电能设计技术规程
DL/T563 水轮机电液调节系统及装置技术规程
DL/T578 水电站计算机监控系统基本技术条件
DL/T619 水电站基础自动化元件及其系统运行维护与检修试验规程
DL/T671 微机发电机变压器组保护装置通用技术条件
DL/T720 电力系统继电保护柜、屏通用技术条件
DL/T822 水电厂计算机监控系统试验验收规范
2.2 术语
AGC 自动发电控制
AVC 自动电压控制
LCU 现地控制单元
MTBF 平均故障间隔时间
MTTR 平均故障修复时间
SOE 事件顺序记录
2.3 设计原则
2.3.1计算机监控保护系统应符合安全可靠、经济实用、技术先进和便于扩展等基本原则，不宜盲目追求不切实际的高配置、高性能、高指标。
2.3.2系统应采用先进成熟的计算机硬件、软件及网络技术，按计算机监控、保护进行总体设计及配置，使电站具备"无人值班（少人值守）"的条件。
2.3.3监控系统应能与励磁、调速器、保护等厂内智能设备进行通信，并应预留与模拟屏、远方调度、直流系统等接口；为保证监控系统安全可靠运行，大坝测控系统、视频监视系统、消防系统等不宜以通信方式接入监控系统。应优先采用通用性强的标准通讯规约。
2.3.4继电保护应全部采用微机保护，各保护功能相对独立，不依赖于通信网络，通信故障或监控系统故障不影响保护装置的正常运行。
2.3.5微机保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。主保护和后备保护应分设在不同的保护装置内，以增强可靠性。
2.3.6系统应选用标准化程度高、通用性强的产品，保证有可靠的备品备件供应，便于产品兼容与升级换代，充分保证用户的利益。
2.3.7系统实时性好，抗干扰能力强，软硬件安全可靠，能适应电站现场各种环境的要求。
2.3.8系统本身的故障应不影响现场设备的正常运行。
2.3.9系统操作控制应简洁、方便、灵活，界面友好，符合电站运行人员的操作习惯。
2.4 系统结构
2.4.1应根据电站的规模采用不同的系统结构及配置，系统常用结构及配置参见附录一。
2.4.2监控系统应采用开放式网络结构，整个网络采用10/100Mbps以太网、CAN总线网、RS-485总线网或其它开放式网络。典型系统结构如下图所示：
（图略）
2.4.2.1主机/操作员工作站
主机/操作员工作站可选双机热备份方式，主要负责完成全厂的自动化功能、历史数据处理，实现实时图形显示、各种报表显示、在线及离线计算、报警及事件信息登录发布、操作权限、运行设备的控制操作及负荷调节功能等。
2.4.2.2工程师/培训工作站（可选配）
主要用于系统维护、软件开发、远程诊断，兼作培训系统，实现电站人员的培训，且能在线或离线操作。该机也能作为操作员工作站的后备。
2.4.2.3厂长终端（可选配）
主要用于厂长的日常工作管理、为厂长的决策提供可靠运行的数据。
2.4.2.4通讯工作站（可选配）
主要用于完成与上级调度通讯、厂长终端通讯。
2.4.2.5每台机组配置一套LCU，开关站及公用设备配置一套LCU，实现对各生产对象的监控。
2.4.3对于0.4kv低压发电机组，可采用一体化模式，将控制系统和低压一次设备合为一个柜，控制系统可采用单片机或嵌入式微机构成，完成机组的控制、测量、保护、频率（有功）调节、电压（无功）调节，同期并网及与上位机通信等功能。
2.5 系统功能
2.5.1系统功能应根据水电站规模、机组容量、电压等级、运行方式等实际情况进行配置。
2.5.2 电站控制级功能
2.5.2.1数据采集和处理
监控系统自动实时采集电站主要电气量、非电气量及有关过程参数，包括温度量、模拟量、状态量、报警量、SOE量和电度量等。系统对采集的数据进行必要的处理计算，存入实时数据库，并用于画面显示、刷新、控制调节、记录检索、统计、操作、管理指导等。
2.5.2.2安全运行监视
安全运行监视包括状态监视、越限监视、过程监视和监控系统异常监视。
2.5.2.3控制与调节
监控系统能根据电站当前运行情况和远方及当地的控制命令、自动发电控制（AGC）及自动电压控制（AVC）的计算，按预定的步骤，对电站设备进行控制和调节，包括机组状态转换、机组有功功率、无功功率的闭环调节；断路器的分/合操作；辅助设备及公用设备的开/停操作等。
2.5.2.4人机接口
电站值守人员通过显示器、键盘、打印机、报警装置等设备实现人机联系，对电站生产过程进行安全监控、在线诊断，对监控系统进行调试、参数设定、程序修改、技术开发和技术培训等。
2.5.2.5运行维护管理
系统应在实时采集全站各设备的运行参数和工况的基础上，进一步完成统计制表等一系列运行管理的工作，为提高电站运行、维护水平提供依据。
2.5.2.6系统通信
监控系统应实现与电力调度的通信。
2.5.2.7系统自诊断
监控系统应具有完善的系统自检、诊断和自恢复等功能。
2.5.2.8远程诊断
监控系统应具有远方在线诊断的功能。
2.5.2.9培训仿真
电站运行维护人员在工作站上进行培训，学习掌握对监控系统的操作以及对电站运行和事故处理等方面的知识。
2.5.3 现地控制单元功能
2.5.3.1数据采集和处理
现地控制单元自动定时采集电站主要设备的运行状态和参数，并作必要的预处理，按一定格式存入数据库。
2.5.3.2安全运行监视
安全运行监视主要包括状态监视、越限监视、过程监视和设备异常监视。
2.5.3.3控制和调节
LCU接受电站控制级或LCU面板上的控制命令或自动程序命令，对机组及所有辅助设备、开关站设备进行控制和调节。
2.5.3.4事件顺序记录
自动记录本单元所属设备的继电保护动作信号，断路器的变位信号，并将事件的性质与时间等依次检测、归类存档，并上送电站控制级。
2.5.3.5数据通讯
完成与电站控制级的数据交换，实现与微机调速器、微机励磁装置及保护设备间的数据交换。
2.5.3.6系统诊断
在线或离线自检硬件设备、应用软件故障。
2.5.4 微机保护功能
2.5.4.1根据电网结构、运行要求，按照相关规程进行配置，完成发电机、变压器、线路、站用变等设备的保护。
2.5.4.2发电机主要保护功能
差动保护
复合电压过流保护
失磁保护
定子接地保护
转子一点接地保护
过负荷保护
过电压保护
2.5.4.3变压器主要保护功能
差动保护
复合电压过流保护
零序电流保护
过负荷保护
瓦斯保护
温度保护
2.5.4.4 110KV线路主要保护功能
三段相间距离保护
四段零序电流保护
2.5.4.5 6～35KV线路主要保护功能
方向速断保护
方向电流保护
2.5.4.6站用变主要保护功能
过流保护
过负荷保护
2.6 技术指标
2.6.1环境条件
2.6.1.1环境温度
电站控制级：－5℃～40℃ 温度变化率5℃/h
现地控制级：－10℃～50℃ 温度变化率5℃/h
2.6.1.2环境湿度
电站控制级：30％～80％
现地控制级：10％～95％（无凝结）
2.6.1.3灰尘
电站控制级：尘埃粒度＞0.5μ，个数＜10000粒/升
现地控制级：尘埃粒度＞0.5μ，个数＜18000粒/升
2.6.1.4大气压：86～108kPa
2.6.2电源条件
2.6.2.1交流电源
额定电压：单相220V，允许偏差-15%～＋10%
频率：50Hz，允许偏差：0.5Hz
波形：正弦波形畸变不大于5%
2.6.2.2直流电源
额定电压：220V
允许偏差：-20％～＋10%
纹波系数：不大于5%
2.6.3电气特性
2.6.3.1绝缘电阻
交流对地≥10MΩ
直流对地≥1MΩ
2.6.3.2介质强度
500V以下60V以上端子与外壳 AC2500V 1min
60V以下端子与外壳 AC500V 1min
机柜内框架与外壳 AC1500V 1min
2.6.3.3浪涌抑制能力
1～1.5MHz衰减振荡 2.5KV
1.2/50μs冲击波 5KV
2.6.3.4抗干扰能力
无线电干扰： 30～500MHz，10V/m
抗静电干扰 ESC 150PF-150Ω：8KV
电磁兼容性 800A/m
2.6.3.5防雷等级：不低于II级
2.6.3.6系统接地：接地电阻不大于4Ω
2.6.4性能指标
2.6.4.1实时性
2.6.4.1.1数据采集时间
电气模拟量采集周期：≤1s
非电气模拟量采集周期：≤1s
温度量采集周期：≤5s
状态量采集周期：≤1s
报警量采集周期：≤1s
事件顺序记录分辨率：≤5ms
脉冲量采集周期：≤60ms
2.6.4.1.2控制响应能力
现地单元接受控制命令到开始执行的时间：≤1s
主机数据库响应所有LCU变化数据时间：≤1s
AGC/AVC运算周期：≤2s
AGC有功功率执行周期：4s～3min可调
AVC无功功率执行周期 ：4s～3min可调
自动经济运行功能处理周期：5～30min可调
2.6.4.1.3人机接口响应时间
调用新画面的响应时间（全图形显示）：≤1s
显示画面上动态数据刷新时间：≤1s
指令发出到控制单元回答显示时间 ：≤1s
报警产生到画面显示和发出音响的时间：≤1s
双机切换时间：热备用时保证实时任务不中断
2.6.4.2可靠性（MTBF）
计算机监控系统：＞20000h
现地控制单元：＞30000h
微机保护：＞30000h
2.6.4.3可维护性（MTTR）
系统平均故障修复时间（有备件）：＜0.5h
2.6.4.4可利用率：＞99.95％
2.6.4.5微机保护功耗
交流电流回路：额定负荷时小于0.5VA
交流电压回路：额定负荷时小于0.5VA
直流电源回路：每个保护单元正常工作时不大于20W，保护动作时不大于30W。
2.6.4.6微机保护过载能力
交流电流回路：2倍电流，允许连续工作。
10倍额定电流，允许10s
40倍额定电流，允许1s
交流电压回路：1.9倍额定电压，允许连续工作。
直流电源回路：80%～110%额定电压，连续工作。
2.6.4.7微机保护返回系数
过量动作返回系数：≥0.9
欠量动作返回系数：≤1.1
2.6.4.8定值误差
电流/电压定值误差：≤±3％整定值或±0.01额定值
频率定值误差：≤±0.02Hz
时间定值误差：≤±3％或±50ms
2.6.4.9测量精度
电流/电压：0.5级
功率：1.0级
功率因数：0.5级
2.6.5硬件要求
选用成熟可靠的计算机监控保护设备，具有较好的可维护性、可扩性和较高的性价比，满足系统的功能及性能指标。
2.6.6软件要求
系统应配备能够完成全部功能的软件系统，包括系统软件、支持软件和应用软件。系统软件和支持软件应成熟可靠，应用软件应采用模块化结构。
三、采购原则
3.1 水电站自动化设备应根据《
中华人民共和国招标投标法》以招标的方式进行采购。招标可采取公开招标、邀请招标等方式。
3.2 招标投标活动应遵循公开、公平、公正和诚实信用的原则。
3.3 招标单位应对投标单位进行资格预审，不符合资格预审的生产厂家不允许参加投标。资格预审主要内容包括：
● 独立法人资格
● 既往业绩
● 人员结构和技术能力
● 生产所需的技术设施和设备条件
● 资信证明
● 财务审计报告
● 行业资质证明
● 企业生产资质证明
● 国家认可的检验机构出具的检验报告
● 质量保证体系
● 国家规定的其它资质证明
3.4 招标单位在邀请投标单位时，应不低于3家，也不宜超过7家。
3.5 招标单位应有合理的设备概算，应选择性价比好的设备，具体可参见附录一、附录二。
3.6 发标前宜考察厂家或运行现场，杜绝盲目选择厂家参与投标。
3.7 招标单位应给生产厂家留有充足的设备生产时间，不宜少于3～6个月生产期。
3.8 标书可根据实际情况收取工本费，一般不超过600元。严禁招标单位或招标代理机构借机收取高昂的标书费用，以此牟利。
3.9 招标单位与生产厂家应诚信合作，应有合理的付款结算方式，确保双方权益。
3.10 严禁投标单位串标、抬价。
3.11 招标单位应制定公平、公正的评标规则，重视评标委员会的评定结果，避免暗箱操作。评标细则参考范本见附录三。
3.12 招标单位应制定合理的定标原则，不以价格作为唯一的定标依据，严禁选择投标价格低于成本价的设备生产厂家。
3.13 招标文件应严谨、公平、合理并得到有效执行，招标文件范本见附录四。
四、指导价格
4.1 影响综合自动化设备价格的主要因素有水电站的规模、产品配置、技术要求，以及生产厂家的产品质量和服务保证，设备采购时应结合水电站的实际情况，选择合适的产品，不同规模的水电站的推荐方案及参考价格见附录一、附录二。
4.2 水电站自动化设备宜占电站总投资的2～5％。
4.3 重视知识产权保护，对设备生产企业的软件和技术服务价值应合理认可，软件及技术服务费用应占设备价格一定比例，不宜低于硬件设备的20％。
4.4 本《意见》指导价格由水利部农村水电及电气化发展局组织由用户、设计单位、生产厂家代表组成的专家组根据综合生产成本测算值和市场价格统计结果确定。根据项目具体情况，上下浮动20%属正常范围。
4.5 指导价格应适时更新，并在"中国农村水电及电气化信息网（以下简称"信息网"）"等媒体上公布。
五、市场监督与管理
5.1 市场监管的原则是：引导用户选择性能价格比高的设备，选择实力强、信誉好的企业，促进优胜劣汰，规范设备市场，避免恶性竞争，推动农村水电现代化的健康发展。
5.2 农村水电自动化设备市场的监管将充分发挥媒体和中介组织的作用。信息网理事会可根据水利部农村水电及电气化发展局的要求，发挥信息网的优势，通过各种有效形式逐步加大引导和监督市场的力度。
5.3 在"信息网"开辟"农村水电自动化专栏"，专题报道设备企业动态及市场动态。
5.4 本着自愿的原则，公布各设备企业用户清单，便于用户查阅参考；公布用户评价意见及投诉意见；对实力强、用户广泛的企业将给予重点推荐。
5.5 根据在采购和设备质量及服务方面反映的突出问题，信息网将组织专题进行调查，并公布调查结果。
5.6 水利部农村水电及电气化发展局将逐步推行市场准入制度，制订配套管理办法。
六、附则
本意见由水利部农村水电及电气化发展局负责解释，自发布之日起执行。
附录一
推荐方案及指导价格表
表一：低压机组
| 模式一
| 模式二
|
适用范围
| 单机0.8MW以下
| 单机0.8MW以下
|
发电机电压等级
| 0.4KV
| 0.4KV
|
典型模式
| 二机一变一出线
| 二机一变一出线
|
系统结构
| 一体化模式
| 分层分布式
|
系统配置
| 主控层
| 一套操作员工作站（选配）
| 一套操作员工作站
|
现地层
| 机组控制保护同期装置
机组出口断路器等一次设备
主变、线路微机保护装置
| 机组PLC控制单元
全站公用一套同期装置
机组、主变、线路微机保护装置
|
通信方式
| 串行通信
| 串行通信
|
组屏方案
| 机组控制保护屏（一机一屏，含一次设备，包括断路器、隔离开关等，二次设备为低压机组智能控制系统，包括控制、测量、保护、频率（有功）调节、电压（无功）调节、同期并网及与上位机通信等功能）：2面
主变、线路保护屏：1面
| 机组控制保护屏（一机一屏）：2面
公用同期屏：1面
主变、线路保护屏：1面
|
系统功能
| 电气参数测量和开关监视
机组自动控制和功率调节
屏幕显示
操作维护记录
事件顺序记录
打印
调度通信
系统诊断
| 电气参数测量和开关监视
机组自动控制和功率调节
屏幕显示
操作维护记录
事件顺序记录
打印
调度通信
系统诊断
|
主要设备
| 机组控制保护测量调节装置、低压断路器、隔离开关、电流/电压互感器、线路微机保护装置、仪表、屏柜
| 主机、PLC、温度巡检仪、转速信号装置、机组微机保护装置、主变微机保护装置、线路微机保护装置、微机同期装置、仪表、屏柜
|
指导价格
| 15万元
| 38万元
|
备注
| 根据具体情况，上下浮动20%属正常范围
|
