NB/T 31068-2015 风力发电场监控系统通信-信息交换模型

ICS27.180
F11  NB
备案号：49582-2015
中华人民共和国能源行业标准雅
NB/T31068-2015/IEC61400-25-3:2006
风力发电场监控系统通信信息交换模型
Communications for monitoring and control of wind power plants Information exchange models
(IEC61400-25-3:2006,IDT)
2015-04-02发布2015-09-01实施
国家能源局发布

1范围
本系列标准规定了风电场中各组成部分（如风力发电机组）和参与者（如SCADA系统）之间通信的一般性要求。风电场各部分自身内部通信不在适用范围之内。
本系列标准适用于客户一服务器模型支持的通信环境，定义了以下三个方面的内容，并分别进行建模来保证实现的可扩展性：
1)风电场信息模型；
2)信息交换模型；
3)信息模型和信息交换模型映射到标准通信规约。
风电场信息模型和信息交换模型在客户端和服务器端之间构成一个接口，作为访问风电场数据的解释框架，风电场信息模型通过服务器向客户端提供统一的、基于部件的风电场数据。信息交换模型反映了服务器的全部有效功能。本系列标准使得不同客户与来自不同制造商和供应商的服务器之间的访问具有通用性。如图1所示，本系列标准定义的服务器包含如下几个方面：
——由风电场部件提供的信息，如“风力发电机组风轮转速”或“某一确定时间内总的发电量”，这些信息被模型化，并可被有效访问。模型化的信息在系列标准的NB/T31067一2015中被定义。
——模型化信息值的交换服务，在系列标准的NB/T31068一2015中定义。
——映射到通信规约，提供一个协议栈从模型化信息中获取交换值。
本系列标准仅定义了如何模型化信息、信息交换并映射到具体通信协议，不包含如何、在何地去实现通信接口、应用程序接口以及实现的建议。然而，本系列标准的目的是通过相应的逻辑设备得到与单一风电场部件（如风力发电机组）相关的信息。本标准指明了描述客户端和服务器之间信息交换的抽象通信服务接口；
——数据访问与获取；
——设备控制；
——事件报告和记录；
——发布和预定；
——设备的自描述（设备数据字典）；
——数据类型和数据类型的发现。
2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。
DL/T860.72一2004变电站通信网络和系统第7-2部分：变电站和馈线设备的基本通信结构一抽象通信服务接口(ACSI)(IEC61850-7-2:2003,IDT)
IEC61400-25(所有部分)风力发电机组第25部分：风力发电场监控系统通信(Wind turbines-Part
25:Communications for monitoring and control of wind power plants)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
参与者actor
监视和控制风电场行为而不直接运行发电的系统，如数据采集与监控系统(SCADA)。
注：还有一些其他命名，如中央管理系统、监控系统、远程控制系统等，
3.2
报警alarm
状态信息，由风力发电机组控制系统介入的安全声明（如on/of)。
3.3
命令command
系统行为的控制数据（使能/禁止、有效/无效等）。
3.4
通信功能communication function
参与者用来配置、执行和监视与风电场的信息交换的功能，如运行和管理功能。
3.5
控制control
用于改变、修改、插入、切换、控制、参数化以及风电场优化的运行功能。
3.6
数据获取data retrieval
用于采集风电场数据的运行功能。
3.7
诊断diagnostics
用于设置和提供通信系统自监视的管理功能。
3.8
事件event
状态的改变（如状况、报警、命令）。

3.9
智能电子设备Intelligent Electronic Device;IED
含有一个或多个处理器，并具有从外部发射器接收数据或向外部接收器发送数据能力的任何设备。
注：如风力发电机组控制器。ED既可以作为客户，又可以作为服务器。或者两者皆有。ED之间可以连接。
3.10
信息information
通信的内容。信息被定义为数据（通常为过程和派生的数据，描述其他数据的信息）。基础元素是来自风电场部件的原始数据，这些数据依据本系列标准处理成特定的信息。
注：风电场信息类型有源信息（模拟和状态信息）、控制信息和派生信息（统计和历史信息）。
3.11
信息交换information exchange
两个系统间的通信过程，如风电场部件和参与者之间的通信，用于提供和获取相关信息。需要具体通信功能，由一个或多个服务组成。
3.12
日志log
历史信息，一定周期内的源信息顺序列表。
3.13
记录logging
一种运行功能。通常按照时间顺序连续记录数据，记录的结果是日志。
3.14
逻辑设备logical device
代表一组典型风电场功能的独立实体。
3.15
管理功能management function
某一确定级别上的管理信息交换的功能。
注：管理功能包括用户访问管理、时间同步管理、诊断以及配置等。
3.16
强制mandatory
依照本系列标准，定义的内容应提供。
3.17
测量数据measured data
包含相关数据属性（如时间载和数据品质）的过程量的采样值。
3.18
气象系统meteorological system
风电场部件，负责监测周围环境参数（如风速、风向、气压、温度等）的系统。其提供的数据有多种用途，例如，利用气象数据进行单台风力发电机组电能量输出与潜在可用风能之间的相关分析。
3.19
监视monitoring
一种运行功能，用于本地或远程观测系统或过程随时间的任何改变。这一术语同样也可以用于一个数据值或者一组数据值的行为观测。
3.20
运行功能operational function
获取信息和向风电场发送日常运行指令的功能。类型包括：监视、记录、报告、数据获取、控制。

3.21
可选optional
依照本系列标准，定义的内容可以有选择地提供。
3.22
参数parameter
用于获取或校正系统行为的可控信息。
3.23
过程值processed value
依照计算方法属性处理的具有相关数据属性（如时间载和品质）的测量值（例如：10in平均值……）。
3.24
报表report
由功能报告发送的实际信息。
3.25
报告reporting
由服务器应用程序启动的从服务器传送数据到客户的运行功能。
3.26
数据采集与监控系统Supervisory Control and Data Acquisition;SCADA
基于处理单元的系统，用于从ED处接收信息、决定控制要求以及发送命令到ED。例如，调度人员使用的用来全程监控服务器或控制区域电力分布的计算机系统。
3.27
状态status
部件或系统的状况条件（状态1/状态2/…/状态n)
3.28
三相数据three phase data
具有相关数据属性（如时间戳、品质以及计算方法）的三相电路中的测量值。
3.29
用户/访问管理use/access management
用于设置、修改、删除用户（管理职能）、分配访问权限（管理职能）以及监视访问的管理功能。
3.30
风电场wind power plant
由一些技术子系统组成的完整系统，这些子系统在本系列标准中被称为风电场部件，如一台或多台风力发电机组。风电场的主要目标是实现风能发电。
3.31
风电场模拟量信息wind power plant analogue information
与某一部件或系统的实际状况或行为相关的连续信息。
注：例如类型有测量值、处理值、三相值、设置点、参数。
3.32
风电场部件wind power plant component
风电场运行过程中应用的技术系统，例如，风力发电机组、气象系统、电力系统和风电场管理系统。
3.33
风电场管理系统wind power plant management system
风电场部件，负责保证整个系统自身能够适应电力连接的稳态和暂态条件与要求（例如，风力发电机组与变电站以及其他电力系统相关设备配合运行)，注：一个风电场管理系统可以包含其他没有在本系列标准中模型化的功能，例如，塔影《阴影》控制功能、噪声或声音减少（降噪与消声）功能、冰冻警告、雷电（防雷）保护。
3.34
风力发电机组wind turbine
风电场的主要部件，满足利用某个区域的潜在风能并将动态风能转化为电能量的任务。
4缩略语
ACSI抽象通信服务接口（在DLT860.72一2004中定义）
FCD功能约束数据
FCDA功能约束数据属性
IED智能电子设备
IEM信息交换模型
LCB日志控制块
LD逻辑设备
LN逻辑节点
LOG日志
LPHD逻辑节点物理设备
RCB报告控制块
SCADA数据采集与监控系统
SCSM特定通信服务映射（在DLT860.81中定义）
SG设置组
WPP风电场
WT风力发电机组
XML扩展标记语言
GUI图形化用户界面

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