GB/T 40221-2021.Specification for economic operation system of smart hydropower plant.
1范围
GB/T 40221规定了智能水电厂经济运行系统的水文预报、运行计划、经济调度控制和运行评价功能以及验收要求。
GB/T 40221适用于智能水电厂。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 17621大中型水电站水库调度规范
GB/T 22482水 文情报预报规范
GB/T 36572电力监控系统网络安全防护导则
GB/T 40222-2021 智能水电厂技术导则
DL/T 316电网水 调自动化功能规范
DL./T 1666水电站水调 自动化系统技术条件
DL/T 1802水电厂自动发电控制及自动电压控制系统技术规范
NB/T 35001梯级水电站水调自动化系统设计规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
智能水电厂经济运行系统 economic operation system of smart hydropower plant
基于智能水电厂一体化管控平台,以提高水电厂水能利用率为目标,实现协调统一的水 文预报、发电计划、经济调度控制和运行评价等功能的应用组件集合。
4基本要求
4.1 系统的整体功能.外部接口、部署方式应符合GB/T 40222-2021的要求。
4.2 系统网络通信应符合GB/T 36572的要求。
4.3系统应具备经济运行相关基础数据的管理功能,基础数据内容见附录A。
4.4经济运行参数、运行约束和运行策略应实现统一配置和管理.支持不同分区间自动同步。

ICS 27.100
CCS F23
中华人民共和国国家标准
GB/T40221—2021
智能水电厂经济运行系统技术条件Specification for economic operation system of smart hydropower plant2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-12-01实施
规范性引用文件
术语利定义
基本要求
水文预报
6运行计划
经济调度控制
8运行评价
附录A（资料性）
基础数据
附录B（资料性）
经济运行系统数据流
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GB/T 40221—2021
GB/T-40221—2021
本文件按照GB/T1.1
2020元标准化工作导则
厂第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
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专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出并归口：本义件起节单位：南瑞集团有限公司、南京南瑞水利水电科技有限公司、中国长江力股份有限公司、国网新源控股有限公司、国家电网有限公司，南方电网调峰调频发电有限公司、雅套江流威水电开发有限公司、五凌电力有限公司、广西程冠电力股份有限公司、国电大渡河流域水电开发有限公司北京中水科水科技开发有限公司广州健新科技股份有限公司本文件主要起草人：刘观标、余有胜、赵宇、裴哲义、乐振吞、李定林、刘海波、芮钧、徐麟、张亚武吴家声、莫育军、陈在妮、筒振远、雄、鲍正风、陈建、沈笛、宋湘辉、文止国、阳曦鹏、何整东、伍英伟申满斌、贺玉彬、店票林、何振锋、李璟延、谭丕成、李林扬。rrKaeerkAca
1范围
智能水电厂经济运行系统技术条件GB/T 40221—2021
本文件规定广智能水电厂经济运行系统的水文预报、运行计划、经济调度控制和运行评价功能以及验收要求。
本文件适用于智能水电厂。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中·注日期的引用文件，仪该H期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件·其最新版本(包括所有的修改单)适用」本文件
GB17621
人中型水心站水库调度规范
2水文情报预报现范
GB/22482
GB/36372
电力监控系统网络安全防扩导则GB/40222—2021智能水电厂技术导则DL/1316心网水调自动化功能规范水电站水调自动化系统技术条件D1./T 1666
水电厂白动发电控制及自动电压控制系统技术规范DL/T 1802
NB/T35001梯级水电站水调自动化系统设计规范3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件：3.1
teconomic operation system of smarthydropowerplant智能水电厂经济运行系统
基」智能水电厂一休化管控平台，以提高水电厂水能利用率为口标，实现协调统一的水文预报、发电计划、经济调度控制和运行评价等功能的应用组件集合：4基本要求
4.1系统的整体功能、外部接口、部署方式应符合GB/T40222—2021的要求：4.2系统网络通信应符合GB/T36572的要求。4.3系统应具备经济运行相关基础数据的告理功能，基础数据内容见附录A。4.4经济运行参数，运行约束和运行策略应实现统一配置和管理，支持不同分区间自动同步。4.5系统应部署在生产控制大区，能够以组件方式在一体化管控平台上运行，通过一休化管控平台实现外部系统数据的获取，订算结果的存储与共亨：数据流见附求B。4.6系统应具备水文预报、运行计划，经济调度控制、运行评价组件，组件的功能应可配置与更新4.7
宜实现统一的经济运行模型和算法库，并通过一体化管控平台实现计算服务和扩充升级等管理。1
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GB/T40221—2021
4.8系统应具备预报和计划结果综合会商与发布管理功能，发布内容、格式、方式可定制。4.9对具有集控中心的智能水电厂.系统应部署丁集控中心，5水文预报
5.1中长期水文预报
5.1.1长期水文预报的基础功能应符合GB17621、11/T316、101.1666、>B/T35001的要求.预报精度应符合GB/T22482的要求。5.1.2中长期水文预报宜能够通过一体化管控平台白动获圾气象实况、数值天气预报.以及大气环流、太阳黑了、海温等预报和关因了数据：5.1.3中长期水文预报功能符合下列要求：a）应具备水库历史径流数据查询马与管理、频率分析功能；亢结合流域地形地貌、数值天气预报信息和长序列水文气象数据，采用物埋和数理统计结合的b)
方式进行小期水文预报；
应具备多模型组合预报功能，各模型权重系数可自动设定：c）
宜实现预报模型的相关因子白适应优选和参数自动率定：d)
e）应具备预报索配置和管理功能，支持预报方案拓扑结构、模型参数的结构化展示与设置：宜具务概率预报功能，预报各时段流量及其可能偏差、概率等。5.1.4，中长期预报结果应由一体化管控平台进行存储利共享管理5.2短期水文预报
5.2.1知期水文预报基础功能应符合GB17621D1./T316、./T1666，NB/T35001的要求，预报精度应符合GB/T22182的要求。
5.2.2短期水文预报应能够通过一体化管控平台门动获收气象实况、数值天气预报、卫早云图.宜门动张取需达测雨信息
5.2.3短期水文预报符合下列要求：a）应结合流域地形地貌、数值天气预报等信息，构建陆气耦合水文预报模型：b）亢结合流域内植被、土壤和高程等遥感信息·依据雷达测雨.构建分布式水义顶报模型；宜支持历史雨水情信息的分类识别与深度学习·实现基于实时雨水情的历史相似洪水自动推选与动态来水预测
5.2.4短期水文预报功能符合下列要求：宜实现预报模型自主学习以及参数自动率定功能；a)
宜对不同时期和重点断面提供多个模型利多套参数，预报时可自动选择：应采用流域特征相似等方法实现无历史水情资料地区水文预报模型参数口动优化功能；l）应支持根据历史来水特性，采用智能优选的校止算法对预报模型计算结果逊行校止：e)
官基于水情监测数据，采用（S和拟现实等技术实助大形整及水文过程的动态可视化展示：
应具备预报方案配置和管埋功能，支持预报方案拓扑结构、模型参数的结构化展示与设置：应具备历史洪水和预报洪水的来源资献与洪水特征分析功能：h）宜提供预报结果的误关概率计算和分析功能5知期水文预报结果应由一体化管控平台进行存储和共享管理。5.2.5
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6运行计划
6.1发电计划
GB/T-40221—2021
6.1.1发电计划基础功能和调度规则应符合GB17621、DL/T316、DL/T1666、NB/T35001的要求，2发电计划应能够通过一休化管控平台获取水电站和水库运行状况、水文预报结果、综合利用要6.1.2
求利运行约束条件，计算结果由一体化管控平台进行存诺和共享管理6.1.3
发电计划应具备下列计算方式：）
根据水库调度图、典型出力过程计算中长期发电计划：以保证出力最大为日标优化计算中长期发电计划：以发电量最大或发电效益最大为日标优化计算中长期和短期发电计划：以调峰也量最人或调峰收益量人为日标优化计算短期发心订划：以期木蓄能最大为日标优化计算短期发电计划；根据供水、防凌、生态等调度要求计算中长期利短期发电计则：根据应急调度要求计算短期发电计划：6.1.4
短期发电计则应能够与小长期发电计划衔接，具备下列衔接方式：接照中长期发电计划时段末水位控制运行；a
h）按照中长期发电计划的时段电量控制运行接照中长期发计划的时段出库水量控制运行。6.1.5
发电计划计算应考虑下列约束：水库特征水位，水电站调度运行现则和水库综合利用等水位要求：b）
水电站发电和泄水设施过流能力、水库综合利用等流量要求；水电站机组可用台数及最大出力、送出通道、电网运行对出力的要求；c）
d）机组振动区、备用等机组运行要求。6.1.6
发电计划宜具备依据相似历史场景或预设规则白动计算发电计划的功能。发电计划应具备多方案对比分析功能，能根据设定的舰则自动优选推荐方案。发电计划宜具备校核分析功能，具备下列校核分析方式：a）
水电站水库运用约束、电站运行约束、电网运行约束的校核分析；梯级上下游水心站流量匹配关系的校核分析：b)
发电计划运行中来水不足、充水和运行越限等风险的概率计算分析。6.1.9
9中长期发电计划应具备滚动调整功能6.1.10
短期发电计划应具备跟踪监视与在线滚动修止动能，符合下列要求：跟踪计划执行，统计经济运行指标，异常时发出告警并给出原因量化分析结果；滚动预测水电！运行趋势，并对可能发牛的另常发出预警信息：b）
依据预设的总发电量、总出库水量和运行过程等控制策略自动修正计划。发电计划应具备价真分析功能，具备下列伤真分析方式：按照设定的水库水位过程进行计算，a）
接照设定的出力过程进行计算：按照设定的出库流量过程进行计算；各时段可分别选择水库水位、出力、流量过程仿真方式进行混合计算：d)
接照6.1.3中发订划计算方式进行穿6.1.12发电计划宜建立.发电运行知识库，采用数据挖掘等方法实现知识库更新和扩展，支持发电计划约束和计筑策咯的自动更新
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GB/T40221—2021bzxz.net
6.1.13发电计划宜采用数据可视化技术实现水电站发电运行全景展示和发电计划的模拟运行展示。6.2洪水调度
6.2.1洪水调度基研功能和调度规则应符合GB17621、DL/T316LDL/1666,NB/T35001的要求6.2.2洪水调度应能够通过一体化管控平台获取短期水文预报结果、防洪要求，约束条件，计算结果山体化管控平台进行存储和共亨管理。6.2.3洪水调度应具备下列计算方式依据水库调度规程和度汛方案计算洪水调度计划；a
以水库最大下泄流量最小为日标计算洪水调度计划：b
以水库最高水位最低为日标计算洪水调度计划；C
以顶泄调度模式计算淇水调度计划；c
e）以错峰调度模式计算洪水调度计划；f）依据防洪调度指令计算水库运用计划。6.2.4洪水调度应具备设计洪水，历史洪水的洪水调度模拟计算功能。6.2.5洪水调度宜具备依据相似历史场景或预设规则自动计算洪水调度计划的功能。6洪水调度应具备多方案对比分析功能，能根据设定的规则自动优选推荐方案：6.2.6
6.2.7洪水调度宜具备计划分析评估功能.具备下列分析评估方式：a）洪水调度计划的水库水位、出库流量等过程的仿真分析；b）洪水调度计划实施过程中水库水位或出库流量越限等风险的械率计算分析。6.2.8洪水调度应具备计划的执行跟踪监视与实时调整功能.满足下列要求：a）实时监视流域水情、水库水位、库和出库流量、防洪控制点两水位和流量异常时背警：b）滚动预测水库运行趋势，并对可能发生的异常发出预警信息：(）根据预设的规则自动计算利史新洪水调度划6.2.9洪水调度宜具备闸门牌闭计划计竞和管理功能，满足下列要求：a）自动计算闸门操作计划，间门启闭规则可配置：b）与闸门监控联动，实现闸门启闭和开度调节的自动化运行管理6.2.10洪水调度宜采用地理信息系统，计算机三维技术、数字模拟等技术，建立可交互的一维仿真环境，动态模拟洪水调度计划的实施过程。6.3报价决策支持
6.3.1宜根据电力市场环境实现报价决策支持功能，6.3.2报价决策支持应能够通过一体化管控平台获取水文预报、运行计划，以及电力市场交易系统发布的运行约束和市场环境等信息，分析计算结果由一休化管控平台进行存储和共享管理。6.3.3报价决策支持功能应满足下列要求：a）能根据市场需求、历史成交电价、市场主体信息、电力系统通道能力、市场竞宁对丁情况等信息，结合大数据分析技术.实现水电厂送电区域的电量需求及市场电价预测；b）
能以售电效益最大为自标，基水电厂发电成本和市场预测电价进行报价方案计算：实现报价方案对预测来水、输电能力、市场坏境等因素的缴感性分析功能：对丁问多个区域送电的水电厂，支持适应多区域电力市场交易规则和市场环境的报价方案d)
制定。
7经济调度控制
7.1经济调度控制宜具备下列优化策略：4
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梯级电站群总耗能最小；
b）梯级电站群总发电效益最大：）梯级电站群意奔水损尖最少；指定梯级电站群日标库水位偏差最小：d）
GB/T 40221—2021
电站库水位偏离设定运行区问时，自动对站问负荷重新分配，使库水位恢复至设定运行区问；e
梯级电站群总右功动率控制指令变化量小于指定阅值时.优选单个电站进行右功功率调整。7.2经济调度控制宜实现优化策略的自动选择功能。采用梯级电站群总充水损失最少或指定梯级电站日标库水位偏差最小为日标时，能够根据短期发计划输出的库水位组合自动确定各心站的日标水库水位。
7.3经济调度控制应考虑山力平衡、水量平衡、水位、发电流量、山库流量、电网潮流、有功功率叫调区间、等值振动区、站间负荷转移等约束条件。7.4经济调度控制安全策略满足下列要求：a）应对总有功功率给定值和负荷计划曲线进行校验，对于超出运行上限/下限或变幅限值的指令拒绝接受并告警；
应具备防时问交变和负荷计划曲线过零点校核功能功能投人/退出，运行模式切换、优化策略转换，主备切换时，应无扰动：d）应具有功功率、水头、库水位、区问流量等数据校核功能.异常时退出并告警：e
调度远方控制时，与调度主站通信放障，应切换至集控控制或退而并告警，同-电网接人点的水电站群，应视为个虚拟电站。多个电网接入点的水电站群，可视为多个虚7.5
拟电站：虚拟电站的控制符合DIL/工1802的要求，7.6经济调度控制宜具备各梯级心站水库水位实时监视及超势预测功能，越限时提前预警。7.7经济调度控制宜实现发电计划在线仿真计算与实际运行结果的对比分析功能8运行评价
8.1运行评价基研功能应符合DL/T316、DL/T1666、NB/T35001的要求，中长期水文预报和短期水文预报精度评定方法应符合B/T22482的要求。8.2运行评价宜具备下列功能：
a）对洪前预泄、拦蓄洪尾、动态控制凯限水位等洪水优化调度方式的效益量化评估功能：b）经济运行评价指标的查询、统计分析，趋势分析功能，支持指标异常变化的原因分析；经济运行评价指标的在线统计与展示分析功能.评价指标山现越限或异常变化时.能发出告警并给出原因量化分析结果：
经济运行评价指标影响内子的数据挖掘分析功能：e）
结合可视化技术，实现经济运行评价结果的全景化展示，并支持定时新9验收
系统的测试与验收应符合DL/T1666、DL./T1802的规定。-riKacerKAca-
GB/T40221—2021
基础数据通常他括：
附录A
（资料性）
基础数据
流域河流基本情况、水电站位置、汇流时间；水电站装机发电机台数及装机容量等基本参数：水电站汕洪设施类型、数量、津流曲线资料；水库调节性能、特征水位、水库调度图及水位库容特性曲线；水库设计洪水，各频率典型人流过程资料；水库综合利用要求；
下游水位流量关系曲线：
电网正常频率范围及紧急调频范围；电网有功、无功设定值范及设定值与实发值差限范国；全厂有功调整死区、电斥调整死区、旋转备用要求；机组振动区范围、效率特性曲线，-rrKaeerkAca-
附录B
(资料性）
经济运行系统数据流
经济运行系统数据流示意图见图B.1案控中心
安全区I
经济运行系统
免济调皮控制
一体化管控平台
安全区Ⅱ
中长期水文损板
短期水文顽报
报价共策支持
濮水调度
发电计划
运行评价
18111012111144116
一体化管控平台
电力调度机构、电力交易中心
管理信息大区
体化管控平台
图B.1经济运行系统数据流示意图GB/T 40221—2021
气象、水利、
防汛和应急
管理部门
图B.1描述了经济运行系统的数据流。经济调度控制(EDC)部署在安全区1，中长期水文预报、短期水文顶报、发电计划、洪水调度、报价决策支持和运行评价部署在安全区Ⅱ图B.1中各接口交互数据内容见表B.1经济运行系统各接口交互数据内容表B.1
数据内容
梯级电站群总出力过程和实时总负尚、实时水情数据、机组实时运行数据、短期水文预报流量，水库运用约束
ELC运行方式、EIC负荷分配结果、水电站运行约克短期水文顽报流量，水库运行约束机红实时出力、机组启停状态、机纠运行约束时段永情数诺、气象实况、数俏天气预报、相关国子数据中长期水文预报流量
时段永情数据、实时水情数据、气象实况、数值大气预报、卫旱六图、雷达测耐信息短期水文预报流量
时段水情数据、实时水情数据、中长期水文预报流量、短期水文预报流量，水库和水电厂运行数据、电网和水电站运行约束
rrKaeerKAca-
GB/T 40221—2021
发电运行计划
经济运行系统各接口交互数据内容（续）数据内容
时段水情数据、实时水情数据、短期水文预报流革、水库和水电厂运行数严、水电厂间门监控数据洪求调度计划
时段术情数据、实时水情数据.中长期水文预报流堂.短期水文报流、水库和水电厂运行数据.水电站运行约束、市场环境信总
电力交易计划
时段求情数据、实时水情数据.中长期水文预报流量、短期水文报流量、水库和水电厂运行数据、水电站运行约束
运行评价结果
机组/木电站/水电站群出力过程和实时总负荷、电网运行约束、市场发布信息时段术情数据、实时水情数据.中长期水文预流量、短期水文报流基、水库和水电厂运行数据、中请发电计划，中请交易计划
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