GB/T 40222-2021.Guide for smart hydropower plant.
1范围
GB/T 40222规定了智能水电厂现地设备、发电运行、水库调度、检修维护、安全管理的技术要求。
GB/T 40222适用于智能水电厂。
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。
GB 17621大中型水 电站水库调度规范
GB/T 22239信息安 全技术网络安 全等级保护基本要求
GB/T 22240信息安全技术网络安全等级保护定级指南
GB/T 22482水文情报预报规范
GB/Z 24294(所有部分) 信息安全技术
GB/Z 25320( 所有部分)电力系统管理及其信息交换数据和通信安全
GB/T 28570水轮发电机组状态在线监测系统技术导则
GB/T 30976(所有部分)工业控制 系统信息安全
GB/T 32919信息安全技术工业控制系统安全控制应用指南
GB/T 33007工业通信网络网络和系统安全建立工业自动化和控制系统安全程序
GB/T 33863(所有部分) OPC 统- - 架构
GB/T 33901工业物联网仪表身份标识协议
GB/T 33905(所有部分)智能传感器
GB/T 34068物联 网总体技术智能传感器接口规范
GB/T 34982云计算数据中心基本要求
GB/T 36572电力监控系统网络安全防护导则
GB/T 39264智能水电厂一体化管控平台技术规范

ICS 27.140
中华人民共和国国家标准
GB/T40222—2021
智能水电厂技术导则
Guide for 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
现地设备
发电运行
水库调度
8检修维护
9安全管理
附录A（现范性附录）智能水电」分级目
附录B（资料性附录）智能水电厂系统架构次
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GB/T 40222—2021
2009给出的规则起草。
本标准按照GB/T1.1
GB/T-40222—2021
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中中国也力企业联合会提出并归门本标准起草单位：南瑞集团有限公司、南京南瑞水利水电科技有限公司、国网新源控股有限公司、中国长江电力股份有限公司、南方电网调峰调额发电有限公司、广西桂冠电力股份有限公司、五凌电力有限公司、雅碧江流域水电开发有限公司，国电人渡河流域水电开发有限公司，北京中水科水电科技开发有限公司、广州健新科技股份有限公司，本标准主要起草人；吴维宁、徐青，钧、路振刚、干永、常士红、谢秋华，施健开、巩宁、谭胜隋彬、肖健、夏洲、郑健兵、李友平、宋旭峰、张毅、本德华、徐跃云、杨琳、向文平、刘正国、凌骐、戌刚、李香华、周律、刘勇、赵宇、蔡杰、华涛、李林、朱振军。-rrKaeerKAca-
1范围
智能水电厂技术导则
GB/T 40222—2021
本标准规定了智能水电厂现地设备、发运行、水库调度、检修维护、安全管理的技术安求。本标准适用士智能水电厂
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，凡是注口期的叫用文件，仅注口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（包括所右的修改单)适用士本文件GB17621人中型水电站水库调度规范GB/-- 22239
信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/22240
信息安企技术网络安全等级保护定级指南水文情报预报规范
GB/-22482
GB/7.21294（所有部分）信息安全技术GB/Z25320（所有部分）电力系统管理及其信息交换数据和通信安全GB/-28570水轮发电机组状态在线监测系统技术导则GB/30976（所部分）T业控制系统信息安企信息安全技术工业控制系统安全控制应用指南GB/-82919
GB/33007
工业通信网络网络利系统安企建立工业自动化利控制系统安企程序GB/33863（所有部分）（PC统一架构GB/ 33901
工业物联网仪表身份标识协议
GB/33905（所有部分）智能传感器GB/-- 34068
GB/34982
GB/-86572
GB/ 39264
GB/ 39565
GB/ 39629
物联网总体技术智能传感器接口规范云计算数据中心基本要求
电力监控系统网络安全防护导则智能水电厂体化各控平台技术规范智能水电厂防汛应急指挥系统技术规范智能水电厂安全防护系统联动技术要求GB/40234—2021智能水心厂公共信息模型技术岁求TDI./T578水电厂计算机监控系统基本技术条件DL/T596
心力设备预防性试验舰程
DL/T 860.1
第1部分：概论
电力门动化通信网络和系统
[1/1860.10电力自动化通信网络和系统第10部分：-致性测试DL/T 860.74
电力自动化通信网络和系统第74部分：基本迪信结构兼容逻轨节点类和数DL/T860.7410电力自动化通信网络和系统第7-419部分：基本通信结构水力发电厂监视与控制用通信
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GB/T40222—2021
DL/T 860.81
电力自动化通信网络和系统第8-1部分：特定通信服务映射（SCSM）映射到MMS(1SO 0506-1 和 ISO 9506-2)及 1SO/1FC 8802-3DL/T890.301能量管理系统应用程序接II(EMSAPI）第301部分：公共信息模型（CIM)基研DL/T 1066
水电站设备检修管理导则
DI/T 1100.1E
电力系统的时间同步系统
第1部分：技术规范
D1/T 1246
水电站设备状态检修各理导则
D1./T 1625
梯级水！集中监控系统基本技术条件DL/T1666
DL/T 1732
D1/T 1802
DL/T 1809
DL/T 5211
NB/T 35001
NB/T35002
水电站水调自动化系统技不术条件电力物联网传感器信息模型规范水电」‘自动发电控制及自动电压控制系统技术舰范水电厂设备状态检修决策支持系统技术导则大项安全监测门动化技术规范
梯级水电站水调自动化系统设计规范水力发电！工业电视系统设计规范QX/T65地面气象观测舰范
SL/T 61
水文自动测报系统技术规池
YD/T 2437
3术语和定义
物联网总休框架与技术要求
下列术语和定义迈用丁本文件，3.1
智能水电厂smarthydropowerplant以自动化，数化、信息化为基研.利用云计算、人数据、物联网、移动互联、人下智能等技术，具有自感知、门学习、门决策、门执行、门适应能力，实现安全、稳定、高效运行的水电厂。3.2
智能电子装置
intelligent electronic device:JED)基于微处理器技术，具备数据采集、处理、控制执行以及网络交互能力的电了装置。3.3
智能组件intelligent componentAG
由测量、控制、保护等个或多个智能电子装置构成的集合。智能组件通过电缆或光纤与机电设备本体的传感器和/或控制机构连接成有机整体，实现机电设备智能化。3.4
智能设备intelligcnt equipment水电！内机电设备本体与相应智能组件的有机结合体，具有测量数字化、通信网络化、功能体化和信息五动化特征
数字李生digital twin
用于理解、预测和优化实体对象性能的数字伤真。3.6
源端维护source side maintenance在接近数据采集源位置进行参基，信息的配置和维扩并自动同步到所石相关点的能力。2
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4基本要求
智能水电厂应依据其特征和能力划分为不同级别，各级别的要求见附录A：4.2智能水电厂系统架构要求如下：a）网络安全防护应符合GB/T36572的要求；b）
织向宜分为过程层，单元层和！站层，典型系统架构参见附求B：GB/T 40222—2021
横问应分为生产控制大区和管理信息大区.设备及应用组件部署要求参见B.1；e
过程层和厂站层虚分别延过程层网和厂站层网，通信官遵循D/，860，1的要求：厂站层应部署体化管控平台斤符合GB/T39264的要求，生产控制人区通信可采用DL/T860.8e)
[的MMS协议，管理信息人区宜支持SOAP或RESIful通信议；厂站层管埋信息大区应建立统一的生产数据中心，可部署秘有云计算平台、大数据平台和工业f
.联网平台：支持GB/T33863（所有部分）、GB/T31982；）」站层应实现应用组件的体化部署，并实现相互之间的业务互动；h）保护装置的测量和跳闸信号宜增设独立的点对点网络进行传输：4.3智能水电厂定采用智能电子装置及智能设备实现数据采集和处理，也可采用智能传感器进行数据测量。
4.4一体化管控平台应具备数据质量管理功能.能够自动识别缺数和测值异带等间题4.5时问向步系统应全厂统一，向步对时信号收门向一信号源.符合DL/工1100.1的要求，4.6视频监控系统应符合NB/T35002的要求，并具备系统联动、虚拟电子围栏，图像识别等功能。4.7水工建筑物、机心设备宜实现一维数字化建模4.8智能电了装、智能设备、一体化管控平分亢建立统一的信息模型，符合DL/1860.74、DL/T860.7410DL/890.301、GB/T402342021的规定，实现数据的源端维护，全厂共享4.9智能水电厂宜实现数字李生功能，开通过自学习不断升级数字伤H模型。4.10智能水也可采用手机，平板心脑、机器人等移动整端扩人信息采集范围。5现地设备
智能传感器功能和接H应符合CB/T33905（所有部分）、GB/T34068、GB/T33901的要求，信息5.1
模型宜符合DL/T1732的要求。
5.2智能电子装置届符合下列要求：a）具备即措即用功能，能够根据全）配置文件自动与对应设备建立数据通信：b）具备数据分析计算能力，并能够对被监测设备进行初步放障诊断；c)
具备亢余装置识别功能.并口动实现究余装置之问的无扰动切换：具备白诊断及白恢复能力，能够在装置异常时自动重启软件或装置；d
通过DL/个860.10的致性测试
5.3智能电子装置官符合下列要求：a）装胃注州、参数远程配置、固件升级、模型升级等功能符合YID/T2137的要求：b）具备自适应调节能力，能够根据被控制设备实测响应特性优化调节参数。5.4智能设备应符合下列要求：
a）H备数字传感功能，能够实时监测设备运行状态：b）能够根据约束条件和控制日标，自动完成控制执行：3
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GB/T 40222—2021
具备机电设备保护功能；
l）具备机中设备运行状态分析和故障预警能小：e）通过D1./T860.10的致性测试。5.5智能设备宜符合下列要求：
a）支持边缘计算功能；
b）具备视频监视功能
智能设备可具备注册、参数远程配置、固件升级、模型升级等功能调速器、励磁调节器宜具备仿真调试模型.能够自动记录试验过程数据并生成报告5.7
6发电运行
6.1监视
6.1.1智能水电厂发电运行监视功能除应满足DL/T578NB/T35001、DL/T5211.SL/T61QX/T65以外，还应符合下列要求：
水电！设备、设施出现异常或应急串故时自动推送相应的视频监控画面：）
测基点测值抖动、突变等异常变位情况时及时告警，并能够进行统计分析；b)
c）具备各类设备操作动作次数的统计分析功能：具备运行告警信息主因分析功能，关联显示主因告警信息与相关件警信息；d)
提供顺控流程异常告警功能；
提供辅助设备的启停频次、启停时长规律统计功能，并合实际工况进行辅助设备启停异节实f）
时判别和故障预警
6.1.2智能水电厂发电运行监视宜符合下列要求：能够根据历史运行数据识别设备特征参数的变化规律，建正常运行样本库，实时对比分析a）
兄时发出趋势预警；
能够根据历史运行数据学习相关量之间的关系，并对设备运行情况进行实时分析，判别设备运b)
行异常并告警：
能够白动分析保护跳闸的原内；能够根据报警信息识别可能的故障原因，并给出相应的故障排在方法及处置方法等信息；d)
实现一维可视化运行虚拟伤真，真备场景快照、三维漫游、数据展示、事故模拟等功能！具备大屏可视化及管埋驾驶舱功能·直观展示各业务专题数据及跨业务分析结果.并能够对数据进行钻取分析。
6.2控制
6.2.1现地设备控制功能应符合DL/T578、DL/1625的要求6.2.2智能水电厂应具备水电厂动发电控制（AGC）和I动电压控制（AVC)功能，符合DL/1802的要求
6.2.3AG宜预测库水位变化趋势，超阅值时发出预警，开给出负荷调整建议。6.2.4AGC方根据水轮发电机组实测振摆值-优化调整运行工况和机组问负分配值。6.2.5AGC、AVC宜考虑机组状态评价、缺陷、启动失败次数等因素·优选升停机或调节的机组6.2.6智能水电厂宜根据水轮发电机组的实测坊率、水头、流量等信息。建立机组水耗与效率模型，并动态调整优化机组工况，
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6.2.7智能水电厂宜在符合电力调度等要求的前提下，实现经济调度控制（EDC)，6.2.8上位机误操作时应能够进行门动闭锁并告警.设备操作闭锁规则应可红态：6.2.9智能水宜具备泄洪闹门应急控制系统，具有自动投人应急电源等功能。GB/T-40222—2021
6.2.10智能水电厂宜实现计算机监控、视频监控、消防、门禁、电子雨栏、人员定位、生产管理系统之间的联动功能.符合GB/T39629的要求。6.2.11闸门控制与应急广播系统应实现联动功能，带汕洪时根据计划自动提前进行预警。6.2.12门禁、人员定位、照明宜实现联动功能，自动优化调节1.作区照明亮度6.3巡检
6.3.1智能水电厂应实现遥检人员的实时定位功能和邀检现场州影像远传输功能，异带时告警并推送相应视额监控册面：
632智能水电！应实现某于移动悠端的历史数据香询及数据影像、音频信息记录功能6.3.3智能水电厂宜实现异音、异味、火花、放电等异常现象监测及跑冒润谢等障信息的自动采集和监视功能，异常时告警并推送相成视频监控画面6.3.4智能水也厂宜采用机器人进行移动智能巡检，并实现视频，音频等数据的自动分析。6.3.5巡检记录数据与生产管理数据应相互融合·能够自动将遥检移动终端及巡检机器人数据导入至生产管埋数据中。
7水库调度
7.1预报
7.1.1智能水电厂预报功能除应满足GB/T22482以外，还应符合下列要求：a）根据历史来水变化特性，智能优选校正算法，对预报模型计算结果进行校正；bh）具备预报方案配置利管理功能，支持预报方案拓扑结构、模型参数的结构化展示与设置7.1.2智能水电厂预报功能宜符合下列要求a）具备区问来水预报过程的逐时段概率分布曲线功能；b）提供多个模型和多套参数.自动选择模型和参数进行预报或采用组合方式进行预报；具备水义预报参数自动率定和更新能力，适应流域水文条件演变的情况。e
7.2调度
7.2.1智能水电厂调度功能除应满足GB176211DL/T1666.NB/135001以外.还应符合下列要求：优化调度考慧防洪、生态环境（含泥沙淤积、岸侵蚀）、电网运行，通航等约束；b）根据大坝安全分析评估的结果自动将库水位控制在允许的变化范围内：根据预报人库洪水过程线，动牛成符合闸门操作规则的操作计划，并在线滚动修止问门操作c
7.2.2智能水也厂调度功能宜符合下列要求：a
具备相似洪水识别功能，根据当前预报洪水自动美联展示历史上最相似的若干场洪水过程，以及相应的调度过程、调度总结等信息·并推荐当前洪水的优化调度方案；b）
其备水库弃水、水位越限、出力不足等风险的量化识别和预警功能；具备发电计划和洪水调度计划的敏感性分析功能；d）具备满足电力市场要求的报价决策支持功能。-iiKaeerkAca
GB/T40222—2021
8检修维护
机电设备维护
8.1.1设备状态评价与诊断分析
设备状态评价与诊断分析除应满足GB/T28570、DL/T1809、DI/T596以外，还应符合下列要求：a）
建文各类设备及部件的止带运行健康样本库，并具备设备键康样本人工标记功能；建立各类设备及部件的典型故障样本库，包括不同劣化程度对应的图像、音频、视频、特征曲线b)
等资料；
采用状态在线监测、遥检数据、设备台账等信息，从多个维度对设备状态进行综合评价；:
具备数锯统计、数值分析等工具和功能，并实现分析结果的展示；具备计算机辅助故障诊断工具，能够实现对水电厂设备的远程故障诊断和运维功能e
其备设各失效模式及后果分析（FMEA)功能；具备设各及部件运行状态和故障维可视化展示功能，可显示实时运行状态，故障来型故障原因、健康状态设备属性等信息；对设备关键部件及设备整体状态评价宜提供量化结果和状态等级，并实现与不同设备状态对h
应检修策略的关联，
8.1.2设备检修过程管理
设备检修过程替理功能要求如下：a）应符合D[/1065、1./T1246的要求。b）宜根据中长期米水情况、电力负荷预测结果、设备状态评价结果，自动生成优化的年度设备检修计划：并在此基础上自动生成季度或逐月的设备优化检修计划，成实现检修维护任务管理功能，根据预定检修让划以及检修进度自动推送提辑通知。应建立设备检修知识库、标准作业库和标准业务流程，满足在线提供故障处置指导的要求d）
宜实现主设备一维可视化检修虚拟仿真功能：应根据设备状态评价和故障诊断结果自动关联相应的工作票
可根据工作票内容自动预约领用相应的工器具和备品备件e)
1）应实现设备检修维扩作业现场有害气体、噪音等参数监测功能，并具备超限告警及联动通风等系统的功能
）应能够自动记录检修维护过程中的各类调试和试验数据，并生成相应的报表：大坝安全分析评估
大项安全分析评估除成满尺DI/T5211以外.还成符合下列要求：a）实现水库调度库水位预测期内的大坝安全分析评估：实现泄洪期间的项体及其他附属结构物的动力响应分析和安全性态评价；b)
实现强震监测和人坝监测数据综合分析，评价大坝安全性态：d)
实现近坝区地质灾害监测，预警及综合分析评估安全管理
9.1生产安全
9.1.1智能水电厂生产安全应符合下列要求：6
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GB/T40222—2021
实现智能两票管理，具备典型票管理、自动开票、冲突检测、移动查询等功能；b）实现智能锁钥管理.具备批量解锁授权及两票联动功能：实现智能地线理，具备各类接地线挂接、拆除过程的实时跟踪能力9.1.2智能水电厂生产安全宜符合下列要求：建立全厂人员定位系统，并实现与视频监控、两票等联动：a
采用视题监控系统自动识别人员的违章作业行为；cbzxz.net
建立现场作业风险知识库，能够根据设备对象和作业内容自动生成风险列表；d）实现两票与门禁、人员定位、应急播之间的联动功能·防止人员误操作。9.2
环境安全
9.2.1防汛决策支持功能应符合GB/T39565的要求。9.2.2开启闸门泄洪前应口动识别大坝下游泄洪危险区域内的人员和船只.并发送预警信息给闸门操作人员：
9.2.3人员跨越虚拟电子围栏时宜自动推送视题监控画面并联动应急！播系统。9.2.4电厂主要出入口宜安装视频监控或人脸识别等设备：9.2.5智能水宜建立区电了栏系统，并实现与视频监控，应急广播等系统的联动功能9.3网络安全
9.3.1智能水电厂网络安全除应满足GB/T22230，GB/T22240GB/Z24294（所有部分），GB/T30976（所有部分），GB/T32919、GB/T33007、GB/Z25320（所有部分）、GB/T36572以外，还应符合下列要求：
遵循电力监控系统安全防护要求，实现安全分区、网络专用、横向隔离，纵向认证；生产控制大区与管理信息大区内部根据业务特点划分不同的安全域，安全域之问采用技术隔b)
离手段限制业务直接互通；
具备关键信息基础设施监管功能；C
d）采集各个设各上的审计数据并进行自动分析：e）集中管理安全策略，恶意代码、补」升级等安全相关事项。9.3.2智能水电厂宜部署网络安全态势感知系统，对网络安全状态进行感知、预测和追渐，9.3.3智能水也厂可根据重要业务数据的备份要求建立异地灾各系统：9.3.4智能水电厂可采用公钥基础设施（PKI)、可信计算等技术于段，提高系统的安全性，-iiKaeerkAca
GB/T 40222—2021
骨尊那多
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GB/T40222—2021
(）［V
张杀口
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