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IEEE 63198-2775-2023

IEEE 63198-2775-2023

$47.67

IEC/IEEE International Technical Guidelines for Smart Hydroelectric Power Plant (Approved Draft)

Published By Publication Date Number of Pages
IEEE 2023 162
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4 English
CONTENTS
7 FOREWORD
9 INTRODUCTION
10 1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
13 4 General principles
14 5 System architecture
5.1 Architecture model
15 Figures
Figure 1 – System architecture model of a smart hydroelectric power plant
16 5.2 Logical architecture
5.2.1 Overview
17 Figure 2 – Typical system logic architecture of a smart hydroelectric power plant
18 5.2.2 Description of levels and zones
19 5.3 Information model
20 5.4 Network structure
5.4.1 General
5.4.2 Network structure of plant level and group-of-plants level
21 Figure 3 – Typical physical structure of plant level and group-of-plants level of a smart hydroelectric power plant
22 5.4.3 Network structure of unit level and process level
23 Figure 4 – Typical network structure schematic diagram of process level and unit level
24 5.4.4 Variants for the network structure
25 Figure 5 – Recommended communication network structures (Variant A)
26 Figure 6 – Recommended communication network structures (Variant B)
27 Figure 7 – Recommended communication network structures (Variant C)
28 5.4.5 Network configuration of retrofit engineering
Figure 8 – Recommended communication network structures (Variant D)
29 5.4.6 External communication interfaces
6 Basic support system
6.1 Overview
Figure 9 – Example of external interfaces of a smart hydroelectric power plant
30 6.2 Time synchronization system
6.3 Power supply system
6.4 CCTV system
31 6.5 Firefighting system
6.6 Access control system
6.7 Large screen display system
32 7 Smart transducer
7.1 Overview
7.2 General technical requirements
33 7.3 Structure of smart transducers
Figure 10 – Structure of smart transducers
34 Figure 11 – Adaption of conventional transducers
35 8 Functional requirements of IEDs
8.1 Overview
8.2 General technical requirements
36 8.3 Measurement and control
8.3.1 Data acquisition and control execution
8.3.2 Local control
37 8.3.3 Synchronization
8.3.4 Governor
38 8.3.5 Excitation
8.3.6 Speed measurement
39 8.4 Monitoring
8.4.1 Unit online monitoring
8.4.2 Online monitoring of transmission and transformation equipment
40 8.4.3 Hydrology telemetry
8.4.4 Meteorological information acquisition
41 8.4.5 Dam safety monitoring
8.5 Protection
8.5.1 Overview
8.5.2 Electrical protection
42 8.5.3 Mechanical protection
43 9 Platform and intelligent application
9.1 General
9.2 Integrated control and management platform
9.2.1 General
9.2.2 Data management
Figure 12 – Functional architecture of ICAMP
45 9.2.3 Basic service
48 9.2.4 Basic applications
50 9.3 Intelligent applications
9.3.1 Hydroelectric power plant economic operation
54 9.3.2 Decision support for Condition-Based Maintenance (CBM)
56 9.3.3 Dam safety analysis and evaluation
9.3.4 Security and safety interaction
57 9.3.5 Plant environment monitoring
58 9.3.6 Intelligent patrol
59 9.3.7 Operation and maintenance simulation
60 9.3.8 Intelligent alarm
61 9.3.9 Intelligent work sheet and operation sheet
9.3.10 Data analysis and trend forecast
63 9.3.11 Emergency command support
65 10 Cyber security
10.1 General
10.2 Network structure security
66 Figure 13 – Recommended network architecture
67 10.3 Data and communication security
68 Figure 14 – Security categories, typical attacks, and countermeasures
Figure 15 – Correlations between IEC 62351 series and IEC TC57 profile standards
69 10.4 Device and software security
70 10.5 Access control
10.6 IT infrastructure comprehensive supervision and management
71 10.7 Audit and modification
10.8 Emergency plan and response
10.9 Employee training and awareness
11 Commissioning, operation and maintenance
11.1 Commissioning
11.1.1 Overview
72 11.1.2 Testing scene management
11.1.3 Testing strategy management
11.1.4 Automatic testing execution
11.1.5 Testing record management
11.2 Operation and maintenance
11.2.1 Remote diagnosis
11.2.2 Product maintenance
73 11.2.3 Documents management
12 Implementation procedures of a smart hydroelectric power plant
74 Figure 16 – Typical implementation procedures of a smart hydroelectric power plant
75 Bibliography
78 Français
SOMMAIRE
81 AVANT-PROPOS
83 INTRODUCTION
84 1 Domaine d’application
2 Références normatives
3 Termes et définitions
88 4 Principes généraux
89 5 Architecture du système
5.1 Modèle d’architecture
90 Figures
Figure 1 – Modèle d’architecture du système d’une centrale hydroélectrique intelligente
91 5.2 Architecture logique
5.2.1 Vue d’ensemble
92 Figure 2 – Architecture logique système type d’une centrale hydroélectrique intelligente
93 5.2.2 Description des niveaux et des zones
94 5.3 Modèle d’information
95 5.4 Structure de réseau
5.4.1 Généralités
5.4.2 Structure de réseau du niveau centrale et du niveau groupe de centrales
96 Figure 3 – Structure physique type du niveau centrale et du niveau groupe de centrales d’une centrale hydroélectrique intelligente
97 5.4.3 Structure de réseau du niveau groupe et du niveau procédé
98 Figure 4 – Schéma type de la structure du réseau au niveau procédé et au niveau groupe
99 5.4.4 Variantes pour la structure du réseau
100 Figure 5 – Structures de réseau de communication recommandées (Variante A)
101 Figure 6 – Structures de réseau de communication recommandées (Variante B)
102 Figure 7 – Structures de réseau de communication recommandées (Variante C)
103 5.4.5 Configuration du réseau en rénovation
Figure 8 – Structures de réseau de communication recommandées (Variante D)
104 5.4.6 Interfaces de communication externes
Figure 9 – Exemple d’interfaces externes d’une centrale hydroélectrique intelligente
105 6 Système de soutien de base
6.1 Vue d’ensemble
6.2 Système de synchronisation temporelle
106 6.3 Système d’alimentation électrique
6.4 Système CCTV
6.5 Système de lutte contre l’incendie
107 6.6 Système de contrôle d’accès
6.7 Système d’affichage à grand écran
108 7 Transducteur intelligent
7.1 Vue d’ensemble
7.2 Exigences techniques générales
109 7.3 Structure des transducteurs intelligents
Figure 10 – Structure des transducteurs intelligents
110 Figure 11 – Adaptation des transducteurs conventionnels
111 8 Exigences fonctionnelles applicables aux dispositifs électroniques intelligents (DEI)
8.1 Vue d’ensemble
8.2 Exigences techniques générales
112 8.3 Mesurage et commande
8.3.1 Acquisition des données et exécution des commandes
113 8.3.2 Commande locale
8.3.3 Synchronisation
8.3.4 Régulateur turbine
115 8.3.5 Excitation
8.3.6 Mesurage de la vitesse
116 8.4 Surveillance
8.4.1 Surveillance en ligne du groupe
117 8.4.2 Surveillance en ligne des équipements de transmission et de transformation électrique
8.4.3 Télémétrie hydrologique
118 8.4.4 Acquisition des informations météorologiques
8.4.5 Surveillance de la sécurité des barrages
8.5 Protection
8.5.1 Vue d’ensemble
119 8.5.2 Protection électrique
8.5.3 Protection mécanique
120 9 Plateforme et applications intelligentes
9.1 Généralités
121 9.2 Plateforme de conduite et de gestion intégrée
9.2.1 Généralités
9.2.2 Gestion des données
Figure 12 – Architecture fonctionnelle de l’ICAMP
123 9.2.3 Service de base
127 9.2.4 Applications de base
129 9.3 Applications intelligentes
9.3.1 Exploitation économique d’une centrale hydroélectrique
134 9.3.2 Aide à la décision pour la maintenance conditionnelle (CBM)
136 9.3.3 Analyse et évaluation de la sécurité des barrages
9.3.4 Interaction entre sécurité et sûreté
137 9.3.5 Surveillance de l’environnement de la centrale
138 9.3.6 Ronde intelligente
139 9.3.7 Simulation d’exploitation et de maintenance
140 9.3.8 Alarme intelligente
141 9.3.9 Fiche de travail et fiche d’exploitation intelligentes
142 9.3.10 Analyse des données et prévision des tendances
144 9.3.11 Aide aux commandes d’urgence
146 10 Cybersécurité
10.1 Généralités
147 10.2 Sécurité de la structure de réseau
Figure 13 – Architecture réseau recommandée
149 10.3 Sécurité des données et des communications
150 Figure 14 – Catégories de sécurité, attaques types et contre-mesures
Figure 15 – Corrélations entre la série IEC 62351 et les normes de profilsdu CE 57 de l’IEC
151 10.4 Sécurité des dispositifs et des logiciels
152 10.5 Contrôle d’accès
10.6 Surveillance et gestion complètes de l’infrastructure informatique
153 10.7 Audit et modification
10.8 Plan et réponse d’urgence
154 10.9 Formation et sensibilisation des employés
11 Mise en service, exploitation et maintenance
11.1 Mise en service
11.1.1 Vue d’ensemble
11.1.2 Gestion des environnements d’essai
11.1.3 Gestion de la stratégie d’essai
155 11.1.4 Exécution des essais automatiques
11.1.5 Gestion des enregistrements d’essai
11.2 Exploitation et maintenance
11.2.1 Diagnostic à distance
11.2.2 Maintenance des produits
11.2.3 Gestion des documents
156 12 Procédures de mise en œuvre d’une centrale hydroélectrique intelligente
157 Figure 16 – Procédures types de mise en œuvred’une centrale hydroélectrique intelligente
158 Bibliographie

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