智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行PPT課件

1、智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,盧 強 Qiang LU 清華大學電力系統(tǒng)國家重點實驗室 2009年10月,2,1. 我國電力管理與運行機制的合理提法問題,2003年前，我國電力管理機制是 “廠網(wǎng)一體、集中管理、統(tǒng)一調(diào)度”。由電力部統(tǒng)轄,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,2003年開始，進行改革，其體制被廣泛稱為 “廠網(wǎng)分開,以上提法和觀念不甚準確，易對安全運行造成負面影響,3,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,廠網(wǎng)分營，統(tǒng)一調(diào)度” 比較適合國情，符合電力運營本身的特性,4,2. 智能電力系統(tǒng),2.1 序言： 從國家和全體國民利益最大化目的出發(fā)，我們要建的是智能電力系統(tǒng)而不

2、單純是智能電網(wǎng)或智能發(fā)電系統(tǒng),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,2.2 什么是智能電力系統(tǒng)？ 一個具有多指標自趨優(yōu)運行能力的電力系統(tǒng)，稱之為智能電力系統(tǒng)。智能電力系統(tǒng)中具有輸、配和供電功能的電網(wǎng)稱為相應功能的智能電網(wǎng),5,2. 智能電力系統(tǒng),2.3 定義的要點： 1）智能電網(wǎng)（Smart Grid, SG）是智能電力系統(tǒng)（SPS）的一個組成部分。各種電壓等級的SG自有其特有的主要內(nèi)涵。 2） SPS在其實施運行的整個過程中都具有自動趨優(yōu)的能力。 3） “優(yōu)化”是針對“指標”而言的。 SPS的優(yōu)化指標由三大需求構成 a. 高安全性 b. 高電能質(zhì)量 c. 高效率,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力

3、系統(tǒng)安全運行,6,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,所以，優(yōu)化指標集合（Multi-index Set, MIS）可示為,7,與在高壓輸電線上采取補償方案相比，其耗資小了三個數(shù)量級?。s109元 106元,3. 如何實現(xiàn),3.1 中國科學院技術科學部提交給國務院關于中國電力安全保障的咨詢報告中，明確提出,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,各大、中型水、火發(fā)電機組，特別是擔負遠距離輸電 任務的發(fā)電機組，應裝備我國自主研發(fā)和制造的非線性最 優(yōu)勵磁控制器和調(diào)速器。 可提高輸送功率極限20%25,8,結論是： 為了保障中國電力和安全發(fā)展，宜優(yōu)先在已建成的和新建的水廠和火廠裝備這種先進的控制

4、器,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,9,3.2 主要應用成果,東電集團和華能集團已首先在白山水電廠和伊敏火電廠使用這種先進控制器。 三峽國產(chǎn)化機組上將應用這種勵磁調(diào)節(jié)器（九五攻關項目） 并推動在西南大型水電廠應用,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,10,請看,GEC-II工業(yè)樣機,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,11,推動在三峽電站及金沙江電站中采用非線性魯棒調(diào)速器（NSFC,水輪機非線性魯棒調(diào)速控制器工業(yè)樣機,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,12,在提交給國務院的咨詢報告中進一步建議： 3.2 建立各級智能調(diào)度系統(tǒng) （Smart dispatching and

5、control systems, SDCS） 五級： 國調(diào)大區(qū)調(diào)（網(wǎng)調(diào)）省調(diào)地調(diào)縣調(diào),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,13,3.2-1 混成控制論與方法論概要 物理電力系統(tǒng)狀態(tài)的信息 iff 出現(xiàn),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,分析與判斷,則必有 E 變換,和 C 變換,事件集合觸生控制決策，控制決策執(zhí)行以消除事件,事件 非多目標優(yōu)化狀態(tài)集,的化滅等同于,電力系統(tǒng)處于多目標（安全、高質(zhì)、高效）優(yōu)化態(tài),一句話小結,14,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,事件驅動控制；控制消除事件（達多指標優(yōu)化態(tài)） Events starts control action; Control

6、 action makes events vanished,15,3.2-2 智能調(diào)度與控制系統(tǒng)結構,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,16,3.2-3 功能,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,實現(xiàn)以網(wǎng)損極小化為目標的優(yōu)化潮流（經(jīng)濟運行，節(jié)能）； 改善全系統(tǒng)電壓、頻率質(zhì)量（特別在大風電接入系統(tǒng)的條件下）； 消除LFO的威脅； 消除電壓崩潰的威脅； 緊急控制策略在線實時地實施保障電力系統(tǒng)大擾動穩(wěn)定性； 極端情況下，實施以停電范圍和停電數(shù)量極小化為目標的解列措施,17,特別提出,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,在配電、供電系統(tǒng)中 實現(xiàn)優(yōu)化潮流，網(wǎng)絡自愈、智能繼電保護以及一系列節(jié)

7、能措施，以實現(xiàn)網(wǎng)損極小化和用戶停電概率極小化,18,3.2-4 SDCS可應對大風電接入對功-頻穩(wěn)定運行的挑戰(zhàn),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,設想： 在5內(nèi)，風電注入功率由1000萬千瓦 100萬千瓦，如何保持 ,19,方法是依賴SDCS,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,Form,啟動全系統(tǒng)的AGC機制,按序：自動閉環(huán)調(diào)控,No.1， 抽水蓄能； No.2，水電廠； No.3，與大風電配套的燃氣輪機群； No.4， 部分火電機組（包括大型鋼廠的自備電廠）； No.5，核電不調(diào),E transform,C transform,20,3.2-4 智能廣域機器人（S-WAR,智能電

8、力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,運用上述的控制理論和方法 現(xiàn)代IT； 自主研發(fā)的成套軟件，可將大電力系統(tǒng)實時調(diào)控得如同一臺 智能廣域機器人一般,智能電力系統(tǒng) 智能廣域機器人,A large scale power system A smart Wide Area Robot,21,4.1 已完成和在建項目,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,在國網(wǎng)公司支持和指導下 “東電”智能AVC系統(tǒng)（S-AVC） 2008年底，完成示范工程；東三省電力系統(tǒng)的S-AVC將于2010年完成。 智能上海電網(wǎng)（以保障安全為第一要旨）示范工程2008年完成。正在建設智能上海電網(wǎng)（包括配電網(wǎng)），2011年完成。 智能福建電網(wǎng)建設，已啟動，2012年完成,4. SDCS建設的初步成果匯報,22,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,在南方電網(wǎng)公司支持和指導下, 海南省電力系統(tǒng)SDCS建設。 2009年啟動2012年完成,23,4.2 國際合作,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運行,Microsoft 無償提供30萬美元開發(fā)并行實時分析軟