電力系統(tǒng)自動化final

電力系統(tǒng)自動化電力系統(tǒng)自動化的基本任務目標：安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟

保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、正常運行和對電力用戶安全可靠供電。保證電能質(zhì)量，保持頻率、電壓、波形合格。按照公平、公正的原則合理安排發(fā)電，實現(xiàn)發(fā)電資源的優(yōu)化利用。電力系統(tǒng)簡圖：電力系統(tǒng)自動化的內(nèi)容：調(diào)度自動化發(fā)電廠自動化；變電站自動化；調(diào)度自動化；配電網(wǎng)自動化配電網(wǎng)自動化調(diào)度自動化與配電網(wǎng)自動化的關系能量管理系統(tǒng)（EnergyManagementSystem）配電管理系統(tǒng)（DistributionManagementSystem）一般認為，配電管理系統(tǒng)（DMS）和電網(wǎng)調(diào)度自動化的能量管理系統(tǒng)（EMS）處于同一層次的。二者不同之處是EMS涉及發(fā)、輸電系統(tǒng)，DMS是管理配電系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展 局部→子系統(tǒng)→管理系統(tǒng) 經(jīng)典控制理論→現(xiàn)代控制理論→電力市場經(jīng)濟理論階段

調(diào)度自動化的發(fā)展調(diào)度自動化的發(fā)展歷程：40年代：出現(xiàn)模擬屏，直觀展示系統(tǒng)狀態(tài)50年代：布線邏輯的遠動裝置及機電式的調(diào)頻裝置實現(xiàn)自動發(fā)電控制（AGC）60年代：利用數(shù)字計算機實現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度（EDC）

70年代：經(jīng)濟調(diào)度轉(zhuǎn)移為安全調(diào)度，電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)出現(xiàn)80年代：電網(wǎng)自動調(diào)頻和有功功率經(jīng)濟分配的裝置和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)結(jié)合，成為SCADA/AGC—EDC系統(tǒng)90年代：增加電網(wǎng)高級應用軟件（PAS）形成能量管理系統(tǒng)（EMS）

配電自動化的發(fā)展配電網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展歷程：上世紀70年代，故障自動隔離(饋線自動化FA)、對用戶的遠程自動抄表(AMR)；上世紀80年代初期，負荷控制技術(shù)（LCM）。但由于技術(shù)限制，無法形成完整的計算機網(wǎng)絡控制系統(tǒng)；上世紀80年代后期，將配網(wǎng)單項自動化通過網(wǎng)絡聯(lián)系起來。建立在計算機技術(shù)、通信技術(shù)和分布式實時網(wǎng)絡基礎上。其它發(fā)展：PAS軟件，配網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)（AM/FM//GIS）1調(diào)度自動化功能：電能調(diào)度任務：1預測負荷；2編制發(fā)電計劃；3倒閘操作；

4經(jīng)濟調(diào)度；

5事故處理配備的設備：監(jiān)視設備；操作設備寧夏電網(wǎng)調(diào)度度監(jiān)視總表電網(wǎng)調(diào)度自動動化系統(tǒng)的功功能：監(jiān)視控制與數(shù)數(shù)據(jù)采集功能能（SCADA）；狀態(tài)估計功能能（SE）；網(wǎng)絡拓撲分析析功能（NTA）；*************************************自動發(fā)電控制制功能(AGC)；經(jīng)濟調(diào)度控制制功能(EDC)；安全分析功能能（SA）；最優(yōu)潮流（OPF）；自動電路恢復復（ACR）負荷預測功能能（LF）；調(diào)度員仿真培培訓功能（DTS）。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)結(jié)構(gòu)電網(wǎng)調(diào)度自動動化系統(tǒng)構(gòu)成成····信道信道發(fā)電廠調(diào)制和解調(diào)器器通信設備運行狀態(tài)和參數(shù)控制和調(diào)節(jié)命令電力設備自動裝置RTU變電站調(diào)制和解調(diào)器器通信設備運行狀態(tài)和參數(shù)控制和調(diào)節(jié)命令電力設備自動裝置RTU調(diào)制和解調(diào)器器調(diào)度中心通信設備調(diào)度計算機系系統(tǒng)人機聯(lián)系設備備調(diào)度計算機系系統(tǒng)遠動系統(tǒng)電力系統(tǒng)顯示器、打印機、鼠標等主計算機前置機RTUNRTU1RTU2···模擬屏調(diào)度計算機單機系統(tǒng)配置圖RTUNRTU1RTU2···調(diào)度計算機雙機系統(tǒng)配置圖顯示器、打印機、鼠標等主計算機前置機主計算機前置機顯示器、打印機、鼠標等2發(fā)電廠、變電電站自動化發(fā)電廠功能：電能產(chǎn)產(chǎn)生控制任務：頻頻率/有功控制；電電壓/無功控制配備的設備：：調(diào)速器；自自動勵磁調(diào)節(jié)節(jié)裝置變電站功能：電能變變換控制任務：：有功（負負荷）控制制；電壓/無功控制配備的設備備：低頻減減負荷控制制；電壓無無功控制（（VQC）發(fā)電廠、變變電站自動動化系統(tǒng)的的功能：一繼電保保護功能變電站綜合合自動化系系統(tǒng)中的微微機繼電保保護主要包包括輸電線線路保護、、電力變壓壓器保護、、母線保護護、電容器器保護、小小電流接地地系統(tǒng)自動動選線、自自動重合閘閘。二監(jiān)視控控制功能（（SCADA功能）1實時數(shù)據(jù)采采集與處理理，包括模模擬量、開開關量、脈脈沖量及數(shù)數(shù)字量等；；2運行監(jiān)視功功能3故障錄波與與測距功能能；4事故順序記記錄與事故故追憶功能能；5控制及安全全操作閉鎖鎖功能6數(shù)據(jù)處理與與記錄功能能三自動控制裝裝置的功能能1頻率、有功功控制；2電壓、無功功控制；3低頻減負荷荷控制；4備用電源自自投控制四遠動及及數(shù)據(jù)通信信功能變電站綜合合自動化的的通信功能能包括系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部的現(xiàn)現(xiàn)場級的通通信和自動動化系統(tǒng)與與上級調(diào)度度的通信兩兩部分。發(fā)電廠、變變電站綜合自動化化系統(tǒng)的基本本結(jié)構(gòu)分層分布式式變電站自動動化系統(tǒng)分布式變電站自動動化系統(tǒng)3電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信基本概念遠動通信遠動（TeleControl)的定義遠動，就是是利用遠程通信技術(shù)，對遠方的運行行設備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)遠遠程測量、遠程信號、遠程控制和遠程調(diào)節(jié)。遠動通信遠動的任務務將表征電力力系統(tǒng)運行行狀態(tài)的各各發(fā)電廠和和變電站有有關的實時時信息采集集到調(diào)度控控制中心把得到控制制中心的命命令發(fā)往發(fā)發(fā)電廠和變變電站遙信、遙測測、遙控、、遙調(diào)、遙視遠動通信的的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)數(shù)字通信模模型通信基本概概念數(shù)字通信傳輸信道數(shù)字通信網(wǎng)網(wǎng)差錯控制傳輸方式同步方式通信規(guī)約4配電網(wǎng)功能：電能能分配任務：用戶戶負荷控制制；電壓/無功控制；；抄表配備的設備備：負荷控控制系統(tǒng)；；電壓無功功控制設備備；遠程自自動抄表系系統(tǒng)配電網(wǎng)自動動化系統(tǒng)的的功能：監(jiān)視控制功能：：配電網(wǎng)的的SCADA功能故障控制(即保護功能)：饋線自動動化(FA)電能質(zhì)量控制：電壓控制制、頻率控控制線路損耗控制：優(yōu)化控制制用戶負荷控制及需方用電電管理(DSM)遠程自動抄表計費系統(tǒng)(AMR)配電網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）配電網(wǎng)自動動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)FTUTTURTU抄表集中器配電子站配電子站配電自動化子中心成套系統(tǒng)配電自動化子中心成套系統(tǒng)配電GIS系統(tǒng)客戶呼叫服務系統(tǒng)電量計費系統(tǒng)配電自動化總控中心成套系統(tǒng)第四層第三層第二層第一層配電自動化化系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)5電網(wǎng)的分級級調(diào)度與管管理電力系統(tǒng)電電壓等級220kv～500kv超高壓電網(wǎng)網(wǎng)。構(gòu)成大區(qū)區(qū)電網(wǎng)的骨骨架和大區(qū)區(qū)電網(wǎng)間的的聯(lián)絡線110kv～220kv輸電網(wǎng)。構(gòu)成復雜雜的輸電網(wǎng)網(wǎng)絡，在各各地區(qū)間傳傳輸電能35kv～110kv供電網(wǎng)。由樞紐變變電站送電電到靠近負負荷區(qū)的本本地變電站站10kv配電網(wǎng)。本地變電電站送電到到居民區(qū)的的桿上變壓壓器或配電電室分級調(diào)度《電網(wǎng)調(diào)度管管理條例》明確，調(diào)度度機構(gòu)分為為五級即國家調(diào)度機機構(gòu)跨省、自治治區(qū)、直轄轄市調(diào)度機機構(gòu)省、自治區(qū)區(qū)、直轄市市級調(diào)度機機構(gòu)省轄市級調(diào)調(diào)度機構(gòu)縣級調(diào)度機機構(gòu)我國國網(wǎng)公公司的五級級調(diào)度體系系，分別是是國家電力調(diào)調(diào)度通信中中心，簡稱稱國調(diào)；東北、華北北、華東、、華中、西西北電力調(diào)調(diào)通中心，，簡稱網(wǎng)調(diào)調(diào)；各省（直轄轄市、自治治區(qū)）電力力調(diào)度通信信中心，簡簡稱省調(diào)；；還有270個地調(diào)和2000多個縣調(diào)南方電網(wǎng)和和國家電網(wǎng)網(wǎng)的關系國家調(diào)度中心網(wǎng)局調(diào)度中心地區(qū)調(diào)度中心省級調(diào)度中心縣級調(diào)度中心直屬電廠地方電廠省屬電廠直屬變電站地方變電所變電所省屬變電站各級調(diào)度中中心的基本本任務國家調(diào)度中中心在線收集各各大區(qū)網(wǎng)和和有關省網(wǎng)網(wǎng)的重點測測點工況和和全國電網(wǎng)網(wǎng)運行狀況況，作統(tǒng)計計分析、生生產(chǎn)報表、、提供電能能情況。進行大區(qū)互互聯(lián)系統(tǒng)的的潮流、穩(wěn)穩(wěn)定、短路路電流及經(jīng)經(jīng)濟運行計計算，通過過計算機通通信，校核核計算的正正確性，并并向下一級級傳送。作中、長期期安全、經(jīng)經(jīng)濟運行分分析，并提提出對策。?？偨Y(jié)：管轄若干網(wǎng)網(wǎng)調(diào)；掌握全國發(fā)發(fā)電量及負負荷，協(xié)調(diào)調(diào)大區(qū)級的的功率傳輸輸，了解各各大區(qū)電力力系統(tǒng)的安安全狀況。。各級調(diào)度中中心的基本本任務大區(qū)網(wǎng)局調(diào)調(diào)度中心實現(xiàn)電網(wǎng)的的數(shù)據(jù)收集集和監(jiān)控、、經(jīng)濟調(diào)度度和安全分分析。進行負荷預預測，制定定開停機計計劃、水火火電經(jīng)濟調(diào)調(diào)度日分配配計劃，閉閉環(huán)或開環(huán)環(huán)指導自動動發(fā)電控制制。省(市)間和有關大大區(qū)網(wǎng)的供供受電量的的計劃編制制和分析。。進行潮流、、穩(wěn)定、短短路電流及及離線或在在線的經(jīng)濟濟運行分析析計算，通通過計算機機通信校核核各種分析析計算的正正確性并上上報下傳。?？偨Y(jié)：管轄若干省省調(diào)及大型型電廠和500kV，330kV變電站；維持系統(tǒng)的的頻率，執(zhí)執(zhí)行水火電電聯(lián)合調(diào)度度計劃和調(diào)調(diào)峰，保證證全系統(tǒng)的的穩(wěn)定與安安全。各級調(diào)度中中心的基本本任務省級調(diào)度中中心實現(xiàn)電網(wǎng)的的數(shù)據(jù)收集集和監(jiān)控。。必須對電電網(wǎng)中的開開關狀態(tài)，，電壓水平平，功率進進行采集計計算，進行行控制和經(jīng)經(jīng)濟調(diào)度。。進行行負負荷荷預預測測，，制制定定開開停停機機計計劃劃、、水水火火電電經(jīng)經(jīng)濟濟調(diào)調(diào)度度日日分分配配計計劃劃，，編編制制地地區(qū)區(qū)間間和和省省間間有有關關網(wǎng)網(wǎng)的的供供受受電電量量的的計計劃劃，，閉閉環(huán)環(huán)或或開開環(huán)環(huán)指指導導自自動動發(fā)發(fā)電電控控制制。。進行行記記錄錄如如功功率率總總加加，，開開關關變變位位，，存存檔檔和和制制表表打打印印。。進行行潮潮流流、、穩(wěn)穩(wěn)定定、、短短路路電電流流及及離離線線或或在在線線的的經(jīng)經(jīng)濟濟運運行行分分析析計計算算，，通通過過計計算算機機通通信信校校核核各各種種分分析析計計算算的的正正確確性性并并上上報報下下傳傳。?？偨Y(jié)結(jié)：：管轄轄若若干干地地調(diào)調(diào)及及中中小小型型電電廠廠和和220kv變電電站站；；保證證省省屬電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的安安全全和和經(jīng)經(jīng)濟濟運運行行，，保保證證電電能能質(zhì)質(zhì)量量，，執(zhí)執(zhí)行行自自動動發(fā)發(fā)電電控控制制，，實實行行安安全全分分析析和和安安全全控控制制。。各級級調(diào)調(diào)度度中中心心的的基基本本任任務務地區(qū)區(qū)調(diào)調(diào)度度中中心心采集當?shù)鼐W(wǎng)的的各種信息，，進行安全監(jiān)監(jiān)控。進行有關站點點（直接站點點和集控站點點）的遠方操操作，變壓器器分接頭調(diào)節(jié)節(jié)，電力電容容器的投切等等。用電負荷的管管理?？偨Y(jié)：管轄若干縣調(diào)調(diào)、配電控制制中心和110kV及以下的變電電站；對地區(qū)區(qū)電力系統(tǒng)實實行監(jiān)視和控控制，用電負負荷的管理以以及電壓和無無功功率的優(yōu)優(yōu)化運行。各級調(diào)度中心心的基本任務務縣級調(diào)度中心心根據(jù)不同類型型實現(xiàn)不同程程度的數(shù)據(jù)采采集和安全監(jiān)監(jiān)視功能。有條件的縣調(diào)調(diào)可實現(xiàn)機組組起停、斷路路器遠方操作作和電力電容容器的投切。。負荷分配、負負荷控制。向上級調(diào)度發(fā)發(fā)送必要的實實時信息?？偨Y(jié)：縣級則主要是是分配負荷和和負荷控制。。6電力系統(tǒng)的運運行狀態(tài)等式約束系統(tǒng)中發(fā)出的的總有功、無無功任何時候候同系統(tǒng)中的的有功、無功功負荷（包括括線損）相平平衡。不等式約束涉及安全運行行的參數(shù)應處處于允許范圍圍內(nèi)。五種運行狀態(tài)態(tài)正常狀態(tài)警戒狀態(tài)緊急狀態(tài)系統(tǒng)崩潰恢復狀態(tài)正常運行狀態(tài)（滿足負荷需求，進行經(jīng)濟運行）安全恢復狀態(tài)（重新并列，恢復對用戶供電）警戒狀態(tài)（預防性控制）系統(tǒng)崩潰（切機、切負荷、斷開線路）緊急狀態(tài)（緊急控制）儲備系數(shù)減小或干擾概率增大不安全危險系統(tǒng)解列系統(tǒng)保持原狀解列切負荷超越不等式約束條件為什么要聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)？減少備用容量。故障時不同電網(wǎng)間