（OA自動化）電力調(diào)度自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)

統(tǒng)的基本功能。復雜、緊密耦合的人一機一環(huán)境系統(tǒng)。該子系統(tǒng)是指設(shè)置茬發(fā)電廠和變電站中的子站設(shè)備、遙控執(zhí)行屏等。等。該子系統(tǒng)完成主站和子站設(shè)備之間的信息交換及各個調(diào)度中心之間往直接影響整個調(diào)度自動化系統(tǒng)的質(zhì)量?？刂?。過鍵盤、鼠標等操作手段，對電力系統(tǒng)進行控制。網(wǎng)絡管理、圖形管理、報表管理、系統(tǒng)運行管理等。集、數(shù)據(jù)傳輸及處理、計算與控制、人機界面及是對發(fā)電機出力的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，不僅能夠保證系統(tǒng)頻統(tǒng)發(fā)電成本最低。荷預報等一系列高級應用軟件。一些外設(shè)組成。共同的。調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的設(shè)備包括主站系統(tǒng)和相關(guān)硬件。雙機系統(tǒng)共有三種工作方式。(1)主一備工作方式。通常采用完全相同的兩臺主機及各自的內(nèi)、外存儲器及輸入／輸出設(shè)備。承擔在線運行功能的計算機，稱值班機；發(fā)、運行人員的模擬培訓及離線計算等。(2)主一副工作方式。通常采用一臺計算機為主，擔負在線運行的主功能。在主機發(fā)生故障時，自動使副計算機承擔起主計算機的功能。(3)完全平行工作方式。通常采用兩臺計算機同時承擔在線運行功能，這種方式不存在主一備機或主一副機切換問題。為了保證可靠性，在雙機系統(tǒng)中，前置機通常也采用雙機方式。以工作站方式接在局域網(wǎng)上.每臺計算機承擔特定的些重要的實時功能，設(shè)置雙重化的計算機，如雙前置機、雙后臺機、數(shù)據(jù)實現(xiàn)冗余分布，組成開放式的分布式系統(tǒng)。對調(diào)度自動化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的客觀要求。調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中的人機聯(lián)系設(shè)備就是為了實現(xiàn)人機對話而設(shè)專門供電力系統(tǒng)調(diào)度人員用以監(jiān)視和控制電力系統(tǒng)運行的人機聯(lián)系設(shè)備，其中有交互型的調(diào)度員控制臺、遠方操作臺和調(diào)度員工作站，非交互型的調(diào)度模擬屏和計算機驅(qū)動的各類記錄設(shè)備及其他設(shè)備等。人機聯(lián)系系統(tǒng)的主要功能如下：(1)監(jiān)視電力系統(tǒng)。1)在屏幕上以單線圖的形式顯示電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)。2)以表格的方式顯示電力系統(tǒng)的運行參數(shù)以及定時打印、記錄。3)顯示趨勢曲線、條形圖、棒圖、餅圖等。4)在某些指定畫面上進行某些操作。(2)監(jiān)視控制系統(tǒng)。1)監(jiān)視計算機系統(tǒng)的運行狀態(tài)。2)監(jiān)視子站設(shè)備、通道的運行狀態(tài)。3)監(jiān)視操作系統(tǒng)運行狀態(tài)。(3)維護系統(tǒng)。1)在線維護和生成畫面。2)維護和生成數(shù)據(jù)庫。3)執(zhí)行和開發(fā)應用軟件。調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)，常稱為前置機系統(tǒng)。廠站遠動信息進入主站系統(tǒng)的關(guān)口。約。(1)接收數(shù)據(jù)的預處理。遙測量的預處理工作主要包括遙測值的濾波發(fā)生事故變位時，對相關(guān)遙測量進行事故追憶。(2)向后臺機傳送信息。前置機預處理后的數(shù)據(jù)要向后臺機傳送，由的死區(qū)時再向后臺機送數(shù)的處理方法，以便減輕后臺機的處理負擔。(3)下發(fā)命令。接收后臺機的遙控、遙調(diào)命令，并通過下行通道向子(4)向調(diào)度模擬屏傳送實時數(shù)據(jù)。通過串行口向模擬屏的控制主機、智能控制箱傳送數(shù)據(jù)。(5)轉(zhuǎn)發(fā)功能。從實時數(shù)據(jù)庫中，選擇出上級調(diào)度主站需要的信息，按規(guī)定的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約對信息重新進行組幀，向上級調(diào)度主站發(fā)送。(6)，通道監(jiān)視。監(jiān)視各個通道是否有信號正常傳送，統(tǒng)計信道的誤碼率。用計算機而提供的管理和服務性軟件。支持軟件主要有數(shù)據(jù)庫管理、制和經(jīng)濟運行、安全分析、狀態(tài)估計和對策、優(yōu)化潮流、網(wǎng)絡建模、拓撲分析、負荷預報等一系列電力應用軟件等。境，支持應用層的開放。塊中的圖形系統(tǒng)，能繪制出電力系統(tǒng)運行狀況的各種圖形。(1)網(wǎng)絡潮流圖：用來表示電網(wǎng)的潮流分布。(2)廠站主接線圖：由代表各種電氣設(shè)備的圖形符號和連接線組成，(3)曲線圖：歷史曲線圖或?qū)崟r動態(tài)曲線圖。歷史曲線圖用曲線顯示量按規(guī)定的時間間隔采樣，顯示從過去某一時間到當前時間的曲線。(4)扇形圖：以扇形圖的大小顯示出若干個相關(guān)的遙測量數(shù)據(jù)大小的(5)棒圖：將數(shù)據(jù)顯示成棒的形式，并以棒的長短顯示遙測值的大小。(6)地理接線圖：用來表示廠、站和線路的地理位置和走向。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化按功能劃分為電力調(diào)度自動化和配電自動化兩類。方操作的開環(huán)性控制。糾錯；將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準形式并送入主機數(shù)據(jù)庫。(2)數(shù)據(jù)預處理。由信息傳輸系統(tǒng)直接送來的信息被存入數(shù)據(jù)庫以前，必須對這些數(shù)據(jù)進行合理性檢查和可信性校驗及處理等。(3)信息顯示（監(jiān)視器或動態(tài)模擬屏）和越限報警。將系統(tǒng)運行的動內(nèi)容如下：統(tǒng)是否運行在給定頻率和電壓范圍內(nèi)。2)安全限值監(jiān)視。監(jiān)視系統(tǒng)的運行頻率和非計劃動作。4)停電監(jiān)視。線路和母線的停電狀況監(jiān)視。5)計劃執(zhí)行情況監(jiān)視。監(jiān)視地區(qū)用電、電否超計劃值。報警的方法很多，如畫面閃光、變色、音響、自動推出報警畫面等。(4)遙控、遙調(diào)操作。調(diào)度員利用計算機系統(tǒng)進行遠方斷路器倒閘操一下命令是否合理，如果命令正確，子站設(shè)備將返校信息送回主站，一步地操作。(5)信息儲存和報表。信息儲存是系統(tǒng)運行的一項任務。根據(jù)要保存的數(shù)據(jù)能方便地檢索和修改。儲存的數(shù)據(jù)可以通過報表的形式表現(xiàn)，如日、月、年報表。(6)事件順序記錄和事故追憶。排隊，并進行記錄，這就是事件順序記錄。功能稱為事故追憶。制系統(tǒng)、聯(lián)絡線交易計劃、內(nèi)。(I)網(wǎng)絡建模與網(wǎng)絡拓撲分析。根據(jù)電力系統(tǒng)元件的連接關(guān)系來決定軟件使用。(2)狀態(tài)估計(SE)。采用當前的網(wǎng)絡模型、冗余的實時狀態(tài)和量測值、網(wǎng)絡狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，為其他網(wǎng)絡分析軟件提供實時運行方式數(shù)據(jù)。計算，生成某一給定網(wǎng)絡條件下的潮流問題的解決方法。(4)靜態(tài)安全分析(SA)。靜態(tài)安全分析給電力系統(tǒng)調(diào)度員提供對預想事故下的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)安全信息。提供滿足系統(tǒng)約束條件的機組經(jīng)濟出力。制型，即單獨在現(xiàn)場電壓無功控制裝置(VQC)上的計算模塊與調(diào)控模等，使電網(wǎng)運行達到安全性和經(jīng)濟性。(7)負荷預測。按照未來負荷預測的時段長短，可分為電力系統(tǒng)超短報和年負荷預報。一年以上的負荷預報是長期負荷預報。(8)短路電流計算。短路電流計算能計算電網(wǎng)中任意電氣設(shè)備及元件的整定。電網(wǎng)潮流的變化，顯示越限設(shè)備的報警提示等。調(diào)度運行人員和方式人員分析電網(wǎng)運行的工具。(1)對學員進行電力系統(tǒng)正常操作的訓練。(2)對學員進行事故處理的訓練。(4)提供計劃及運行方式人員分析檢修和電力系統(tǒng)新增設(shè)備投入的對(5)對教員有靈活的培訓支撐功能。(6)培訓過程的記錄和控制、培訓結(jié)果的評估等。電工作管理系統(tǒng)等，即包括所有管理和控制功能。成。無人值班變電站的接口，實現(xiàn)饋線保護的遠方投切、定值遠方切換、線路動態(tài)著色、地理接線圖與信息集成等功能。(2)配電網(wǎng)電壓管理系統(tǒng)。根據(jù)配電網(wǎng)電壓、功率因數(shù)或無功電流等擋位，實現(xiàn)電壓、無功自動閉環(huán)控制。(3)配電網(wǎng)故障診斷和斷電管理系統(tǒng)。根據(jù)遠傳信息、投訴電話和故處理信息交換等。備連接和帶電狀態(tài)，用來檢查輻射網(wǎng)絡是否合環(huán)，并給出報警。真變壓器有載調(diào)壓和電容器操作的結(jié)果。(3)短路電流計算。短路電流計算主要是在配電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障情況關(guān)的遮斷能力。在接線方式變化時，能自動計算、校核和告警。(4)負荷模型的建立和校核。負荷模型的建立和校核，使網(wǎng)絡負荷點的負荷（有功和無功）與在變電站饋線端口記錄的實測負荷相匹配。采用估計和按一定比例分配的辦法。(5)配電網(wǎng)狀態(tài)估計。配電網(wǎng)狀態(tài)估計分兩大部分：一是主配電網(wǎng)估計，有實時量測量，屬一般狀態(tài)估計模型；二是沿饋線的潮流分量，無實時量測量，即在已知饋線始端功率和電壓（估計值）的條件下，利用母線負荷預測模型，將其分配到各負荷點用于測量計算。(6)配電網(wǎng)負荷預測。配電網(wǎng)負荷預報分地區(qū)負荷預報（用于購電計劃及供電計劃）和母線負荷預報（用于狀態(tài)估計或潮流計算）兩類。下一級配電網(wǎng)供電。2)高壓配電網(wǎng)中一條架空線或一條電纜或變電站中一組降壓變壓器障停運時，允許部分停電，但應在規(guī)定時間內(nèi)恢復供電。盡量將完好的區(qū)段在規(guī)定時間內(nèi)切換至鄰近電網(wǎng)恢復供電。(8)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化和重構(gòu)。按照網(wǎng)絡線損率最小、配電變壓器之間負盡可能平衡供電等目標函數(shù)，對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化和重構(gòu)。(9)配電網(wǎng)電壓調(diào)整和無功優(yōu)化。無功電壓優(yōu)化，首先按變電站進行優(yōu)化，在具備條件時，按網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。(1)負荷監(jiān)控與管理。負荷控制與管理是實現(xiàn)計劃用電、節(jié)約用電和業(yè)抄收、線損管理等工作提供豐富的電網(wǎng)和用戶供電參數(shù)。(2)遠方抄表及計費自動化。遠方自動抄表及計費自動化系統(tǒng)主要包處理機四個部分。(3)需方用電管理。業(yè)擴報裝、查表收費、負荷管理等是供電部門最實現(xiàn)對負荷的調(diào)峰、錯峰和填谷。管理系統(tǒng)的發(fā)展，熟悉能量管理系統(tǒng)在安全I區(qū)和安全II區(qū)的功能和體系結(jié)構(gòu)及其在III區(qū)的應用功能。能量管理系統(tǒng)(EMS)是隨著通信技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、征是基于RISC圖形工作站的統(tǒng)一支持平臺的功能分布式系平臺的集成系統(tǒng)，為調(diào)度自動化提供了一攬子的集成方案，以遵循實時監(jiān)控類功能、安全II區(qū)的調(diào)度計劃類功能、安全III區(qū)應用功是一套面向調(diào)度生產(chǎn)業(yè)務的集成的、整體的集約化系統(tǒng)。示。調(diào)度計劃類功能全面綜合考慮電力系統(tǒng)的經(jīng)濟特性與電網(wǎng)安全，全II區(qū)體系結(jié)構(gòu)）如圖2-3所示。安全II區(qū)體系結(jié)構(gòu)圖(2)網(wǎng)絡分析功能。Ⅲ區(qū)網(wǎng)絡分析功能與I區(qū)類似，是I區(qū)網(wǎng)絡分析功能向III區(qū)的拓展延伸。調(diào)度中心各業(yè)務專業(yè)人員可在安全Ⅲ子系統(tǒng)的功能?？刂祁悜霉δ?、II區(qū)調(diào)度計劃類應用功能、III區(qū)應用功能和公共應用功能四大類。制、網(wǎng)絡安全分析和電網(wǎng)預警決策等。動態(tài)拓撲著色、自動旁路代、自動對端代、自動平衡率計算等。在故障擾動、低頻振蕩和系統(tǒng)試驗等情況下的動態(tài)過程及行為特性，障診斷。定值區(qū)和在線定值下發(fā)修改等操作。測、安全約束經(jīng)濟調(diào)度結(jié)合可實現(xiàn)超前閉環(huán)控制。功能。系統(tǒng)具備和下級調(diào)度自動電壓控制系統(tǒng)的上、下協(xié)調(diào)分層控制功能。應用軟件利用電力系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)和其他應用軟件提供的數(shù)據(jù)來分析和評估電力系統(tǒng)。流、短路電流計算、網(wǎng)損計算和統(tǒng)計、在線外網(wǎng)等值等。將網(wǎng)絡物理模型轉(zhuǎn)化為計算用的數(shù)學模型并確定各設(shè)備的帶電狀態(tài)。用軟件的公用模塊。擬量測值、開關(guān)量狀態(tài)，求取可以描述電網(wǎng)穩(wěn)定運行情況的狀態(tài)量網(wǎng)絡分析應用以及調(diào)度員培訓仿真的基礎(chǔ)。好?？窟\行提供技術(shù)支持。（控制量調(diào)整最小或適應調(diào)度交易要求在滿足約束集合條件下，為電網(wǎng)的安全運行提供有效的決策支持。相器、負荷。結(jié)果和理論線損進行網(wǎng)損統(tǒng)計和計算，對系統(tǒng)網(wǎng)損進行綜合分析。值模型的交互。裕度評估、電網(wǎng)穩(wěn)定控制等。保護預警等。動態(tài)穩(wěn)定監(jiān)測預警與緊急控制功能利用在線數(shù)據(jù)對當前系統(tǒng)運等。故演化為大停電災難。等，形成保障電網(wǎng)安全運行有效的決策支持。能夠保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行的最大輸送功率。件成熟的情況下實施。調(diào)度計劃子系統(tǒng)根據(jù)短期負荷預測綜合考慮電網(wǎng)安全約束和機定預警互用。估等。經(jīng)濟性。/周）負荷預測、超短期（未來5min到兒小時）負荷預測。預測水電、風能、生物質(zhì)能等可再生能源和新型能源發(fā)電能力，編制和輔助服務安排中充分考慮新能源的影響。荷預測中充分考慮小電源的影響。為最小時的短期（日前、實時）機組各時段開停機狀態(tài)及發(fā)電計劃。和速率約束、機組開停機時間約束外，還必須考慮電網(wǎng)安全約束。電計劃、機組開停機計劃已知的條件下，根據(jù)不同調(diào)度模式的要求，約束、機組開停機時間約束外，還必須考慮電網(wǎng)安全約束。安全校核是指對日前和實時的發(fā)電調(diào)度計劃進行靜態(tài)安全分析現(xiàn)。過迭代實現(xiàn)對調(diào)度計劃的安全校核和調(diào)整。短期交易管理用于短期（日前、日內(nèi)）跨區(qū)（?。╇娏灰?。機組各類輔助服務計劃，類型包括一次調(diào)頻、自動發(fā)電控制、調(diào)峰、無功調(diào)節(jié)、備用、黑啟動等。合同管理是指對各類合同錄入、變更、查詢、統(tǒng)計和分解等。類短期輔助服務的考核和結(jié)算。者）注冊和申報數(shù)據(jù)的接收和管理。為市場參與者和相關(guān)單位提供便捷的查詢手段和多種信息發(fā)布形式。估。估，對發(fā)電調(diào)度目標（如節(jié)能減排）的實施效果進行評估。擇檢修設(shè)備，根據(jù)選擇的設(shè)備對象自動生成相應的檢修內(nèi)容。算機組和電網(wǎng)設(shè)備檢修對電網(wǎng)安全的影響。及上下級調(diào)度的聯(lián)合反事故演習等。脫硫?qū)崟r監(jiān)測子系統(tǒng)對火電廠燃煤機組煙氣脫硫系統(tǒng)在線數(shù)據(jù)排放總量等數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)視和管理。電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理是以電力公司所管轄的變電站中析、統(tǒng)計、查詢等各種功能。主要功能包括數(shù)據(jù)采集、控制、告警、切換定值區(qū)、投／退軟壓板等控制功能在實時控制類實現(xiàn)。與處理等）。系統(tǒng)能自動將I區(qū)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、畫面?zhèn)魉偷絀II區(qū)，析等離線分析功能。了調(diào)度中心的業(yè)務分析水平。管理類應用提供數(shù)據(jù)維護、系統(tǒng)展示、統(tǒng)計分析的支持。致性，并且具有完備數(shù)據(jù)校驗功能，保證數(shù)據(jù)的正確性。性，減少了出錯的機會以及建模和建庫時間。區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)合反事故演習和分析未來電網(wǎng)的需要?？梢暬哪康氖鞘拐{(diào)度員能直觀了解和整體掌握電網(wǎng)實時運行的方式顯示電網(wǎng)正常和異常運行狀態(tài)等，用于電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)視、高電網(wǎng)運行控制水平、決策水平和管理水平提供支持；“統(tǒng)計分析”指標進行統(tǒng)計分析。并能導出文本格式、Excel格式等。所有分析結(jié)果均有記錄，并按照理系統(tǒng)總體發(fā)展趨勢及其最新技術(shù)發(fā)展。能量管理系統(tǒng)(EMS)緊跟電力系統(tǒng)最新技術(shù)的研究發(fā)展，將系統(tǒng)臺化的總體發(fā)展趨勢。整合，達到數(shù)據(jù)共享。的電網(wǎng)靜態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)信息系統(tǒng)資源，兼具防御功能的實時監(jiān)測、網(wǎng)安全性、提高