電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性講座7_電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃(2012_06_01).ppt

1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性,電氣工程學(xué)院電力信息與控制研究所張蓮梅,武漢大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)選修課,(第7專題： 電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃),電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃,概述 電力通信系統(tǒng)規(guī)劃 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)規(guī)劃 變電站自動化系統(tǒng)規(guī)劃 配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃,概述,電力系統(tǒng)自動化的組成 電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃的意義 電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃的原則 電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃的步驟,電力系統(tǒng)自動化的組成,【現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化】：由電廠自動化、電網(wǎng)調(diào)度自動化、變電站自動化、配電自動化等部分組成。它是信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)及網(wǎng)路和自動控制等技術(shù)在電力系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用。 【電網(wǎng)調(diào)度自動化】：通過設(shè)置在各電廠和變電站的遠(yuǎn)動終端（R

2、TU）采集電網(wǎng)運(yùn)行的實時信息，通過信道傳輸?shù)皆O(shè)置在各調(diào)度中心的主站上（MS），主站根據(jù)收集到的全局信息，對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行安全分析、負(fù)荷預(yù)測以及自動發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制等。,2020/7/15,武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院電力信息與控制研究所43,4,電力系統(tǒng)自動化的組成,變電站自動化：將變電站的二次設(shè)備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置等）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實現(xiàn)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動測量、監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能，又稱變電站綜合自動化。 配電自動化：指一種可以在遠(yuǎn)方以實時方

3、式監(jiān)視、協(xié)調(diào)和操作配電設(shè)備的自動化系統(tǒng)，主要是指配電變電站自動化和饋線自動化。配電自動化包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）、配電地理信息系統(tǒng)（GIS）和需求管理（DSM）幾個部分。,電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃的意義,電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃是電力自動化系統(tǒng)設(shè)計和實施的前提和依據(jù)，在進(jìn)行電力自動化系統(tǒng)建設(shè)之前做好自動化系統(tǒng)的規(guī)劃工作將大大提高電力自動化系統(tǒng)的可用性和擴(kuò)展性，使系統(tǒng)具有較高的投人產(chǎn)出比和性能價格比。,電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃的原則,【改造和發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)】電力系統(tǒng)自動化的規(guī)劃不可單純?yōu)樽詣踊詣踊?，必須與電力一次網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的改造和發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)，實現(xiàn)整體投資的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合優(yōu)化。 【處理好局部與整

4、體、近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系】電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃應(yīng)該處理好局部與整體、近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系，分階段投資和實施，分層次推廣，并使分階段建設(shè)的各電力自動化子系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，最終形成一個相互匹配的電力自動化系統(tǒng)。 【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口規(guī)范】電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃應(yīng)該納入電力系統(tǒng)規(guī)劃和電力企業(yè)信息整體規(guī)劃當(dāng)中，應(yīng)按照國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口規(guī)范規(guī)劃，既要考慮信息共享，又要具有網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施，保障系統(tǒng)的信息安全。,電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃的原則,【利用現(xiàn)有資源】最大限度地利用現(xiàn)有電力自動化系統(tǒng)和電力設(shè)施資源。非標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)可通過必要轉(zhuǎn)換接人標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，延長可用期限。應(yīng)盡量選用模塊化設(shè)計產(chǎn)品，便于功能擴(kuò)展和技術(shù)升級，滿足系統(tǒng)發(fā)展要求，避免

5、重復(fù)投資。 【因地制宜靈活配置】電力自動化通信系統(tǒng)的實施應(yīng)該因地制宜，考慮多種通信方式的綜合應(yīng)用，發(fā)揮光纖、無線、專線電纜、載波等多種通信方式的各自優(yōu)點(diǎn)，靈活配置。 【綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會效益】電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，從提高供電安全性、可靠性和節(jié)能降耗，減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和工作量，提高電力企業(yè)工作效率和管理水平的角度出發(fā)，定量分析投資效益。,電力系統(tǒng)自動化規(guī)劃的步驟,電力自動化現(xiàn)狀與一次系統(tǒng)發(fā)展需求分析。 確定電力自動化系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)。 電力通信系統(tǒng)規(guī)劃。 電力自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃。 電力自動化終端規(guī)劃。 電力自動化主站系統(tǒng)規(guī)劃。 電力自動化方案預(yù)算與經(jīng)濟(jì)性評估。,電力通

6、信系統(tǒng)規(guī)劃,輸電網(wǎng)通信規(guī)劃 配電網(wǎng)通信規(guī)劃,輸電網(wǎng)通信規(guī)劃,輸電網(wǎng)通信規(guī)劃：一般指從發(fā)電廠、變電站到調(diào)度中心的長距離通信規(guī)劃，主要納入現(xiàn)有的國家電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（SPDnet）建設(shè)和規(guī)劃體系中。 SPDnet數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的原則： 選擇高可靠性、高帶寬的通信方式和傳輸通道，建立高性能、綜合多種業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺，提供實時數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、非實時數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、視頻及多媒體通信業(yè)務(wù)。 應(yīng)具有高度靈活性，能支持多種協(xié)議，提供各種不同接口，以滿足目前及未來的網(wǎng)絡(luò)需求。 應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展性，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)能支持網(wǎng)絡(luò)的平滑擴(kuò)容，保證在網(wǎng)絡(luò)的增長過程中，網(wǎng)上業(yè)務(wù)不會受到影響。,輸電網(wǎng)通信規(guī)劃,應(yīng)具有高度的可靠性、安全性及可

7、保證的服務(wù)質(zhì)量，以滿足電力系統(tǒng)實時調(diào)度、報價結(jié)算等特殊業(yè)務(wù)的需求。 應(yīng)具有按業(yè)務(wù)、部門等組建虛擬專用網(wǎng)的能力，以滿足不同業(yè)務(wù)的需要，提供業(yè)務(wù)及用戶群問的隔離，保證安全性，并為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的接入提供方便。 必須采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口，滿足與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)要求。 應(yīng)具有較完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能，宜采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，以簡化管理程序，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理水平。 應(yīng)采用成熟、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。,輸電網(wǎng)通信規(guī)劃,SPDnet數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的基本組網(wǎng)技術(shù)：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(Digital Data Network，DDN)采用標(biāo)準(zhǔn)G.703接口和動態(tài)帶寬分配（可選）；分組交換采用標(biāo)準(zhǔn)x.25和

8、幀中繼技術(shù)；路由器采用OSPF和IP路由協(xié)議。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)：利用數(shù)字信道提供半永久性連接的電路，傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)向用戶提供全程端對端數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它是全透明網(wǎng)，可支持任何協(xié)議。它以同步方式傳輸數(shù)據(jù)，采用PCM數(shù)字信道傳輸方式，傳輸速率每話路64kb/s，組網(wǎng)方式采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)內(nèi)任何兩節(jié)點(diǎn)間中繼阻斷時，業(yè)務(wù)可自動迂回，不會中斷。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)是采用數(shù)字交叉連接和數(shù)字復(fù)用技術(shù)組成的提供高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，是一個傳輸速率高、質(zhì)量好、網(wǎng)絡(luò)時延小、全透明、高流量、網(wǎng)管簡便的理想的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)。,X.25分組交換技術(shù)：組網(wǎng)糾、檢錯能力強(qiáng)，但網(wǎng)絡(luò)傳輸速度不高，處理延時大，糾、檢錯過

9、程復(fù)雜。SPDnet在初期基于當(dāng)時通道條件的限制，才選用X.25分組交換網(wǎng)。 幀中繼技術(shù)（framerelay）：采用與X.25相同的統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，但簡化了X.25技術(shù)復(fù)雜的傳輸確認(rèn)與糾錯的過程，把重傳功能推向網(wǎng)絡(luò)外部的智能化外部終端，提高了傳輸速度，降低了端到端的延時，很好地滿足了數(shù)據(jù)用戶高速及突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)。 ATM技術(shù)：采用異步時分復(fù)用的方法，將信息流分成固定長度的信元，進(jìn)行高速交換。由于ATM采用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，可以動態(tài)分配帶寬，對于具有突發(fā)性特點(diǎn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來說極為有利，同時ATM以固定長度的信元傳送用戶業(yè)務(wù)，又可以保證對延時敏感的用戶的需求。,輸電網(wǎng)通信規(guī)劃,SPDnet中的各級網(wǎng)絡(luò)互

10、聯(lián)：一是網(wǎng)、省、地區(qū)調(diào)度主控端到被控端變電站、電廠RTU（Remote Terminal Unit）的通信；二是網(wǎng)、省、調(diào)度間的計算機(jī)系統(tǒng)及到部分廠站計算機(jī)系統(tǒng)的互連。 RTU與調(diào)度端的連接： 路由器方式。RTU通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器將所用協(xié)議轉(zhuǎn)換至TCP/IP及標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)用戶層協(xié)議，經(jīng)串口或廠、站局域網(wǎng)與路由器連接，通過V3.5接口接入當(dāng)?shù)氐腁TM設(shè)備。 局域網(wǎng)方式。RTU通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器將所用協(xié)議轉(zhuǎn)換至TCP/IP及標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)用戶層協(xié)議，接入廠、站局域網(wǎng)，通過局域網(wǎng)接口接入當(dāng)?shù)氐腁TM設(shè)備。 RTU通過V2.4接口接入當(dāng)?shù)氐腁TM設(shè)備，在調(diào)度端系統(tǒng)通過其前置機(jī)以V2.4接口接入節(jié)點(diǎn)機(jī)。,輸電網(wǎng)通信規(guī)

11、劃,網(wǎng)絡(luò)安全問題：根據(jù)電力系統(tǒng)各業(yè)務(wù)部門上下級聯(lián)系較多，有很多內(nèi)部信息交流要求安全、保密、不同業(yè)務(wù)部門橫向聯(lián)系較少的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供虛擬專用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使各部門可在此數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)上建立自己的虛擬專用網(wǎng)（VPN）。不同種類的應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)根據(jù)各自的需要建立各自的VPN，以免彼此間的影響，實現(xiàn)各自的網(wǎng)絡(luò)性能要求。VPN功能應(yīng)允許單個物理網(wǎng)同時分化成多個邏輯網(wǎng)絡(luò)，每個邏輯網(wǎng)絡(luò)擁有自己的邏輯子網(wǎng)號，子網(wǎng)間完全分開，以確保相互之間安全隔離。,輸電網(wǎng)通信規(guī)劃,配電網(wǎng)通信規(guī)劃,配電網(wǎng)通信規(guī)劃：一般指城市的配電站或配電終端設(shè)備到配電調(diào)度中心的通信規(guī)劃。由于配電設(shè)備分布廣，通信節(jié)點(diǎn)數(shù)量大，而節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)通信量小

12、，通信線路布線困難（如架空線入地引起），城市高樓造成無線電波繞射困難等特點(diǎn)，配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和規(guī)劃難度高，必須因地制宜地考慮多種通信方式的綜合應(yīng)用，發(fā)揮各種通信方式的優(yōu)點(diǎn)，綜合配置配電網(wǎng)通信系統(tǒng)。 配電網(wǎng)中可采用的通信方式： 載波通信。以與要傳輸?shù)男畔⒙窂较嗤呐潆娋€路為傳輸媒介，通過結(jié)合濾波設(shè)備，將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)等低頻低電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉诟邏壕€路上傳輸?shù)母邏焊哳l信號，在線路上傳輸并在接收端將信號還原的通信方式。這種方式投資費(fèi)用低，組網(wǎng)靈活，實時性強(qiáng)，但線路電磁干擾大，可靠新較低。,光纖通信。以光波為載體，以光纖為傳輸介質(zhì)的通信方式。這種方式傳輸容量大，損耗小，可靠性高，無噪聲影響。 脈動控

13、制技術(shù)。工作原理類似于載波通信，也是將高頻信號注入到電力傳輸線上，只是其對信息的調(diào)制方式是通過讓脈動有或無來實現(xiàn)的。這種通信方式采用頻率較低，一般為100500Hz，易受到系統(tǒng)諧波的影響，因此選擇頻率時要注意避開系統(tǒng)諧波頻率。 工頻控制。也是利用電力傳輸線作為信號傳輸途徑的一種雙向通信技術(shù)，工作原理是利用電壓過零的時機(jī)進(jìn)行信號調(diào)制。與脈動控制技術(shù)相比，設(shè)備更簡單，投資更節(jié)省。 電纜通信。使用專用的或公用的通信電纜為設(shè)備之間的信道，是一種質(zhì)量高的信息傳送方式，但其中間轉(zhuǎn)接站多，投資費(fèi)用較大。,配電網(wǎng)通信規(guī)劃,電話專線。電話線已被電力公司廣泛應(yīng)用于SCADA和繼電保護(hù)中，長期的實踐證明它是一種發(fā)展

14、成熟的通信方式。利用電話線通信比較適合配電自動化系統(tǒng)，其通信可以達(dá)到較高的波特率，而且容易實現(xiàn)雙向通信。但電話專線的租用費(fèi)用往往比較高，并且電力公司無法完全掌握電話線通信的維護(hù)以確保其可靠運(yùn)行。 現(xiàn)場總線。連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通信。 RS485串行總線。一種改進(jìn)的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，可采用二線與四線方式，二線制可實現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信。 無線通信。通過無線電波傳輸信號的通信方式，其建設(shè)成本、運(yùn)行費(fèi)用低，但受天氣及其他地理環(huán)境因素影響。,配電網(wǎng)通信規(guī)劃,配電網(wǎng)通信系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的原則： 在配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的規(guī)劃中，配電自動化

15、系統(tǒng)通信要具有較高的可靠件和抗干擾性，通信系統(tǒng)中的各種通信介質(zhì)和通信設(shè)備要能夠適應(yīng)各種運(yùn)行條件，具有很好的防潮、防雨、防曬措施，還要能夠承受高電壓、大電流、雷擊等干擾。 配電網(wǎng)通信系統(tǒng)速率的選擇應(yīng)該根據(jù)配電自動化的不同應(yīng)用功能選擇相匹配的通信速率。 配電網(wǎng)通信系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的需要來決定是否需要雙向通信能力。對于要實現(xiàn)開關(guān)的狀態(tài)采集控制的場合要求配電通信系統(tǒng)支持雙向通信能力；對于僅需要采集測量而不需要控制構(gòu)場合則單向通信即可。,配電網(wǎng)通信規(guī)劃,配電網(wǎng)通信系統(tǒng)既要考慮通信設(shè)備的初始投資費(fèi)用又要考慮到通信系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。 配電網(wǎng)通信系統(tǒng)具有不受停電影響的適應(yīng)性和故障恢復(fù)能力，即使在停電地區(qū)內(nèi)通信

16、仍能正常通信812h。 配電網(wǎng)通信系統(tǒng)應(yīng)該安裝調(diào)試簡捷，使用與維護(hù)方便。 配電網(wǎng)通信系統(tǒng)應(yīng)便于擴(kuò)展，滿足通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)隨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化和用戶設(shè)備增加的擴(kuò)展性能。 配電網(wǎng)通信的規(guī)劃需要進(jìn)行以下工作： 確定通信網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)。 選擇不同層次的通信方式。 確定通信終端基本功能及性能要求。 確定通信規(guī)約。,配電網(wǎng)通信規(guī)劃,電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)規(guī)劃,SCADA系統(tǒng)規(guī)劃 能量管理系統(tǒng)（EMS）規(guī)劃,我國的電網(wǎng)調(diào)度體系采取統(tǒng)一調(diào)度和分級管理模式，電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)主要分為五級：國家調(diào)度機(jī)構(gòu)（簡稱國調(diào)），跨省、自治區(qū)、直轄市調(diào)度機(jī)構(gòu)（簡稱網(wǎng)調(diào)），省、自治區(qū)、直轄市級調(diào)度機(jī)構(gòu)（簡稱省調(diào)），省轄市級調(diào)度機(jī)構(gòu)（簡稱地調(diào)），縣級

17、調(diào)度機(jī)構(gòu)（簡稱縣調(diào)）。 有效的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)可以幫助調(diào)度員正確地了解電網(wǎng)的信息并做出正確的控制與決策，保證電力系統(tǒng)能夠運(yùn)行在正常狀態(tài)。電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的規(guī)劃主要分為監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)規(guī)劃和能量管理系統(tǒng)（EMS）規(guī)劃兩個部分。,電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)規(guī)劃,SCADA系統(tǒng)規(guī)劃,SCADA系統(tǒng)規(guī)劃包括終端設(shè)備與主站系統(tǒng)配置與規(guī)劃兩個方面。終端設(shè)備主要有廠站的RTU、PMU（Phasor Measurement Unit）以及變電站自動化系統(tǒng)中的測控單元。 SCADA的終端設(shè)備配置與規(guī)劃原則: PMU最優(yōu)配置原則。出于成本的考慮，不可能在系統(tǒng)所有的節(jié)點(diǎn)上都安裝PMU，關(guān)于PMU的安

18、裝地點(diǎn)和個數(shù)的問題，以保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全可觀測性和最大測量數(shù)據(jù)冗余度為約束，以配置PMU數(shù)目最小為目標(biāo)。 RTU配置原則。增強(qiáng)狀態(tài)估計的運(yùn)行可靠性，即在運(yùn)行方式不斷變化和量測故障的條件下，能跟蹤分析估計精度和檢查量測系統(tǒng)的可觀測性及不良數(shù)據(jù)的可辨識性。,SCADA系統(tǒng)信息模型應(yīng)該遵循IEC61970的公共信息模型（Common Information Model，CIM）設(shè)計規(guī)范，歷史數(shù)據(jù)庫原則上應(yīng)該采用大型商用數(shù)據(jù)庫軟件，實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)支持標(biāo)準(zhǔn)的SQL等訪問方式。 SCADA主站系統(tǒng)硬件及軟件的配置應(yīng)考慮冗余配置，充分考慮系統(tǒng)可用性和可靠性的設(shè)計要求，采用雙以太網(wǎng)、雙服務(wù)器的處理方式，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采

19、用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議等。 SCADA主站系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進(jìn)行接口設(shè)計時，既要考慮信息共享，又要考慮到網(wǎng)絡(luò)安全解決方案，遵循電監(jiān)會發(fā)布的電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定。,SCADA系統(tǒng)規(guī)劃,能量管理系統(tǒng)（EMS）規(guī)劃,能量管理系統(tǒng)（EMS）應(yīng)用軟件可以分為能量管理、網(wǎng)絡(luò)分析和調(diào)度員培訓(xùn)模擬三個方面，這些軟件都可以按實時模式和研究模式兩種模式工作。其軟件規(guī)劃配置如下： 能量管理方面。能量管理方面的軟件利用電力系統(tǒng)總體信息（頻率、機(jī)組功率、聯(lián)絡(luò)線功率）進(jìn)行調(diào)度決策，主要目標(biāo)是提高控制質(zhì)量和改善運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)型。能量管理軟件從SCADA系統(tǒng)去頻率和功率等實時數(shù)據(jù)，向SCADA系統(tǒng)傳送機(jī)組控制信息。能量管理方面軟件可以配置

20、自動發(fā)電控制（AGC）、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電計劃（也稱火電調(diào)度計劃）、機(jī)組經(jīng)濟(jì)組合（機(jī)組啟停計劃）、水電計劃（水火電協(xié)調(diào)計劃）、交換功率計劃、燃料調(diào)度計劃。,網(wǎng)絡(luò)分析方面。網(wǎng)絡(luò)分析方面的軟件利用電力系統(tǒng)全面信息（母線電壓和相位）進(jìn)行分析和決策，主要目標(biāo)是提高運(yùn)行的安全性，使EMS的決策能做到安全性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。網(wǎng)絡(luò)分析軟件從SCADA系統(tǒng)取實時測量值和開關(guān)狀態(tài)信息，向SCADA傳送測量質(zhì)量信息；網(wǎng)絡(luò)分析軟件從能量管理軟件取負(fù)荷預(yù)報值和發(fā)電計劃值，傳遞網(wǎng)損修正值和機(jī)組安全限值。網(wǎng)絡(luò)分析軟件可以配置狀態(tài)估計、母線負(fù)荷預(yù)報、潮流計算、預(yù)想事故分析、安全約束調(diào)度、最優(yōu)潮流、短路電流計算、電壓穩(wěn)定性分析

21、、暫態(tài)分析。 調(diào)度員模擬培訓(xùn)。調(diào)度員模擬培訓(xùn)可以由研究方式或?qū)崟r方式為出發(fā)點(diǎn)，按規(guī)定教案培訓(xùn)調(diào)度員，也可以做分析工具使用。,能量管理系統(tǒng)（EMS）規(guī)劃,主要內(nèi)容： 變電站自動化系統(tǒng)的基本要求 變電站自動化系統(tǒng)的功能配置,變電站自動化系統(tǒng)規(guī)劃,變電站自動化系統(tǒng)應(yīng)能全面代替常規(guī)的二次設(shè)備，應(yīng)集變電站的繼電保護(hù)、測量、監(jiān)視、運(yùn)行控制和通信于一個分級分布式的系統(tǒng)中。 變電站微機(jī)保護(hù)的軟、硬件設(shè)置既要與監(jiān)控系統(tǒng)相對獨(dú)立，又要相互協(xié)調(diào)。 微機(jī)保護(hù)應(yīng)具有串行接口或現(xiàn)場總線接口，向計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或RTU提供保護(hù)動作信息或保護(hù)定值等信息。 變電站自動化系統(tǒng)的功能和配置，應(yīng)滿足無人值班的總體要求。 要有可靠、先進(jìn)

22、的通信網(wǎng)絡(luò)和合理的通信協(xié)議。,變電站自動化系統(tǒng)的基本要求,必須保證變電站自動化系統(tǒng)具有高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力。 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和適應(yīng)性要好。 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度和開放性能要好。 數(shù)據(jù)共享應(yīng)該是綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，必須充分利用數(shù)字通信的優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，才能簡化自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備的重復(fù)，降低造價。 變電站自動化系統(tǒng)的研究和開發(fā)工作，必須統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一指揮。,變電站自動化系統(tǒng)的基本要求,變電站自動化系統(tǒng)的功能歸納起來可分為控制、監(jiān)視功能，自動控制功能，測量表計功能，繼電保護(hù)功能，與繼電保護(hù)有關(guān)的功能，接口功能，系統(tǒng)功能七大功能，主要體現(xiàn)在下述五個子系統(tǒng)： 監(jiān)控子系統(tǒng)的功能 數(shù)據(jù)采集。

23、包括模擬量、開關(guān)量的采集和電能計量。 事故順序記錄SOE（Sequence of Events）和事故追憶。 故障錄波和測距。 控制及安全操作閉鎖。 運(yùn)行監(jiān)視與人機(jī)聯(lián)系。 安全監(jiān)視和報警。,變電站自動化系統(tǒng)的功能配置,打印功能。 數(shù)據(jù)處理與記錄功能。 諧波分析與監(jiān)視。 微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)。應(yīng)包括全變電站主要設(shè)備和輸電線路的全套保護(hù)。具體有：高壓輸電線路的主保護(hù)和后備保護(hù)、主變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)、無功補(bǔ)償電容器組（電壓等級高的變電站還包括電抗器組）的保護(hù)、母線保護(hù)、配電線路的保護(hù)及不完全接地系統(tǒng)的單相接地選線等。 電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)。變電站自動化系統(tǒng)必須具有保證安全、可靠供電和提高電能質(zhì)量

24、的自動控制功能。電壓和頻率是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，故電壓、無功綜合控制也是變電站自動化系統(tǒng)的一個重要組成部分。,變電站自動化系統(tǒng)的功能配置,其它自動裝置功能 低頻減負(fù)荷控制。當(dāng)電力系統(tǒng)因事故導(dǎo)致有功功率缺額而引起系統(tǒng)頻率下降時，低頻減負(fù)荷裝置應(yīng)能及時自動斷開一部分負(fù)荷，防止頻率進(jìn)一步降低，以保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和重要負(fù)荷的正常工作。 備用電源自動投入控制。當(dāng)工作電源因故障不能及時供電時，自動裝置應(yīng)能迅速將備用電源自動投入使用或?qū)⒂脩羟袚Q到備用電源上去。 小電流接地選線控制。小電流接地選線系統(tǒng)中有線路發(fā)生單相接地時，接地保護(hù)應(yīng)能正確地選出接地線路（或母線）及接地相，并予以報警。,變電站自動化系統(tǒng)的

25、功能配置,遠(yuǎn)動及數(shù)據(jù)通信 變電站自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級間的通信。主要解決自動化系統(tǒng)內(nèi)部個子系統(tǒng)與上位機(jī)（監(jiān)控主機(jī)及遠(yuǎn)動主機(jī)RTU）和個子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信和消息交換問題，通信范圍是變電站內(nèi)部。 變電站自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度的通信。變電站自動化系統(tǒng)必須兼有RTU的全部功能，應(yīng)該能將所采集的模擬量和開關(guān)信息量，以及事件順序記錄等于調(diào)度有關(guān)的信息遠(yuǎn)傳至調(diào)度端；同時應(yīng)該能接收調(diào)度端下達(dá)的各種操作、控制、修改定值等命令，完成新型RTU等全部四遙功能。,變電站自動化系統(tǒng)的功能配置,配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃,配電自動化系統(tǒng)的功能配置 配電終端布點(diǎn)規(guī)劃 配電監(jiān)控主站系統(tǒng)規(guī)劃 饋線自動化規(guī)劃,根據(jù)配電系統(tǒng)自動化規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則，

26、配電自動化系統(tǒng)的主要功能應(yīng)包括：調(diào)度自動化系統(tǒng)，變電站、配電所自動化，饋線自動化（FA），自動制圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）,用電管理自動化，配電系統(tǒng)運(yùn)行管理自動化，配電網(wǎng)分析軟件（DPAS），與其它系統(tǒng)的接口等八個部分。 配電調(diào)度自動化系統(tǒng)。主要包括配電調(diào)度監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA），配電網(wǎng)電壓管理系統(tǒng)，配電網(wǎng)故障診斷和斷電管理系統(tǒng)。 變電站、開閉所（配電所）自動化。指與配電自動化系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的變電站、開閉所自動化系統(tǒng)。,配電自動化系統(tǒng)的功能配置,饋線自動化。包括饋線故障自動隔離和恢復(fù)供電系統(tǒng)、饋線數(shù)據(jù)檢測和電壓、無功控制系統(tǒng)。 自動制圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)。主要

27、目的是形成以地理背景為依托的分布概念和基礎(chǔ)信息（電網(wǎng)資料）分層管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，既能方便的查詢和管理，又能為電網(wǎng)運(yùn)行管理提供一個有效的、能操作的具有地理信息的網(wǎng)絡(luò)模型。 用戶管理自動化。主要包括有客戶信息系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、計量計費(fèi)系統(tǒng)、用電營業(yè)管理系統(tǒng)和用戶故障報修系統(tǒng)。 配電工作管理系統(tǒng)。主要進(jìn)行日常的配電網(wǎng)運(yùn)行管理、工程設(shè)計、施工計劃、檔案和統(tǒng)計等項目工作管理，并延伸出其它的輔助應(yīng)用。 配電網(wǎng)分析軟件。主要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)線分析、配電網(wǎng)潮流分析、短路電流計算、負(fù)荷模型的建立和校核、配網(wǎng)狀態(tài)估計、配網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測、網(wǎng)路安全分析、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和重構(gòu)及配電網(wǎng)電壓調(diào)整和無功優(yōu)化。,配電自動化系統(tǒng)的功能配置

28、,配電自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端有饋線自動化終端裝置FTU、配電變壓器終端裝置TTU、配電所/開閉所遠(yuǎn)方終端DTU三種類型。饋線自動化終端裝置FTU是指具有自動或遠(yuǎn)程操作功能的配電網(wǎng)遠(yuǎn)程終端；配電變壓器終端裝置TTU用于配電變壓器的檢測和控制，具有對配電變壓器的各種運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視、測量及控制等功能；配電所/開閉所遠(yuǎn)方終端DTU用于配電網(wǎng)中開閉所和配電所設(shè)備的監(jiān)控，并具有遙信、遙測、遙控和故障電流檢測等功能。 配電終端布點(diǎn)配置技術(shù)原則： 基于配電網(wǎng)當(dāng)前一次設(shè)備和網(wǎng)架的現(xiàn)狀，循序漸進(jìn)地分階段規(guī)劃配置配電遠(yuǎn)方終端。,配電終端布點(diǎn)規(guī)劃,配電遠(yuǎn)方終端信息量的配置和規(guī)劃中，要考慮配電網(wǎng)信息化集成及配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的需求，考慮系統(tǒng)的規(guī)模效益。 配電遠(yuǎn)方終端的信息處理中，要考慮信息的可用性與實用性，根據(jù)信息量的使用需求設(shè)計信息的采集頻率和實時性。 配電遠(yuǎn)方終端的信息系統(tǒng)設(shè)計，要考慮系統(tǒng)建設(shè)的實用性和經(jīng)濟(jì)性，不僅考慮建設(shè)成本，也要考慮運(yùn)行維護(hù)成本。 充分利用原有配電