电网调度自动化PPT课件.ppt

4 7调度员培训仿真系统 概述DTS的功能DTS的基本构成DTS的系统配置方式 1 4 7 1概述 电力系统对运行的安全可靠性提出了愈来愈高的要求现代化生活和生产使得用户对供电质量及可靠性也提出了更高的要求 2 调度员培训仿真系统DTS就是培训运行操作人员的有效工具 它利用计算机模拟实际电力系统的运行特性 用调度运行人员熟悉或易于掌握的人机界面 逼真的再现受训者所在电力系统的静态和动态特性 以对调度员 运行支持及决策人员进行演示和培训 使他们有一种身临其境的感觉 可以增进对系统的了解 积累处理事故的经验 提高处理事故的能力 3 4 7 2DTS的功能 主要功能 1 正常情况下的培训2 紧急状态下的事故处理培训3 事故后电力系统的恢复操作培训4 预防性操作及操作后的分析5 进行继电保护和自动装置研究 4 4 7 3DTS的基本构成 控制中心模型CCM SCADA EMS仿真子系统 控制中心模型应当是能量管理系统的完整复制电力系统模型电力系统模型用来模拟电力系统在各种工况 正常 事故 检修等 下的机电特性教练员模型调度员培训仿真系统的培训和使用过程都是由教练员控制的 5 4 7 4DTS的系统配置方式 DTS的硬件应能满足培训功能的要求 从其与实际控制中心的联系来看 可分为独立型和一体化型两大类 独立型 培训机单独作为一个实体 与实际的控制中心互不影响 一体化型 将DTS与控制中心系统相连或成为一体 使用与控制中心相同的硬件 应用软件和数据库 而且人机界面也与控制中心相同 6 一体化型DTS的结构可以分为四种1 将DTS安装在一台EMS后备机上2 把控制中心模型和电力系统模型 教练员系统安装在两台不同的计算机上3 把控制中心模型和电力系统模型 教练员系统安装在相同的计算机上4 把控制中心模型安装在EMS备用机上 而在另外一台计算机上建立电力系统模型 并用一个接口与学员使用的控制中心相连 7 4 8电力市场及其技术支持系统 PMOS 集资办厂政企分开厂网分开竞价上网实质性的市场化改革阶段要实现PMOS和EMS的有机结合 8 4 8 1电力工业经营体制的变化 垄断型经营阶段发电市场的开放同时开放发电市场和用户市场 9 电力市场中可能的交易方式 发电厂直接与本地用户 零售商 签订合同发电厂向上级电力市场卖电发电厂向本地电力市场卖电发电厂向外地电力市场卖电发电厂向外地用户卖电用户 零售商 从本地电力市场买电用户从零售商处买电用户 零售商 从其他地区的电厂购电用户 零售商 从上级电力市场购电用户 零售商 从其他地区的电力市场购电 10 4 8 2我国省级电力市场运营模式 省级电力公司开展商业化运营 近期实施以现行体制为基础的有限竞争电力市场中的准商业化运营 远期实施完善电力市场中的商业化运营 有限竞争电力市场中的准商业化运营是一种计划与市场相结合的模式 这种模式仅开放发电市场 11 发电侧有限竞争的准商业化运行 阶段1这种模式是运用市场机制 开展商业化运营的最初阶段 基本特点 网厂分开 先有的发电企业 较大容量的地方发电企业逐步改造成为独立发电公司 分省网 地区网进行有条件的公开竞争 电量日清月结 市场法规 法则及技术支持系统初步建立 12 发电侧完全竞争的准商业化运行 阶段2这种模式下 省级辖区内所有发电厂均已变为独立发电公司 独立发电公司公开完全竞争上网 半小时制报价 形成比较完备的市场法规 法则及技术支持系统 阶段1在实行一段时间后 必然要过渡到阶段2 独立电网公司及其商业化运行 阶段3阶段3的目标是形成完全开放 竞争有序的电力市场 是在阶段1 阶段2的基础上 进一步完善发电侧市场竞争 同时根据国家电力体制改革进程 适时的进行配电市场的相互竞争 使电价水平有明显降低 13 阶段3的特点 发电侧实行竞价上网 配电网有序开放用户直接同发电公司进行交易公司以安全经济调度为准则 可实现商业化运行这是在市场机制完善情况下采取的一种模式 14 4 8 3省级电网商业化运营技术支持系统 该系统主要包括安装在省调度中心的一组计算机网络系统以及安装在发电企业和供电企业的数据申报工作站 一 省级电网商业化运营技术支持系统1 能量管理系统 EMS 用于保障电网的安全稳定运行2 电能量计量系统完成分时段电能量数据的自动采集 远传和存储 以支持电费结算和运行考核功能 3 负荷预报系统预测电网未来时间的负荷情况 包括电量 功率 负荷分布等 4 电力市场适应性评估管理系统使发电公司能够了解未来2年内系统的发 用电计划 15 5 合同管理系统 CMS 完成与电力市场运行有关的各类合同和协议的管理6 电力市场期货交易管理系统年度期货交易和月度期货交易7 结算系统 SBS 根据电能量计量系统的数据 进行电网与发电供电企业之间的财务结算8 即时信息系统负责电力市场相关信息的发布和处理 提供核实功能9 发电公司竞标管理系统用于保证省电网电力市场正常运行的配套系统10 电力市场调度决策支持系统电力市场技术支持系统的核心 包括电力市场预调度计划管理系统 电力市场实时调度管理系统 电力市场运行记录管理及运行考核系统 16 二 省级电力市场基本操作流程1 各发电厂 供电局向电网调度预报及申报信息2 电网负荷预报系统预报第二天的省电网用电负荷曲线3 电力市场预调度计划管理系统制定预调度计划4 电网调度员预报下一时段电网用电负荷 计算下一时段调度计划5 电网调度员考核供发电曲线 对电力市场全过程进行考核6 各地区电业局安排各地方电厂的发电曲线7 电网调度中心给结算系统传送数据 17 4 8 4电力市场化运营对EMS系统软件的影响 在电力市场环境中 传统的EMS软件需要变化以适应新的运行机制 但应该考虑充分利用现有EMS的功能 从电力市场的角度看 由EMS可以获取大量的实时和经过处理的电网运行数据 这些数据时结算系统 信息发布系统和交易管理系统所必须的 因此 EMS可以看成电力市场技术支持系统中的一个重要组成部分 18 电力市场的实施对各级软件功能的影响 数据采集级数据采集与监控 SCADA 是EMS与远动的总接口 EMS通过SCADA取得实时数据并将控制信号送回系统中 发电计划级1 自动发电控制 AGC 提高电网频率质量 经济效益和管理水平 维持发电功率与负荷功率的平衡 保证电能质量 2 负荷预测传统的负荷预测概念就是利用已知的负荷历史数据及影响负荷变化的各种因素的信息 采用各种预测方法 总结出负荷变化规律 建立负荷模型 19 电力市场的实施对各级软件功能的影响 3 发电计划除了简单的调度指令 还需要协调市场参与者之间的关系 根据竞价的原则实现系统的安全经济运行 PMOS中的发电计划模块同EMS中的发电模块相比的不同点 发供电计划经济调度机组经济组合网间功率交换计划网间交易评估发电厂成本分析水电计划和水火电联合经济调度 20 电力市场的实施对各级软件功能的影响 网络分析级主要目的是在电厂报价机组竞价的基础上 根据网络的约束条件消除网络的不安全因素 保证网络和系统的安全性 1 网络分析 建模和状态估计模块2 潮流计算模块3 调度员潮流4 预想事故分析 静态安全分析 模块5 安全校正模块 21 4 9专家系统的应用 专家系统是一种基于知识的智能程序 系统中存储有能够使其在专家的水平上进行问题求解的专门知识 可以求解那些要人类专家才能求解的高难度问题 将专家系统技术应用于电网调度运行中 可尽快将调度员培养和提高到调度专家水平 特别是在电力系统出现事故时 系统会尽快诊断事故并提出事故处理方案 专家系统的一个显著特点就是将领域知识集成在知识库中 一方面可以永久保存使用 另一方面 可以集领域专门知识之众长 使领域知识更加完善 22 4 9 1调度运行专家系统的基本结构 人机界面 推理机 解释机制 综合数据库 知识获取机制 知识库 23 知识库 用以存放调度运行的一些规则和调度人员的一些经验知识 综合数据库 反应具体问题在当前求解状态下的符号或事实的集合 它由问题的有关初始数据和系统求解期间所产生的所有中间信息所组成 推理机 在以目标驱动的控制策略下 针对语境中的当前问题信息 识别和选取知识库中队当前问题的可用知识进行推理 以修改语境直至最终得出问题的求解结果 知识获取机制 实现专家系统的自学习 解释机制 回答用户对系统的提问 对系统得出结论的求解过程或系统的当前求解状态提供说明 人机接口 将专家和用户的输入信息翻译成系统可接受的内部形式 同时把系统向专家或用户的输出信息转换为人类易于理解的形式 24 一 知识库 知识库是由专家系统作专业咨询的一句 在调度运行专家系统中 知识库由参量和规则组成 参量指描述电网结构和运行状况的信息 线路母线断路器隔离开关发电机变压器电流互感器规则包括调度运行人员在工作中使用的工作规程及积累的工作经验 如 变压器事故处理规则之一 如果主保护 瓦斯 差动等 动作 则未查明原因消除故障前禁止送电 母线事故处理规则之一 如果双母线运行时 一条母线故障由于母差动保护动作而停电 则应立即将故障母线所带的负荷倒至运行母线供电 25 二 推理机构 调度运行专家系统采用目标驱动的逆向推理方式 基本思想为 先假设一个目标 然后在知识库中找出那些其后件部分可能导致这个目标为正的规则集 在检查规则集中每条规则的前件部分 如果某条规则的前件中所含有的各条件项均能通过用户的会话得到满足 或者能被用户已经提供的当前数据所匹配 则把规则的结论部分 即目标 加到当前数据库中 从而该目标被证明 否则把规则的条件项作为新的子目标 递归执行上述过程 直到各 与 关系的子目标全