调度自动化概述 PPT课件

1 电网调度自动化概述 员工培训1 1北京清大高科系统控制有限公司 2 绪论 3 电力系统组成 4 火力发电厂 5 水力发电厂 6 大亚湾核电站 7 8 220kV变电所 9 输电线 10 我国电力系统概况 11 0 50 100 150 200 250 300 美 俄 日 中 加 德 中国发电量和装机容量现居世界第二位 建国初期 发电量第25位装机容量第21位2002年均已跃居第2位 GW 350 12 电力系统 网络 的特点 1 电力的传输效率高 环境污染小 电源和负荷可放置在适合之处 2 电能不易大量存储 生产和利用同时完成 协调控制重要 3 规模巨大 横跨几千公里 事故影响大 4 发电机同步运转 机 电 磁相互关联 分析复杂 13 电力传输的特点 电能生产的瞬间平衡发电 输电 配电 用电 多环节的连续性电能传输的快速性地域分布广互联大系统 14 三峡工程 2千万KW 20GW 72GW 26 形成华北 华中 华东 东北 西北 南方六个互联系统最大的是华东 装机 5154万千瓦 占全国16 4 电量 2000亿度 占全国17 6 省级电网 山东 福建 川渝 15 我国电网网架图 大区联网 16 电力系统互联 好处 相互增援 减少备用 时 空差异的互补 水火互补 稳定频率 问题 连锁性事故 经济关系复杂 指挥调度困难 17 美加2003 8 14大停电事故 全停地区 部分停电地区 美东部时间2003年8月14日16时10分 北京时间8月15日4时10分 开始 美国东北部和加拿大电网发生大面积停电事故 殃及美国东北部的密歇根 俄亥俄 纽约 新泽西 麻萨诸塞 康涅狄格等8个州以及加拿大的安大略 魁北克2省 共损失61 800MW负荷 100多座电厂停机 包括22个核电站 停电范围9300多平方公里 受影响区域的人口达5000万 纽约在事故29小时后全面恢复供电 18 19 20 21 22 23 8 14美加大停电 调查组结论 对输电路径下的植被管理不力没能保证系统运行在安全极限内未能及时掌握事故情况并向邻系统通报对运行人员培训不够对系统整体运行情况缺乏整体了解大区电网间信息共享不够EMS SCADA系统未能正常运行系统缺乏足够的备用容量 24 一 电网的分层调度 1 北京清大高科系统控制有限公司的主要用户对象 各级电网调度部门 电力系统运行的基本组成部分 电源 电厂 电网 用户 负荷 电力系统运行的基本模式 发电 升压 输电 降压 负荷发电 厂网分开 发电集团 发电厂 25 一 电网的分层调度 2 电网运行方式 26 一 电网的分层调度 3 电网的分层调度 27 2005年全国联网示意图 直流 直流 交流 28 二 电网调度的发展过程 1 电网调度的职能 调度员监视电网运行了解管辖范围内的每个变电站的运行状态 包括母线电压 线路主变的有功 无功 电流 开关导致状态 确认电网运行正常 控制电网方式通过切换开关 刀闸的位置 分 和 改变电网的运行方式 如将线路 主变投入运行或停运 调节发电机出力 切除用户负荷等 29 二 电网调度的发展过程 2 早期的调度自动化系统电话调度 手工记录 变电站常年有人值班调度员打电话给变电站值班员 获知电网的运行情况 调度员打电话给变电站值班员 下达各种调度命令 变电站值班员根据命令操作开关 刀闸 改变电网的运行方式 30 二 电网调度的发展过程 3 SCADA系统 调度自动化的基础SCADA SupervisoryControlAndDataAcquisitionRTU RemoteTerminalUnit远动终端数据采集 四遥 遥测 遥信 遥控 遥调远动通道 载波 微波 光纤等SCADA软件调度自动化系统软件 31 二 电网调度的发展过程 4 SCADA系统的重要意义SCADA系统的出现 国外1960s 1970s国内1980s 1990s目前已经非常普遍SCADA系统从根本上改变了电网调度的运行模式 使调度员可在计算机上对电网进行调度 对分布在广大范围内的电网进行高效的监视和控制 32 33 东北电网调度大厅 34 河北电网SCADA EMS 35 深圳电网调度室 36 深圳电网调度室 37 吉林电力培训中心DTS 38 SCADA系统典型画面 接线图 39 SCADA系统典型画面 曲线浏览 40 SCADA系统典型画面 报警 41 二 电网调度的发展过程 5 PAS系统 电网分析 科学调度PAS PowerSystemAnalysisSoftware高级应用软件EMS EnergyManagerSystem能量管理系统PAS原理 建立电网模型 对电网进行分析计算以分析计算的结果指导电网调度 与SCADA系统区别SCADA系统 仅为数据信息处理系统 调度员需要自行对数据进行分析 形成调度决策 PAS系统 对电网进行分析计算 计算结果可以辅助调度决策 42 二 电网调度的发展过程 6 电话调度 SCADA系统 PAS系统 眼耳 手脚 大脑 43 三 变电站自动化 概述 变电站以最高的电压等级分类500kV 330kV 220kV 110kV 66kV 35kV 10kV以接线方式分类3 2接线 双母带旁路 单母带旁路 双母 单母双主变 单主变 多台主变 44 新乡变 大型220kV变电站 45 46 47 48 49 典型110变电站一次接线图 50 三 变电站自动化 1 变电站自动化主要功能 数据采集 采集进线 出线 母线 主变 电容器等的有功 无功 电压 电流 温度 档位值 采集开关 刀闸位置 保护压板位置 各种报警信号等等 数据通信 与调度中心进行通信 发送采集数据 接收控制命令微机保护 实现线路 主变 电容器 母线等设备的继电保护 自动装置 实现备自投 低频减载 VQC等自动控制装置 51 调度自动化系统的组成 52 三 变电站自动化 2 集中式变电站自动化系统框图 53 三 变电站自动化 3 集中式下的数据流程 54 三 变电站自动化 4 集中式下的安装组屏 55 三 变电站自动化 5 分层分散式变电站调度自动化 56 三 变电站自动化 6 分布式下的数据流程 57 三 变电站自动化 7 实际的一个量测模块正面 58 三 变电站自动化 8 实际的一个量测模块背面 59 三 变电站自动化 9 实际的一个通信控制器模块正面背面 60 三 变电站自动化 10 实际的一个通信控制器模块正面背面 12345678 IIIIIIII 61 四 远动通信 1 远动的基本概念远动 Telecontrol 就是利用远程通信技术 对远方的运行设备进行监视和控制 以实现远程测量 远程信号 远程控制和远程调节 远程测量 遥测 运用通讯技术传输模拟变量 Analog 的值 远程信号 遥信 对状态信息 Status 如开关位置 报警信号等的远程监视 远程切换 遥控 对具有两个确定状态的运行设备所进行的远程操作 如打开 合上断路器 远程整定 遥调 对具有不少于两个设定值的运行设备进行远程操作 如调整发电机机端电压 62 四 远动通信 2 远动 远程监控 远程 监视 控制 远程 信号 测量 远程 切换 整定 遥信 遥测 遥控 遥调远程监视 远程信号 远程测量远程控制 远程切换 远程整定 远动通信的主要任务是 1 将表征电力系统运行状态的各发电厂和变电站有关的实时信息传送到调度中心 2 把得到控制中心的命令发往发电厂和变电站 其基本任务包括四遥 即遥信 遥测 遥控 遥调 63 四 远动通信 3 数据通信的基本模型 64 四 远动通信 4 电力系统常用通道类型 65 四 远动通信 5 光纤通信 载波通信 66 四 远动通信 6 传输协议RS232 609 9600波特率 bit s TCP IP 网络式RTU传输内容根据远动规约传输遥测 遥信等常见的远动规约如部颁CDT IEC60870 101等 1110101110010000 67 五 调度中心 1 调度室 电网的心脏 68 五 调度中心 2 调度自动化系统 复杂的计算机系统典型的地区电网调度自动化系统 69 五 调度中心 3 前置系统主要功能 与变电站RTU的数据通信单机系统 1 1 实际系统 1 N 70 五 调度中心 4 前置系统 系统实时数据来源 71 五 调度中心 5 服务器系统 数据存储中心主流的服务器平台PC服务器Unix服务器 Sun