调度自动化(第二讲).ppt

2020/5/29,1,电力系统(输配电网)调度自动化,主讲人：Email:liuqihuifei,2020/5/29,2,内容提要,1互联电力系统及其状态控制2电力系统运行目标与调度自动化概述3电网调度的组织结构4调度自动化系统的基本构成5典型案例,2020/5/29,3,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。,第一部分：互联电力系统及其状态控制,2020/5/29,4,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,2020/5/29,5,三峡工程：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,2020/5/29,6,我国电网网架图,大区联网,2020/5/29,7,电力系统互联好处与问题,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,2020/5/29,8,电力系统运行状态,正常运行状态警戒状态紧急状态系统崩溃恢复状态,2020/5/29,9,正常运行状态(满足负荷要求，有一定的安全储备),警戒状态(预防性控制),恢复状态(重新并列)恢复对用户供电,紧急状态(紧急控制),系统崩溃(切机、切负荷、断开线路),储备系数减小或干扰频率增大,由于外界干扰使电压频率潮流越限,解列,安全,不安全,危险,系统解列,2020/5/29,10,电力系统的三道防线,1,2,3,2020/5/29,11,2020/5/29,12,2020/5/29,13,2020/5/29,14,2020/5/29,15,2020/5/29,16,1.一次能量系统和二次信息系统,一次能量系统,第二部分：电力系统运行目标与调度自动化概述,2020/5/29,17,二次信息系统（神经中枢）:对一次系统的保护、控制、调度、管理,信息的采集,传输,加工,控制,2020/5/29,18,2现代电力系统运行的3大目标安全、优质、经济,安全、稳定、可靠地运行供电质量优良系统运行经济,2020/5/29,19,安全、稳定、可靠地运行,一般地，电力系统事故造成的损失巨大尽可能地避免事故事故情况下保证系统稳定（不崩溃）减少事故损失，尽快恢复供电提高持续供电能力,2020/5/29,20,供电质量优良,频率合格调整机组出力保证频率49.8Hzf50.2Hz电压合格调节机组无功，变压器分接头，电容器等保证电压VminVVmax三相平衡；谐波含量低；电压的波动与闪变幅度小；,2020/5/29,21,系统运行经济,机组组合，机组出力的经济分配；减少燃料消耗；合理安排水电发电计划，减少火电发电成本；减少网络损耗；电力市场环境下，电力企业效益最大化，用户利益最大化；双赢,2020/5/29,22,手段1继电保护和安全自动装置,继电保护：毫秒级；安全自动装置：自动调频、调压自动同期备用电源自投连切机组快关汽（水）门消弧线圈自动投切,3.实现电力系统运行目标的手段,2020/5/29,23,手段2调度自动化系统,提高调度自动化水平（秒到分钟级）调节机组出力抽水蓄能削峰填谷设备的投切所谓调度：控制电力系统的运行方式,2020/5/29,24,2020/5/29,25,4.调度自动化技术的历史发展,早期系统,简单，规模小，就地控制靠电话,远动技术,(telecontrol),计算机技术,计算机技术，通讯技术（微波，光纤，卫星通讯，GPSGlobalPositioningSys)控制理论（最优控制，智能控制等）结合,2020/5/29,26,我国调度自动化系统的发展,5060年代，远动70年代末，国产计算机80年中期，四大电网调度自动化系统引进90年代，我国自己开发调度自动化系统目前的状况,2020/5/29,27,单纯的安全控制,质量+经济,预防、紧急、恢复控制,综合，分层，分布，相互协调，自适应，鲁棒，智能化,2020/5/29,28,广域测量系统带来新契机（WAMSWide-AreaMeasurementSystem）,主站,通信网,(PhasorMeasurementUnit),2020/5/29,29,职能：电力生产的指挥控制中心根据国务院颁布的电力调度管理条例行使准军事化的管理职权,第三部分：电网调度的组织结构,2020/5/29,30,中国的5-层调度结构,6,29,330,2000,2020/5/29,31,电力系统的分层控制,五级分层调度管理国家调度控制中心国调大区电网调度控制中心网调省电网调度控制中心省调地市电网调度控制中心地调县级电网调度控制中心县调调度基本原则：统一调度，分级管理，分层控制,2020/5/29,32,电网监控与调度自动化在电力系统中的地位和作用,信息就地处理系统继电保护、低频减载、励磁自动调节系统信息集中处理系统RTU、SCADA、EMS两者互相补充，不能相互替代,2020/5/29,33,国调,县调,网调,省调,地(市)调,枢纽变电站、换流站,枢纽变电站、换流站,变电站,变电站,变电站,特大型电厂,直属电厂,省属电厂,市属电厂,县属电厂,收集各大区网省网信息，监视重要监测点运行工况并统计分析制作报表进行大区互联系统的各种计算，校核计算结果正确性并向下传达处理有关信息，参与规划及各种指标制定和审查，做中、长期安全经济运行分析,负责跨省网的超高压线路安全运行，按规定的发用电计划及监控原则进行管理，提高电能质量和运行水平,网调的具体任务包括实现电网的数据采集和监控、经济调度以及有实用效益的安全分析进行负荷预计，制定开停机计划和水火电经济调度的日分配计划，闭环或开环的指导自动发电控制省(市)间和有关大区电网的供/受电量计划编制和分析进行潮流、稳定、短路电流及离线或在线的经济运行分析计算，通过计算机数据通信校核各种分析计算结果的正确性并上报、下传。进行大区电网继电保护定值计算及其调整试验大区电网中系统性事故的处理大区电网系统性的检修计划安排。统计、报表及其它业务,2020/5/29,34,国调,县调,网调,省调,地(市)调,枢纽变电站、换流站,枢纽变电站、换流站,变电站,变电站,变电站,特大型电厂,直属电厂,省属电厂,市属电厂,县属电厂,负责省内电网的安全运行监控、操作、事故处理和无功/电压调整,并按照规定的发电计划及监控原则进行管理，提高电能质量和运行水平,实现电网的数据采集和监控、经济调度以及有实用效益的安全分析进行负荷预测，负责省网的安全运行，编制省网的运行方式，制定开停机计划和水火电经济调度的日分配计划和设备检修计划并下发，闭环或开环的指导自动发电控制。地区间和有关省网的供/受电量计划编制和分析进行潮流、稳定、短路电流及离线或在线的经济运行分析计算，通过计算机数据通信校核各种分析计算结果的正确性并上报、下传。,2020/5/29,35,国调,县调,网调,省调,地(市)调,枢纽变电站、换流站,枢纽变电站、换流站,变电站,变电站,变电站,特大型电厂,直属电厂,省属电厂,市属电厂,县属电厂,负责区内的运行监视，遥控、遥调操作、事故处理和无功/电压调整，与省调和县调交换实时信息。负责所辖地区的用电负荷管理及负荷控制,监控110KV以下等级电网指挥系统的运行和倒闸操作。充分发挥本系统的发供电设备能力，保证系统的安全运行和对用户的连续供电。合理安排运行方式，在保证电能质量的前提下，使本系统在最佳方式下运行,2020/5/29,36,调度中心,2020/5/29,37,分区分级调度,2020/5/29,38,东北电网调度大厅,2020/5/29,39,2020/5/29,40,河北电网SCADA/EMS,2020/5/29,41,深圳电网调度室,2020/5/29,42,深圳电网调度室,2020/5/29,43,吉林电力培训中心DTS,2020/5/29,44,1按功能,变电站自动化(综自站)配电网管理系统(DMS)DA，GIS，配电网重构，MIS，DSM需方管理能量管理系统(EMS)数据采集和监控(SCADA)自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC)电力系统状态估计(StateEstimator)安全分析(SecurityAnalysis)调度员模拟培训系统(DTS),第四部分：调度自动化系统的基本构成,2020/5/29,45,远动终端(RTU,SCADA),“四遥”功能遥测：远程测量。采集并传送运行参数，包括各种电气量和负荷潮流等。遥信：远程信号。采