电力系统自动化-final

电力系统自动化电力系统统自动化化的基本任务务目标：安全、优优质、经经济保障电网网安全、、稳定、、正常运运行和对对电力用用户安全全可靠供供电。保证电能能质量，，保持频频率、电电压、波波形合格格。按照公平平、公正正的原则则合理安安排发电电，实现现发电资资源的优优化利用用。电力系统统简图：：电力系统统自动化化的内容容：调度自动动化发电厂自自动化；；变电站站自动化化；调度度自动化化；配电电网自动动化配电网自自动化调度自动动化与配电网自自动化的关系能量管理理系统（EnergyManagementSystem）配电管理理系统（DistributionManagementSystem）一般认为为，配电电管理系系统（DMS）和电网网调度自自动化的的能量管管理系统统（EMS）处于同同一层次次的。二二者不同同之处是是EMS涉及发、、输电系系统，DMS是管理配配电系统统。电力系统统自动化的发展局部→子系统→管理系统统经典控制制理论→现代控制制理论→电力市场场经济理理论阶段段调度自动动化的发展调度自动动化的发发展历程程：40年代：出出现模拟屏，直观展展示系统统状态50年代：布布线逻辑辑的远动动装置及及机电式式的调频频装置实实现自动动发电控控制（AGC）60年代：利利用数字字计算机机实现电电力系统统经济调度度（EDC）70年代：经经济调度度转移为为安全调调度，电电网SCADA系统出现现80年代：电电网自动动调频和和有功功功率经济济分配的的装置和和自动调调节系统统和SCADA系统结合合，成为为SCADA/AGC——EDC系统90年代：增增加电网网高级应应用软件件（PAS）形成能量量管理系系统（EMS）配电自动动化的发展配电网自自动化技技术的发发展历程程：上世纪70年代，故障自动动隔离(馈线自动动化FA)、对用户户的远程程自动抄表表(AMR)；上世纪80年代初期，负荷控制制技术（（LCM）。但由于于技术限限制，无无法形成成完整的的计算机机网络控控制系统统；上世纪80年代后期，将配网网单项自动动化通过网络络联系起起来。建建立在计算机技术、通信技术和分布式实时网络络基础上上。其它发展展：PAS软件，配配网的地理信息息系统（AM/FM///GIS）1调度自动动化功能：电电能调度度任务：1预测负荷荷；2编制发电电计划；；3倒闸操作作；4经济调度度；5事故处理理配备的设设备：监监视设备备；操作作设备宁夏电网网调度监监视总表表电网调度度自动化化系统的的功能：：监视控制制与数据据采集功功能（SCADA）；状态估计计功能（（SE）；网络拓扑扑分析功功能（NTA）；*************************************************自动发电电控制功功能(AGC)；经济调度度控制功功能(EDC)；安全分析析功能（（SA）；最优潮流流（OPF）；自动电路路恢复（（ACR）负荷预测测功能（（LF）；调度员仿仿真培训训功能（（DTS）。电力系统统调度自动动化系统的基基本结构构电网调度度自动化化系统构构成····信道信道发电厂调制和解解调器通信设备备运行状态态和参数控制和调调节命令电力设备备自动装置置RTU变电站调制和解解调器通信设备备运行状态态和参数控制和调调节命令电力设备备自动装置置RTU调制和解解调器调度中心心通信设备备调度计算算机系统统人机联系系设备调度计算算机系统统远动系统统电力系统统显示器、打印机、鼠标等主计算机前置机RTUNRTU1RTU2···模拟屏调度计算机单机系统配置图RTUNRTU1RTU2···调度计算机双机系统配置图显示器、打印机、鼠标等主计算机前置机主计算机前置机显示器、打印机、鼠标等2发电厂、、变电站站自动化化发电厂功能：电电能产生生控制任务务：频率率/有功控制制；电压压/无功控制制配备的设设备：调调速器；；自动励励磁调节节装置变电站功能：电电能变换换控制任务务：有功功（负荷荷）控制制；电压压/无功控制制配备的设设备：低低频减负负荷控制制；电压压无功控控制（VQC）发电厂、、变电站站自动化化系统的的功能：：一继电电保护功功能变电站综综合自动动化系统统中的微微机继电电保护主主要包括括输电线线路保护护、电力力变压器器保护、、母线保保护、电电容器保保护、小小电流接接地系统统自动选选线、自自动重合合闸。二监视视控制功功能（SCADA功能）1实时数据据采集与与处理，，包括模模拟量、、开关量量、脉冲冲量及数数字量等等；2运行监视视功能3故障录波波与测距距功能；；4事故顺序序记录与与事故追追忆功能能；5控制及安安全操作作闭锁功功能6数据处理理与记录录功能三自动控制制装置的的功能1频率、有有功控制制；2电压、无无功控制制；3低频减负负荷控制制；4备用电源源自投控控制四远动动及数据据通信功功能变电站综综合自动动化的通通信功能能包括系系统内部部的现场场级的通通信和自自动化系系统与上上级调度度的通信信两部分分。发电厂、、变电站站综合自动动化系统的基基本结构构分层分布布式变电站自自动化系系统分布式变电站自自动化系系统3电力系统统数据通信信基本概念念远动通信信远动（TeleControl)的定义远动，就就是利用用远程通信信技术，对对远方的运运行设备备进行监视和控制，以实现现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节。远动通信信远动的任任务将表征电电力系统统运行状状态的各各发电厂厂和变电电站有关关的实时时信息采采集到调调度控制制中心把得到控控制中心心的命令令发往发发电厂和和变电站站遥信、遥遥测、遥遥控、遥遥调、遥视远动通信信的基本本结构数字通信信模型通信基本本概念数字通信信传输信道道数字通信信网差错控制制传输方式式同步方式式通信规约约4配电网功能：电电能分配配任务：用用户负荷荷控制；；电压/无功控制制；抄表表配备的设设备：负负荷控制制系统；；电压无无功控制制设备；；远程自自动抄表表系统配电网自自动化系系统的功功能：监视控制功能能：配电电网的SCADA功能故障控制制(即保护功能)：馈线自自动化(FA))电能质量量控制：电压控控制、频频率控制制线路损耗耗控制：优化控控制用户负荷荷控制及需方用用电管理理(DSM)远程自动动抄表计费系统统(AMR)配电网的的地理信息息系统（AM/FM/GIS）配电网自自动化系统结构构FTUTTURTU抄表集中器配电子站配电子站配电自动化子中心成套系统配电自动化子中心成套系统配电GIS系统客户呼叫服务系统电量计费系统配电自动化总控中心成套系统第四层第三层第二层第一层配电自动动化系统统的结构构5电网的分分级调度度与管理理电力系统统电压等等级220kv～500kv超高压电电网。构成大大区电网网的骨架架和大区区电网间间的联络络线110kv～220kv输电网。构成复复杂的输输电网络络，在各各地区间间传输电电能35kv～110kv供电网。由枢纽纽变电站站送电到到靠近负负荷区的的本地变变电站10kv配电网。本地变变电站送送电到居居民区的的杆上变变压器或或配电室室分级调度度《电网调度度管理条条例》明确，调调度机构构分为五五级即国家调度度机构跨省、自自治区、、直辖市市调度机机构省、自治治区、直直辖市级级调度机机构省辖市级级调度机机构县级调度度机构我国国网网公司的的五级调调度体系系，分别别是国家电力力调度通通信中心心，简称称国调；；东北、华华北、华华东、华华中、西西北电力力调通中中心，简简称网调调；各省（直直辖市、、自治区区）电力力调度通通信中心心，简称称省调；；还有270个地调和和2000多个县调调南方电网网和国家家电网的的关系国家调度中心网局调度中心地区调度中心省级调度中心县级调度中心直属电厂地方电厂省属电厂直属变电站地方变电所变电所省属变电站各级调度度中心的的基本任任务国家调度度中心在线收集集各大区区网和有有关省网网的重点点测点工工况和全全国电网网运行状状况，作作统计分分析、生生产报表表、提供供电能情情况。进行大区区互联系系统的潮潮流、稳稳定、短短路电流流及经济济运行计计算，通通过计算算机通信信，校核核计算的的正确性性，并向向下一级级传送。。作中、长长期安全全、经济济运行分分析，并并提出对对策。总结：管辖若干干网调；掌握全国国发电量量及负荷荷，协调调大区级级的功率率传输，，了解各各大区电电力系统统的安全全状况。。各级调度度中心的的基本任任务大区网局局调度中中心实现电网网的数据据收集和和监控、、经济调调度和安安全分析析。进行负荷荷预测，，制定开开停机计计划、水水火电经经济调度度日分配配计划，，闭环或或开环指指导自动动发电控控制。省(市)间和有关关大区网网的供受受电量的的计划编编制和分分析。进行潮流流、稳定定、短路路电流及及离线或或在线的的经济运运行分析析计算，，通过计计算机通通信校核核各种分分析计算算的正确确性并上上报下传传。总结：管辖若干干省调及及大型电电厂和500kV，330kV变电站；；维持系统统的频率率，执行行水火电电联合调调度计划划和调峰峰，保证证全系统统的稳定定与安全全。各级调度度中心的的基本任任务省级调度度中心实现电网网的数据据收集和和监控。。必须对对电网中中的开关关状态，，电压水水平，功功率进行行采集计计算，进进行控制制和经济济调度。。进行负荷荷预测，，制定开开停机计计划、水水火电经经济调度度日分配配计划，，编制地地区间和和省间有有关网的的供受电电量的计计划，闭闭环或开开环指导导自动发发电控制制。进行记录录如功率率总加，，开关变变位，存存档和制制表打印印。进行潮流流、稳定定、短路路电流及及离线或或在线的的经济运运行分析析计算，，通过计计算机通通信校核核各种分分析计算算的正确确性并上上报下传传。总结：管辖若干干地调及及中小型型电厂和和220kv变电站；；保证省属电力系统统的安全全和经济济运行，，保证电电能质量量，执行行自动发发电控制制，实行行安全分分析和安安全控制制。各级调度度中心的的基本任任务地区调度度中心采集当地地网的各各种信息息，进行行安全监监控。进行有关关站点（（直接站站点和集集控站点点）的远远方操作作，变压压器分接接头调节节，电力力电容器器的投切切等。用电负荷荷的管理理。总结：管辖若干干县调、、配电控控制中心心和110kV及以下的的变电站站；对地地区电力力系统实实行监视视和控制制，用电电负荷的的管理以以及电压压和无功功功率的的优化运运行。各级调度度中心的的基本任任务县级调度度中心根据不同同类型实实现不同同程度的的数据采采集和安安全监视视功能。。有条件的的县调可可实现机机组起停停、断路路器远方方操作和和电力电电容器的的投切。。负荷分配配、负荷荷控制。。向上级调调度发送送必要的的实时信信息。总结：县级则主主要是分分配负荷荷和负荷荷控制。。6电力系统统的运行行状态等式约束束系统中发发出的总总有功、、无功任任何时候候同系统统中的有有功、无无功负荷荷（包括括线损））相平衡衡。不等式约约束涉及安全全运行的的参数应应处于允允许范围围内。五种运行行状态正常状态态警戒状态态紧急状态态系统崩溃溃恢复状态态正常运行状态（满足负荷需求，进行经济运行）安全恢复状态（重新并列，恢复对用户供电）警戒状态（预防性控制）系统崩溃（切机、切负荷、断开线路）紧急状态（紧急控制）储备系数减小或干扰概率增大不安全危险系统解列系统保持原状解列切负荷超越不等式约束条件为什么要要联网？？减少备用用容量。故障