电气综合自动化课件第一章概述

第一章概述主要内容电力系统运行及监控与调度自动化1电网监控与调度自动化系统的结构与功能2第一节电力系统运行及监控与调度自动化一、电力系统运行状态1、电力系统运行的基本要求保证供电电能质量保证系统较高的安全水平提高系统运行经济性尽可能减小对生态环境的有害影响正常运行状态警戒状态紧急状态恢复状态系统崩溃安全不安全危险解列储备系数减小或干扰概率增大由于外界干扰使电压、频率、潮流越限系统保持原状系统解列电力系统的各种运行状态电力系统运行状态正常运行状态功率平衡频率、电压在允许范围内设备不过负荷足够的安全储备经济运行正常→警戒状态负荷变动单向调节累积安全储备减少运行参数临界抗干扰能力下降警戒→正常状态静、动态稳定分析调节发电机功率调整负荷改变运行方式警戒→紧急状态严重干扰

短路、机组停机参数越限

电压越限

频率越限

设备过负荷紧急→警戒状态告警紧急控制

事故预案

紧急→系统崩溃未及时采取措施系统失稳

系统解列

切发电机

切除负荷维持子系统控制

维持区域供电系统崩溃→恢复机组启动黑启动恢复供电

系统并列

电力系统自动化系统基本构成

信息就地处理系统就地、分散配置控制、保护

信息集中处理系统信息采集、通信、远方控制

二、电网监控与调度自动化在电力系统中的地位与作用

信息就地处理系统继电保护自动装置同步发电机并列装置电压、无功自动调节装置频率及有功功率自动调节装置低频自动减负荷装置故障测距、小接地选线备用电源自投入自动重合闸

信息集中处理系统变电所发电厂调度中心变电所发电厂变电所发电用电输电变电配电RTUDTUFTU数据采集和传输应用服务器电网调度

信息集中处理系统信息采集和命令执行子系统信息传输子系统信息的收集、处理和控制子系统人机联系子系统

电力系统自动化系统基本构成信息就地处理系统---局部、事后信息集中处理系统---全局、预想、事前处理

互相补充不能替代三、电力系统分层控制1、我国电网的构成

2002年我国对各电网公司重新进行了划分、整合，将电网划分为6大电网，并成立两个国有独资有限责任公司，对6大电网进行管理。这两个公司为：

国家电网公司(StateGridCorporationofChina,英文缩写：SGCC)

东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网

南方电网公司(ChinaSouthernPowerGridCo.,Ltd.，缩写CSG）。

南方电网属南方电网公司

西藏南方电网华中电网华东电网西北电网华北电网东北电网辽、吉、黑、蒙东北京、天津、河北、山西、山东、蒙西上海、安徽、江苏、浙江、福建陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆广东、广西、云南、贵州、海南南方电网河南、湖北、湖南、江西、四川、重庆新疆西藏南方电网华中电网华东电网西北电网华北电网东北电网国网公司区域电网互联格局2006年8月全疆实现互联灵宝直流葛南直流龙政直流宜华直流500千伏辛洹线500千伏高姜双回线江城直流三、电力系统分层控制信息调度令2、国家电网调度结构五级分层调度管理1、国家级调度机构（国调）：这是我国电网调度的最高级。在该中心中，通过计算机数据通信网与各大区的控制中心相连接，协调确定各大区网间的联络潮流和运行方式，监视、统计和分析全国的电网运行情况。(1)在线收集各大区网和有关省网的重点测点工况和全国电网运行状况，作统计分析、生产报表。(2)进行大区互联系统的潮流、稳定、短路电流及经济运行计算，通过计算机通信，校核计算的正确性，并向下一级传送。(3)作中、长期安全、经济运行分析，并提出对策。2、大区级调度（网调）按统一调度、分级管理的原则，负责跨省大电网超高压线路的安全运行并按规定的发供电计划和监控原则进行管理，提高电能质量和经济运行水平。(1)实现电网的数据收集和监控、经济调度和安全分析。(2)进行负荷预测，制定开停机计划、水火电经济调度日分配计划，闭环或开环指导自动发电控制。(3)省(市)间和有关大区网的供受电量的计划编制和分析。(4)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，通过计算机通信校核各种分析计算的正确性并上报下传。（5）进行大区电网继保定值计算及调整试验（6）大区电网中系统性事故处理（7）大区电网系统性的检修计划安排（8）统计、报表及其他业务3、省级调度（省调）负责省网的安全运行监控、操作、事故处理和无功/电压调节，并按规定的发供电计划和监控原则进行管理，提高电能质量和经济运行水平。实现电网的数据收集和监控、经济调度以及有实用效益的安全分析。(2)进行负荷预测，负责省网的安全运行、编制省网运行方式，制定开停机计划、水火电经济调度日分配计划和设备检修计划并下发，闭环或开环指导自动发电控制。(3)地区间和有关省网的供/受电量计划的编制和分析(4)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，通过计算机通信校核各种分析计算的正确性并上报下传。4、地区调度（地调）负责区内运行监视、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既符合控制5、县级调度（县调）主要控制10KV及以下城镇、农村电网的运行（1）指挥系统的运行和倒闸操作（2）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连续供电（3）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。3、我国电网调度的基本原则统一调度、分级管理、分层控制在形式上，统一调度表现在调度业务上，下级调度必须服从上级调度的指挥。分级管理：是指根据电网分层的特点，为明确各级调度的责任和权限，有效地实施统一调度，有各级电网调度机构在其调度管理范围内具体实施电网调度管理的分工。电网运行的统一调度、分级管理是一个整体，统一调度以分级管理为基础，分级管理是为有效实施统一调度。分层控制是与电力系统的调度组织结构（一般是分层的）相适应，可提高系统可靠性，改善系统响应四、电力系统调度自动化系统的发展（一）发展1、早期阶段2、远动技术的应用3、以计算机技术为基础的调度自动化技术的应用4、调度自动化系统数据网络的建立（二）世界上典型的调度管理模式主流模式1、统一电网、统一调度包括两个层次的统一⑴局部电网的管理统一、调度统一：电网运行的基本模式⑵国家电网的管理统一、调度统一：电网运行的先进组织模式2、联合电网、统一调度是电网所有权与调度权分离的电网运行组织形式。3、联合电网、联合调度特点：无专设调度结构或只有形同虚设的调度结构。第二节电网监控与调度自动化系统的结构与功能一、自动化系统的结构1、以计算机为核心的电网调度自动化系统的框架结构厂站设备信息采集与发送命令执行信息传输信息接收信息发送信息处理人机联系调度自动化主站系统电网监控与调度自动化系统基本结构：信息采集和命令执行子系统指设置在发电厂和变电站中的远动终端。与主站配合实现四遥功能。在遥测方面：主要功能是采集并传送电力系统运行的实时参数，如发电机功率、母线电压、系统中的潮流、P和Q、线路电流、电能量以及事故追忆等；在遥信方面：主要功能是采集并传送继电保护的动作信息、断路器的状态信息、形成事件顺序记录等；在遥控方面：主要功能是接收并执行从主站发送的遥控命令，并完成对断路器的分合闸操作；在遥调方面：主要功能是接收并执行从主站发送的遥调命令，调整发电机的有功功率和无功功率等。信息传输子系统模拟传输系统数字传输系统信息的收集、处理和控制子系统人机联系子系统二、电网监控与调度自动化系统的基本功能变电站自动化配电网管理系统（DMS）

﹡DA、GIS、配电网络重构、MIS、DSM等能量管理系统（EMS）

﹡数据采集和监控（SCADA）

﹡自动发电控制（AGC）﹡电力系统状态估计（SE）﹡安全分析（SA）﹡调度员模拟培训（DTS）发电厂输电线高压变电站配电网用户能量管理系统（EMS）配电管理系统（DMS）AGC调度自动化配电SCADA需方管理电力系