调度数据网 功率预测 控制系统教材

第三讲

调度数据网

功率预测、控制系统大规模联合电网综合利用水力、火力、核能等发电能源，以解决能源资源与负荷分布地域间的不平衡。利用时差和季节错开负荷高峰，减少总的装机容量。

采用大容量机组，节省投资和运行费用。

发生故障时不同电网间可以互相支援。

我国目前的电网状况

特点：大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制装机容量超过2000MW电网11个已形成500KV主网架结构1990年华中与华东实现非同期联网（±500KV直流输电线）电网结构大大改善省调以上调度自动化系统已实用化电力专用通信网形成东北电网辽宁吉林黑龙江装机容量35943.9MW华北电网北京天津河北山西内蒙古自治区装机容量40716.2MW年发电量1922.35亿KWh

华东电网上海江苏浙江安徽装机容量41986.4MW年发电量2268.9亿KWh

华中电网河南湖北湖南江西装机容量43365.4MW年发电量1673.22亿KWh南方联营电网广东广西云南贵州西北电网陕西甘肃青海宁夏自治区

装机容量18021.9MW年发电量736.14亿KWh

福建电网装机容量9657.4MW年发电量356亿KWh山东电网装机容量18017.8MW年发电量912.05亿KWh四川电网大规模联合电网运行的重大问题电能质量

电压、频率、波形经济性一次能源调配、机组起停、传输损耗可靠性

减少系统事故电力系统调度控制的基本任务保障电网安全、稳定、正常运行和对电力用户安全可靠供电。保证电能质量，保持频率、电压、波形合格。按照公平、公正的原则合理安排发电，实现发电资源的优化利用。调度自动化的发展 局部→子系统→管理系统 经典控制理论→现代控制理论→电力市场经济理论阶段

调度自动化的发展40年代：出现模拟屏，直观展示系统状态50年代：布线逻辑的远动装置及机电式的调频装置实现自动发电控制（AGC）60年代：利用数字计算机实现电力系统经济调度70年代：经济调度转移为安全调度，电网SCADA（数据采集与监视控制系统）系统出现80年代：电网自动调频和有功功率经济分配的装置和自动调节系统和SCADA系统结合，成为SCADA/AGC—EDC系统（配电管理系统）90年代：增加电网高级应用软件（PAS）形成能量管理系统（EMS）及电力调度管理系统OMS调度自动化的发展

能量管理系统是电力系统监控与控制的硬件以及软件的总称，主要包括数据采集与监控（SCADA）、自动发电控制与经济调度控制（AGC/EDC）、电力系统状态估计与安全分析（SE/SA）调度员模拟培训（DTS）等。

电力系统已经成为一个CCCPE的统一体，即计算机（computer）、控制(control)、通信(communication)和电力电子(powerelectronics)的产生、输送、分配装置以及电力电子装置。

电网的分级调度与管理

电力系统电压等级220kv～500kv

超高压电网。构成大区电网的骨架和大区电网间的联络线110kv～220kv

输电网。构成复杂的输电网络，在各地区间传输电能35kv～110kv 供电网。由枢纽变电站送电到靠近负荷区的本地变电站10kv

配电网。本地变电站送电到居民区的杆上变压器或配电室分级调度

《电网调度管理条例》明确，调度机构分为五级即国家调度机构跨省、自治区、直辖市调度机构省、自治区、直辖市级调度机构省辖市级调度机构县级调度机构

目前我国已建立了较完备的五级调度体系，分别是国家电力调度通信中心，简称国调；东北、华北、华东、华中、西北、南方电力调度通信中心，简称网调；各省（直辖市、自治区）电力调度通信中心，简称省调；还有270个地调和2000多个县调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中心的基本任务国家调度中心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、提供电能情况。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。作中、长期安全、经济运行分析，并提出对策。

各级调度中心的基本任务大区网局调度中心实现电网的数据收集和监控、经济调度和安全分析。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。省(市)间和有关大区网的供受电量的计划编制和分析。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，通过计算机通信校核各种分析计算的正确性并上报下传。各级调度中心的基本任务省级调度中心实现电网的数据收集和监控。必须对电网中的开关状态，电压水平，功率进行采集计算，进行控制和经济调度。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，编制地区间和省间有关网的供受电量的计划，闭环或开环指导自动发电控制。进行记录如功率总加，开关变位，存档和制表打印。

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。各级调度中心的基本任务地区调度中心采集当地网的各种信息，进行安全监控。进行有关站点（直接站点和集控站点）的远方操作，变压器分接头调节，电力电容器的投切等。用电负荷的管理。各级调度中心的基本任务县级调度中心根据不同类型实现不同程度的数据采集和安全监视功能。有条件的县调可实现机组起停、断路器远方操作和电力电容器的投切。有条件的可实现负荷控制。向上级调度发送必要的实时信息。

电力系统调度自动化系统的基本结构

五个子系统数据采集和控制执行系统数据传输系统数据处理系统运行状态分析和控制系统人机界面电力系统数据采集和控制执行系统数据传输系统数据处理系统运行状态分析和控制系统人机界面电力系统调度数据网及计量设备

1设备规范

1.1本站调度数据网络节点设备配备一台路由器和两台交换机,安全隔离装置配置两台纵向认证加密装置。目的是用来接入生产控制信息。设备拓扑图如下：调度数据网拓扑图1.1.1纵向认证加密装置为本地生产控制系统提供一个网络屏障，实现数据传输的机密性、完整性保护，类似包过滤防火墙的功能。1.1.2路由器用于建立与调度端的通信路由，并进行业务划分（目前划分为两类：实时业务，目前主要是远动信息，非实时业务，目前主要是电量信息及功率预测信息）；1.1.3交换机用于业务接入，实时数据和非实时数据分别通过各自的交换机接入数据网。1.2本站一套电能量远方终端用于采集电量信息，并转发调度，接入4块电度表，分别是312、313及出线两块关口表。1.3设备型号及规范序号名称及型号规格数量1接入层路由器Cisco2800seriesa）模块化结构；b）支持闪存；c）支持以下的端口：USB端口2个，FE端口2个，E1接口2个；控制台端口1个，辅助端口1个e）处理能力：≥300Kpps；内存容量≥256Md)电源AC220V2A1台2接入局域网交换机CiscoC356024个以太网10/100端口，2个SFP千兆位以太网端口2台3电力专用纵向加密认证装置NetKeeper-2000a）双电源b）1个console口用于对加密网关进行监控