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1、第十六讲 电网监控与调度自动化,主讲人：肖仕武,North China Electric Power University,page2,2023/10/20,第一章 电网监控与调度自动化概述,North China Electric Power University,page3,2023/10/20,第一节 电力系统运行及监控与调度自动化,电力系统运行状态,电网监控与调度自动化在电力系统中的地位和作用,电力系统的分层控制,调度自动化系统及数据网络的安全防护,North China Electric Power University,page4,2023/10/20,电力系统运行状态,正常运行状
2、态,警戒状态,紧急状态,系统崩溃,恢复状态,North China Electric Power University,page5,2023/10/20,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,North China Electric Power University,page6,2023/10/20,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
3、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,North China Electric Power University,page7,2023/10/20,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,调度基本原则：统一调度，分级管理，分层控制,县级电网调度控制中心县调,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
4、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
5、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,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/
6、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。,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
7、运行,North China Electric Power University,page11,2023/10/20,电网调度的基本原则,统一调度,分级管理,分层控制,North China Electric Power University,page12,2023/10/20,调度自动化系统的发展,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应用,4 调度自动化系统数据网络的建立,North China Electric Power University,page13,2023/10/20,世界上典型的调度管理模式,统一电网，统一调度我国和世界上主要国家电网的组织
8、形式,联合电网，统一调度PJM公司的组织形式,联合电网，联合调度北美等少数地区的组织形式,North China Electric Power University,page14,2023/10/20,第二节 电网监控与调度自动化系统的结构及功能,自动化系统的结构,电网监控与调度自动化系统的基本功能,电网监控与调度自动化系统又称为信息集中处理的自动化系统，可以通过设置在各发电厂和变电站的远动终端（RTU）采集电网运行的实时信息，对电网的运行状态进行安全性分析、负荷预测以及自动发电控制、经济调度控制等。,North China Electric Power University,page15,2
9、023/10/20,第二节 电网监控与调度自动化系统的结构及功能,电力系统调度的主要任务：,（1）保证供电的优良质量保证有功功率与无功功率的平衡，使系统频率和各母线电压保持在额定值附近。合理的系统运行方式安排，对发电机、线路及其他设备的合理检修计划。,（2）保证系统运行的经济性合理的调度方案。考虑系统全局，保证必要的安全水平，合理安排备用容量分布，确定主要机组的出力范围。,North China Electric Power University,page16,2023/10/20,North China Electric Power University,page16,电力系统调度的主要任务
10、：,（3）保证较高的安全水平-选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式采用预想事故的方法，对于一个正在运行的系统根据规定预想几个事故，然后进行分析计算，如果事故后果严重则应选用其他的运行方式。,（4）保证提供强有力的事故处理措施调度人员采用强有力的事故处理措施，调度整个系统，使对用户的供电尽快恢复。,North China Electric Power University,page17,2023/10/20,调度自动化系统的结构和功能,电网调度自动化系统：包括控制中心、主站系统、厂站端(RTU)和信息通道四大部分。根据所完成功能的不同，可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、
11、信息处理子系统和人机联系子系统。主要功能包括：数据采集和控制（SCADA）、发电自动控制（AGC）、经济调度运行（EDC）、电网静态安全分析（SA）以及调度员培训模拟（DTS）在内的能量管理系统。,North China Electric Power University,page18,2023/10/20,自动化系统的结构,信息采集和命令执行系统(RTU),信息传输子系统,信息的采集处理和控制子系统,人机联系子系统,North China Electric Power University,page19,2023/10/20,自动化系统的结构,North China Electric Pow
12、er University,page20,2023/10/20,远动终端RTU,“四遥”功能,1 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。,2 遥信：远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息,3 遥控：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸,4 遥调：远程调节。接受并执行遥调命令，调节发电机输出功率,North China Electric Power University,page21,2023/10/20,信息传输子系统,模拟传输系统,数字传输系统,North China Electric Power University,page22,2023/10/20,调
13、度自动化系统的结构,North China Electric Power University,page23,2023/10/20,二、电网调度自动化系统的基本功能,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(State Estimator)安全分析(Security Analysis)调度员模拟培训系统(DTS),电网调度自动化必须具有2个功能：（1）电力系统监控系统（SCADA）（2）具有协调功能电网调度自动化系统也称为能量管理系统（EMS）,North China Electric Power University,page24,2023/10/20,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,North China Electric Power University,page25,2023/10/20,复习题,电力系统运行状态有几种，各种运行状态的特征是什么？相互是如何转换的。电力系统控制如何分层，为什么要实行统一调度。调度自动化系统有哪些子系统组成？各完成什么任务？调度自动化系统的功能有哪些？对应的分析与控制对象是什么？,
