EMS能量管理系统简介课件

1、Department of Electrical Engineering 能量管理系统能量管理系统 一、电网调度涉及到的主要工作及相关课程 发电机控制发电机控制 变压器运行变压器运行 电网结构分析电网结构分析 潮流计算潮流计算 电力系统故障分析和计算电力系统故障分析和计算 继电保护继电保护 主要工作主要工作 方式方式 保护保护 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 电力系统稳定电力系统稳定 频率及其调整频率及其调整 电压及其调整电压及其调整 电力系统运行操作电力系统运行操作 电力系统经济调度电力系统经济调度 电网调度自动化电网调度自动化 主要工作主要工作 运行运行 -自动化自动化 电力

2、系统内部过电压电力系统内部过电压 电力系统通信电力系统通信-通信通信 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 电网调度自动化电网调度自动化 主要介绍主要介绍SCADA/EMS技术技术 电网调度与运营电网调度与运营加入更多的分析软件及电力市场技术加入更多的分析软件及电力市场技术 电网调度运行与控电网调度运行与控 制制 同步发电机运行同步发电机运行 电力变压器运行电力变压器运行 电网调度自动化系统电网调度自动化系统 自动发电机控制自动发电机控制 电压控制电压控制 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 电力系统自动电力系统自动 化化 断路器控制断路器控制 电网调度自动化系统电网调度自动

3、化系统 频率与有功控制频率与有功控制 电压与无功控制电压与无功控制 变电站自动化变电站自动化 配电网自动化配电网自动化 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 二、电力系统自动化二、电力系统自动化 -指对电力设备及系统的自动监视、控制与调度。 电网调度自动化电网调度自动化(EMS) 配电网自动化配电网自动化( DMS) 火电厂自动化火电厂自动化 水电厂自动化水电厂自动化 电力系统调度自动化电力系统调度自动化 发电厂自动化发电厂自动化 变电站自动化变电站自动化 电力系统自动化电力系统自动化 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 电力系统自动化：电力系统自动化：元件自动化元件自动化

4、局部自动化局部自动化 单一系统（岛）自动化单一系统（岛）自动化 综合自动化（电综合自动化（电 网调度自动化系统、配电自动化系统、信息网调度自动化系统、配电自动化系统、信息 管理系统等）。管理系统等）。 元件和局部自动化由下而上元件和局部自动化由下而上 发展过程发展过程 系统自动化由上而下系统自动化由上而下 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 电力系统与电力系统与EMS/DMSEMS/DMS 三、三、EMS的技术发展历史的技术发展历史 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) EMS=Energy Management System DMS=Distribution Managem

5、ent System DSM=Demand Side System GEM=Generation Efficiency Management SCADA=Supervisory Control And Data Acquisition RTU=Remote Terminal Unit AGC=Automatic Generation Control DTS=Dispatcher Training System MIS=Management Information System 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) EMS=能量管理系统能量管理系统 EMS 狭义：发电控制和发电计划狭义：

6、发电控制和发电计划 一般：数据收集、能量管理、网络分析一般：数据收集、能量管理、网络分析 广义：还包括调度员培训广义：还包括调度员培训 我国我国 60年代：离线潮流和经济调度软件研究年代：离线潮流和经济调度软件研究 70年代末：在线应用软件研究年代末：在线应用软件研究 80年代中期：四大网引进，谈不上年代中期：四大网引进，谈不上EMS 90年代：自主开发，南瑞、清华、电科院、东方年代：自主开发，南瑞、清华、电科院、东方 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 年代建立了调度中心，固定模拟盘、电话，凭年代建立了调度中心，固定模拟盘、电话，凭 经

7、验；经验； 年代年代SCADA将电网上各厂站数据集中到模拟将电网上各厂站数据集中到模拟 盘，开关状态、报警，增强了感知力；盘，开关状态、报警，增强了感知力； 年代年代AGC(LFC、EDC)，将调度员从最频繁的，将调度员从最频繁的 操作中解决出来重大技术进步；操作中解决出来重大技术进步； 年代（几次大的系统瓦解）重大变化：从模拟年代（几次大的系统瓦解）重大变化：从模拟 数字，数字计算机；数字，数字计算机； 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 年代出现第一代年代出现第一代EMS，专用计算机和操作系统；，专用计算机和操作系统； 年代第二代年代第二代EMS，通用计算机和操作系统，通用计算机

8、和操作系统 (VAX) 的的SCADA/EMS； 9年代基于年代基于RISC/UNIX开放分布式第三代开放分布式第三代 EMS/DMS；（；（CC-2000, SD-6000,OPEN-2000） 21世纪世纪计算机、网络技术、数据库技术、电力市场计算机、网络技术、数据库技术、电力市场 第四代电网调度与运营系统；第四代电网调度与运营系统； 集中反映了高科技：预测理论、优化理论、稳定理集中反映了高科技：预测理论、优化理论、稳定理 论、可靠性理论、智能技术、通信技术、计算机技论、可靠性理论、智能技术、通信技术、计算机技 术等。术等。 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 能量管理系统能量管

9、理系统(EMS)(EMS) 四、四、EMS系统总体结构系统总体结构 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 四、四、 E M S 系系 统统 总总 体体 结结 构构 应应 用用 软软 件件 PAS Power Application Software 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 四、四、EMS系统总体结构系统总体结构应用软件（应用软件（PAS） 数据收集级数据收集级、能量管理级能量管理级、网络分析级、培训仿真级。网络分析级、培训仿真级。 SCADA 实时发电控制实时发电控制AGC 负荷预测负荷预测 发电计划（火电调度计划）发电计划（火电调度计划） 机组组合机组组合 水火

10、电协调计划水火电协调计划 功率交换计划功率交换计划 能量管理软件能量管理软件 数据收集软件数据收集软件 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 四、四、EMS系统总体结构系统总体结构应用软件（续）应用软件（续） 网络接线分析网络接线分析 状态估计状态估计 潮流、调度员潮流潮流、调度员潮流 最优潮流最优潮流 网络静态安全分析网络静态安全分析 短路电流计算短路电流计算 电压稳定性分析电压稳定性分析 暂态分析暂态分析 调度员培训模拟调度员培训模拟 网络分析软件网络分析软件 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) 五、五、DMS系统概述系统概述 上半部分：上半部分： 数据来源数据来源 下半

11、部分：下半部分： 应用软件应用软件 能量管理系统能量管理系统(EMS)(EMS) DMSDMS：对变电、配电到用电过程的监视、控制、管理：对变电、配电到用电过程的监视、控制、管理 的综合自动化系统的综合自动化系统 DMS SCADASCADA 配网进线监视配网进线监视 配电变电站自动化配电变电站自动化 RTU 馈线自动化馈线自动化 、配变巡检、低压无功补偿、配变巡检、低压无功补偿FTU LMLM 负荷监控负荷监控 消峰、降压减载消峰、降压减载 PASPAS 基本应用：网络拓扑、状态估计、潮流、短基本应用：网络拓扑、状态估计、潮流、短 路电流、电压路电流、电压/无功控制、负荷预报无功控制、负荷预

12、报 派生应用：负荷分配、配电网重构派生应用：负荷分配、配电网重构 AM/FM/GISAM/FM/GIS AM/FMAM/FM：自动绘图和设备管理：自动绘图和设备管理 GISGIS：地理信息系统：地理信息系统 DSMDSM：负荷管理、远方抄表、计费自动化：负荷管理、远方抄表、计费自动化 20EMS能量管理系统简介 DMSDMS的另一种定义：的另一种定义： DMS 配电自动化系统配电自动化系统 DASDAS SCADA GIS DSM 网络分析与优化网络分析与优化 NANA（Network AnalysisNetwork Analysis） 工作管理系统工作管理系统 WMSWMS（Work Management SystemWork Management System） 调度员培训模拟系统调度员培训模拟系统 DTSDTS（Dispatcher Training Dispatcher Training SystemSystem） 21EMS能量管理系统简介 EMS是主动脉，管理发、输电是主动脉，管理发、输电 DMS是毛细血管，管理供、用电是毛细血管，管理供、用电 相同点相同点 来源于来源于RTURTU（FTUFTU） 人机交互人机交互 分析软件分析软件 与其它相连，共享数据与其它相连，共享数据 不同点不同点 输电输电环形，配电环形，配电放射形放射形 集中与沿线分布，采集点多量少集中与