XXXX第16章电力系统自动化技术

第15章电力系统自动化技术电气工程基础（下）15.1概述15.2电力系统统调度自自动化15.3电力通信信网络及及其通信信规约15.4电力系统统典型自自动控制制装置15.5配电网自自动化15.6变电站综综合自动动化小结第15章电电力系统统自动化技技术215.1概述1.自动化一次设备备:直直接用于生产产、输送送和分配配电能二次设备备:对对一次设备备进行监监视、控控制、测测量和保保护32自动控制制系统自动化是是指用特特定的仪仪器设备备。对生生产过程程，工作作流程等等进行调调节和控控制，用用以取代代人工直直接操作作控制。效率改改善善环境胜胜任15.1概述3.电力系统统自动化化4正常运行行自动装装置异常安全全稳定控控制装置保护装置置电力系统统调度自动化（（15.2）监视与控控制远远动动系统（（SCADA）（15.3）2.电力系统统自动装置（15.4）自动调节节（0~1control))自动操作作（01switch）3.配电网自自动化（（15.5）4.变电站自自动化（（15.6）15.1概述3.电力系统统自动化化53.配电网自动化4.变电站自动化利用计算算机电子子和通信信技术对对配电网网和用户户的设备备，即用用电负荷荷进行远远方自动动监视，，控制和和管理。。配电调度度自动化化配电变电电站自动化配电线路（馈馈线）自自动化用户自动动化15.1概述3.电力系统统自动化化6CCCPECComputerCControlCCommunicationPEPowerElectronics15.2电力系统统调度自自动化电力系统统调度自自动化系系统7是使用以电电子计算算机为中中心的，，信息采采集，传传送和处处理的先先进技术术手段，，来保证证电网的的安全可可靠和经经济运行行。SCADA是SupervisoryControlandDataAcqusition的缩写，，意为监监视控制制和数据据采集。。其主要要功能是是对电力力系统运运行状态态的监视视（包括括信心的的收集、、处理和和显示）），远距距离的开开关操作作，以及制表、记记录和统统计等功功能。什么是SCADA，它的主主要功能能是什么么？15.2电力系统统调度自自动化8现代电力力系统都都采用分分层控制制方式。。一、电力力系统调调度自动动化的实实现（一）电电网调度度组织及及其任务务15.2电力系统统调度自自动化9电话监视控制制和数据据采集SCADA自动发电电控制AGC（AutomaticGenerationControl）负荷预测测、发电电计划和和预想故故障分析析能量管理理系统EMS（EnergyManagementSystem）15.2电力系统统调度自自动化10实现遥信信、遥测测、遥控控、遥调调和遥视视（五遥遥）电力系统统远动：在电力力系统调调度中心心对电力系统实施施的实时时远方监监视与控制。远动系统统控制站（（调度端端）被控站（（厂站端端）远动通道道RTU15.2电力系统统调度自自动化11电力系统统远动：在电力力系统调调度中心心对电力系统实施施的实时时远方监监视与控制。答：RTU（RemoteTerminalUnit）远动终终端，由由微型计计算系统统构成，，是远离调度度端对发发电厂或或者变电电所现场场信息实实现检测测和控制制的装置置。基本本功能有有：1）实时数数据的采采集、预预处理和和上传数数据2）事故和和事件信信息的优优先传送送3）接收调调度端下下发的命命令并执执行命令令4）本地功功能。处理由由键盘或或其它装装置发送送的人机机对话信息什么是RTU？它的基基本功能能有哪些些？15.2电力系统统调度自自动化12电力系统统远动：在电力力系统调调度中心心对电力系统实施施的实时时远方监监视与控制。电力系统统的安全全监控功功能由各各级调度度共同承承担，而而自动发发电控制制与经济济调度则则由大区区网调或或省调负负责。网网调和省省调还应应具有安安全分析析和校正正控制等等功能。。狭义远动动系统：：只包括括两端远远动设备备和远动通道广义远动动系统：：包括控控制站的的人机设设备和被控站的过过程设备备在内。。15.2电力系统统调度自自动化13电力系统统远动：在电力力系统调调度中心心对电力系统实施施的实时时远方监监视与控制。广义远动动系统：：包括控控制站的的人机设设备和被控站的过过程设备备在内。。SCADA（广义远远动系统统）实现电力力系统运运行状态态和参数数的实时时数据采采集、处处理和控制；对电力系统统进行在在线的安安全监视；具有参数越限限和开关关变位告告警、显显示、记记录、打打印制表表、事件件顺序记记录、事事故追忆忆、统计计计算及及历史数数据存贮贮等功能；对电力系统统中的设设备进行行远方操操作和调节。15.2电力系统统调度自自动化14（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构15.2电力系统统调度自自动化15（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构1）计算机机硬件系系统人机联系系子系统统对采集到到的信息息进行处处理、加加工执行子系系统1．计算机（（信息采采集与控控制）子子系统集中式的的单机双双机系统统分层式的的多机系系统网络式的的分布系系统15.2电力系统统调度自自动化16（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构分布式配配置是把把各种功功能分散散到多台台计算机机中去，，由局域域网LAN将各台计计算机连连接起来来，各台台计算机机之间通通过LAN交换数据据，备用用机同样样连在局局域网络络上，并并可随时时承担同同类故障障机或预定的的其它故故障机的的任务。。开放系统统（Opensystem）前置机:各厂站远远动终端端的通信信并取得得信息主控机:担任SCADA任务后台机:担任安全全分析和和经济计计算等任任务分层式1）计算机机硬件系系统15.2电力系统统调度自自动化17（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构2）计算机机软件系系统系统软件件支持软件件应用软件件系统软件件包括操操作系统统、语言言编译和和其它服务程序序。支持软件件主要有有数据库库管理、、网络通通信、人机联系管管理、备备用计算算机切换换管理等等服务性软软件。应用软件件是最终终实现调调度自动动化各种种功能的软件，包括CADA软件，自自动发电电控制和经济运行软件件，安全全分析和和对策软软件等。。15.2电力系统统调度自自动化18（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构2．人机联联系子系系统完成显示示、人机机交互、、记录和和报警等等任务。主要设备有彩彩色屏幕幕显示器器、动态态模拟屏屏、打印机机、记录仪仪表和拷拷贝机以以及音响响报警器等。动态模拟拟屏显示所辖辖调度区区域电力力系统的的全貌和和最关键键的开关状态态和运行行参数，是监视视电力系系统运行行的传统统手段。。现在，，由计算算机和模模拟屏接接口把灯灯光、报报警、数数字显示示信号送送到模拟拟屏上显显示。15.2电力系统统调度自自动化19（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构3．信息采集集与命令令执行子子系统由分布在在电力系系统中各各厂站的的远动终端RTU和调度中中心的前置处理理机组成。RTU实现厂站站端的信信息采集集并通过过信息传输通道发送送到调度度中心，，同时也也执行调调度中心计算机下下达的遥遥控遥调调命令。。还具有事事件顺序序记录系统时间同步步（（目前已已经由GPS完成）通道的监监视和切切换自恢复和和远方诊诊断等功功能。15.2电力系统统调度自自动化20（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构3．信息采集集与命令令执行子子系统由分布在在电力系系统中各各厂站的的远动终端RTU和调度中中心的前置处理理机组成。调度端前置处理理机的主要功功能有：：信息的接接收和发发送传输差错错校验不同RTU规约的转换时钟的同同步实时数据据库的更更新通道的监监视和自自动切换换错误信息息的记录录和统计计等。15.2电力系统统调度自自动化21（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构4．通信（（信息传传输）子子系统一般要求求误码率率应不大大于10-5，RTU与调度中心通信信的典型型速率为为600～1200bit/s，远程计算机之之间的通通信则要求1200～9600bit//s或更高。。对重要要的RTU通信和计计算机间间通信应具具备备用用通道。。微波，电力线载载波，专用通信信电缆，特高频频无线，，微星和光纤等等15.2电力系统统调度自自动化22SCADA+AGC//EDC一、电力力系统调调度自动动化的实实现（一）电电网调度度组织及及其任务务二、电力系系统调度度自动化化的功能能电力系统统监视与与控制SCADA安全分析析经济调度度EDC自动发电电控制等等AGC（二）电电力系统统调度自自动化系系统的基基本结构构高层次功功能提供供实时数数据状态评估估15.2电力系统统调度自自动化23二、电力系系统调度度自动化化的功能能（1）电力系统监视视与控制制控制：主要是是指通过过人机联联系设备备执行对对断路器、隔离开开关、静静电电容容器组、、变压器器分接头等设备进进行远方方操作的的开环控控制。监视：对电力系系统运行行信息的的采集、、处理、显示、告警和和打印，，以及对对电力系系统异常常或事故的自动识识别，向向调度员员反映电电力系统统实时运行状态态和电气气参数。。15.2电力系统统调度自自动化24二、电力系系统调度度自动化化的功能能（1）电力系统监视视与控制制1、SCADA（1）数据采集集（2）信息显显示（3）远方控控制（4）监视越越限报警警（5）信息的的存储及及报告（6）事件顺顺序记录录（7）数据计计算（8）事故追追忆。SCADA是SupervisoryControlandDataAcqusition的缩写，，意为监监视控制制和数据据采集。。其主要要功能是是对电力力系统运运行状态态的监视视（包括括信心的的收集、、处理和和显示）），远距距离的开开关操作作，以及制表、记记录和统统计等功功能。15.2电力系统统调度自自动化2515.2电力系统统调度自自动化26二、电力系系统调度度自动化化的功能能（1）电力系统监视视与控制制2、RTU（1）实时数据的采集、预预处理和上传（2）事故和事件信信息的优优先传送（3）受调度端下下达的命命令并执执行命令（4）本地功功能（5）自诊断断功能15.2电力系统统调度自自动化27二、电力系系统调度度自动化化的功能能（2）电力系系统经济济调度（（EDC）在调度过程程中按照照电力系系统安全全可靠运行的约束条条件，在在给定的的电力系系统运行行方式中，在保保证系统统频率质质量的条条件下，，以全系统的运运行成本本最低为为原则，，将系统统的有功负负荷分配到各各可控的的发电机机组。经济调度度一般只只按静态态优化来来考虑，，不计算其动态过过程。基本方法法：按照照供电标准准煤耗微微增率相相等的原则，，分配各各发电厂厂的发电电负荷，，并考虑电力力线路有有功损耗耗，必要时还应该该按燃料价格进行行修正。。15.2电力系统统调度自自动化28二、电力系系统调度度自动化化的功能能（3）自动发发电控制制（AGC）调度自动动化中安安排的自自动发电电控制功功能频率和发发电机有有功功率的自自动控制制电压和无无功功率率的自动控制制发电机调调速系统统发电机励励磁系统统15.2电力系统统调度自自动化29二、电力系系统调度度自动化化的功能能（4）SCADA+AGC//EDC（5）能量管管理系统统（EMS）频率调整和经经济调度度的要求求由调度度中心的的计算机机直接控控制各个个调频电厂发电电机组的功率，，其他非非调频电厂可按按日负荷曲线线，或按按经济调调度的要求运行行，经济调度度计算中中要考虑线损损修正，对互联电网，则则按联络线净净功率和和频率偏偏差进行行控制。高级应用用功能的的软件：如网络拓扑扑，电力系统统状态估计、负荷预预测、安安全分析析与安全控制、在在线潮流流、调度度员培训仿真真系统。。15.2电力系统统调度自自动化30三、能量管管理系统统的高级级应用（1）网络拓拓扑（2）电力系系统状态态评估（3）系统负负荷预测测和母线线负荷预预测10年20年年年日10min~~1h1min~5min（AGC）（4）安全分分析与安安全控制制（5）调度员员培训仿仿真系统统DTS1.正常运行条件件下的操操作培训2.紧急状态态下的事故故处理培训3.事故后电力系系统恢复复的操作作培训4.预防性操作及操操作后分分析重演5.运行方式研究究，继电电保护和和自动装装置的整定配配合分析。15.2电力系统统调度自自动化31三、能量管管理系统统的高级级应用数据收集集（SCADA）级能量管理理级网络分析析级培训模拟拟级EMS（一）数数据收集集级实时收集集电力系系统运行行数据和和监视其其状态。。（二）能能量管理理级利用电力力系统的的总体信信息（频频率、时时差、机组功率、联联络线功功率等））进行调调度决策策，以提高电能能质量和和系统运运行的经经济性。。软件包括括：实时发电电控制系统负荷荷预测发电计划划（火电电调度计计划）机组经济济组合（（机组启启停计划划）水电计划划（水火火电协调调计划））交换功率率计划15.2电力系统统调度自自动化32三、能量管管理系统统的高级级应用（三）网网络分析析和培训训模拟级级EMS中的最高高级应用用软件。工作模模式：实实时型和研究究型。1、网络拓拓扑2、实时网网络状态态分析3、母线负负荷预测测4、潮流计计算和分分析5、网损修修正计算算6、网络状状态监视视7、安全约约束调度软件内容容：8、预想故故障分析析9、最优潮潮流10、短路电电流计算算11、电压稳稳定性分分析12、暂态分分析13、调度员员培训模模拟15.4电力系统统典型自自动控制制装置33自动调节节装置自动操作作装置同步发电电机自动动励磁调调节电力系统统自动调调频同步发电电机自动动并列继电保护护自动解列列自动重合合闸电气制动动事故切机机低频率减减负荷15.4电力系统统典型自自动控制制装置34一、同步步发电机机的自动动并列装装置（一）对对并列的的基本要要求（1）并列时时的冲击电流流瞬时最大值不超过过允许值，且应应尽可能小；（2）并列后后应能迅迅速进入入同步运运行状态态，暂态过程程要短。准同期并列：在同步发发电机已已投入调速速器和励磁装置置，当发电电机电压压的幅值值、频率率和相位位与并列列点系统统侧电压压的幅值值、频率率和相位位接近相相等时，，通过并并列点断断路器合合闸将发发电机并并入系统统。优点：并并列时的的冲击电电流小，，对发电电机和系统不会会带来冲冲击。缺点：需需要捕捉捉合适的的合闸相相位点，，调压调调频，所所需并列列时间较较长。15.4电力系统统典型自自动控制制装置35一、同步步发电机机的自动动并列装装置（一）对对并列的的基本要要求自同期并并列：是将未加励磁磁电流但接近同同步转速速，且机机组加速速度小于于允许值值的发电电机，通通过断路路器合闸闸并入系系统，随随之投入入发电机机励磁，，在原动机机转矩、、同步力力矩的作作用下将将发电机机拉入同同步，完完成并列列操作。。优点：操操作简单单,并列时间间短缺点：冲冲击电流流较大，，并造成成在并列列点附近电压压的短时下下降，对对系统有有较大的的扰动15.4电力系统统典型自自动控制制装置36一、同步步发电机机的自动动并列装装置（二）准同期期并列的的条件1.准同期并并列的理理想条件件当发电机机与系统统电压的的频率不不相等时时15.4电力系统统典型自自动控制制装置371.准同期并并列的理理想条件件设t=0时,滑差角频率滑差频率率滑差周期期Teδe变化360°所用的时时间角差15.4电力系统统典型自自动控制制装置381.准同期并并列的理理想条件件2.幅值差、、相位差差、频率率差对并并列的影影响（1）电压幅幅值差对对并列的的影响冲击电流流周期性性分量的的有效值值15.4电力系统统典型自自动控制制装置39（1）电压幅幅值差对对并列的的影响冲击电流流的最大大瞬时值值具有无功功性质发电机将将从系统统吸收无功功率率冲击电流流，产生生的电动动力，可可能对发发电机定定子绕组组特别是是其端部造成危危害15.4电力系统统典型自自动控制制装置40（2）合闸相相角差差差对并列列的影响响并列时相相角差一一般都很很小，只只有相角角差的情况下并列，，发电机机主要承承受有功功的冲击击，使机组受到到轴扭矩矩。15.4电力系统统典型自自动控制制装置41（3）合闸角角频率差差对并列列的影响响15.4电力系统统典型自自动控制制装置42（3）合闸角角频率差差对并列列的影响响A点相位相相同速度差最最大B点速度相相同相位差最最大15.4电力系统统典型自自动控制制装置43（2）允许频频率差（3）允许相相位角差差（1）允许电电压差同步发电电机同期并列列的允许许偏差15.4电力系统统典型自自动控制制装置44一、同步步发电机机的自动动并列装装置（三）自自同期并并列的原原理在并列瞬瞬间黑启动15.4电力系统统典型自自动控制制装置45（四）准准同期并并列装置置的基本本原理1.准同期并并列装置置的控制制信号断路器QF端口电压压瞬时值值为15.4电力系统统典型自自动控制制装置46（四）准准同期并并列装置置的基本本原理1.准同期并并列装置置的控制制信号断路器QF端口电压压瞬时值值为正弦脉动动波的幅幅值励磁调节节器设初始相相位角15.4电力系统统典型自自动控制制装置47（四）准准同期并并列装置置的基本本原理1.准同期并并列装置置的控制制信号正弦整步步电压15.4电力系统统典型自自动控制制装置48（四）准准同期并并列装置置的基本本原理1.准同期并并列装置置的控制制信号正弦整步步电压特点点准同期并并列装置置通常将将正弦脉脉动电压压作为信号电压相角差值与整步电压具有对应关系。15.4电力系统统典型自自动控制制装置49（四）准准同期并并列装置置的基本本原理2.自动准同同期并列列装置的的构成15.4电力系统统典型自自动控制制装置50（四）准准同期并并列装置置的基本本原理2.自动准同同期并列列装置的的构成（1）恒定越越前相角角准同期期并列脉动电压压形成环环节主要要产生正正弦整步步电压或者产生生三角形形的线性性整步电电压，通通过它们们可以产生生恒定越越前时间间信号和和对频差差进行检检测决定是是否进行行频差闭闭锁。15.4电力系统统典型自自动控制制装置51（四）准准同期并并列装置置的基本本原理2.自动准同同期并列列装置的的构成（1）恒定越越前相角角准同期期并列脉动电压压形成环环节主要要产生正正弦整步步电压或者产生生三角形形的线性性整步电电压，通通过它们们可以产生生恒定越越前时间间信号和和对频差差进行检检测决定是是否进行行频差闭闭锁。15.4电力系统统典型自自动控制制装置52（四）准准同期并并列装置置的基本本原理2.自动准同同期并列列装置的的构成（1）恒定越越前相角角准同期期并列15.4电力系统统典型自自动控制制装置53（四）准准同期并并列装置置的基本本原理2.自动准同同期并列列装置的的构成（2）恒定越越前时间间准同期期并列15.4电力系统统典型自自动控制制装置54（四）准准同期并并列装置置的基本本原理3.恒定越前前时间并并列装置置的整定定计算

（2）允许电电压偏差差2%~5%（3）允许滑滑差角频频率

15.4电力系统统典型自自动控制制装置55（四）准准同期并并列装置置的基本本原理3.恒定越前前时间并并列装置置的整定定计算

15.4电力系统统典型自自动控制制装置56（五）电电子型自自动准同同期装置置采用异或或逻辑:15.4电力系统统典型自自动控制制装置57（五）电电子型自自动准同同期装置置采用同或或逻辑:15.4电力系统统典型自自动控制制装置58（五）电电子型自自动准同同期装置置整步电压压特点：（1）不受发发电机电电压和系系统电压压幅值的的影响，，因而不能能用于检检查两输输入电压压的幅值值差。（2）最大值值A由电路参参数决定定。（3）与

成分段线性关系。

（4）15.4电力系统统典型自自动控制制装置59二、自动动低频减减负荷装装置（一）负负荷调节节效应（（略）（二）频频率的动动态特性性（三）自自动低频频减负荷荷原理（四）自自动低频频减负荷荷装置的的整定原原则1.切除负荷荷总量的的确定2.基本级动动作频率率的确定定3.基本级各各级切除除负荷的的确定4.特殊级（（轮）的的设定（五）自自动低频频减负荷荷装置的的运行二、电力力系统频频率的动动态特性性60（二）频频率的动动态特性性将系统等等值为一一台P不可调节节的发电电机组设在系统到达稳态时

二、电力力系统频频率的动动态特性性61（二）频频率的动动态特性性（三）自自动低频频减负荷荷原理（四）自自动低频频减负荷荷装置的的整定原原则1.切除负荷荷总量的的确定2.基本级动动作频率率的确定定3.基本级各各级切除除负荷的的确定4.特殊级（（轮）的的设定（五）自自动低频频减负荷荷装置的的运行二、电力力系统频频率的动动态特性性62（二）频频率的动动态特性性时间常数数二、电力力系统频频率的动动态特性性63（二）频频率的动动态特性性二、电力力系统频频率的动动态特性性64（三）自自动低频减负荷原理理二、电力力系统频频率的动动态特性性65（三）自自动低频减负荷原理理自动按频频率减负负荷的基基本级：：按频率率的下降值来设置置切除负负荷的分分级。低频减负负荷装置置中还应应根据fN和fres间的功率缺额，设设置进一一步切除除负荷的的特殊级级。（四）自自动低频频减负荷荷装置的的整定原原则保证切除足够够的负荷荷功率，，使系统统频率可恢复到允允许值（（fres）；(2)尽量避免免过多切切除负荷荷。1．切除负负荷总量量的确定定根据最不不利的运运行方式式下发生生故障时时，整个系统（或或者系统统解列成成几个小小系统））可能发生的最最大功率率缺额来来确定。2．基本级级动作频频率的确确定ZDPJ首级动作作频率f1通常整定定在48.5~49.0Hz。频率级差差的确定定ZDPJ的末级动动作频率率应由系系统所允允许的最最低频率下下限确定定，但不不得低于于46~46.5Hz。①级差强调调选择性性当前一级级动作后后不能阻阻止频率率下降时时，下一级才动动作，此此时应考考虑动作作时延对对应的频频率变化值值，所以以级差较较大，级级数较少少。3．基本级级各级切切除负荷荷的确定定②级差不强强调选择择性不强调级级差的选选择性，，可减小小频率级级差值，增加加级数，，每级减减负荷量量较少，，切除的负荷功功率值能能较精确确接近最最佳值。。对第i级切除负负荷量的的考虑原原则:2)第i级动作后后，频率率恢复到到fres。1)第i级动作是是在系统统频率继继续下降降达到fi时4．特殊级级（轮））的设定定3）第i级的切除除负荷量量启动频率率应不低低于基本本级第1级的动作作频率f1，按时间间顺序分分级动作作，第1级时限以以系统频率率下降过过程的时时间常数数TST的2~3倍确定。五、自动动低频减减负荷装装置运行行接入特殊殊级的切切除功率率总数应应按最不不利的情况考考虑，即即根据ZDPJ装置所有有基本级级切除负荷荷之后系系统的最最低频率率，以及及使系统统频率恢复复到的要要求fres来确定。。根据电力力系统的的结构和和负荷的的分布情情况，ZDPJ分散安装装在各变变电站中中。第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约75一、通信信系统的的基本组组成二、电力力通信网网络三、数字字通信系系统四、调制制与解调调五、信息息传输通通道（信信道）六、信息息传输网网络的基基本类型型七、通信信规约第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约76一、通信信系统的的基本组组成通信系统统：由信源、、信宿、、处理信信息的各各种设备备及信道道共同组组成。噪声信道发信设备信源收信设备信宿信源噪声源数字解调数字调制信道编码信源编码信道解码信宿信源解码信道数字传输系统第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约77一、通信信系统的的基本组组成根据传输输媒质的的不同有线通信信系统无线通信信系统电缆通信信电力载波波通信光纤通信信微波中继继通信卫星通信信移动通信信（OPGW）模拟通信信系统：：传送连连续信号号，信号频谱谱窄，抗抗干扰能能力差数字通信信系统：：传输离离散信号号，要求求带宽大大，信号号质量高高第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约78二、电力力通信网网络电力系统统通信网络络，也称电力通信信,是指利用用有线电电、无线线电、光光波等各各种方式式，对电电力系统统运行、、经营和和管理等等活动中中需要的的各种信信息（符符号、文文字、声声音、图图像、数数据等））进行传传输和交交换的电电力系统统专用通信信网络。。系统通信信（站间间通信））:主要提供供发电厂厂、变电电站、调调度所、、公司本本部等单单位之间间的通信信连接。。厂站通信信（站内内通信））:通信范围围仅限于于厂、站站内部，，主要任任务是满满足厂站站内部生生产、管管理信息息的传递递和共享享，对于于抗干扰扰、可靠靠性等有有一些特特殊的要要求。第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约79二、电力力通信网网络1.电力通信信网络的的主要作用用1)传送电力力系统远远动、保保护、负负荷控制制、调度度自动化化等运行行、控制制信息，，保障电电网的安安全、经经济运行行;2)传输各种种生产指指挥和企企业管理理信息，，为电力力系统的的现代化化提供高高速率、、高可靠靠的信息息传输网网络.第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约80二、电力力通信网网络1.电力通信信网络的的特点80实时性--好:传输延时时小可靠性--高:不能出错错连续性--强:电力生产产的不间间断性信息量--较少：传送电电力系统统的生产产、控制制、管理理信息网络建设设可利用用电力系系统独特特的资源--如载波通通信、ADSSOPGW第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约81三、数字字通信系系统81四、调制制与解调调定义：用用基带信信号控制制高频载载波，把把基带数数字信号号变换为为频带数数字信号号的过程程称为数字调制制：反之，，把频带带数字信信号还原原成基带带数字信信号的反反变换则则称为数字解调调最基本的的数字调调制技术术幅移键控控ASK((AmplitudeShiftKeying))、频移键控控FSK((FrequencyShiftKeying))相移键控控PSK((PhaseShiftKeying)第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约8282四、调制制与解调调第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约8383五、信息息传输通通道（信信道）（三）光光纤通信信83光纤、光光缆第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约8484五、信息息传输通通道（信信道）（一）远远动与载载波电话话复用电电力载波波信道（（载波通通信）（二）无无线信道道（微波波通信））（三）光光纤通信信（四）架架空明线线或电缆缆信道六、信息传输网络络的基本本类型七、通信规规约第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约8585七、通信规规约1.规约：是一组规规则和约约定，也也就是我我们常说说的协议议。电力系统统远动规规约，对远动动系统中中各种远远动信息息的组织织办法（（信息结结构）、、各种上上行（从从站发往往主站））、下行行（主站站发往从从站）信信息的优优先级顺顺序及主主从站间间的传送送规则均均做出了了明确的的规定，，以保证证所有信信息的正正确传输输和整个个系统的的可靠运运行。我国主要要执行《循环式远远动规约约》（CDT）Polling第三节电力系统统通信网络络及其通通信规约约8686第十六章章电电力系统统自动控控制技术术电力系统统结构变变得复杂杂，在发发生局部部故障后，若若不能及及时或不不能正确确处理，，事故将会扩大大以至危危及整个个系统的的安全，，因此对自动化化控制水水平要求求很高。。1、必要性性16.1概述继电保护护自动装置置通信调度自动动控制自动监视视与自动动控制2、电力系系统自动动控制系系统的组组成系统频率率大幅度度下降时时的控制制措施元件事故故系统事故故继电保护护装置系统安全全自动装装置（1）迅速启启用电力力系统中中的旋转转备用。。（2）迅速启启动和投投入备用用发电机机组。（3）自动按按频率减减负荷（4）自动解解列（1）提高励磁磁或强行行励磁（2）增加系统统无功功功率（3）切除电电压最低低点处的的用电负负荷。系统电压压下降时时的控制制措施系统稳定定破坏引引起的事事故和控控制措施施稳定破坏坏同步发电电机失去去同步发电侧切切除发电电机系统解列列区域电网网稳定性性控制系系统电力系统统分析系统安全全控制状状态选择相应应的控制制措施和和手段1.1电力系统统安全运运行的控控制原则则与措施电力系统统安全运运行的原原则所有运行行电气设设备处于于正常状状态，满满足运行工工况需要要；系统电压压和频率率保持在在规定范范围之内内；所有发电电机保持持同步运运行。1.2电力系统统安全控控制状态态1、电力系系统运行行条件等式约束束条件不等式约约束条件件2、电力系系统运行行状态系统正常状态系统预警状态系统紧急状态系统崩溃系统恢复状态⑵系统预警警状态发电和输输变电设设备均保保持有一一定的备备用容量,可以实现现电力系系统的经经济运行行原因：发电机计计划外停停运，或或运行环环境恶化，使得得各种电电气元件件的备用用容量减减少到允许程度度以下⑴系统正常常状态：：系统满满足所有有等式和和不等式约束束条件,能承受正正常的干干扰。特点：系系统仍能能安全运运行，且且满足所所有等式和不等等式的约约束条件件，但不不能承受各种正正常的干干扰。措施：预防性措措施（调调整负荷荷的配置置、切换线路路、调整整发电机机的出力力等)，使系统恢恢复到正正常状态态。特点：等式约束束条件可可能仍然然满足，，但系统的某些些不等式式条件不能满足足。安全措施施：紧急控制制措施⑶系统紧急急状态原因：系系统发生生严重的干干扰。特点：子系统的的等式和和不等式式条件都都遭到破坏措施：解列后的的系统应应防备连连锁性事事故发展，设法法维持部部分供电电，避免免全系统的崩溃溃。⑷系统崩溃溃状态原因：预警状态态时，安全控制措施施不当或效果不好好，则系系统有可可能失去去稳定，使系统解解列。措施：采取增加加出力和和送电能能力的措措施，恢复对用用户的供供电，将将已解列列的系统逐步步并列。⑸系统恢复复状态原因：由于自动动控制装装置的作作用以及及调度人员的的正确操操作，可可使系统统或几个个子系统均趋趋于稳定定1.3电力系统统自动控控制的目目的和内内容（1）实时或或快速地地检测、、收集和和处理电电力系统统各元件件、局部部或全系系统的运运行参数数。（2）根据电电力系统统的实际际运行状状态以及及系统中中各电气气元件的的技术、、经济和和安全的的需要，，为运行行人员提提供控制制和调节节的参考考决策，，或者直直接对电电气元件件进行控控制和调调节。（3）实现全全系统各各层次、、各局部部系统和和各电气气元件间间的综合合协调控控制，力力图达到到电力系系统安全全和经济济的多目目标的最最优运行行方式。。（4）电力系系统自动动控制应应具备常常规控制制和紧急急控制能能力，全全面改善善和提高高电力系系统的运运行性能能。特别别是在电电力系统统发生事事故的情情况下，，紧急控控制的作作用能避避免系统统连锁性性事故的的发生，，尽快恢恢复系统统的正常常运行。。1.3电力系统统自动控控制的目目的和内内容实际的电电力系统统自动控控制是一一个多目目标和多约约束的复复杂优化化问题，，不同的的运行状态，，其目标标条件是是不同的的。调度自动动控制变电站自自动控制制配电网自自动控制制发电厂的的自动控控制电力系统统自动控控制3.3其它安全全自动装装置1、水轮发发电机组组低频自自启动装装置2、自动解解列装置置系统解列列厂用电系系统解列列解列点的选择的的原则：：1）尽量保保持解列列后的子子系统的的功率平平衡，防止止电压和和频率急急剧变化化；2）操作方方便，易易于恢复复，有良良好的通通信条件。。在系统解解列的应应用中，，解列点点的位置置不同，构构成解列列装置的的判断条条件也可可能不同。厂用电系系统的解解列主要要是防止止系统事事故时频频率大幅幅下降危危及电厂厂本身电电能生产产的安全全.在厂用电电系统具具备独立立供电条条件的发电厂，，应考虑虑厂用电电系统与与系统解解列运行的方方式。3、电力系系统安全全控制装装置就地分散散式分布式分层分布布式集中式控制体系系简单分布布式系统统是将几几个就地地分散式式装置通过过通信通通道相连连，组成成区域电电网安全稳定定控制系系统，因因而可使使控制决决策更合理。。16.4配电网自自动化一、配电电网的构构成输电网：：通常将将输电电电压为220kV及以上的电力力网。高压配电电电压：：110kV、60kV、35kV中压配电电电压：：10kV低压配电电电压：：380V/220V对于不具具备变电电功能而而只具备备配电功功能的配电电装置则则称为开闭所。配电系统统：配电网网和继电电保护、、自动装装置、测量计量量仪表、无功补补偿装置置以及通信和控制设设备组成成。功能：1）保证配配电网重重要用户户的供电电，控制制负荷使使供用电电平衡，，提高负负荷对电电能的利利用率；；2）及时调调节无功功功率补补偿设备备的运行行，保证证负荷端端供电电电压的质质量；3）控制配配电网的的运行状状态，及及时调整整配电网设设备的运运行，使使线路潮潮流和有有功功率分分布合理理；4）降低配配电线路路的功率率损耗，，提高配配电网运行行的经济济性；5）保护设设备和自自动化设设备能在在配电系系统发生事事故时正正确快速速动作，，提高配配电网运行行的可靠靠性。二、配电电网自动动化（DA）的功能能及要求求DA（DistributionAutomation），是配配电企业就地地或从远远方对配配电系统统以实时时方式进进行监视、保保护和控控制配电电设备的的自动化化系统。。配电网自自动化系系统DAS（DistributionAutomationSystem），由计计算机系系统、通通信系统以及及远方终终端设备备构成。。配电网自自动化的的基本要要求:1．实时监测测2．故障控制制(1)配电线路路的切换换和自动动分段(2)母线自动动分段(3)重新恢复复3.电能质量量控制4.线路损耗耗控制方法：集集中（负负荷控制制中心））控制分散（电电力定量量器、低低频减载载）控制制用户负荷荷自我控控制5.用户负荷荷控制常用的电电力负荷荷集中控控制的方方式(1)音频控制制技术(2)工频控制制技术三、配电电网自动动化系统统(3)无线电控控制技术术(4)电力线载载波控制制技术(5)光纤通信信控制技技术。(6)专用通讯讯线或电电话线控控制技术术(一)配电自动动化的内内容内容：馈线自动动化:即配电线线路自动动化；用户自动动化:这与需方方管理含含义是相相同的；；变电站自自动化（（仅指与与配电有有关的部部分）；；配电管理理自动化化（包括括网络分分析）通常把从从变电、、配电到到用电过过程的监监视、控控制和管管理的综综合自动动化系统统，即以以上4个方面的的内容统统称为配电管理理系统DMS((DistributionManagementSystem)。能量管理理系统（（EMS）是监视、、控制和和管理以以发电、、输电和和变电为为主要内内容的综综合自动动化系统统。主要要包括数数据采集集（SCADA），自动动发电控控制（AGC）和发电电计划、、网络分分析(NA)、调度员员培训模模拟（DTS）几个部部分。配电管理理系统（（DMS）是变电、、配电、、用电过过程的综综合自动动化系统统。主要要包括数数据采集集（SCADA）、网络络分析（（NA）、自动动负荷控控制（ALC）、调度度员培训训模拟（（DTS）几大部部分。配电自动动化系统统和配电电管理系系统的涵涵盖关系系配电网自自动化配电网SCADA系统地理信息息系统（（GIS）需方管理理（DSM）进线监视视10kV开闭所、、配电变变电站自自动化馈线自动动化变压器巡巡检与无无功补偿偿负荷监控控与管理理远方抄表表与计费费自动化化(二)配电网SCADA系统110kV或35kV主变电所所的10kV部分的监监视10kV馈线自动动化10kV开闭所、、配电变变电所和和配电变变压器的的自动化化配电网SCADA系统的功功能（1）数据采集集（2）监视及事事件处理理配电网SCADA系统的硬硬件系统统（3）控制功能能（4）数据维护护、数据据分析与与计算、、数据的利用与与共享等等调度（主主站）端端通信信道道执行端（1）调度（（主站））端监控计算算机系统统：一般般由一台台数据收收发装置、一一台计算算机（或或一个计计算机局局域网））及周边设设备等硬硬件组成成（2）执行端位于现场场的具备备通信及及遥信、、遥测、、遥控和和遥调功功能的RTUFTU（馈线开关远程程终端））TTU（