配电网智能站控和配调技术

智能电网技术（配电）武汉电力职业技术学院第三章

智能站控和配调技术章节目录CONTENTS1教学目标2教学内容3教学总结4课堂讨论01教学目标智能电网技术（配电）智能站体系结构及其功能特点了解智能站体系结构及其功能特点智能站继电保护集成了解智能站集成保护配置。能说明智能站各单元功能。智能配调基本概念掌握智能配调基本概念。智能配调中心了解智能配调中心概念，能叙述智能配调中心基本功能。0102030402教学内容智能站控智能调度是配电系统智能化程度的显著表现，智能变电站和智能配调技术在智能配电网中起重要作用。其中，智能变电站是最小的单元，是组成智能配电网最重要的部分。因此，智能变电站是配电网智能化的起点。智能电网技术（配电）智能变电站智能变电站技术是随着IEC61850标准、高级传感器应用技术和网络通讯技术在变电站中广泛应用而发展起来的。智能电网技术（配电）3.1.1智能站体系结构及其功能特点智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.1.1智能站体系结构及其功能特点智能变电站分为站控层和设备层，层次与层次之间采用高速网络通信。(1)站控层站控层汇总全站的实时数据，将信息远传至电网调度中心，在设备层接受并执行调度令。站控层保护进行集成，基于变电站统一采集的实时信息，以集中或分部协同的方式判定故障，自动调整动作决策而实现继电保护功能。(2)设备层相当于IEC61850的过程层与间隔层的集合，包括厂站内内以间隔为单元划分的各设备。智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.1.1智能站体系结构及其功能特点智能变电站主要有以下功能特点：(1)数字化采集智能变电站技术应用的基本特征就是电流、电压采集环节使用数字式互感器，实现电气量采集环节的数字化应用。(2)分层分布管理智能变电站将变电站系统分为两层：站控层、间隔层。分层分布式系统按厂站间隔实现面对对象的分层分区管理。智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.1.1智能站体系结构及其功能特点(3)建模标准统一智能变电站依据IEC61850标准，制定统一、标准化信息和信息交换模型，实现数据互操作和站内信息共享。(4)信息网络共享通信网络是实现变电站内各部件，以及与其他系统之间实时信息交换的功能载体，满足站内各通信接口标准化，实现数据共享、资源共享，并要达到可靠性、开放性、实时性、安全性、同步性。智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.1.1智能站体系结构及其功能特点(5)系统功能集成智能变电站将传统分散的二次装备进行合理的功能集成，有利于简化二次系统结构，提高系统的可靠性和可用率。数字式互感器和智能组合电器可提供数据和信息的集中采集，统一传送，不同功能共享的模式。智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.1.2智能站继电保护集成智能站继电保护集成，指在智能变电站内各元件的电气量以及运行状态参数可以进行实时测量并通过光纤网络，实现整个变电站内信息的集成与共享。因此，在一台主机实现整个变电站内所有保护与测控集中式管理。智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.1.2智能站继电保护集成智能站集成保护配置主要由合并单元、智能执行单元和集成保护单元三部分硬件组成。(1)合并单元。主要功能是同步采集数字互感器的电压、电流信息并转换成数字信号。(2)智能控制单元。主要功能是对一次设备的控制，并采集相关开关信息量，发送到集成保护单元。智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.1.2智能站继电保护集成智能站集成保护配置主要由合并单元、智能执行单元和集成保护单元三部分硬件组成。(3)集成保护单元。主要功能是一个集成综合自动化平台，完成采样值信息的分类存储，其中的保护程序调取数据库中采样值数据进行计算，回传智能执行单元。智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.1.2智能站继电保护集成智能电网技术（配电）3.1智能站控内容和主要技术3.2.1智能配调基本概念智能配电网的目标就是实现配电网在正常运行下完善的运行、监测、保护、控制、优化、管理和故障情况下的紧急控制和智能处理。最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应。智能电网技术（配电）3.2智能配调内容和原则3.2.1智能配调基本概念未来配电网的发展方向，是将各种配电新技术进行有机的集成、融合，使系统的性能得到显著提升，同时，也对配电网调度管理提出了更高的要求：①需要实现配电管理信息的一体化，将配电网实时运行与离线管理数据高度融合、深度集成，实现设备管理、检修管理、停电管理以及用电管理的信息化管理；②具有自愈控制能力，能够及时检测出已发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作，使其不影响用户的正常供电或将其影响降至最小；智能电网技术（配电）3.2智能配调内容和原则3.2.1智能配调基本概念③能够提供快速预测性分析，通过现有的电力系统状态和预想任何突发事件的影响来对电力系统进行评估的。综上所述，现有的配电网目动化技术基础上，结合智能配电网相关技术发展成为功能更强大、更智能的配电网智能配调中心。智能电网技术（配电）3.2智能配调内容和原则3.2.2智能配调中心功能一体化智能配调中心是现有的能量管理系统、配电管理系统、数据采集与监视控制系统、虚拟电厂等技术的再升级和结合。智能配调中心具有以下功能，可视化互操作平台、预测功能、交易与调度功能、快速安全稳定分析功能、智能保护整定、预警报警与事故处理、虚拟电厂、镜像备用等。智能电网技术（配电）3.2智能配调内容和原则3.2.2智能配调中心功能一体化（1）可视化互操作平台：该平台能利用多媒体技术显示潮流、电压、功角、稳定裕度、故障位置、功能模块，故障位置、变电站和线路运行、发电厂状态等信息，监视控制中心各功能模块，实现事故处理、虚拟电厂、镜像备用等。（2）预测功能，以高性能通信和信息处理为依托，与气象部门、水利部门等相关部门联合，实现信息的短时预测。主要包括负荷预测（包括系统负荷和节点负荷)、气象预测、可再生能源的出力预测等功能。智能电网技术（配电）3.2智能配调内容和原则3.2.2智能配调中心功能一体化（3）交易与调度功能：该功能句括数据管理、机组调度、电网协调、信息披露等。数据管理用于处理机组状态、电网拓扑、实时电网模型、预测参数、检修计划、电力交易基础数据（如双边合约、竞价上网、节能调度、可再生、能源扶持政策、金融和约等）信息。（4）快速安全稳定分析功能:目前的电力系统安全稳定分析主要以离线分析为主，不能完全反映系统的真实情况。智能电网技术（配电）3.2智能配调内容和原则3.2.2智能配调中心功能一体化（5）智能保护整定:目前的保护整定以离线整定为主。在智能配电网中，将在快速安全稳定分析、实时网络拓扑和参数、实时负荷特性的基础上计算出母线、线路、变压器保护和安全自动装置的定值。（6）预警报警与事故处理:根据紧急程度，智能配调中心将做出相应的预警(如稳定裕度不足、弱阻尼、备用不足、极端天气)、报警(如功率、电压、频率越限、失步、振荡、非主动解列、故障)和事故处理(如保护协调、低频低压减载、连锁切机、主动解列、再同步等)。智能电网技术（配电）3.2智能配调内容和原则3.2.2智能配调中心功能一体化（7）虚拟电厂。是将某个区域的分布式电源合并作为一个电厂参与电网运行，从而实现有效调度管理的技术。利用该技术能提高分布式电源的渗透率，吸引分布式电源参与电力交易和需求侧响应。（8）镜像备用。在某些特殊情况下，配调中心可能失去部分或全部功能，因此,有必要为配调中心的信息建立实时镜像，在紫急情况下用镜像取代原配调中心的功能。智能电网技术（配电）3.2智能配调内容和原则03教学总结智能变电站概念由可靠、环保、信息化、智能化的设备组合而成，以高速路由平台实现数据传递，智能化处理信息，可根据用户需求提供配电网实时自动控制、预判、引导、实时辅助分析、协同互动等高级应用功能的现代变电站。智能站体系结构智能变电站分为站控层和设备层，层次与层次之间采用高速网络通信。智能配调中心集成的功能可视化互操作平台、预测功能、交易与调度功能、快速安全稳定分析功能、智能保护整定