调控一体化概述课件

第一章调控一体化概述电网运行调度运行设备运行输变电设备运行发电设备运行电网运行体系电网装备水平提高变电无人值守变电设备远程监控变电站远程监控的实现变电站自动化程度提升远程监视监控中心的职责远程控制监视处理运行信号监视设备状态遥调主变分头复归保护信号遥控开关（正常、事故时）运行管理分设模式设备运行集控调度运行与远程监控分设调度运行分设模式存在的问题工作界面复杂运行环节多监控员汇报调度员下令监控员执行汇报

调度监控调度操作队监控操作队电网运行分设模式缺点实时控制效率差电压调整、异常处置不利于电网整体协同控制组织形式不适应所致不利于公司集约化发展不适应“大运行”要求“调控一体化”新模式运行管理模式设备运行集控调度运行调控一体“调控一体化”职能和作用电网运行职能调控一体运行管理作用进一步理顺了生产关系完善了运行组织架构提高了集约化管理水平电网调度与运行监控集约融合、一体化运作远程监视调控中心的职责监视处理运行信号电网调度保障电网安全优质经济运行组织指挥指导协调电网运行监视设备状态远程控制遥控开关、刀闸遥调主变、电抗分头保护投退、信号复归调度监控员运维操作队调控员与运维操作队工作界面分工需要到现场的开关刀闸操作所有一、二次设备现场操作不需到现场的开关远方操作（正常及事故时的远方开关操作）“调控一体化”模式的优势实时控制效率高电压调整、异常处置应急响应能力强即时掌握、快速响应事故处理效率高共同分析、快速决策、即时处置目前“调控一体化”现状调度员对设备监控知识欠缺监控员对电网调度知识欠缺调控人力资源整合程度不高调控一体化效率低于期望值调度责任重大需要培训提高第三章电网调度及监控一电力系统概述三电网调度管理二电网调度及机构主要内容四电网监控学习目标一、掌握电力系统的特点及基本要求二、掌握系统的接线方式三、掌握电网调度管理的任务、原则四、了解电网调度机构及相关专业管理五、掌握电网监控的主要工作内容

第一节

电力系统概述一、电力系统简介

电力系统是由生产、输配、消费电能的发电机、变电器、输配电线路和用电设备共同组成的同一整体。电力系统的定义

1规模庞大2联系紧密3协调一致电力系统简介电网规模电力系统规模大小总装机容量年发电量最高电压等级最大负荷电网规模

发电机组额定有功功率总和（kW、MW）总装机容量电网规模所有发电机组全年实际发电量总和（kWh、MWh）年发电量电网规模最大负荷日最大负荷月最大负荷年最大负荷（kW、MW）电网规模最高电压等级线路的额定电压（kV）最高电压等级二、电力系统运行的特点和基本要求3电能不能储存1电与民生关系密切

电力系统运行的特点暂态过程短暂2发供用电同时完成时刻保持供需平衡状态改变过渡迅速2保证良好的电能质量3保证安全可靠地发电、供电1保证系统运行的经济性

对电力系统运行的基本要求三个保证要求一：保证安全可靠地发电、供电1影响因素影响因素系统事故设备运行状态不好系统结构不尽合理缺乏有功无功电源运行人员水平不高大系统50±0.2Hz中小系统50±0.5Hz1、频率质量2要求二：保证良好的电能质量2、电压质量一般要求±5%10kV母线0-7%10-10.735kV母线-3+7%33.95-37.45110kV母线-3+7%106.7-117.7220kV母线-3+7%213.4-235.4电压质量无功调压措施调整机组无功出力投退无功补偿设备高峰时段不小于0.95低谷时段不大于0.95高压力率要求最大限度地满足220kV电源母线功率因数要求电压质量电厂无功调压无功负荷高峰期间，增加无功至监控点达到目标值或按P-Q曲线带满无功负荷为止自行调节无功，合格调压范围为目标值98%-102%无功负荷低谷期间，减低无功至监控点降至目标值或功率因数提到0.98以上监控点高达目标值102%以上，100MW以下地方厂机组功率因数提到1（自动励磁调节装置投运）电压质量高峰时段电压值大于低谷时段电压调压原则无功调整分层分区、就地平衡避免长距离、多级变输送无功无功备用储存于运行中的发电机、调相机和电容器，快速增加无功出力电压质量投停电容器、电抗器调压办法改变变压器分头改变电厂间及内部机组的负荷分配改变发电机、调相机励磁开启、停运机组改变电网接线、投停并列的变压器限负荷案例小王在太行山区居住，每到晚上8点时照明灯泡都不是很亮。小王打电话到供电公司问是什么原因造成的。3、波形质量谐波的产生非线性负荷换流设备变频调速设备电气机车电弧炉电焊机铁芯磁饱和发电机绕组不均匀质量指标畸变率不超给定值网损率（线损率）电网损耗输入电能煤耗率g/kWh每生产1kWh消耗的标准煤3要求三：保证系统运行的经济性三、电网接线方式电网是指由系统中的变电器、输配电线路组成的电力网络

（不包括发电机和用电设备）广义的电网包括发电机电网的定义1、电网的概念地理接线图一次电气接线图2、电网接线图电网接线方式无备用接线方式有备用接线方式3、电网接线方式按可靠性分类单回放射式无备用接线方式投资少、运维方便可靠性低、电压低单回干线式单回链式有备用接线方式环式两端供电式投资大运维方便可靠性高电压高双回放射式双回干线式双回链式调压复杂投资少可靠性高电压质量好调度复杂开环I？U？投资少可靠性高

可从两个及以上方向取得电能开式网络闭式网络只从一个方向取得电能接线方式单双回路放射式、干线式、链式环式、两端供电四、电力网简介配电网所有配电设备连接起来构成配电网0.4、6、10、35kV以方便运行、又适合用户需要的各种电压直接向各种用户供电配网规划的目标调度灵活确保电能质量简化接线和电压等级安全可靠输电网所有输变电设备连接起来构成输电网同步电网并列运行的发电机，以同步功率相互连结、在同一额定频率下运行的电网110、220、330、500、750、1000kV特高压同步电网以特高压交流为最高电压等级构建骨干网架的同步电网特高压电网以1000kV输电网为骨干网架，超高压输电网、高压输电网，以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的分层分区、结构清晰的现代化大电网1000kV我国特高压电网以1000kV交流输电网和±800kV直流系统为骨干网架，各级输配电网协调发展、结构清晰的现代化大电网高压配电线路高压输电线路超高压输电线路特高压输电线路低压配电线路电压等级线路电压等级1000kV（±1100、

±800kV）330、500750kV交流110220kV（±600kV）6、1035kV0.4kV第一条110kV线路？52年第一条220kV线路54年逐渐形成京津唐110kV输电网逐渐形成东北220kV骨干网架第一条330kV线路？72年逐渐形成西北330kV骨干网架刘家峡—关中丰满—李石寨第一条500kV线路？82年第一条750kV线路？2005年逐渐形成华中500kV骨干网架西北电网第一条1000kV线路？2009年华北电网华中电网晋东南—荆门姚孟—武昌电网面临的格局北电南送大煤电、大水电、大核电、大风电基地集中开发、分散消纳西电东送西南水电：2/3以上经济可开发水能资源分布在四川、西藏、云南三省北方煤电：3/4以上煤炭保有储量分布在山西、陕西、内蒙、宁夏、新疆五省区风能资源：集中分布在东北、华北、西北地区太阳能资源：集中分布在西藏、西北、内蒙地区

1000kV交流特高压

250万-日5000万-2.5万640km300万单体

800kV特高压直流1900km700万级北电南送

“空中高速公路”

晋东南—南阳—荆门西电东送

“空中直达航班”

向家坝———上海特高压交、直流的功能定位主网架建设和跨大区输电大型能源基地的超远距离、超大容量外送特高压交流“空中高速公路”特高压直流“空中直达航班”华北电网华中电网华东电网西北电网

图2“十二五”特高压交流规划示意图（来源：国网公司）

“十二五”国网公司“三纵三横一环网”特高压交流国网——特高压2015年我国同步电网格局——

形成东北电网、“三华”电网、西北电网、南方电网四大同步电网。西北电网华北电网华东电网南方电网东北电网华中电网500kV负荷中心占70%三纵三横五、供电可靠性供电可靠性供电可靠性定义向用户持续提供质量合格的电能的能力供电可靠性提高供电可靠性措施加强计划停电检修管理采用中性点不接地方式使用重合闸、备自投装置提高配网自动化水平实施设备状态检修大力实施带电作业减少停电操作时间正确快速地处理事故加强设备管理优化电网结构单元小结本单元主要讲授的内容电力系统的概念电力系统运行的特点对电力系统运行的基本要求电力网分类系统接线方式习题1、电力系统与电力网有何区别？2、电力系统有什么特点及要求？3、画出有备用接线方式、无备用接线方式的接线图。

第二节电网调度及机构协调一致的分级管理体系电网调度对电网运行进行组织、指挥、指导和协调保障电网的安全、优质、经济运行既是生产运行单位又是职能管理机构在电网运行中行使调度权电网调度机构指各级调度机构和电网内的发电厂、变电站的运行值班单位。电网调度系统一、电网调度的性质指挥性质生产性质职能性质指挥开停机、停送电及倒闸操作指挥事故处理指挥调整功率负责电网的安全稳定和经济运行编制运行方式整定保护定值负责调度自动化建设及主站运维负责电网运行方面的技术管理制定调度管理规程开展调度专业技术指导及培训电网调度性质二、调度管理的任务保证电能质量充分发挥设备能力，最大限度地满足用电需要保证电网安全、稳定、可靠、经济运行实施“三公”调度调度管理任务三、调度的基本原则电网调度的基本原则统一调度分级管理下级服从上级、全网服从国网按调度管理范围分工负责统一组织、统一指挥、统一协调四、电网调度机构调度机构设置国调国家调度机构网调跨省、自治区、直辖市调度机构省调省、自治区、直辖市级调度机构地调省辖市级调度机构县调县级调度机构国调网调省调县调度地调直属电厂直属变电站变电站省属变电站地方变电站省属电厂地方电厂重要变电站重要变电站重要发电厂重要变电站调度机构设置220kV站500kV站调度管辖范围级别管辖范围地域管辖范围级别管辖范围地域管辖范围各级调度机构之间对不同的电压等级的电网调度范围的分工同级调度机构之间对电网调度范围的分工县调地调省调网调调度管辖范围划分国调特高压电网及跨区域联络线网间联络线、500kV网架220KV母线及进出线220KV变电站主变、110KV系统110KV站35KV、10KV线、35KV站调度管辖电网设备运行和操作指挥权限的范围调度许可调度机构对下级调度机构管辖设备行使调度职权的认可五、调度机构的职权指令权许可权协调权监督权实施处罚权计划制定权紧急情况的处理权计划变更权电网调度机构的职权12345678单元小结本单元主要讲授的内容电网调度管理的主要任务电网调度的基本原则调度机构的设置调度管辖范围的划分调度机构的职权练习题1、电网调度的性质？2、电网调度管理的任务？3、调度基本原则？

第三节电网调度管理调度管理方式计划管理电厂并网运行管理设备检修管理

继电保护管理自动化运行管理电网负荷管理1负责电网的安全、优质、经济运行按管辖范围指挥电网操作和事故处理2接受上级调度机构的调度指挥和管理执行其下达的调度计划3负责组织电网运行方式的编制和执行下达设备编号命名、编写冲击送电程序电网调度管理的主要工作5负责电网负荷预测及负荷分析6指挥电网的频率调整及电压调整4负责继电保护及自动装置整定计算电网调度管理的主要工作8签订电网的并网协议并严格执行9参加电网规划、系统设计7负责自动化主站运行、维护和管理电网调度管理的主要工作一、继电保护管理继电保护管理继电保护的主要作用：1、有选择性地快速切除故障元件。2、对系统中异常元件，发出报警信号。灵敏性选择性继电保护可靠性快速性对继电保护的基本要求继电保护管理一、继电保护定值整定三、整定计算所需设备参数管理二、继电保护定值通知单管理一、继电保护定值整定2、整定计算必须依照《220kV～750kV电网继电保护装置运行整定规程》（DL／T559—2007）《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》（DL／T584—2007）整定配合原则和规定进行1、继电保护定值应由地区电网调度机构统一管理，整定范围一般与调度管辖范围相适应。3、每年修编继电保护整定方案继电保护定值整定被保护设备名称电压等级TA变比保护型号编制时间正常和特殊方式下有关调度运行和保护投退的注意事项和规定事项4、保护定值单5、保护定值单，应由专人计算，专人校核6、新设备投运前，调度员应与现场运行人员核对保护定值，并在定值单上注明执行日期及执行人继电保护管理主保护（纵联保护双套）220kV线路：双主双后备，一套重合闸纵联距离纵联差动后备保护（双套）距离、零序PT断线下相过流及零序过流多数线路保护采用母线PT，两套共用同一个电压切换回路个别典型设计标准化设计变电站采用线路PT高频通道直接光缆辅助保护断路器失灵启动充电及过流保护（正常方式压板退出）标准化设计没有继电保护管理只一套断路器失灵保护220kV母线：双套配置只一套断路器失灵保护母联辅助保护：过流、充电保护（正常方式压板退出）多数220kV变电站：主变故障断路器失灵启动回路未接入母线保护新建220kV变电站：主变故障断路器失灵启动回路接入母线保护典型标准化220kV变电站：除主变故障断路器失灵启动回路外220kV母线故障主变断路器失灵启动联跳主变各侧主保护220kV主变：双主双后备，一套瓦斯瓦斯差动（双套）高后备复压闭锁方向电流保护中性点不接地间隙保护过负荷、启动通风、过流闭锁有载调压中后备复压闭锁方向电流保护零序电压闭锁零序方向电流保护过负荷、启动通风、过流闭锁有载调压低后备复压闭锁方向电流保护过负荷、零序电压接地告警辅助保护绕组过温、油位异常、油温高等告警+220kV侧开关失灵启动冷控失电、压力释放、压力突变、220kV系统自动装置备自投双向进线备自投母联（分段）备自投过流联切负荷装置防止同塔架设线路同时掉闸一回检修另一回掉闸，线路严重过负荷0.5S发信号、300S（13S）联切110kV线负荷过流发信号装置防止同塔架设线路同时掉闸一回检修另一回掉闸，线路CT过负荷0.5S发信号二、继电保护定值通知单1、定值通知单一式若干份，应编号并注明编发日期，及时下达。2、定值更改，须按定值单下达调度命令，更改前，调度人员与运行人员须双方核对无误。3、定值更改后按时回执，注明执行人、执行时间继电保护定值通知单4、低频低压减载、低周低压解列装置的定值，根据年度运行方式方案进行整定。5、设备试运临时定值，由现场保护人员依据试运行方案进行整定，结束后应依照保护定值通知单恢复正常定值。三、定值整定计算参数管理1、电网建设及工程施工部门应在设备投运前提前（3个月）提供书面设备资料：一次系统接线图（线路注明导线规范、长度）主要设备规范及技术参数保护、安全自动装置的配置及保护图纸（原理图、二次线图、装置说明书等）

2、无设备参数，不得随意整定。二、调度计划管理调度计划重要性电网调度计划主要指发、输、变、配设备的停电检修计划。合理、科学编制调度计划是各项检修工作顺利进行的重要保证。因此，做好调度计划编制工作是保证电网安全稳定运行的重要基础。调度计划编制原则停电计划应以基建、重点工程和重点技改项目为主线，其他检修项目与之配合减少设备停电次数和停电时间，力争做到设备年内不重复停电。日计划周计划月计划年计划调度计划年计划11月份前，编制次年度调度计划生产管理部门提交大修、技改年度计划基建管理部门提交新（扩）建项目年度计划调控中心优化整合，避免重复停电。月计划根据年度计划，在每月规定时间申报次月检修计划调控中心结合整体工作安排制定月计划周计划在每周规定时间之前申报下周检修计划检修计划应明确到具体的工作日、时根据当前电网运行情况及天气预报情况制定下周调度周计划日计划根据周计划，提前一天规定时间提检修申请调度计划专责，安排次日调度日计划，并通知到各相关单位。日计划涵盖的内容停电计划时间、停电设备1.停电工作任务2.运行方式安排3.注意事项（定相、核相）4.三、地方电厂管理地方电厂管理电厂并网管理电厂运行管理电厂并网管理签订《电厂并网调度协议》、《购售电协议》组织调度规程培训明确地调电厂并网点统一管理严禁私自转供电设备故障及时汇报申报梯级调度计划三公调度统一调度设备维护运行监督调整无功出力按照发电曲线调整出力

电厂运行管理156324798四、有序用电管理（1）（2）（3）确保电网安全稳定运行的原则

有保有限、确保重点的原则分级调控的原则1、电网有序用电的原则2、有序用电的分级

特急级：（紫色、缺口在25％以上）；I级：特别严重（红色、缺口在20％～25％）；II级：严重（橙色、缺口在15％～20％）；III级：较重（黄色、缺口在10％～15％）；Ⅳ级：一般（蓝色、缺口在5％～10％）；V级：较缓（浅蓝色、缺口在5％以内）。

1．V级预案（1）按照《供电区电力负荷阶梯分配方案》的相应定值向县调下达限电指标，对县区不符合产业政策的工矿企业进行部分限产和停产。（2）通知各地方电厂，增加发电出力。（3）启动大客户错峰方案，建议政府关停部分城市亮化工程，按要求设定空调温度等。分级处理预案

2．Ⅳ级预案（1）在V级预案基础上，按照本地区《电力负荷阶梯分配方案》的相应定值向县调下达限电指标，对所有限制类和淘汰类的工矿企业进行限产和停产。（2）地调向负荷管理中心下达限电负荷指标，启动第一批大客户计划用电。分级处理预案3、III案（1）在V级、Ⅳ级预案基础上，按照本地区《供电区电力负荷阶梯分配方案》的相应定值向县调下达限电指标，对县区内工业类客户进行全面限电。（2）启动市区内工业类专用变压器客户周休方案。（3）地调向负荷管理中心下达限电负荷指标，启动第二批大客户计划用电。分级处理预案4．II级预案（1）在前三级预案基础上，启动第三批大客户计划用电。（2）启动市区工业大客户轮休。（3）经确认市区工业类客户专用变压器周休实施完毕后，地调向负荷管理中心下达限电负荷指标，启动市区工业类专用变压器客户限电方案。分级处理预案5．I级预案（1）在前4级预案基础上，启动第四批大客户计划用电。（2）按照负荷缺口，启动《地调限电顺序表》，对市区部分线路进行限电。分级处理预案6．特急级预案在前5级预案基础上，启动第五批大客户计划用电，同时以电网安全可靠运行为原则，尽最大限度保证重要单位、重要场所以及涉及国计民生等电力负荷，按照负荷缺口，启动《地调限电顺序表》及《供电区事故拉闸顺序表》。分级处理预案有序用电方案的落实156制作压限汇总表利用监控作用召开有序用电会议利用错避峰能力324做好宣传利用科技手段五、电网负荷管理负荷管理负荷预测负荷分配负荷监视负荷控制负荷管理

任何单位和个人不得超计划分配电力和电量，不得超计划使用电力和电量；遇有特殊情况，需要变更计划的，须经用电计划下达部门批准。拉路序位

每年11月30日前完成本区域电网下一年度事故及超计划用电拉路序位制定，拉路序位负荷总量必须满足电网安全和事故处理的要求，经当地人民政府主管部门批准后报地调备案。负荷控制限电命令

事故拉路限电通知

案例甲省与乙省电网通过4条220kV线路联络。某日，因乙省网内机组事故停机，造成4回220kV联络线超稳定极限运行，负荷由甲省向乙省输送。网调调度员指令甲省减少出力、乙省增加出力或者拉闸限电，而乙省调度坚持甲省减出力，用降低系统频率解决断面过载问题，双方发生争执，乙省未执行网调调度员指令。这时网调调度值班员果断按照有关规定采取直接拉路限电措施，从而避免了电网的大面积解网事故的发生。案例

线路过负荷造成三个110KV变电站全停

某站值班员发现站内112开关过负荷（线路导线LGJ-240）620A，地调通知上述变电站所属县调控制负荷，县调没有认真执行调度命令，致使112开关负荷到达750A运行20分钟。112线路长时间过负荷弧垂增大，与线下10KV线路放电，导线烧伤，保护正确动作，重合不成功，三个110KV变电站停电，小结：1、继电保护是保证电网安全、稳定运行的重要组成部分。继电保护定值管理必须实现全程可控、在控的闭环管理，以杜绝继电保护误整定事故发生，保障继电保护装置安全可靠运行。2、调度计划管理，合理、科学编制调度计划是各项检修工作顺利进行的重要保证。因此，做好调度计划编制工作是保证电网安全稳定运行的重要基础。单元小结3、加强对地方电厂的管理是调度管理部门一项重要工作。4、电网负荷管理及电网的有序供电。练习题1、什么是继电保护装置？2、继电保护的主要作用？3、继电保护定值管理的意义？4、地方电网管理包括哪几部分？5、负荷管理包括哪些内容？

第四节

电网监控一、设备监视电网监控电网监控为保证电网安全可靠运行发挥着重要作用电网监控156设备验收异常及缺陷处理无功电压调整事故处理324设备监视倒闸操作1

监控系统是否正常，数据刷新是否正常。2电网一二次设备遥测、遥信信息是否正常，是否有异常信号，信号动作次数或动作时间是否达到相关规定要求。3

电流、电压、有功、无功、温度等相关信息是否正常。设备监视二、无功电压调整无功电压调整负责受控站功率因数、母线电压的运行监视和调整。应根据调度下达的功率因数或电压曲线，投切变电站电容器、电抗器，遥控变压器分接开关，进行电压调整。三、倒闸操作1、监控操作内容拉合开关拉合刀闸保护及重合闸软压板投退调度监控预备命令：调度下达给监控员，监控员再将预备命令分解后下达给运维人员，运维人员填写操作票。正式命令：调度员下达给监控员。监控员回复。监控运维预备命令：将调度下达的预备命令分解后转达给运维人员，运