电力系统自动化知识讲述

电力系统自动化介绍电力系统自动化知识讲述第1页电力系统和电力网电力系统由各种设施、设备组成电能生产和消费系统将自然界一次能源经过发电转化为电能，经过输电和配电将电能供给到用户发电、输电、变电、配电、用户电力网（电网）电力系统中，各级电压电力线路及其联络变电所组成统一体输电、变电、配电电力系统自动化知识讲述第2页电力系统普通过程民用配输用能量管理系统配电管理系统

发工业电力系统自动化知识讲述第3页电力系统基本组成发电部分发电厂，将化学能（煤炭，燃油），水能，核能，风能等转化为电能火电厂：煤、油（不可再生），空气，水水电厂：水势能（可再生能源），受气象影响大。核电站：核燃料（比较贵），水抽水蓄能电站：吸发兼备，峰谷调整，快速备用化学能电源：各种电池，燃料电池等，效率高，较贵绿色能源：风能、太阳能、潮汐发电，地热电站，比较贵，易受自然条件影响。电力系统自动化知识讲述第4页电力系统自动化知识讲述第5页电力系统自动化知识讲述第6页电力系统自动化知识讲述第7页电力系统自动化知识讲述第8页电力系统基本组成输电部分输电网络，经过高压输电网络将电能由发电厂输送到负荷中心变电站一次设备（变压器、断路器、隔离开关等等）二次设备（测量控制、保护、自动装置等等）常规变送器和微机变送器线路架空、电缆交流、直流、交直流混合电力系统自动化知识讲述第9页电力系统自动化知识讲述第10页电力系统基本组成配电部分配电网络，从输电网络接收电能并传送至最终用户开闭所（开关站）、环网柜、分支箱一次设备二次设备配电线路架空、电缆分段设备电力系统自动化知识讲述第11页电力系统基本组成用电部分电能最终消费，电能向其它形式能量转化电灯电暖器空调电热器电视机电动机………电力系统自动化知识讲述第12页我国电力系统发展和现实状况发电装机容量1980：6587万KW（65869MW）1987：10289.7万KW1993：0万KW1996：23654万KW：38900万KW：44000万KW，用电21735亿千瓦时底：50000万KW，用电24220亿千瓦时变电站数量1996年统计：30223个当前每年新增变电站约4000个，改造老变电站约个电力系统自动化知识讲述第13页电力系统（网络）特点电力传输效率高、环境污染小、电源和负荷可放置在适合之处。电能不易大量存放，生产和利用同时完成，协调控制主要。规模巨大，横跨几千公里，事故影响大。发电机同时运转，机、电、磁相互关联，分析复杂。电力系统自动化知识讲述第14页电力传输特点电能生产瞬间平衡发电＋输电＋配电＋用电，多步骤连续性电能传输快速性地域分布广互联大系统电力系统自动化知识讲述第15页电力系统运行控制目标安全、优质、经济、环境保护复杂性电力系统庞大和复杂电力系统特点（平衡性、瞬时性）电力负荷随时改变、随机性运行控制参加人员广五级调度国、网、省、地、县电力系统自动化知识讲述第16页电力系统自动化电力系统运行控制需要自动化大量自动化装置计算机技术和电子技术在电力系统自动化领域应用：调度自动化系统SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）EMS（EnergyManagementSystem）变电站自动化系统配网自动化系统电能量计费与管理系统负荷控制与管理系统电力系统自动化知识讲述第17页电力调度自动化发展历史以结构技术分：手工阶段分立元件阶段板级阶段系统机阶段网络分布式阶段以应用广度和深度分：传统阶段（控制理论）EMS阶段（系统理论）商业化阶段（竞争理论）电力系统自动化知识讲述第18页国内调度自动化发展情况起步阶段SCADA实用化阶段现阶段：EMS（PAS）DMS市场化电力系统自动化知识讲述第19页监控自动化（SCADA）电网监控所包括电力系统主要设备：开关、刀闸：控制电网联接状态（电网运行方式），隔离需检修或出现故障设备。线路、变压器：进行电能传输，线路实现同电压等级电能远程传输，变压器实现不一样电压等级电能传输发电机：将其它能源转化为电能负荷：消耗电能，将电能转化位机械能、热能、化学能等PT、CT：PT（电压互感器）将高压电压降低为100V低压电压，供数据采集和控制使用；CT（电流互感器）将高压电流降低为0～5A低压电流，供数据采集和控制使用。RTU（远程分站终端）：主要完成电网运行状态信号和数据采集和控制电力系统自动化知识讲述第20页监控自动化（SCADA）电力监控基本组成分站系统：主要由分布在发电厂和变电站数据采集和控制设备单元组成，主要是RTU（远程终端单元），完成安装地点电网运行状态和数据采集以及设备远程控制功效主站系统：安装在调度中心自动化机房，是由多台计算机组成一个网络系统，主要完成份站采集状态和数据显示、存放以及电网自动监控和自动控制等功效。通信系统：由各种通信通道和通信设备组成，主要完成份站和主站系统远程通信功效。电力系统自动化知识讲述第21页监控自动化（SCADA）监控系统基本功效运行数据和运行状态监视遥测、遥信基本数据统计和存放功效基本控制功效遥控、遥调电力系统自动化知识讲述第22页能量管理系统（EMS）网络计算分析状态预计、时尚计算、最优时尚自动监视安全分析、事故预警负荷计划负荷预报、日开停机计划、日发电计划电网自动优化控制自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）、

经济调度（EDC）、电力市场交易系统调度员培训仿真系统（DTS）从经验型调度到分析型调度电力系统自动化知识讲述第23页调度自动化主站系统基本组成通道柜：主要完成份站信号接入功效，前置机CCM：提供数据采集、规约解释、规约转换等通信服务管理机ADM（服务器）：提供数据存放，访问服务MMI（人机交互）：提供系统监控和维护计算分析服务器：提供电网计算分析和优化控制电力系统自动化知识讲述第24页主站系统基本功效模块前置通讯接收（规约处理）数据处理数据库系统人机界面数据公布报表处理系统互联（与其它系统接口）等电力系统自动化知识讲述第25页主站系统基本功效接收RTU或其它自动设备传送信号，主要包含YC、YX信号，经过规约解释，得到信号数值或状态。经过图形或表格显示电网运行状态，供调度人员监视电网运行。经过YK，YT下发控制指令，供调度人员调控电网运行。进行采集数据存放，计算等，提供基本统计和报表。与下级和上级调度系统进行互联，完成数据交换和远程控制。进行电网计算分析和优化控制，提供电网自动监控和优化控制。电力系统自动化知识讲述第26页调度自动化系统分站远程终端单元（RTU）信号采集（YC、YX）控制功效（YK、YT）遥测数据采样方式（DC、AC）变电站自动化系统部分功效从传统RTU向微机保护发展变电站综合自动化电力系统自动化知识讲述第27页配网自动化系统针对配电线路（馈线）自动化基本功效SCADA监控FA自动隔离故障与恢复供电地理信息系统（GIS）应用配电工作管理电力系统自动化知识讲述第28页国际标准发展动向企业应用集成电力系统公共信息模型（CIM）互联互通、互操作能量管理系统（EMS）IEC61970配电管理系统（DMS）IEC61968变电站自动化系统IEC61850电力系统自动化知识讲述第29页&AnswerQuestion电力系统自动化知识讲述第30页电网调度主站产品

技术介绍电力系统自动化知识讲述第31页两大类主站产品调度自动化主站系统（EMS）配网自动化主站系统（DMS)电力系统自动化知识讲述第32页主要技术计算机系统集成面向对象设计与实现中间件技术多媒体技术互联网技术网络通信技术电力系统自动化知识讲述第33页主站系统数据流向一次设备RTU控制机构变换装置通讯服务器测量量、状态量、电度量YCYXDD控制量YK、YT采集控制数据处理服务器通讯通道软总线人机界面MMI接收、处理（还原实际值）其它数据、信号控制对象软总线电力系统自动化知识讲述第34页体系结构演变单机/终端服务器/多机对等模式网络分布式客户/服务器模式（Client/Server）分层分布式电力系统自动化知识讲述第35页Intel/AMD

x86WindowsNT/IBMPOWERSUNSPARCHPALPHAAIXUNIXSolarisTRU64UNIX应用平台操作系统硬件平台应用软件跨平台分布式系统开发和运行中间件平台面向对象数据库中间件平台WEB服务应用集成报表管理报警服务图形界面数采通信DTSPASAGCSCADA主站系统体系结构电力系统自动化知识讲述第36页配网主站系统体系结构应用层中间层平台配电系统图形监视控制故障分析带电分析故障恢复拓扑查询负荷管理设备管理维护抽图GIS绘图绘图填库数据库管理数据库数据处理服务器事项服务器通讯服务器混合平台软总线SBMix操作系统(Unix/Windows)，TCP\IP通讯协议电力系统自动化知识讲述第37页调度自动化主站系统组成电力系统自动化知识讲述第38页计算机集群技术应用主要应用数据库服务器数据库并行服务系统存放高度可靠性要求镜像冗余电力系统自动化知识讲述第39页网络通信技术应用光电信号转换与隔离远程网络连接网桥路由器网络间隔离与安全防护防火墙物理隔离装置电力系统自动化知识讲述第40页跨平台设计实现跨平台软总线设计中间类库（QT）应用数据库访问标准（SQL）中间件技术应用一套代码，不一样编译电力系统自动化知识讲述第41页软总线（SoftBus）分布式即插即用设计功效模块独立、即装即用功效扩展灵活，对系统影响小软件模块灵活分布，伸缩轻易实现技术TCP/IP协议、Socket编程跨平台实现，QT类库动态链接库（提供给用接口）多线程管理与维护电力系统自动化知识讲述第42页一体化设计实现图模库一体化SCADA/PAS/DTS一体化电力系统自动化知识讲述第43页图模库一体化整个拓扑单元统一、自动置入域信息。而且提供与其它拓扑单元内、外接口。电力系统自动化知识讲述第44页自定义结构开关域电力系统自动化知识讲述第45页录入设备铭牌参数电力系统自动化知识讲述第46页录入设备铭牌参数电力系统自动化知识讲述第47页SCADA/PAS/DTS一体化基于图库一体化网络建模，实现了数据录入一体化。全部应用都基于同一模型，含有统一支撑数据平台。电力系统自动化知识讲述第48页SCADA/PAS/DTS一体化使用相同人机界面，统一操作方式和图形显示。MMI只需要加入不一样组，就能够实现不一样数据应用。面向对象电网模型通信中间件MMISCADAAGCPAS数据库中间件DTS电力系统自动化知识讲述第49页SCADA/PAS/DTS一体化开发接口一体化 开发接口统一，愈加紧速有效开发相关应用，代码重用率高。维护一体化当电网模型改变时，用户只需要维护一幅画面，一套数据库，全部数据和应用含有良好一致性，降低了用户工作量和犯错可能性。电力系统自动化知识讲述第50页前置通信数据处理分层结构设计通讯收发处理层规约解释处理层数据交换处理层实现技术串口通信、Sokcet网络通信终端服务器控制操作多数据源等设计处理电力系统自动化知识讲述第51页实时数据处理面向对象设计实现电网对象模型内存实时数据库C/C++模板应用递归处理C/C++技巧应用独立于商用数据库之外运行设计考虑电力系统自动化知识讲述第52页人机交互界面图形、多媒体技术应用图形、动画、语音任意嵌入网络拓扑与动态着色局部数据刷新电力系统自动化知识讲述第53页界面设计－多样化图标用户可自行设计图标能够插入任何需要图片能够插入音效、动画等多媒体效果电力系统自动化知识讲述第54页界面设计－