电力系统自动化

电力系统自动化电力系统自动化的根本义务目的：平安、优质、经济保证电网平安、稳定、正常运转和对电力用户平安可靠供电。保证电能质量，坚持频率、电压、波形合格。按照公平、公正的原那么合理安排发电，实现发电资源的优化利用。电力系统简图：电力系统自动化的内容：调度自动化发电厂自动化；变电站自动化；调度自动化；配电网自动化配电网自动化调度自动化与配电网自动化的关系能量管理系统〔EnergyManagementSystem〕配电管理系统〔DistributionManagementSystem〕普通以为，配电管理系统〔DMS〕和电网调度自动化的能量管理系统〔EMS〕处于同一层次的。二者不同之处是EMS涉及发、输电系统，DMS是管理配电系统。电力系统自动化的开展 部分→子系统→管理系统 经典控制实际→现代控制实际→电力市场经济实际阶段调度自动化的开展调度自动化的开展历程：40年代：出现模拟屏，直观展现系统形状50年代：布线逻辑的远动安装及机电式的调频安装实现自动发电控制〔AGC〕60年代：利用数字计算机实现电力系统经济调度〔EDC〕70年代：经济调度转移为平安调度，电网SCADA系统出现80年代：电网自动调频和有功功率经济分配的安装和自动调理系统和SCADA系统结合，成为SCADA/AGC—EDC系统90年代：添加电网高级运用软件〔PAS〕构成能量管理系统〔EMS〕配电自动化的开展配电网自动化技术的开展历程：上世纪70年代，缺点自动隔离(馈线自动化FA)、对用户的远程自动抄表(AMR)；上世纪80年代初期，负荷控制技术〔LCM〕。但由于技术限制，无法构成完好的计算机网络控制系统；上世纪80年代后期，将配网单项自动化经过网络联络起来。建立在计算机技术、通讯技术和分布式实时网络根底上。其它开展：PAS软件，配网的地理信息系统〔AM/FM//GIS〕1调度自动化功能：电能调度义务：1预测负荷；2编制发电方案；3倒闸操作；4经济调度；5事故处置配备的设备：监视设备；操作设备宁夏电网调度监视总表电网调度自动化系统的功能：监视控制与数据采集功能〔SCADA〕；形状估计功能〔SE〕；网络拓扑分析功能〔NTA〕；*************************************自动发电控制功能(AGC)；经济调度控制功能(EDC)；平安分析功能〔SA〕；最优潮流〔OPF〕；自动电路恢复〔ACR〕负荷预测功能〔LF〕；调度员仿真培训功能〔DTS〕。电力系统调度自动化系统的根本构造电网调度自动化系统构成····信道信道发电厂调制和解调器通讯设备运转形状和参数控制和调节命令电力设备自动安装RTU变电站调制和解调器通讯设备运转形状和参数控制和调节命令电力设备自动安装RTU调制和解调器调度中心通讯设备调度计算机系统人机联络设备调度计算机系统远动系统电力系统显示器、打印机、鼠标等主计算机前置机RTUNRTU1RTU2···模拟屏调度计算机单机系统配置图RTUNRTU1RTU2···调度计算机双机系统配置图显示器、打印机、鼠标等主计算机前置机主计算机前置机显示器、打印机、鼠标等2发电厂、变电站自动化发电厂功能：电能产生控制义务：频率/有功控制；电压/无功控制配备的设备：调速器；自动励磁调理安装变电站功能：电能变换控制义务：有功〔负荷〕控制；电压/无功控制配备的设备：低频减负荷控制；电压无功控制〔VQC〕发电厂、变电站自动化系统的功能：一继电维护功能变电站综合自动化系统中的微机继电维护主要包括输电线路维护、电力变压器维护、母线维护、电容器维护、小电流接地系统自动选线、自动重合闸。二监视控制功能〔SCADA功能〕1实时数据采集与处置，包括模拟量、开关量、脉冲量及数字量等；2运转监视功能3缺点录波与测距功能；4事故顺序记录与事故追想功能；5控制及平安操作闭锁功能6数据处置与记录功能三自动控制安装的功能1频率、有功控制；2电压、无功控制；3低频减负荷控制；4备用电源自投控制四远动及数据通讯功能变电站综合自动化的通讯功能包括系统内部的现场级的通讯和自动化系统与上级调度的通讯两部分。发电厂、变电站综合自动化系统的根本构造分层分布式变电站自动化系统分布式变电站自动化系统3电力系统数据通讯

根本概念远动通讯远动〔TeleControl)的定义远动，就是利用远程通讯技术，对远方的运转设备进展监视和控制，以实现远程丈量、远程信号、远程控制和远程调理。远动通讯远动的义务将表征电力系统运转形状的各发电厂和变电站有关的实时信息采集到调度控制中心把得到控制中心的命令发往发电厂和变电站遥信、遥测、遥控、遥调、遥视远动通讯的根本构造数字通讯模型通讯根本概念数字通讯传输信道数字通讯网过失控制传输方式同步方式通讯规约4配电网功能：电能分配义务：用户负荷控制；电压/无功控制；抄表配备的设备：负荷控制系统；电压无功控制设备；远程自动抄表系统配电网自动化系统的功能：监视控制功能：配电网的SCADA功能缺点控制(即维护功能)：馈线自动化(FA)电能质量控制：电压控制、频率控制线路损耗控制：优化控制用户负荷控制及需方用电管理(DSM)远程自动抄表计费系统(AMR)配电网的地理信息系统〔AM/FM/GIS〕配电网自动化系统构造FTUTTURTU抄表集中器配电子站配电子站配电自动化子中心成套系统配电自动化子中心成套系统配电GIS系统客户呼叫效力系统电量计费系统配电自动化总控中心成套系统第四层第三层第二层第一层配电自动化系统的构造5电网的分级调度与管理电力系统电压等级220kv～500kv 超高压电网。构成大区电网的骨架和大区电网间的联络线110kv～220kv 输电网。构成复杂的输电网络，在各地域间传输电能35kv～110kv 供电网。由枢纽变电站送电到接近负荷区的本地变电站10kv 配电网。本地变电站送电到居民区的杆上变压器或配电室分级调度 <电网调度管理条例>明确，调度机构分为五级即国家调度机构跨省、自治区、直辖市调度机构省、自治区、直辖市级调度机构省辖市级调度机构县级调度机构 我国国网公司的五级调度体系，分别是国家电力调度通讯中心，简称国调；东北、华北、华东、华中、西北电力调通中心，简称网调；各省〔直辖市、自治区〕电力调度通讯中心，简称省调；还有270个地调和2000多个县调南方电网和国家电网的关系国家调度中心网局调度中心地域调度中心省级调度中心县级调度中心直属电厂地方电厂省属电厂直属变电站地方变电所变电所省属变电站各级调度中心的根本义务国家调度中心在线搜集各大区网和有关省网的重点测点工况和全国电网运转情况，作统计分析、消费报表、提供电能情况。进展大区互联络统的潮流、稳定、短路电流及经济运转计算，经过计算机通讯，校核计算的正确性，并向下一级传送。作中、长期平安、经济运转分析，并提出对策。总结：管辖假设干网调；掌握全国发电量及负荷，协调大区级的功率传输，了解各大区电力系统的平安情况。各级调度中心的根本义务大区网局调度中心实现电网的数据搜集和监控、经济调度和平安分析。进展负荷预测，制定开停机方案、水火电经济调度日分配方案，闭环或开环指点自动发电控制。省(市)间和有关大区网的供受电量的方案编制和分析。进展潮流、稳定、短路电流及离线或在线的经济运转分析计算，经过计算机通讯校核各种分析计算的正确性并上报下传。总结：管辖假设干省调及大型电厂和500kV，330kV变电站；维持系统的频率，执行水火电结合调度方案和调峰，保证全系统的稳定与平安。各级调度中心的根本义务省级调度中心实现电网的数据搜集和监控。必需对电网中的开关形状，电压程度，功率进展采集计算，进展控制和经济调度。进展负荷预测，制定开停机方案、水火电经济调度日分配方案，编制地域间和省间有关网的供受电量的方案，闭环或开环指点自动发电控制。进展记录如功率总加，开关变位，存档和制表打印。进展潮流、稳定、短路电流及离线或在线的经济运转分析计算，经过计算机通讯校核各种分析计算的正确性并上报下传。总结：管辖假设干地调及中小型电厂和220kv变电站；保证省属电力系统的平安和经济运转，保证电能质量，执行自动发电控制，实行平安分析和平安控制。各级调度中心的根本义务地域调度中心采集当地网的各种信息，进展平安监控。进展有关站点〔直接站点和集控站点〕的远方操作，变压器分接头调理，电力电容器的投切等。用电负荷的管理。总结：管辖假设干县调、配电控制中心和110kV及以下的变电站；对地域电力系统实行监视和控制，用电负荷的管理以及电压和无功功率的优化运转。各级调度中心的根本义务县级调度中心根据不同类型实现不同程度的数据采集和平安监视功能。有条件的县调可实现机组起停、断路器远方操作和电力电容器的投切。负荷分配、负荷控制。向上级调度发送必要的实时信息。总结：县级那么主要是分配负荷和负荷控制。6电力系统的运转形状等式约束 系统中发出的总有功、无功任何时候同系统中的有功、无功负荷〔包括线损〕相平衡。不等式约束涉及平安运转的参数应处于允许范围内。五种运转形状正常形状警戒形状紧急形状系统解体恢复形状正常运转形状〔满足负荷需求，进展经济运转〕平安恢复形状〔重新并列，恢复对用户供电〕警戒形状〔预防性控制〕系统解体〔切机、切负荷、断开线路〕紧急形状〔紧急控制〕贮藏系数减小或干扰概率增大不平安危险系统解列系统坚持原状解列切负荷超越不等式约束条件为什么要联网？减少备用容量。缺点时不同电网间相互援助。综合利用水力、火力、核能等发电能源，以处理能源资源与负荷分布地域间的不平衡。利用时差和季节错开负荷顶峰，减少总的装机容量。采用大容量机组，节省投资和运转费用。我国目前的电网情况 特点：大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制加速建立特高压电网〔750kV示范工程已于2005年投产，1000kV示范工程正在建立〕装机容量超越2000MW电网11个已构成330kV、500kV主网架构造