电力系统调度操作手册

电力系统调度操作手册TOC\o"1-2"\h\u27192第1章电力系统概述 3229811.1电力系统组成 4294511.1.1发电环节 4120691.1.2输电环节 4256041.1.3变电环节 4181921.1.4配电环节 485481.1.5用电环节 4119481.2电力系统运行特点 4322531.2.1复杂性 417271.2.2动态性 4132591.2.3实时性 452121.2.4安全性 5170191.3电力系统调度任务 5296591.3.1保证电力系统安全稳定运行 5273791.3.2优化电力系统运行方式 5268011.3.3提高电力系统供电可靠性 5308101.3.4实现电力市场运营 522752第2章调度组织与职责 5190022.1调度组织结构 5146172.2调度岗位职责 6288332.3调度人员素质要求 65835第3章电力系统运行参数监测 6293033.1运行参数监测方法 660573.1.1电力系统运行参数概述 6223713.1.2监测设备及其功能 7170123.1.3监测方法 766433.2运行参数数据处理 7171673.2.1数据采集 730433.2.2数据传输 7112943.2.3数据处理 7178453.3运行参数异常分析 727603.3.1异常现象 7174033.3.2异常原因 813573.3.3异常处理 810243第4章电力系统运行控制 8172994.1有功功率与频率控制 8324474.1.1有功功率控制原理 863604.1.2频率控制方法 8184694.1.3负荷频率控制 8246134.1.4跨区域频率协调 826534.2无功功率与电压控制 8187504.2.1无功功率控制原理 8223804.2.2电压控制方法 85424.2.3无功优化与电压调整 985204.2.4静态电压稳定分析 9187494.3系统稳定性分析 9223874.3.1小干扰稳定性分析 959484.3.2大干扰稳定性分析 9252374.3.3电力系统稳定控制策略 9170574.3.4系统稳定性监测与评估 930117第5章调度计划编制与实施 9222225.1调度计划编制原则 9106615.1.1安全优先原则 9244115.1.2经济优化原则 9163835.1.3公平公正原则 9131645.1.4预测准确原则 923085.2调度计划主要内容 10268345.2.1负荷预测 1059115.2.2电源安排 1053505.2.3网络拓扑调整 10277935.2.4电压控制策略 10290545.2.5安全校核 103505.2.6调度计划表 10282825.3调度计划实施与调整 1099515.3.1调度计划发布 10155385.3.2调度指令执行 10173145.3.3监控与分析 1013545.3.4调度计划调整 10281245.3.5调度总结 1022713第6章电力系统安全防护 11253036.1电力系统安全稳定标准 11315016.1.1电压稳定标准 1127366.1.2频率稳定标准 1179736.2处理原则与流程 11294626.2.1处理原则 11289326.2.2处理流程 11166166.3安全防护措施 1139406.3.1防止电气误操作 11225026.3.2设备保护与自动化 12223196.3.3系统安全监测与预警 12125006.3.4应急预案与演练 1214228第7章电力市场运营与调度 12229717.1电力市场概述 12152987.1.1电力市场发展背景 12146377.1.2电力市场结构 1280887.2电力市场运营机制 12135007.2.1市场准入与退出机制 12119877.2.2市场交易机制 1271637.2.3市场结算机制 13272447.3市场环境下调度策略 1312257.3.1市场调度原则 1336697.3.2市场调度模式 13273187.3.3市场调度策略 1386297.3.4市场调度风险评估与管理 1312989第8章调度自动化系统 13200418.1调度自动化系统概述 13321728.2监控系统与应用 13244778.2.1监控系统构成 14181608.2.2监控系统应用 1444038.3信息集成与智能分析 14313948.3.1信息集成 14191658.3.2智能分析 1417665第9章通信系统与调度 1594199.1通信系统在调度中的作用 15119669.1.1概述 1564279.1.2通信系统在调度中的作用 15299069.2常用通信技术与应用 15140709.2.1通信技术概述 15162939.2.2常用通信技术应用 1629359.3通信系统运行管理 16155719.3.1通信系统运行管理概述 16222609.3.2通信系统运行管理措施 16306889.3.3通信系统运行管理要求 166497第10章调度人员培训与考核 162906010.1培训内容与要求 16585110.1.1基础理论知识 161293210.1.2专业技能培训 171578910.1.3岗位职责与职业道德 171592510.2培训方法与组织 172490010.2.1培训方式 171077010.2.2培训组织 17663310.3调度人员考核与评价 17283210.3.1考核内容 172234010.3.2考核方式 171193210.3.3考核评价 18第1章电力系统概述1.1电力系统组成电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的统一整体。各组成部分简要介绍如下：1.1.1发电环节发电环节主要包括各种类型的发电厂，如火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力和太阳能发电站等。发电厂通过将一次能源转换为电能，为电力系统提供电能。1.1.2输电环节输电环节主要负责将发电厂产生的电能通过高压输电线路输送至各个变电所。输电线路和变电站构成输电网络，是电力系统的重要组成部分。1.1.3变电环节变电环节主要包括各种电压等级的变电站，其主要功能是对输电线路送来的电能进行电压变换，以满足不同用户的电压需求。1.1.4配电环节配电环节主要负责将变电站输出的电能通过配电线路送达用户。配电线路和配电设备构成配电网络，是电力系统与用户之间的桥梁。1.1.5用电环节用电环节包括各类电力用户，如工业、农业、商业和居民等。电力用户消耗电能，为经济发展和社会生活提供动力。1.2电力系统运行特点电力系统具有以下运行特点：1.2.1复杂性电力系统涉及多种类型的发电厂、输电线路、变电站、配电网络和电力用户，各环节之间相互影响，形成一个高度复杂的能量转换和传输系统。1.2.2动态性电力系统运行过程中，各种因素（如负荷变化、设备故障、自然环境等）可能导致系统状态不断变化，要求调度人员及时调整，保证系统稳定运行。1.2.3实时性电力系统调度操作需要实时进行，以满足用户对电能质量和供应可靠性的要求。1.2.4安全性电力系统运行过程中，安全性。要求调度人员遵循安全规程，保证电力系统运行在安全范围内。1.3电力系统调度任务电力系统调度的主要任务如下：1.3.1保证电力系统安全稳定运行调度人员需密切监视电力系统运行状态，发觉异常情况及时处理，防止发生电力系统。1.3.2优化电力系统运行方式调度人员需根据电力系统负荷需求、发电厂发电情况等因素，合理安排电力系统的运行方式，提高电能质量和经济性。1.3.3提高电力系统供电可靠性调度人员需采取有效措施，降低停电概率，缩短停电时间，提高用户满意度。1.3.4实现电力市场运营调度人员需按照电力市场规则，组织电力市场的运营，保证市场公平、公正、公开。同时优化电力资源分配，提高电力系统运行效率。第2章调度组织与职责2.1调度组织结构电力系统调度组织结构主要包括国家能源局、各级电网调度机构以及发电厂、变电站等单位的调度部门。各级调度机构按照职责范围划分为国家级、省级、地市级和县级调度中心。（1）国家能源局：负责全国电力系统的统一调度管理，制定电力系统调度规章制度，指导、监督和协调各级电网调度机构的工作。（2）省级电网调度机构：负责所辖区域内电力系统的调度运行、安全监控、计划编制和处理等工作。（3）地市级电网调度机构：负责所辖区域内电力系统的调度运行、安全监控、计划编制和处理等工作，同时接受省级电网调度机构的业务指导。（4）县级电网调度机构：负责所辖区域内电力系统的调度运行、安全监控、计划编制和处理等工作，同时接受地市级电网调度机构的业务指导。（5）发电厂、变电站调度部门：负责本厂、站内电力系统的调度运行、设备监控、操作指挥和处理等工作。2.2调度岗位职责（1）调度员：负责电力系统的实时调度运行、安全监控、操作指挥和处理等工作。（2）计划员：负责电力系统的运行计划编制、调整和优化，保证电力供需平衡。（3）监控员：负责电力系统的设备监控、故障排查、信息收集和报告等工作。（4）通信员：负责调度通信设备的运行维护，保障调度通信畅通。（5）自动化运维人员：负责调度自动化系统的运行维护，保证系统稳定可靠。2.3调度人员素质要求（1）具有较高的政治觉悟和职业道德，遵守国家法律法规，忠诚于电力事业。（2）具备电力系统及其自动化等相关专业学历，熟悉电力系统运行原理和调度业务。（3）具有较强的组织协调能力和沟通能力，能应对突发事件，保证电力系统安全稳定运行。（4）具有严谨的工作态度和良好的心理素质，能适应倒班工作制。（5）具备一定的计算机应用能力，熟悉调度自动化系统及相关软件。（6）积极参加业务培训，不断提高业务水平，适应电力系统发展的需要。第3章电力系统运行参数监测3.1运行参数监测方法3.1.1电力系统运行参数概述电力系统运行参数是反映电力系统运行状态的重要指标，主要包括电压、电流、功率、频率、相角等。对这些参数进行实时监测，有助于保证电力系统的安全稳定运行。3.1.2监测设备及其功能（1）遥测设备：用于实时测量电力系统各节点的电压、电流、有功功率、无功功率等参数；（2）遥信设备：用于实时监测电力系统设备的状态，如开关位置、保护动作等；（3）故障录波器：记录电力系统发生故障时的电压、电流等参数，为故障分析提供依据；（4）相角测量单元（PMU）：精确测量电力系统各节点的相角，提高系统稳定性分析精度。3.1.3监测方法（1）定期巡检：对电力系统设备进行定期检查，了解设备运行状态；（2）在线监测：利用监测设备实时采集电力系统运行参数，并通过通信网络传输至调度中心；（3）远程监测：通过调度自动化系统，远程查看电力系统运行参数，实现远程监控。3.2运行参数数据处理3.2.1数据采集采用遥测、遥信等设备实时采集电力系统运行参数，保证数据真实、准确。3.2.2数据传输通过通信网络将采集到的数据传输至调度中心，可采用有线传输和无线传输两种方式。3.2.3数据处理（1）数据预处理：对原始数据进行去噪、滤波等处理，提高数据质量；（2）数据存储：将处理后的数据存储至数据库，便于后续分析；（3）数据展示：通过调度自动化系统，以图形、表格等形式展示电力系统运行参数。3.3运行参数异常分析3.3.1异常现象电力系统运行参数异常可能导致设备损坏、系统不稳定等问题，主要包括电压异常、电流异常、功率异常、频率异常等。3.3.2异常原因（1）设备故障：如变压器、线路等设备发生故障，导致运行参数异常；（2）操作失误：如误操作、保护装置误动等，导致电力系统运行参数异常；（3）外部因素：如雷击、外力破坏等，影响电力系统运行参数。3.3.3异常处理（1）发觉异常：通过监测设备及时发觉运行参数异常；（2）分析原因：结合现场情况，分析异常原因；（3）处理措施：根据异常原因，采取相应措施，如调整设备参数、修复故障设备等；（4）跟踪观察：在处理异常后，持续关注相关运行参数，保证系统恢复正常运行。第4章电力系统运行控制4.1有功功率与频率控制4.1.1有功功率控制原理本节介绍有功功率控制的基本原理，包括发电厂有功出力的调整、负荷的有功需求变化以及系统内传输线路的功率损耗。4.1.2频率控制方法讨论电力系统频率控制的方法，包括基础频率调整、二次频率调整和三次频率调整等。4.1.3负荷频率控制分析负荷频率控制策略，如AGC（自动发电控制）系统的配置和应用。4.1.4跨区域频率协调介绍跨区域频率协调的方法和措施，以保证大区域电网的稳定运行。4.2无功功率与电压控制4.2.1无功功率控制原理阐述无功功率的产生、传输和消耗过程，以及无功功率控制对电压稳定性的影响。4.2.2电压控制方法介绍电压控制的基本方法，包括调整发电机励磁、投切无功补偿装置、调整变压器分接头等。4.2.3无功优化与电压调整分析无功优化和电压调整的相互关系，提出相应的优化策略。4.2.4静态电压稳定分析探讨静态电压稳定分析的方法，如潮流计算和电压稳定性分析。4.3系统稳定性分析4.3.1小干扰稳定性分析介绍小干扰稳定性分析的基本原理和方法，包括特征值分析和频率扫描法。4.3.2大干扰稳定性分析讨论大干扰稳定性分析的方法，如暂态稳定性分析和动态稳定性分析。4.3.3电力系统稳定控制策略分析电力系统稳定性控制策略，包括预防性控制、紧急控制和恢复性控制等。4.3.4系统稳定性监测与评估介绍系统稳定性监测与评估的方法，如在线监测、分析及稳定性评估指标。第5章调度计划编制与实施5.1调度计划编制原则5.1.1安全优先原则调度计划编制过程中，必须将保证电网安全稳定运行作为首要原则，严格遵守相关规程，保证调度操作过程中的人身和设备安全。5.1.2经济优化原则在保证电网安全的前提下，充分考虑电力市场供需情况，优化调度计划，降低发电成本，提高经济效益。5.1.3公平公正原则调度计划编制应遵循公平公正的原则，保证各类发电企业和用户合法权益，维护电力市场秩序。5.1.4预测准确原则调度计划编制需依据准确的负荷预测、电源预测等数据，保证调度计划的合理性和可行性。5.2调度计划主要内容5.2.1负荷预测根据历史负荷数据、天气预报、社会活动等因素，预测未来一段时间内的电力负荷需求。5.2.2电源安排根据负荷预测结果，合理分配各类发电资源，保证电力供需平衡。5.2.3网络拓扑调整根据发电和负荷分布，优化电网拓扑结构，保证电网运行稳定。5.2.4电压控制策略制定合理的电压控制策略，保证电网各节点电压在规定范围内。5.2.5安全校核对调度计划进行安全校核，包括暂态稳定、热稳定、电压稳定等方面的校核，保证调度计划的安全可靠。5.2.6调度计划表编制详细的调度计划表，包括发电计划、停电计划、运行方式调整等。5.3调度计划实施与调整5.3.1调度计划发布将编制完成的调度计划及时发布给相关部门和单位，保证调度计划顺利实施。5.3.2调度指令执行调度员按照调度计划，向发电企业、变电站等下达调度指令，监督执行情况。5.3.3监控与分析实时监控电网运行状态，对调度计划执行过程中出现的问题进行分析，为调度计划调整提供依据。5.3.4调度计划调整根据实际运行情况，对调度计划进行动态调整，保证电网安全、经济、稳定运行。5.3.5调度总结对调度计划实施过程进行总结，分析存在的问题，为今后调度计划编制提供经验教训。第6章电力系统安全防护6.1电力系统安全稳定标准6.1.1电压稳定标准电力系统的电压稳定性对保证供电质量。系统应满足以下电压稳定标准：（1）在正常运行方式下，各电压等级的变电站母线电压应在规定范围内；（2）在各种故障情况下，系统电压应迅速恢复至允许范围内；（3）系统应具备足够的无功电压调节能力，以满足负荷变化和故障处理需求。6.1.2频率稳定标准电力系统的频率稳定性对保证电力供应的连续性和质量具有重要作用。系统应满足以下频率稳定标准：（1）在正常运行和负荷变化时，系统频率偏差应在规定范围内；（2）在发生或异常情况时，系统应尽快恢复正常频率；（3）系统应具备足够的调频容量和调节能力，以应对各种负荷变化。6.2处理原则与流程6.2.1处理原则（1）保证人身安全，优先处理影响人员安全的紧急；（2）迅速判断原因，采取有效措施，防止扩大；（3）按照等级和影响范围，合理调配系统资源，保证供电可靠性；（4）及时报告情况，与相关部门沟通协调，共同应对。6.2.2处理流程（1）发觉：运行人员发觉系统异常，立即报告当值调度员；（2）判断：调度员根据报告信息，判断类型、等级和影响范围；（3）处理：按照预先制定的应急预案，采取相应措施，控制发展；（4）恢复：逐步恢复受影响设备的正常运行，保证系统稳定；（5）总结：分析原因，制定改进措施，提高系统安全稳定性。6.3安全防护措施6.3.1防止电气误操作（1）加强运行人员培训，提高安全意识；（2）严格执行操作规程，实行操作票制度；（3）采用防误操作装置，降低误操作风险。6.3.2设备保护与自动化（1）配置合理的保护装置，实现设备故障的快速切除；（2）提高设备自动化水平，减少人工干预；（3）定期对保护装置进行校验和调整，保证其可靠性。6.3.3系统安全监测与预警（1）建立系统安全监测体系，实时掌握系统运行状态；（2）对关键设备进行在线监测，发觉异常及时处理；（3）建立预警机制，提前预测和防范系统风险。6.3.4应急预案与演练（1）制定完善的应急预案，明确各级人员职责；（2）定期组织应急演练，提高应对突发事件的能力；（3）根据演练结果，不断完善应急预案，提高系统安全防护水平。第7章电力市场运营与调度7.1电力市场概述7.1.1电力市场发展背景我国经济持续快速发展，电力需求逐年攀升，电力市场逐步由计划经济体制向市场经济体制转变。电力市场的建立旨在促进电力资源的优化配置，提高电力系统运行效率，降低电价，保障电力安全稳定供应。7.1.2电力市场结构电力市场主要包括发电市场、输电市场、配电市场和零售市场。各类市场参与主体包括发电企业、输电企业、配电企业、售电企业和电力用户等。7.2电力市场运营机制7.2.1市场准入与退出机制电力市场运营管理机构对市场参与主体实行准入与退出管理，保证市场公平竞争，维护市场秩序。7.2.2市场交易机制电力市场采用多种交易方式，如双边协商、集中竞价、跨区交易等，实现电力资源的优化配置。7.2.3市场结算机制电力市场结算包括发电侧结算、输电侧结算、配电侧结算和零售侧结算。市场运营管理机构负责监督和执行结算工作，保证市场公平、公正、透明。7.3市场环境下调度策略7.3.1市场调度原则市场环境下的电力调度应遵循公平、公正、公开、高效、经济、安全的原则，保障电力系统的稳定运行。7.3.2市场调度模式市场调度模式包括日前调度、实时调度和紧急调度。日前调度主要负责制定发电计划和输电计划；实时调度负责处理实时市场交易，调整发电计划和输电计划；紧急调度负责应对突发事件，保障电力系统安全稳定运行。7.3.3市场调度策略（1）优化发电组合，提高发电效率；（2）合理安排跨区输电，降低线损；（3）调整配电计划，满足用户需求；（4）采用先进调度技术，提高调度自动化水平；（5）加强与相邻电力系统的协调，实现区域间电力资源优化配置。7.3.4市场调度风险评估与管理市场调度过程中，应对可能出现的风险进行评估与管理，保证调度策略的有效实施。主要包括：发电侧风险、输电侧风险、配电侧风险和市场需求风险。通过建立健全风险防控体系，提高市场调度应对风险的能力。第8章调度自动化系统8.1调度自动化系统概述调度自动化系统是电力系统调度的重要组成部分，其核心任务是实现电力系统运行数据的实时监控、信息处理、智能分析及辅助决策。通过调度自动化系统，可提高电力系统的安全、稳定和经济运行水平。本章将从调度自动化系统的构成、功能及其在电力系统中的应用等方面进行详细阐述。8.2监控系统与应用8.2.1监控系统构成监控系统主要包括数据采集与传输、数据预处理、实时数据库、人机接口、报警与事件处理等功能模块。各模块协同工作，实现对电力系统运行状态的实时监控。8.2.2监控系统应用监控系统在电力系统中的应用主要包括：（1）实时数据监测：对电力系统的运行参数进行实时监测，包括电压、电流、功率、频率等。（2）设备状态监测：对关键设备进行状态监测，如变压器、线路、发电机等，及时发觉设备异常。（3）故障诊断与处理：对电力系统发生的故障进行诊断，给出故障类型、位置等信息，为故障处理提供依据。（4）远程控制与操作：实现对电力系统设备的远程控制与操作，提高调度的实时性和准确性。8.3信息集成与智能分析8.3.1信息集成信息集成是调度自动化系统的重要组成部分，其主要任务是将电力系统中的各类信息进行整合、处理和存储，为智能分析提供数据支持。信息集成主要包括以下内容：（1）数据整合：将不同来源、格式和结构的数据进行整合，形成统一的数据格式。（2）数据存储：采用实时数据库和历史数据库，分别存储实时数据和历史数据。（3）数据交换与共享：实现不同系统、不同平台间的数据交换与共享，提高数据利用率。8.3.2智能分析智能分析是调度自动化系统的核心功能，主要包括以下几个方面：（1）运行数据分析：对电力系统的运行数据进行统计分析，发觉潜在的安全隐患。（2）负荷预测：根据历史数据和实时数据，预测未来一段时间内的电力负荷需求，为调度决策提供依据。（3）优化调度：利用人工智能、优化算法等方法，实现电力系统的优化调度，提高运行效率。（4）故障预测与防范：通过对历史故障数据的分析，预测可能发生的故障，采取预防措施，降低故障风险。通过本章的介绍，可以了解到调度自动化系统在电力系统运行中的重要作用，以及其在监控系统、信息集成和智能分析等方面的应用。这为电力系统调度提供了高效、准确、可靠的手段，有助于保证电力系统的安全、稳定和经济运行。第9章通信系统与调度9.1通信系统在调度中的作用9.1.1概述通信系统在电力系统调度中起着的作用，是调度人员与发电厂、变电站、配电网及用户之间信息交互的桥梁。通过通信系统，调度人员可以实时了解电力系统的运行状态，发布调度命令，保证电力系统安全、稳定、经济运行。9.1.2通信系统在调度中的作用（1）实现调度自动化：通信系统为调度自动化系统提供数据传输通道，使调度人员能够实时获取电力系统运行数据，提高调度效率。（2）保障调度命令的及时传输：通信系统保证调度命令快速、准确地传达到各发电厂、变电站和配电网，保证电力系统安全稳定运行。（3）支持调度电话会议：通信系统为调度电话会议提供技术支持，方便调度人员之间的沟通与协作。（4）应急通信保障：在电力系统发生故障或紧急情况时，通信系统为调度人员提供应急通信手段，保证调度指挥不受影响。9.2常用通信技术与应用9.2.1通信技术概述电力系统调度中常用的通信技术包括有线通信和无线通信两大类。有线通信技术主要包括光纤通信、电力线通信等；无线通信技术主要包括微波通信、卫星通信等。9.2.2常用通信技术应用（1）光纤通信：在电力系统中，光纤通信被广泛应用于调度电话、调度自动化、保护及控制等领域。（2）电力线通信：利用电力线路传输通信信号，适用于配电网调度、远程抄表等场景。（3）微波通信：主要用于电力系统调度电话、保护信号传输等，具有传输距离远、抗干扰能力强的特点。（4）卫星通信：在偏远地区和跨区域调度中发挥重要作用，提供语音、数据和图像传输。9.3通信系统运行管理9.3.1通信系统运行管理概述通信系统运行管理主要包括通信设备维护、通信网络优化、通