智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行PPT課件

1、智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,盧 強(qiáng) Qiang LU 清華大學(xué)電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2009年10月,2,1. 我國(guó)電力管理與運(yùn)行機(jī)制的合理提法問(wèn)題,2003年前，我國(guó)電力管理機(jī)制是 “廠網(wǎng)一體、集中管理、統(tǒng)一調(diào)度”。由電力部統(tǒng)轄,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,2003年開(kāi)始，進(jìn)行改革，其體制被廣泛稱為 “廠網(wǎng)分開(kāi),以上提法和觀念不甚準(zhǔn)確，易對(duì)安全運(yùn)行造成負(fù)面影響,3,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,廠網(wǎng)分營(yíng)，統(tǒng)一調(diào)度” 比較適合國(guó)情，符合電力運(yùn)營(yíng)本身的特性,4,2. 智能電力系統(tǒng),2.1 序言： 從國(guó)家和全體國(guó)民利益最大化目的出發(fā)，我們要建的是智能電力系統(tǒng)而不

2、單純是智能電網(wǎng)或智能發(fā)電系統(tǒng),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,2.2 什么是智能電力系統(tǒng)？ 一個(gè)具有多指標(biāo)自趨優(yōu)運(yùn)行能力的電力系統(tǒng)，稱之為智能電力系統(tǒng)。智能電力系統(tǒng)中具有輸、配和供電功能的電網(wǎng)稱為相應(yīng)功能的智能電網(wǎng),5,2. 智能電力系統(tǒng),2.3 定義的要點(diǎn)： 1）智能電網(wǎng)（Smart Grid, SG）是智能電力系統(tǒng)（SPS）的一個(gè)組成部分。各種電壓等級(jí)的SG自有其特有的主要內(nèi)涵。 2） SPS在其實(shí)施運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中都具有自動(dòng)趨優(yōu)的能力。 3） “優(yōu)化”是針對(duì)“指標(biāo)”而言的。 SPS的優(yōu)化指標(biāo)由三大需求構(gòu)成 a. 高安全性 b. 高電能質(zhì)量 c. 高效率,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力

3、系統(tǒng)安全運(yùn)行,6,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,所以，優(yōu)化指標(biāo)集合（Multi-index Set, MIS）可示為,7,與在高壓輸電線上采取補(bǔ)償方案相比，其耗資小了三個(gè)數(shù)量級(jí)?。s109元 106元,3. 如何實(shí)現(xiàn),3.1 中國(guó)科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部提交給國(guó)務(wù)院關(guān)于中國(guó)電力安全保障的咨詢報(bào)告中，明確提出,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,各大、中型水、火發(fā)電機(jī)組，特別是擔(dān)負(fù)遠(yuǎn)距離輸電 任務(wù)的發(fā)電機(jī)組，應(yīng)裝備我國(guó)自主研發(fā)和制造的非線性最 優(yōu)勵(lì)磁控制器和調(diào)速器。 可提高輸送功率極限20%25,8,結(jié)論是： 為了保障中國(guó)電力和安全發(fā)展，宜優(yōu)先在已建成的和新建的水廠和火廠裝備這種先進(jìn)的控制

4、器,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,9,3.2 主要應(yīng)用成果,東電集團(tuán)和華能集團(tuán)已首先在白山水電廠和伊敏火電廠使用這種先進(jìn)控制器。 三峽國(guó)產(chǎn)化機(jī)組上將應(yīng)用這種勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（九五攻關(guān)項(xiàng)目） 并推動(dòng)在西南大型水電廠應(yīng)用,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,10,請(qǐng)看,GEC-II工業(yè)樣機(jī),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,11,推動(dòng)在三峽電站及金沙江電站中采用非線性魯棒調(diào)速器（NSFC,水輪機(jī)非線性魯棒調(diào)速控制器工業(yè)樣機(jī),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,12,在提交給國(guó)務(wù)院的咨詢報(bào)告中進(jìn)一步建議： 3.2 建立各級(jí)智能調(diào)度系統(tǒng) （Smart dispatching and

5、control systems, SDCS） 五級(jí)： 國(guó)調(diào)大區(qū)調(diào)（網(wǎng)調(diào)）省調(diào)地調(diào)縣調(diào),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,13,3.2-1 混成控制論與方法論概要 物理電力系統(tǒng)狀態(tài)的信息 iff 出現(xiàn),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,分析與判斷,則必有 E 變換,和 C 變換,事件集合觸生控制決策，控制決策執(zhí)行以消除事件,事件 非多目標(biāo)優(yōu)化狀態(tài)集,的化滅等同于,電力系統(tǒng)處于多目標(biāo)（安全、高質(zhì)、高效）優(yōu)化態(tài),一句話小結(jié),14,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,事件驅(qū)動(dòng)控制；控制消除事件（達(dá)多指標(biāo)優(yōu)化態(tài)） Events starts control action; Control

6、 action makes events vanished,15,3.2-2 智能調(diào)度與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,16,3.2-3 功能,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)以網(wǎng)損極小化為目標(biāo)的優(yōu)化潮流（經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，節(jié)能）； 改善全系統(tǒng)電壓、頻率質(zhì)量（特別在大風(fēng)電接入系統(tǒng)的條件下）； 消除LFO的威脅； 消除電壓崩潰的威脅； 緊急控制策略在線實(shí)時(shí)地實(shí)施保障電力系統(tǒng)大擾動(dòng)穩(wěn)定性； 極端情況下，實(shí)施以停電范圍和停電數(shù)量極小化為目標(biāo)的解列措施,17,特別提出,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,在配電、供電系統(tǒng)中 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化潮流，網(wǎng)絡(luò)自愈、智能繼電保護(hù)以及一系列節(jié)

7、能措施，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)損極小化和用戶停電概率極小化,18,3.2-4 SDCS可應(yīng)對(duì)大風(fēng)電接入對(duì)功-頻穩(wěn)定運(yùn)行的挑戰(zhàn),智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,設(shè)想： 在5內(nèi)，風(fēng)電注入功率由1000萬(wàn)千瓦 100萬(wàn)千瓦，如何保持 ,19,方法是依賴SDCS,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,Form,啟動(dòng)全系統(tǒng)的AGC機(jī)制,按序：自動(dòng)閉環(huán)調(diào)控,No.1， 抽水蓄能； No.2，水電廠； No.3，與大風(fēng)電配套的燃?xì)廨啓C(jī)群； No.4， 部分火電機(jī)組（包括大型鋼廠的自備電廠）； No.5，核電不調(diào),E transform,C transform,20,3.2-4 智能廣域機(jī)器人（S-WAR,智能電

8、力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,運(yùn)用上述的控制理論和方法 現(xiàn)代IT； 自主研發(fā)的成套軟件，可將大電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)控得如同一臺(tái) 智能廣域機(jī)器人一般,智能電力系統(tǒng) 智能廣域機(jī)器人,A large scale power system A smart Wide Area Robot,21,4.1 已完成和在建項(xiàng)目,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,在國(guó)網(wǎng)公司支持和指導(dǎo)下 “東電”智能AVC系統(tǒng)（S-AVC） 2008年底，完成示范工程；東三省電力系統(tǒng)的S-AVC將于2010年完成。 智能上海電網(wǎng)（以保障安全為第一要旨）示范工程2008年完成。正在建設(shè)智能上海電網(wǎng)（包括配電網(wǎng)），2011年完成。 智能福建電網(wǎng)建設(shè)，已啟動(dòng)，2012年完成,4. SDCS建設(shè)的初步成果匯報(bào),22,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,在南方電網(wǎng)公司支持和指導(dǎo)下, 海南省電力系統(tǒng)SDCS建設(shè)。 2009年啟動(dòng)2012年完成,23,4.2 國(guó)際合作,智能電力調(diào)度控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,Microsoft 無(wú)償提供30萬(wàn)美元開(kāi)發(fā)并行實(shí)時(shí)分析軟