電力百科全書--電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)

1、精品文檔電力系 統(tǒng)調(diào)度 自動(dòng) 化設(shè)計(jì) （power system diapatching automationplanning ）為電力系統(tǒng)建立調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提出系統(tǒng)功能規(guī)劃和技術(shù)裝備配置 方案的一項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組成部分，這項(xiàng)設(shè)計(jì)工作必須以電力系 統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃、調(diào)度管理體制和調(diào)度職責(zé)分工為依據(jù)，從分析電力系統(tǒng)特點(diǎn)、運(yùn)行需要和基礎(chǔ)條件出發(fā)，提出與調(diào)度關(guān)系相適應(yīng)，符合可靠性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性且 便于擴(kuò)充發(fā)展的總體方案及實(shí)施步驟。圖中所示為電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程 圖。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程圖電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括調(diào)度任務(wù)分層說明，調(diào)度自動(dòng)化功能規(guī)劃，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)配置

2、原則和投資估算。調(diào)度任務(wù)分層說明電力系統(tǒng)調(diào)度管理系統(tǒng)是一種調(diào)度任務(wù)分層系統(tǒng)，即分層控制系統(tǒng)。其層次根據(jù)電力發(fā)展過程所形成的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行特點(diǎn)和管理 體制而定。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，各級(jí)調(diào)度的管理范圍和控制任務(wù)也會(huì)發(fā)生變化 （見電力系統(tǒng)調(diào)度管理和電力系統(tǒng)調(diào)度分層控制）。調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)首先需要對(duì) 設(shè)計(jì)年限內(nèi)和設(shè)計(jì)范圍內(nèi)所涉及的電力系統(tǒng)調(diào)度層次及其調(diào)度任務(wù)和各種設(shè)備 的調(diào)度隸屬關(guān)系進(jìn)行說明，作為確定調(diào)度自動(dòng)化功能及系統(tǒng)配置的前提條件。調(diào)度自動(dòng)化功能規(guī)劃電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的基本功能有：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SCADA）;自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（EDC）;安全 分析（SA）。調(diào)度任務(wù)不同，

3、其對(duì)調(diào)度自動(dòng)化功能的要求也不同。低層次的調(diào)度 主要承擔(dān)局部性的運(yùn)行管理和直接操作任務(wù)，一般只實(shí)現(xiàn)以不同水平的SCADA功能為基礎(chǔ)，增加變電所、水電廠集中控制功能和負(fù)荷管理、控制功能。高層次的調(diào)度由于承擔(dān)具有全局性影響需廣泛協(xié)調(diào)的調(diào)度管理任務(wù)，需采用以 SCADA功能為基礎(chǔ)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) AGC/EDC 和 SA 功能，并發(fā)展其他，構(gòu)成能量管理系統(tǒng)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度并分析電力系統(tǒng)的各項(xiàng)功能的具體內(nèi)（EMS）。（見電力系統(tǒng)監(jiān)視控制、有功功率與頻率自動(dòng)控制、控制和電力系統(tǒng)安全分析）在功能規(guī)劃中需要根據(jù)不同層次調(diào)度的任務(wù)和職責(zé)范圍， 特點(diǎn)、運(yùn)行需要和基礎(chǔ)條件， 提出調(diào)度自動(dòng)化總的功能要求， 容及其實(shí)施步驟。

4、（ 1） 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制。 他是各級(jí)調(diào)度都需要的基本功能， 但不同的調(diào) 度。其采集和監(jiān)控的具體內(nèi)容也不同。 設(shè)計(jì)中需要從提供調(diào)度監(jiān)視電力系統(tǒng)運(yùn)行 工況、實(shí)施調(diào)度計(jì)劃、保證電能質(zhì)量和加快事故處理等要求出發(fā)，確定遙測(cè)、遙 信內(nèi)容和遙控、遙調(diào)對(duì)象，并對(duì)上行、下行信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，對(duì)信息的處理方 式提出要求。地區(qū)電力網(wǎng)中的降壓變電所、 梯級(jí)水電站群的配電站往往有地區(qū)調(diào)度或其所 屬地集控站（或梯級(jí)調(diào)度站）進(jìn)行集中控制，以提高運(yùn)行質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件、 減少運(yùn)行人員或?qū)崿F(xiàn)無人值班以及節(jié)約城市用地。 設(shè)計(jì)中需要在分析設(shè)備的可控 性、通道質(zhì)量、道路條件和安全維護(hù)措施的基礎(chǔ)上，提出集中控制的總體方案， 確定信

5、息采集內(nèi)容和控制、調(diào)整對(duì)象，并對(duì)新建變電所的建設(shè)方式提出意見。在大中城市中， 為了加強(qiáng)計(jì)劃用電和負(fù)荷管理， 由控制中心對(duì)工廠、 企業(yè)的 配電設(shè)備和用戶的用電設(shè)備進(jìn)行集中控制。 設(shè)計(jì)中需要根據(jù)被控對(duì)象的特點(diǎn)和可 靠性、經(jīng)濟(jì)性要求，提出控制方案和通信方式。（2）自動(dòng)發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制。 按維持電力系統(tǒng)頻率質(zhì)量、 減少系統(tǒng) 時(shí)鐘誤差、 維持互聯(lián)系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線交換功率和交換電量在規(guī)定值、 保持系統(tǒng)在低 能耗和低成本條件下運(yùn)行， 并根據(jù)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)、 調(diào)度關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備約束條件、 能源和機(jī)組特性等因素， 提出控制系統(tǒng)總體方案。 方案中包括控制指標(biāo)、 控制方 式、調(diào)整準(zhǔn)則、系統(tǒng)所需調(diào)整容量、調(diào)整長的選擇

6、、調(diào)整容量的平衡、實(shí)施步驟 和對(duì)調(diào)整廠或調(diào)整機(jī)組的技術(shù)要求。 在安排調(diào)整廠時(shí)要有一個(gè)合理的布局， 以利 系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（3）安全分析。 他目前還處于逐步成熟和發(fā)展階段， 主要應(yīng)用于大電力系 統(tǒng)。在分析電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)并完善數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能的基礎(chǔ)上， 提出實(shí)用的 地安全分析功能內(nèi)容和需要具備的軟件和硬件環(huán)境條件，逐步實(shí)施。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)配置原則 按調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的三個(gè)主要組成部分分別提 出其配置原則：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)；人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)。此三者互有聯(lián)系， 且是一個(gè)有機(jī)的整體。（1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其硬件由計(jì)算機(jī)、外存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備等組成。其 軟件包括系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配

7、置取決于系統(tǒng)總體功能規(guī)劃和技術(shù)要求， 應(yīng)采用具有較好的可 擴(kuò)性、可維護(hù)性、 兼容性及較高的可靠性和性能價(jià)格比的系統(tǒng)。 在設(shè)計(jì)中需著重 考慮其規(guī)模、 機(jī)型性能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置規(guī)模由采集的數(shù)據(jù)和監(jiān)控對(duì) 象的數(shù)量、遠(yuǎn)動(dòng)終端類型及數(shù)量、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)之間交換的數(shù)據(jù)類型及數(shù)量、 外部設(shè)備的類型及數(shù)量、 通道數(shù)量及信息傳送速率、 對(duì)計(jì)算機(jī)中央處理器負(fù)荷率 的要求及其估算條件、 對(duì)信息處理和反應(yīng)速度的要求等條件所決定。 計(jì)算機(jī)機(jī)型 隨系統(tǒng)規(guī)模、 功能水平和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而定； 同一個(gè)電力系統(tǒng)內(nèi)的各級(jí)調(diào)度 盡量選用同系列機(jī)型， 當(dāng)機(jī)型系列不同時(shí)， 應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)接口統(tǒng)一計(jì)算機(jī)通信規(guī)約。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)

8、構(gòu)取決于對(duì)可靠性和系統(tǒng)擴(kuò)充發(fā)展的靈活性等要求， 其形式可以是 多種多樣的， 目前以采用集中式多機(jī)冗余配置的體系結(jié)構(gòu)居多； 發(fā)展的主要趨勢(shì) 將是采用以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和工程工作站為基礎(chǔ)的分布式開放體系結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)與其硬件配套， 并滿足系統(tǒng)功能要求。 選用具有操作系統(tǒng)效能 高的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 使得投入運(yùn)行的系統(tǒng)便于擴(kuò)充和發(fā)展， 延長使用壽命， 發(fā)揮投 資效益；操作系統(tǒng)將逐步標(biāo)準(zhǔn)化，基于 RISC 機(jī)器和 UNIX 操作系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng) 將是發(fā)展的主要趨勢(shì)； 配置適合電力系統(tǒng)特點(diǎn)的響應(yīng)速度快、 可維護(hù)性強(qiáng)和可擴(kuò) 性好的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和人機(jī)聯(lián)系管理系統(tǒng)等支持軟件； 建立與應(yīng)用軟件功 能相適應(yīng)的響應(yīng)速度快

9、、 可擴(kuò)性好和使用方便的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫； 配備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集 與監(jiān)控軟件。其他應(yīng)用軟件如自動(dòng)發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制軟件及安全分析等軟 件可根據(jù)需要逐步擴(kuò)充， 但操作系統(tǒng)、 支持軟件和硬件的基本配置和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng) 能適應(yīng)功能擴(kuò)充和開發(fā)新的應(yīng)用軟件的要求。（2）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。 由遠(yuǎn)動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通道和遙測(cè)變送器等組成。 遠(yuǎn)動(dòng)裝置包 括主站設(shè)備和遠(yuǎn)動(dòng)終端。 主站設(shè)備可與前置 -主機(jī)分層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的前置機(jī)合并， 也可作為以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)成的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)工作站。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)統(tǒng)一考 慮信息配置內(nèi)容和傳送方式、 遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約和接口要求。 遠(yuǎn)動(dòng)終端根據(jù)上行、 下行信 息內(nèi)容、數(shù)量及規(guī)定的遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約進(jìn)行選型； 對(duì)屬于多個(gè)調(diào)度中心調(diào)度的廠站要考 慮信息采用逐級(jí)傳送或分別直接傳送的要求； 對(duì)于需要由遠(yuǎn)動(dòng)終端兼顧廠站當(dāng)?shù)?監(jiān)控功能的，還需要統(tǒng)一考慮信息采集和當(dāng)?shù)靥幚盹@示的要求。根據(jù)信息分層、 傳送方式、傳送速率和可靠性要求，以及通信道條件等因素確定信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。 遙測(cè)變送器是將調(diào)度對(duì)象的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適于遠(yuǎn)動(dòng)終端采集的數(shù)據(jù)， 設(shè)計(jì)中需要綜 合各種用途后對(duì)變送器提出技術(shù)要求。（3）人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)。 包括彩色屏幕顯示裝置、打印和記錄設(shè)備， 電力系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)模擬屏及控制器等。