EMS能量管理系統(tǒng)簡介課件

1、Department of Electrical Engineering 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng) 一、電網(wǎng)調(diào)度涉及到的主要工作及相關(guān)課程 發(fā)電機控制發(fā)電機控制 變壓器運行變壓器運行 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析 潮流計算潮流計算 電力系統(tǒng)故障分析和計算電力系統(tǒng)故障分析和計算 繼電保護繼電保護 主要工作主要工作 方式方式 保護保護 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定電力系統(tǒng)穩(wěn)定 頻率及其調(diào)整頻率及其調(diào)整 電壓及其調(diào)整電壓及其調(diào)整 電力系統(tǒng)運行操作電力系統(tǒng)運行操作 電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度 電網(wǎng)調(diào)度自動化電網(wǎng)調(diào)度自動化 主要工作主要工作 運行運行 -自動化自動化 電力

2、系統(tǒng)內(nèi)部過電壓電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓 電力系統(tǒng)通信電力系統(tǒng)通信-通信通信 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 電網(wǎng)調(diào)度自動化電網(wǎng)調(diào)度自動化 主要介紹主要介紹SCADA/EMS技術(shù)技術(shù) 電網(wǎng)調(diào)度與運營電網(wǎng)調(diào)度與運營加入更多的分析軟件及電力市場技術(shù)加入更多的分析軟件及電力市場技術(shù) 電網(wǎng)調(diào)度運行與控電網(wǎng)調(diào)度運行與控 制制 同步發(fā)電機運行同步發(fā)電機運行 電力變壓器運行電力變壓器運行 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng) 自動發(fā)電機控制自動發(fā)電機控制 電壓控制電壓控制 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 電力系統(tǒng)自動電力系統(tǒng)自動 化化 斷路器控制斷路器控制 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動

3、化系統(tǒng) 頻率與有功控制頻率與有功控制 電壓與無功控制電壓與無功控制 變電站自動化變電站自動化 配電網(wǎng)自動化配電網(wǎng)自動化 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 二、電力系統(tǒng)自動化二、電力系統(tǒng)自動化 -指對電力設(shè)備及系統(tǒng)的自動監(jiān)視、控制與調(diào)度。 電網(wǎng)調(diào)度自動化電網(wǎng)調(diào)度自動化(EMS) 配電網(wǎng)自動化配電網(wǎng)自動化( DMS) 火電廠自動化火電廠自動化 水電廠自動化水電廠自動化 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化電力系統(tǒng)調(diào)度自動化 發(fā)電廠自動化發(fā)電廠自動化 變電站自動化變電站自動化 電力系統(tǒng)自動化電力系統(tǒng)自動化 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 電力系統(tǒng)自動化：電力系統(tǒng)自動化：元件自動化元件自動化

4、局部自動化局部自動化 單一系統(tǒng)（島）自動化單一系統(tǒng)（島）自動化 綜合自動化（電綜合自動化（電 網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、信息網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、信息 管理系統(tǒng)等）。管理系統(tǒng)等）。 元件和局部自動化由下而上元件和局部自動化由下而上 發(fā)展過程發(fā)展過程 系統(tǒng)自動化由上而下系統(tǒng)自動化由上而下 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 電力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)與EMS/DMSEMS/DMS 三、三、EMS的技術(shù)發(fā)展歷史的技術(shù)發(fā)展歷史 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) EMS=Energy Management System DMS=Distribution Managem

5、ent System DSM=Demand Side System GEM=Generation Efficiency Management SCADA=Supervisory Control And Data Acquisition RTU=Remote Terminal Unit AGC=Automatic Generation Control DTS=Dispatcher Training System MIS=Management Information System 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) EMS=能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng) EMS 狹義：發(fā)電控制和發(fā)電計劃狹義：

6、發(fā)電控制和發(fā)電計劃 一般：數(shù)據(jù)收集、能量管理、網(wǎng)絡(luò)分析一般：數(shù)據(jù)收集、能量管理、網(wǎng)絡(luò)分析 廣義：還包括調(diào)度員培訓(xùn)廣義：還包括調(diào)度員培訓(xùn) 我國我國 60年代：離線潮流和經(jīng)濟調(diào)度軟件研究年代：離線潮流和經(jīng)濟調(diào)度軟件研究 70年代末：在線應(yīng)用軟件研究年代末：在線應(yīng)用軟件研究 80年代中期：四大網(wǎng)引進，談不上年代中期：四大網(wǎng)引進，談不上EMS 90年代：自主開發(fā)，南瑞、清華、電科院、東方年代：自主開發(fā)，南瑞、清華、電科院、東方 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 年代建立了調(diào)度中心，固定模擬盤、電話，憑年代建立了調(diào)度中心，固定模擬盤、電話，憑 經(jīng)

7、驗；經(jīng)驗； 年代年代SCADA將電網(wǎng)上各廠站數(shù)據(jù)集中到模擬將電網(wǎng)上各廠站數(shù)據(jù)集中到模擬 盤，開關(guān)狀態(tài)、報警，增強了感知力；盤，開關(guān)狀態(tài)、報警，增強了感知力； 年代年代AGC(LFC、EDC)，將調(diào)度員從最頻繁的，將調(diào)度員從最頻繁的 操作中解決出來重大技術(shù)進步；操作中解決出來重大技術(shù)進步； 年代（幾次大的系統(tǒng)瓦解）重大變化：從模擬年代（幾次大的系統(tǒng)瓦解）重大變化：從模擬 數(shù)字，數(shù)字計算機；數(shù)字，數(shù)字計算機； 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 年代出現(xiàn)第一代年代出現(xiàn)第一代EMS，專用計算機和操作系統(tǒng)；，專用計算機和操作系統(tǒng)； 年代第二代年代第二代EMS，通用計算機和操作系統(tǒng)，通用計算機

8、和操作系統(tǒng) (VAX) 的的SCADA/EMS； 9年代基于年代基于RISC/UNIX開放分布式第三代開放分布式第三代 EMS/DMS；（；（CC-2000, SD-6000,OPEN-2000） 21世紀(jì)世紀(jì)計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、電力市場計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、電力市場 第四代電網(wǎng)調(diào)度與運營系統(tǒng)；第四代電網(wǎng)調(diào)度與運營系統(tǒng)； 集中反映了高科技：預(yù)測理論、優(yōu)化理論、穩(wěn)定理集中反映了高科技：預(yù)測理論、優(yōu)化理論、穩(wěn)定理 論、可靠性理論、智能技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技論、可靠性理論、智能技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技 術(shù)等。術(shù)等。 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 能量管理系統(tǒng)能量管

9、理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 四、四、EMS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 四、四、 E M S 系系 統(tǒng)統(tǒng) 總總 體體 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 應(yīng)應(yīng) 用用 軟軟 件件 PAS Power Application Software 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 四、四、EMS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)應(yīng)用軟件（應(yīng)用軟件（PAS） 數(shù)據(jù)收集級數(shù)據(jù)收集級、能量管理級能量管理級、網(wǎng)絡(luò)分析級、培訓(xùn)仿真級。網(wǎng)絡(luò)分析級、培訓(xùn)仿真級。 SCADA 實時發(fā)電控制實時發(fā)電控制AGC 負(fù)荷預(yù)測負(fù)荷預(yù)測 發(fā)電計劃（火電調(diào)度計劃）發(fā)電計劃（火電調(diào)度計劃） 機組組合機組組合 水火

10、電協(xié)調(diào)計劃水火電協(xié)調(diào)計劃 功率交換計劃功率交換計劃 能量管理軟件能量管理軟件 數(shù)據(jù)收集軟件數(shù)據(jù)收集軟件 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 四、四、EMS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)應(yīng)用軟件（續(xù)）應(yīng)用軟件（續(xù)） 網(wǎng)絡(luò)接線分析網(wǎng)絡(luò)接線分析 狀態(tài)估計狀態(tài)估計 潮流、調(diào)度員潮流潮流、調(diào)度員潮流 最優(yōu)潮流最優(yōu)潮流 網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)安全分析網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)安全分析 短路電流計算短路電流計算 電壓穩(wěn)定性分析電壓穩(wěn)定性分析 暫態(tài)分析暫態(tài)分析 調(diào)度員培訓(xùn)模擬調(diào)度員培訓(xùn)模擬 網(wǎng)絡(luò)分析軟件網(wǎng)絡(luò)分析軟件 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) 五、五、DMS系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述 上半部分：上半部分： 數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源 下半

11、部分：下半部分： 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)(EMS) DMSDMS：對變電、配電到用電過程的監(jiān)視、控制、管理：對變電、配電到用電過程的監(jiān)視、控制、管理 的綜合自動化系統(tǒng)的綜合自動化系統(tǒng) DMS SCADASCADA 配網(wǎng)進線監(jiān)視配網(wǎng)進線監(jiān)視 配電變電站自動化配電變電站自動化 RTU 饋線自動化饋線自動化 、配變巡檢、低壓無功補償、配變巡檢、低壓無功補償FTU LMLM 負(fù)荷監(jiān)控負(fù)荷監(jiān)控 消峰、降壓減載消峰、降壓減載 PASPAS 基本應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計、潮流、短基本應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計、潮流、短 路電流、電壓路電流、電壓/無功控制、負(fù)荷預(yù)報無功控制、負(fù)荷預(yù)

12、報 派生應(yīng)用：負(fù)荷分配、配電網(wǎng)重構(gòu)派生應(yīng)用：負(fù)荷分配、配電網(wǎng)重構(gòu) AM/FM/GISAM/FM/GIS AM/FMAM/FM：自動繪圖和設(shè)備管理：自動繪圖和設(shè)備管理 GISGIS：地理信息系統(tǒng)：地理信息系統(tǒng) DSMDSM：負(fù)荷管理、遠(yuǎn)方抄表、計費自動化：負(fù)荷管理、遠(yuǎn)方抄表、計費自動化 20EMS能量管理系統(tǒng)簡介 DMSDMS的另一種定義：的另一種定義： DMS 配電自動化系統(tǒng)配電自動化系統(tǒng) DASDAS SCADA GIS DSM 網(wǎng)絡(luò)分析與優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)分析與優(yōu)化 NANA（Network AnalysisNetwork Analysis） 工作管理系統(tǒng)工作管理系統(tǒng) WMSWMS（Work Management SystemWork Management System） 調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng) DTSDTS（Dispatcher Training Dispatcher Training SystemSystem） 21EMS能量管理系統(tǒng)簡介 EMS是主動脈，管理發(fā)、輸電是主動脈，管理發(fā)、輸電 DMS是毛細(xì)血管，管理供、用電是毛細(xì)血管，管理供、用電 相同點相同點 來源于來源于RTURTU（FTUFTU） 人機交互人機交互 分析軟件分析軟件 與其它相連，共享數(shù)據(jù)與其它相連，共享數(shù)據(jù) 不同點不同點 輸電輸電環(huán)形，配電環(huán)形，配電放射形放射形 集中與沿線分布，采集點多量少集中與