四川大學(xué)調(diào)度自動化讀書報告

1、調(diào)度自動化讀書報告學(xué)院： 電氣信息學(xué)院專業(yè)： 電氣工程及其自動化102班學(xué)號： 任課教師：一二姓名：一前言:電力系統(tǒng)調(diào)度自動化和能量管理系統(tǒng)（EMS ）在國外和國內(nèi)已經(jīng)有了很大的發(fā) 展，得到了普遍應(yīng)用。國家電網(wǎng)，省區(qū)電網(wǎng)，地區(qū)電網(wǎng)以及縣屬電網(wǎng)的調(diào)度，都逐 漸采用以不同檔次的計算機為基礎(chǔ)的調(diào)度自動化系統(tǒng)，實用化以后，有的還將它的 功能擴展為能量管理系統(tǒng)。使用調(diào)度自動化系統(tǒng)作為各級調(diào)度控制中心輔助調(diào)度的現(xiàn)代化技術(shù)手段，可以 有效地提高電力系統(tǒng)安全和經(jīng)濟運行水平，合理利用能源，保證發(fā)電質(zhì)量；同時， 也減輕了調(diào)度和運行人員的工作強度。目的意義：無論是上級電網(wǎng)還是下級電網(wǎng)，都需要基于全局電網(wǎng)模型進行分析

2、，才能保證 分析結(jié)果正確，控制效果優(yōu)良。即使下級局部電網(wǎng)，也需要全局電網(wǎng)的外網(wǎng)等值電 網(wǎng)模型，保證在下級電網(wǎng)內(nèi)所做的計算和在全局電網(wǎng)上的計算結(jié)果一致。方案提出：電網(wǎng)模型合并在線外網(wǎng)等值模型的自動生成分布式分解協(xié)調(diào)計算具體原理和分析：電網(wǎng)模型合并總體方案示意見圖12-1。各省調(diào)EMS通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，自動向總調(diào)EMS遠 程在線傳輸各自的 電網(wǎng)模型和圖形在總調(diào)側(cè)完成模型和圖形的拼接 啟動生 成全局電網(wǎng)的模型和圖形。以南網(wǎng)總調(diào)和廣東省調(diào)的互操作為例，圖12-2給 出了在線分布式建模系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。s口淑FMSJ安乍岸可籽布式建模 出MIM亍海MCIMA 礎(chǔ)船SVGg部 出TA5E2CIMCIM.nMl

3、.opna敦甲白部田分r 珥快竹翱廣誠匿取斟月”“.讖5橫型，|!訝起陽： IM在該分有虢橫呆嫉的體嘉筆科IfEMS廣玦調(diào)體系結(jié)構(gòu)說明省調(diào)側(cè)省調(diào)EMS遵循TASE2協(xié)議，周期地通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)向總調(diào)傳輸廣東電網(wǎng)的實時數(shù) 據(jù)斷面，含遙信和遙測。總調(diào)側(cè)通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，總調(diào)OPEN3000支撐平臺基于TASE2協(xié)議，接收各省調(diào)的實時 數(shù)據(jù)斷面，同時遠程獲取各省調(diào)的CIM模型和SVG圖形文件。其中，CIM導(dǎo)人和 校驗?zāi)K導(dǎo)人5個省調(diào)的CIM模型，進行模型有效性校驗，包括格式檢驗和數(shù)據(jù)檢 驗。若校驗不成功，則通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)將出錯信息返回對應(yīng)省調(diào)。關(guān)鍵技術(shù)模型邊界的確定和維護分布式建模系統(tǒng)涉及眾多調(diào)度中心，

4、為了保證模型拼接的正確性，并盡可能減少額 外維護負擔(dān)，合理確定總調(diào)和各省調(diào)的模型邊界十分重要。設(shè)備命名規(guī)范和處理技術(shù)為了保證模型拼接的正確性，必須首先保證設(shè)備命名在全南網(wǎng)范圍內(nèi)的全局唯一性， 并保證設(shè)備和測點相互關(guān)聯(lián)。CIM擴展目前IEC公布的CIM版本是CIM1O，對應(yīng)的國際標準是IEC-61970-301，對應(yīng)的國 家標準為DL/T890.301，它是電網(wǎng)模型的公共子集，在實際應(yīng)用時需要擴展。CIM拼接CIM導(dǎo)人并通過檢驗后，即可進行全模型拼接SVG拼接和組織SVG圖形導(dǎo)人并通過校驗后，即可進行全圖形拼接引出問題-電網(wǎng)潮流匹配(空間上)將幾個區(qū)域電網(wǎng)模型合并形成全局電網(wǎng)模型。由于數(shù)據(jù)采集不

5、同時，不 同區(qū)域電網(wǎng)潮流不一致，不能直接匹配合并，至今尚無有效辦法調(diào)整潮流使之匹配。 我們另辟蹊徑，突破常規(guī)潮流計算中只有PQ、PV、V0節(jié)點的概念，提出多V0 或多Q。節(jié)點潮流計算方法用于潮流模型匹配；突破求解潮流調(diào)整方程只能是正方 形矩陣情況，提出適用于非正方形矩陣的偽逆方法，給出了系統(tǒng)地解決這一問題的 有效途徑。具體做法如下：上級電網(wǎng)調(diào)度中心和下級各分區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心根據(jù)所管轄電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，利用 狀態(tài)估計方法自動生成本區(qū)域內(nèi)部電網(wǎng)模型和潮流分布，同時建立與之相連的外部 電網(wǎng)等值模型。下級各分區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心通過廣域網(wǎng)將所述下級電網(wǎng)模型和潮流數(shù) 據(jù)發(fā)送給上級電網(wǎng)調(diào)度中心。在上級電網(wǎng)調(diào)度中心，將

6、上級電網(wǎng)模型和各下級電網(wǎng)模型通過它們之間的聯(lián)絡(luò) 線對接，將上、下級電網(wǎng)模型合并成計算用的全局電網(wǎng)模型。利用潮流匹配方法調(diào)節(jié)下級電網(wǎng)模型的潮流，使得上下級電網(wǎng)模型的潮流在邊 界處匹配，最后得到全局電網(wǎng)潮流模型。在線外網(wǎng)等值模型的自動生成我們在上級電網(wǎng)控制中心建立全局電網(wǎng)模型，提出自動生成緩沖網(wǎng)技術(shù)、狀態(tài)估計 誤差阻斷技術(shù)、遠程傳輸性能優(yōu)化技術(shù)，自動為下級電網(wǎng)生成并下發(fā)外網(wǎng)等值模型， 下級電網(wǎng)將之合并到自己電網(wǎng)詳細模型上后，用于下級電網(wǎng)EMS網(wǎng)絡(luò)分析計算。 利用靈敏度和分布因子技術(shù)確定外網(wǎng)中對內(nèi)網(wǎng)影響大的元件，組成緩沖網(wǎng)，提高外 網(wǎng)等值精度。為了提高等值精度，需要適當(dāng)保留外網(wǎng)中部分電網(wǎng)模型，這部分

7、電網(wǎng) 稱為緩沖網(wǎng)。我們提出保留緩沖網(wǎng)的外網(wǎng)等值方法。外網(wǎng)等值采用擴展WARD等值 方法。一些技術(shù)問題的解決方法按實際設(shè)備建模建立等值網(wǎng)模型為保證外網(wǎng)等值模型和內(nèi)網(wǎng)的按實際設(shè)備建模的 模型一致，我們對外網(wǎng)等值模型也按實際設(shè)備建模，如圖12-6所示。G）調(diào)相機G）調(diào)相機內(nèi)網(wǎng)/緩沖網(wǎng)rswi：圖12-6 按實際設(shè)備建模的等值模型接邊界節(jié)點的等值支路lij及邊界節(jié)點與虛擬PV節(jié)點間等值支路lim、ljm的等值參 數(shù)由實時等值計算通過在線匹配給出，并通過連接在兩端的開關(guān)的開合決定該支路 是投入還是退出。等值開關(guān)的狀態(tài)由實時等值計算出的參數(shù)來決定。下級子網(wǎng)側(cè)外網(wǎng)等值模型的合并以地區(qū)間的聯(lián)絡(luò)線為基準，進行模

8、型對接，內(nèi)網(wǎng)開斷引起功率缺額的處理在形成外網(wǎng)等值模型后，當(dāng)內(nèi)部系統(tǒng)因為發(fā)電機或負荷開斷而出現(xiàn)有功功率缺額 P時，在等值模型邊界節(jié)點上有功注入功率會發(fā)生變化，需要由外網(wǎng)向內(nèi)網(wǎng)提供 有功功率支援分布式分解協(xié)調(diào)計算模型示意圖：S 11-31圖12-ll(a)是子系統(tǒng)A的本地系統(tǒng)詳細模型，聯(lián)絡(luò)線外的外部電網(wǎng)已經(jīng)被等值到該 聯(lián)絡(luò)線的外邊界節(jié)點上。圖12-ll(b)是協(xié)調(diào)層的模型，它包含了所有聯(lián)絡(luò)線以及各 個子系統(tǒng)的濃縮等值模型。計算過程 這一典型的分解協(xié)調(diào)計算過程可用圖12-12描述: 44匕 MAAU協(xié)調(diào)層M按式(12-13)計算本地 系統(tǒng)潮流方程用式(12-12)計算 筋個了系統(tǒng)的外 邊界節(jié)點處的等

9、 值.然后卜發(fā)到 各子系統(tǒng)，和了系統(tǒng)子系統(tǒng)A子系統(tǒng)B圖12-12分解協(xié)調(diào)計算過程仍以子系統(tǒng)A為例說明。在子系統(tǒng)層，子系統(tǒng)A將自己電網(wǎng)的詳細模型用式(12-9) 及式(12-11)等值到自己的內(nèi)邊界節(jié)點人，并將等值后的信息匕E和，上傳到協(xié) 調(diào)層M。協(xié)調(diào)層將各子系統(tǒng)發(fā)來的等值信息和聯(lián)絡(luò)線信息綜合，用式(12-12)做出 子系統(tǒng)A在外邊界節(jié)點集A 3處的等值Y ?和1土，并下發(fā)到子系統(tǒng)A，在子系 統(tǒng)A處利用式(12-13)即可獨立進行自己的潮流計算了。注：12-12應(yīng)用例一一省地廣域互聯(lián)的分布式DTS系統(tǒng)主要內(nèi)容 分布式調(diào)度員培訓(xùn)仿真(DTS)技術(shù)方案的總體思路可以概括為“分布式建模、分 布式仿真分

10、布式培訓(xùn)”其主要內(nèi)容如下省、地兩級電網(wǎng)DTS的建模型方法在省地DTS系統(tǒng)的建模方式上，提出了適應(yīng)省地DTS廣域互聯(lián)的分布式建模方式。 省調(diào)、地調(diào)各自使用自己的DTS系統(tǒng)，各自獨立建模、獨立維護、獨立使用，各自 DTS與各自的EMS電網(wǎng)模型保持一體化。在省調(diào)側(cè)，通過模型合并和潮流匹配技 術(shù)，實現(xiàn)全局電網(wǎng)模型重建，從而實現(xiàn)上、下級電網(wǎng)DTS的電力系統(tǒng)模型之間的協(xié) 調(diào)。在地調(diào)側(cè)DTS系統(tǒng)外網(wǎng)建模方式上，采用了自定義緩沖網(wǎng)和外網(wǎng)等值自動生成技 術(shù)，地調(diào)系統(tǒng)的外網(wǎng)模型采用CIM模型從省調(diào)DTS系統(tǒng)中導(dǎo)人，經(jīng)模型等值濃縮 后拼接到地調(diào)DTS模型中。外網(wǎng)圖形則通過SVG模式導(dǎo)人到地調(diào)系統(tǒng)中。采用這些綜合技術(shù)

11、， 實現(xiàn)了地調(diào)DTS系統(tǒng)的外網(wǎng)自定義免維護自動建模。省、地兩級電網(wǎng)DTS的教案生成方法在教案的生成方面，提出分布式的教案管理方法，實現(xiàn)了省、地DTS系統(tǒng)獨立生成 培訓(xùn)教案，地調(diào)DTS系統(tǒng)通過邊界潮流匹配，自動生成和省調(diào)DTS系統(tǒng)潮流一致 的培訓(xùn)教案。省地DTS系統(tǒng)分布式分解協(xié)調(diào)計算方法在省地DTS系統(tǒng)互聯(lián)的仿真計算上，提出了省地DTS系統(tǒng)分布式分解協(xié)調(diào)計算方 法?；谥鲝南到y(tǒng)的特點，選擇關(guān)鍵特征量作為上下級電網(wǎng)分解協(xié)調(diào)計算控制的協(xié)調(diào)變 量，通過省調(diào)DTS的計算，實時給出地調(diào)DTS中協(xié)調(diào)變量的設(shè)定值，該設(shè)定值利 用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)下發(fā)到下級DTS系統(tǒng)中，參與地調(diào)DTS系統(tǒng)的動態(tài)潮流計算，保證 地調(diào)DTS可以實時響應(yīng)省調(diào)電網(wǎng)中的潮流和頻率變化。地調(diào)DTS系統(tǒng)也把本DTS 系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變量上送到省調(diào)DTS系統(tǒng)中，使得省調(diào)DTS可以實時響應(yīng)地調(diào)電網(wǎng)的 潮流變化，實現(xiàn)省、地DTS系統(tǒng)的動態(tài)潮流計算結(jié)果一致小結(jié)大量實際完成的聯(lián)合反事故