電力系統(tǒng)自動(dòng)化final

電力系統(tǒng)自動(dòng)化電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本任務(wù)目標(biāo)：安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)

保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、正常運(yùn)行和對(duì)電力用戶(hù)安全可靠供電。保證電能質(zhì)量，保持頻率、電壓、波形合格。按照公平、公正的原則合理安排發(fā)電，實(shí)現(xiàn)發(fā)電資源的優(yōu)化利用。電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖：電力系統(tǒng)自動(dòng)化的內(nèi)容：調(diào)度自動(dòng)化發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化；變電站自動(dòng)化；調(diào)度自動(dòng)化；配電網(wǎng)自動(dòng)化配電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度自動(dòng)化與配電網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)系能量管理系統(tǒng)（EnergyManagementSystem）配電管理系統(tǒng)（DistributionManagementSystem）一般認(rèn)為，配電管理系統(tǒng)（DMS）和電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的能量管理系統(tǒng)（EMS）處于同一層次的。二者不同之處是EMS涉及發(fā)、輸電系統(tǒng)，DMS是管理配電系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展 局部→子系統(tǒng)→管理系統(tǒng) 經(jīng)典控制理論→現(xiàn)代控制理論→電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)理論階段

調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展歷程：40年代：出現(xiàn)模擬屏，直觀(guān)展示系統(tǒng)狀態(tài)50年代：布線(xiàn)邏輯的遠(yuǎn)動(dòng)裝置及機(jī)電式的調(diào)頻裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）60年代：利用數(shù)字計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度（EDC）

70年代：經(jīng)濟(jì)調(diào)度轉(zhuǎn)移為安全調(diào)度，電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)出現(xiàn)80年代：電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)頻和有功功率經(jīng)濟(jì)分配的裝置和自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)結(jié)合，成為SCADA/AGC—EDC系統(tǒng)90年代：增加電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用軟件（PAS）形成能量管理系統(tǒng)（EMS）

配電自動(dòng)化的發(fā)展配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程：上世紀(jì)70年代，故障自動(dòng)隔離(饋線(xiàn)自動(dòng)化FA)、對(duì)用戶(hù)的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表(AMR)；上世紀(jì)80年代初期，負(fù)荷控制技術(shù)（LCM）。但由于技術(shù)限制，無(wú)法形成完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；上世紀(jì)80年代后期，將配網(wǎng)單項(xiàng)自動(dòng)化通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)。建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和分布式實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上。其它發(fā)展：PAS軟件，配網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)（AM/FM//GIS）1調(diào)度自動(dòng)化功能：電能調(diào)度任務(wù)：1預(yù)測(cè)負(fù)荷；2編制發(fā)電計(jì)劃；3倒閘操作；

4經(jīng)濟(jì)調(diào)度；

5事故處理配備的設(shè)備：監(jiān)視設(shè)備；操作設(shè)備寧夏電網(wǎng)調(diào)度度監(jiān)視總表電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)的功功能：監(jiān)視控制與數(shù)數(shù)據(jù)采集功能能（SCADA）；狀態(tài)估計(jì)功能能（SE）；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鑫龉δ埽∟TA）；*************************************自動(dòng)發(fā)電控制制功能(AGC)；經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制制功能(EDC)；安全分析功能能（SA）；最優(yōu)潮流（OPF）；自動(dòng)電路恢復(fù)復(fù)（ACR）負(fù)荷預(yù)測(cè)功能能（LF）；調(diào)度員仿真培培訓(xùn)功能（DTS）。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基本結(jié)結(jié)構(gòu)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成成····信道信道發(fā)電廠(chǎng)調(diào)制和解調(diào)器器通信設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)控制和調(diào)節(jié)命令電力設(shè)備自動(dòng)裝置RTU變電站調(diào)制和解調(diào)器器通信設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)控制和調(diào)節(jié)命令電力設(shè)備自動(dòng)裝置RTU調(diào)制和解調(diào)器器調(diào)度中心通信設(shè)備調(diào)度計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)人機(jī)聯(lián)系設(shè)備備調(diào)度計(jì)算機(jī)系系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)電力系統(tǒng)顯示器、打印機(jī)、鼠標(biāo)等主計(jì)算機(jī)前置機(jī)RTUNRTU1RTU2···模擬屏調(diào)度計(jì)算機(jī)單機(jī)系統(tǒng)配置圖RTUNRTU1RTU2···調(diào)度計(jì)算機(jī)雙機(jī)系統(tǒng)配置圖顯示器、打印機(jī)、鼠標(biāo)等主計(jì)算機(jī)前置機(jī)主計(jì)算機(jī)前置機(jī)顯示器、打印機(jī)、鼠標(biāo)等2發(fā)電廠(chǎng)、變電電站自動(dòng)化發(fā)電廠(chǎng)功能：電能產(chǎn)產(chǎn)生控制任務(wù)：頻頻率/有功控制；電電壓/無(wú)功控制配備的設(shè)備：：調(diào)速器；自自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)節(jié)裝置變電站功能：電能變變換控制任務(wù)：：有功（負(fù)負(fù)荷）控制制；電壓/無(wú)功控制配備的設(shè)備備：低頻減減負(fù)荷控制制；電壓無(wú)無(wú)功控制（（VQC）發(fā)電廠(chǎng)、變變電站自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)的的功能：一繼電保保護(hù)功能變電站綜合合自動(dòng)化系系統(tǒng)中的微微機(jī)繼電保保護(hù)主要包包括輸電線(xiàn)線(xiàn)路保護(hù)、、電力變壓壓器保護(hù)、、母線(xiàn)保護(hù)護(hù)、電容器器保護(hù)、小小電流接地地系統(tǒng)自動(dòng)動(dòng)選線(xiàn)、自自動(dòng)重合閘閘。二監(jiān)視控控制功能（（SCADA功能）1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采采集與處理理，包括模模擬量、開(kāi)開(kāi)關(guān)量、脈脈沖量及數(shù)數(shù)字量等；；2運(yùn)行監(jiān)視功功能3故障錄波與與測(cè)距功能能；4事故順序記記錄與事故故追憶功能能；5控制及安全全操作閉鎖鎖功能6數(shù)據(jù)處理與與記錄功能能三自動(dòng)控制裝裝置的功能能1頻率、有功功控制；2電壓、無(wú)功功控制；3低頻減負(fù)荷荷控制；4備用電源自自投控制四遠(yuǎn)動(dòng)及及數(shù)據(jù)通信信功能變電站綜合合自動(dòng)化的的通信功能能包括系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部的現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的通通信和自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)與與上級(jí)調(diào)度度的通信兩兩部分。發(fā)電廠(chǎng)、變變電站綜合自動(dòng)化化系統(tǒng)的基本本結(jié)構(gòu)分層分布式式變電站自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)分布式變電站自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)3電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信基本概念遠(yuǎn)動(dòng)通信遠(yuǎn)動(dòng)（TeleControl)的定義遠(yuǎn)動(dòng)，就是是利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，對(duì)遠(yuǎn)方的運(yùn)行行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程信號(hào)、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。遠(yuǎn)動(dòng)通信遠(yuǎn)動(dòng)的任務(wù)務(wù)將表征電力力系統(tǒng)運(yùn)行行狀態(tài)的各各發(fā)電廠(chǎng)和和變電站有有關(guān)的實(shí)時(shí)時(shí)信息采集集到調(diào)度控控制中心把得到控制制中心的命命令發(fā)往發(fā)發(fā)電廠(chǎng)和變變電站遙信、遙測(cè)測(cè)、遙控、、遙調(diào)、遙視遠(yuǎn)動(dòng)通信的的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)數(shù)字通信模模型通信基本概概念數(shù)字通信傳輸信道數(shù)字通信網(wǎng)網(wǎng)差錯(cuò)控制傳輸方式同步方式通信規(guī)約4配電網(wǎng)功能：電能能分配任務(wù)：用戶(hù)戶(hù)負(fù)荷控制制；電壓/無(wú)功控制；；抄表配備的設(shè)備備：負(fù)荷控控制系統(tǒng)；；電壓無(wú)功功控制設(shè)備備；遠(yuǎn)程自自動(dòng)抄表系系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)的的功能：監(jiān)視控制功能：：配電網(wǎng)的的SCADA功能故障控制(即保護(hù)功能)：饋線(xiàn)自動(dòng)動(dòng)化(FA)電能質(zhì)量控制：電壓控制制、頻率控控制線(xiàn)路損耗控制：優(yōu)化控制制用戶(hù)負(fù)荷控制及需方用電電管理(DSM)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(AMR)配電網(wǎng)的地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）配電網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)FTUTTURTU抄表集中器配電子站配電子站配電自動(dòng)化子中心成套系統(tǒng)配電自動(dòng)化子中心成套系統(tǒng)配電GIS系統(tǒng)客戶(hù)呼叫服務(wù)系統(tǒng)電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)配電自動(dòng)化總控中心成套系統(tǒng)第四層第三層第二層第一層配電自動(dòng)化化系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)5電網(wǎng)的分級(jí)級(jí)調(diào)度與管管理電力系統(tǒng)電電壓等級(jí)220kv～500kv超高壓電網(wǎng)網(wǎng)。構(gòu)成大區(qū)區(qū)電網(wǎng)的骨骨架和大區(qū)區(qū)電網(wǎng)間的的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)110kv～220kv輸電網(wǎng)。構(gòu)成復(fù)雜雜的輸電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，在各各地區(qū)間傳傳輸電能35kv～110kv供電網(wǎng)。由樞紐變變電站送電電到靠近負(fù)負(fù)荷區(qū)的本本地變電站站10kv配電網(wǎng)。本地變電電站送電到到居民區(qū)的的桿上變壓壓器或配電電室分級(jí)調(diào)度《電網(wǎng)調(diào)度管管理?xiàng)l例》明確，調(diào)度度機(jī)構(gòu)分為為五級(jí)即國(guó)家調(diào)度機(jī)機(jī)構(gòu)跨省、自治治區(qū)、直轄轄市調(diào)度機(jī)機(jī)構(gòu)省、自治區(qū)區(qū)、直轄市市級(jí)調(diào)度機(jī)機(jī)構(gòu)省轄市級(jí)調(diào)調(diào)度機(jī)構(gòu)縣級(jí)調(diào)度機(jī)機(jī)構(gòu)我國(guó)國(guó)網(wǎng)公公司的五級(jí)級(jí)調(diào)度體系系，分別是是國(guó)家電力調(diào)調(diào)度通信中中心，簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)國(guó)調(diào)；東北、華北北、華東、、華中、西西北電力調(diào)調(diào)通中心，，簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)調(diào)調(diào)；各?。ㄖ陛犦犑小⒆灾沃螀^(qū)）電力力調(diào)度通信信中心，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)省調(diào)；；還有270個(gè)地調(diào)和2000多個(gè)縣調(diào)南方電網(wǎng)和和國(guó)家電網(wǎng)網(wǎng)的關(guān)系國(guó)家調(diào)度中心網(wǎng)局調(diào)度中心地區(qū)調(diào)度中心省級(jí)調(diào)度中心縣級(jí)調(diào)度中心直屬電廠(chǎng)地方電廠(chǎng)省屬電廠(chǎng)直屬變電站地方變電所變電所省屬變電站各級(jí)調(diào)度中中心的基本本任務(wù)國(guó)家調(diào)度中中心在線(xiàn)收集各各大區(qū)網(wǎng)和和有關(guān)省網(wǎng)網(wǎng)的重點(diǎn)測(cè)測(cè)點(diǎn)工況和和全國(guó)電網(wǎng)網(wǎng)運(yùn)行狀況況，作統(tǒng)計(jì)計(jì)分析、生生產(chǎn)報(bào)表、、提供電能能情況。進(jìn)行大區(qū)互互聯(lián)系統(tǒng)的的潮流、穩(wěn)穩(wěn)定、短路路電流及經(jīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)計(jì)算，通過(guò)過(guò)計(jì)算機(jī)通通信，校核核計(jì)算的正正確性，并并向下一級(jí)級(jí)傳送。作中、長(zhǎng)期期安全、經(jīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分分析，并提提出對(duì)策。?？偨Y(jié)：管轄若干網(wǎng)網(wǎng)調(diào)；掌握全國(guó)發(fā)發(fā)電量及負(fù)負(fù)荷，協(xié)調(diào)調(diào)大區(qū)級(jí)的的功率傳輸輸，了解各各大區(qū)電力力系統(tǒng)的安安全狀況。。各級(jí)調(diào)度中中心的基本本任務(wù)大區(qū)網(wǎng)局調(diào)調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的的數(shù)據(jù)收集集和監(jiān)控、、經(jīng)濟(jì)調(diào)度度和安全分分析。進(jìn)行負(fù)荷預(yù)預(yù)測(cè)，制定定開(kāi)停機(jī)計(jì)計(jì)劃、水火火電經(jīng)濟(jì)調(diào)調(diào)度日分配配計(jì)劃，閉閉環(huán)或開(kāi)環(huán)環(huán)指導(dǎo)自動(dòng)動(dòng)發(fā)電控制制。省(市)間和有關(guān)大大區(qū)網(wǎng)的供供受電量的的計(jì)劃編制制和分析。。進(jìn)行潮流、、穩(wěn)定、短短路電流及及離線(xiàn)或在在線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)行分析析計(jì)算，通通過(guò)計(jì)算機(jī)機(jī)通信校核核各種分析析計(jì)算的正正確性并上上報(bào)下傳。?？偨Y(jié)：管轄若干省省調(diào)及大型型電廠(chǎng)和500kV，330kV變電站；維持系統(tǒng)的的頻率，執(zhí)執(zhí)行水火電電聯(lián)合調(diào)度度計(jì)劃和調(diào)調(diào)峰，保證證全系統(tǒng)的的穩(wěn)定與安安全。各級(jí)調(diào)度中中心的基本本任務(wù)省級(jí)調(diào)度中中心實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的的數(shù)據(jù)收集集和監(jiān)控。。必須對(duì)電電網(wǎng)中的開(kāi)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，，電壓水平平，功率進(jìn)進(jìn)行采集計(jì)計(jì)算，進(jìn)行行控制和經(jīng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度。。進(jìn)行行負(fù)負(fù)荷荷預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)，，制制定定開(kāi)開(kāi)停停機(jī)機(jī)計(jì)計(jì)劃劃、、水水火火電電經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)調(diào)調(diào)度度日日分分配配計(jì)計(jì)劃劃，，編編制制地地區(qū)區(qū)間間和和省省間間有有關(guān)關(guān)網(wǎng)網(wǎng)的的供供受受電電量量的的計(jì)計(jì)劃劃，，閉閉環(huán)環(huán)或或開(kāi)開(kāi)環(huán)環(huán)指指導(dǎo)導(dǎo)自自動(dòng)動(dòng)發(fā)發(fā)電電控控制制。。進(jìn)行行記記錄錄如如功功率率總總加加，，開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)變變位位，，存存檔檔和和制制表表打打印印。。進(jìn)行行潮潮流流、、穩(wěn)穩(wěn)定定、、短短路路電電流流及及離離線(xiàn)線(xiàn)或或在在線(xiàn)線(xiàn)的的經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)運(yùn)行行分分析析計(jì)計(jì)算算，，通通過(guò)過(guò)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)通通信信校校核核各各種種分分析析計(jì)計(jì)算算的的正正確確性性并并上上報(bào)報(bào)下下傳傳。?？偨Y(jié)結(jié)：：管轄轄若若干干地地調(diào)調(diào)及及中中小小型型電電廠(chǎng)廠(chǎng)和和220kv變電電站站；；保證證省省屬電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的安安全全和和經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)運(yùn)行行，，保保證證電電能能質(zhì)質(zhì)量量，，執(zhí)執(zhí)行行自自動(dòng)動(dòng)發(fā)發(fā)電電控控制制，，實(shí)實(shí)行行安安全全分分析析和和安安全全控控制制。。各級(jí)級(jí)調(diào)調(diào)度度中中心心的的基基本本任任務(wù)務(wù)地區(qū)區(qū)調(diào)調(diào)度度中中心心采集當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)的的各種信息，，進(jìn)行安全監(jiān)監(jiān)控。進(jìn)行有關(guān)站點(diǎn)點(diǎn)（直接站點(diǎn)點(diǎn)和集控站點(diǎn)點(diǎn)）的遠(yuǎn)方操操作，變壓器器分接頭調(diào)節(jié)節(jié)，電力電容容器的投切等等。用電負(fù)荷的管管理。總結(jié)：管轄若干縣調(diào)調(diào)、配電控制制中心和110kV及以下的變電電站；對(duì)地區(qū)區(qū)電力系統(tǒng)實(shí)實(shí)行監(jiān)視和控控制，用電負(fù)負(fù)荷的管理以以及電壓和無(wú)無(wú)功功率的優(yōu)優(yōu)化運(yùn)行。各級(jí)調(diào)度中心心的基本任務(wù)務(wù)縣級(jí)調(diào)度中心心根據(jù)不同類(lèi)型型實(shí)現(xiàn)不同程程度的數(shù)據(jù)采采集和安全監(jiān)監(jiān)視功能。有條件的縣調(diào)調(diào)可實(shí)現(xiàn)機(jī)組組起停、斷路路器遠(yuǎn)方操作作和電力電容容器的投切。。負(fù)荷分配、負(fù)負(fù)荷控制。向上級(jí)調(diào)度發(fā)發(fā)送必要的實(shí)實(shí)時(shí)信息?？偨Y(jié)：縣級(jí)則主要是是分配負(fù)荷和和負(fù)荷控制。。6電力系統(tǒng)的運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)等式約束系統(tǒng)中發(fā)出的的總有功、無(wú)無(wú)功任何時(shí)候候同系統(tǒng)中的的有功、無(wú)功功負(fù)荷（包括括線(xiàn)損）相平平衡。不等式約束涉及安全運(yùn)行行的參數(shù)應(yīng)處處于允許范圍圍內(nèi)。五種運(yùn)行狀態(tài)態(tài)正常狀態(tài)警戒狀態(tài)緊急狀態(tài)系統(tǒng)崩潰恢復(fù)狀態(tài)正常運(yùn)行狀態(tài)（滿(mǎn)足負(fù)荷需求，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行）安全恢復(fù)狀態(tài)（重新并列，恢復(fù)對(duì)用戶(hù)供電）警戒狀態(tài)（預(yù)防性控制）系統(tǒng)崩潰（切機(jī)、切負(fù)荷、斷開(kāi)線(xiàn)路）緊急狀態(tài)（緊急控制）儲(chǔ)備系數(shù)減小或干擾概率增大不安全危險(xiǎn)系統(tǒng)解列系統(tǒng)保持原狀解列切負(fù)荷超越不等式約束條件為什么要聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)？減少備用容量。故障時(shí)不同電網(wǎng)間