電力系統(tǒng)調(diào)度與運營

NorthChinaElectricPowerUniversity電力工程系DepartmentofElectricalEngineering

任建文電力系統(tǒng)調(diào)度與運營（一）概述

1.緒論

2.電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)概述

3.負(fù)荷預(yù)測

4.自動發(fā)電控制5.發(fā)電計劃概述（續(xù)）

6.實時網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析

9.配電自動化系統(tǒng)

7.

電力系統(tǒng)安全分析

8.調(diào)度員培訓(xùn)系統(tǒng)

[1]

于爾鏗，劉廣一，周京陽，等著.能量管理系統(tǒng).科學(xué)出版社，1998[2]

王明俊，傅書逖，吳玉生，編著.面向?qū)ο笤O(shè)計的開放式能量管理系統(tǒng).中國電力出版社，1997[3]

王明俊，于爾鏗，劉廣一，編著.配電系統(tǒng)自動化及其發(fā)展.中國電力出版社，1998[4]

張力平編著.電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)模擬.中國電力出版社，1999[5]

商國才主編.電力系統(tǒng)自動化.天津大學(xué)出版社，1999[6]

吳際舜主編.電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析.上海交通大學(xué)出版社，1985[7]

強(qiáng)金龍，于爾鏗，等編著.電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1993[8]

趙遵廉主編.電力市場運營系統(tǒng).中國電力出版社，2001[9]

王世禎

主編.電網(wǎng)調(diào)度運行技術(shù).東北大學(xué)出版社，1998主要參考書目[10]

國家電力調(diào)度通信中心著.電網(wǎng)調(diào)度運行實用技術(shù)問答.，中國電 力出版社2000[11]

牛東曉等編著.電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)及其應(yīng)用.中國電力出版社， 1998[12]

于爾鏗等編著.電力系統(tǒng)狀態(tài)估計.水利電力出版社，1985[13]

楊毅剛主編.電力系統(tǒng)優(yōu)化理論基礎(chǔ).水利電力出版社，1990[14]

張永健主編.電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化.中國電力出版社，2004主要參考書目第一章緒論一、電網(wǎng)調(diào)度涉及到的主要工作及相關(guān)課程發(fā)電機(jī)控制變壓器運行電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析潮流計算電力系統(tǒng)故障分析和計算繼電保護(hù)主要工作方式保護(hù)第一章緒論電力系統(tǒng)穩(wěn)定頻率及其調(diào)整電壓及其調(diào)整電力系統(tǒng)運行操作電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度電網(wǎng)調(diào)度自動化主要工作運行------自動化電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓電力系統(tǒng)通信------通信第一章緒論電網(wǎng)調(diào)度自動化—主要介紹SCADA/EMS技術(shù)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)電網(wǎng)調(diào)度運行與控制同步發(fā)電機(jī)運行電力變壓器運行電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)自動發(fā)電機(jī)控制電壓控制第一章緒論電力系統(tǒng)自動化斷路器控制電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)頻率與有功控制電壓與無功控制變電站自動化配電網(wǎng)自動化第一章緒論二、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(EMS)配電網(wǎng)自動化(DMS)火電廠自動化水電廠自動化電力系統(tǒng)調(diào)度自動化發(fā)電廠自動化變電站自動化電力系統(tǒng)自動化第一章緒論（續(xù)）電力系統(tǒng)自動化：元件自動化局部自動化單一系統(tǒng)（島）自動化綜合自動化（電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等）。元件和局部自動化由下而上發(fā)展過程系統(tǒng)自動化由上而下第一章緒論電力系統(tǒng)與EMS/DMS三、EMS的技術(shù)發(fā)展歷史第一章緒論EMS=EnergyManagementSystemDMS=DistributionManagementSystemDSM=DemandSideSystemGEM=GenerationEfficiencyManagementSCADA=SupervisoryControlAndDataAcquisitionRTU=RemoteTerminalUnitAGC=AutomaticGenerationControlDTS=DispatcherTrainingSystemMIS=Management

InformationSystem第一章緒論（續(xù)）EMS=能量管理系統(tǒng)EMS狹義：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)分析廣義：還包括調(diào)度員培訓(xùn)我國60年代：離線潮流和經(jīng)濟(jì)調(diào)度軟件研究70年代末：在線應(yīng)用軟件研究80年代中期：四大網(wǎng)引進(jìn)，談不上EMS90年代：自主開發(fā)，南瑞、清華、電科院、東方第一章緒論（續(xù)）第一章緒論（續(xù)）３０年代建立了調(diào)度中心，固定模擬盤、電話，憑經(jīng)驗；４０年代SCADA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(qiáng)了感知力；５０年代AGC(LFC、EDC)，將調(diào)度員從最頻繁的操作中解決出來－－重大技術(shù)進(jìn)步；６０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(jī)；第一章緒論（續(xù)）７０年代出現(xiàn)第一代EMS，專用計算機(jī)和操作系統(tǒng)；８０年代第二代EMS，通用計算機(jī)和操作系統(tǒng)(VAX)的SCADA/EMS；9０年代基于RISC/UNIX開放分布式第三代

EMS/DMS；（CC-2000,SD-6000,OPEN-2000）21世紀(jì)計算機(jī)、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)；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(jī)技術(shù)等。第一章緒論（續(xù)）第一章緒論（續(xù)）四、EMS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)第一章緒論（續(xù)）四、EMS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)應(yīng)用軟件PAS—PowerApplicationSoftware第一章緒論（續(xù)）四、EMS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)—應(yīng)用軟件（PAS）

數(shù)據(jù)收集級、能量管理級、網(wǎng)絡(luò)分析級、培訓(xùn)仿真級。SCADA實時發(fā)電控制—AGC負(fù)荷預(yù)測發(fā)電計劃（火電調(diào)度計劃）機(jī)組組合水火電協(xié)調(diào)計劃功率交換計劃能量管理軟件數(shù)據(jù)收集軟件第一章緒論（續(xù)）四、EMS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)—應(yīng)用軟件（續(xù)）網(wǎng)絡(luò)接線分析狀態(tài)估計潮流、調(diào)度員潮流最優(yōu)潮流網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)安全分析短路電流計算電壓穩(wěn)定性分析暫態(tài)分析調(diào)度員培訓(xùn)模擬網(wǎng)絡(luò)分析軟件第一章緒論（續(xù)）五、DMS系統(tǒng)概述上半部分：數(shù)據(jù)來源下半部分：應(yīng)用軟件DMS：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)DMSSCADA配網(wǎng)進(jìn)線監(jiān)視配電變電站自動化RTU饋線自動化、配變巡檢、低壓無功補償FTULM負(fù)荷監(jiān)控消峰、降壓減載PAS基本應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計、潮流、短路電流、電壓/無功控制、負(fù)荷預(yù)報派生應(yīng)用：負(fù)荷分配、配電網(wǎng)重構(gòu)AM/FM/GISAM/FM：自動繪圖和設(shè)備管理GIS：地理信息系統(tǒng)DSM：負(fù)荷管理、遠(yuǎn)方抄表、計費自動化DMS的另一種定義：DMS配電自動化系統(tǒng)DASSCADAGISDSM網(wǎng)絡(luò)分析與優(yōu)化NA（NetworkAnalysis）工作管理系統(tǒng)WMS（WorkManagementSystem）調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)DTS（DispatcherTrainingSystem）第一章緒論（續(xù)）EMS是主動脈，管理發(fā)、輸電DMS是毛細(xì)血管，管理供、用電相同點來源于RTU（FTU）人機(jī)交互分析軟件與其它相連，共享數(shù)據(jù)不同點輸電—環(huán)形，配電—放射形集中與沿線分布，采集點多量少野外作業(yè)（人工）非預(yù)想事故多，擴(kuò)展頻繁，檢修量大起步晚，水平低第一章緒論（續(xù)）六、現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征、調(diào)度任務(wù)1、堅強(qiáng)的超高壓等級系統(tǒng)構(gòu)成主網(wǎng)架的大系統(tǒng)；2、各個電網(wǎng)之間具有較強(qiáng)的聯(lián)系；3、具有足夠的調(diào)峰容量，能夠?qū)崿F(xiàn)AGC;4、具有較高的供電可靠性；5、具有高度自動化的控制系統(tǒng)；6、具有高度自動化的管理系統(tǒng)；7、具有高素質(zhì)的職工隊伍。主要特征“大電網(wǎng)、高電壓、高自動化”第一章緒論（續(xù)）六、現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征、調(diào)度任務(wù)

現(xiàn)代電網(wǎng)實行統(tǒng)一調(diào)度、分級管理、分層控制；五級調(diào)度管理：國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)。分層的優(yōu)點便于協(xié)調(diào)控制提高系統(tǒng)的可靠性改善系統(tǒng)響應(yīng)速度第一章緒論（續(xù)）掌握全國發(fā)電量和負(fù)荷協(xié)調(diào)大區(qū)之間的功率傳輸了解各大區(qū)的安全狀況負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電計劃頻率—有功控制電壓—無功控制安全監(jiān)視、校正控制區(qū)網(wǎng)檢修安排、事故處理安全經(jīng)濟(jì)運行執(zhí)行自動發(fā)電控制安全分析與安全控制實時監(jiān)控、分配負(fù)荷電壓和無功優(yōu)化控制、分配負(fù)荷倒閘操作第一章緒論（續(xù)）六、現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征、調(diào)度任務(wù)

盡設(shè)備最大能力滿足負(fù)荷需要;

使整個電網(wǎng)