華電電力系統(tǒng)自動化第14講電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化ppt課件

1、North China Electric Power University第十六講 電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化主講人：肖仕武North China Electric Power Universitypage22022-2-11第一章 電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化概述North China Electric Power Universitypage32022-2-11第一節(jié) 電力系統(tǒng)運行及監(jiān)控與調(diào)度自動化電力系統(tǒng)運行狀態(tài)電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化在電力系統(tǒng)中的地位和作用電力系統(tǒng)的分層控制調(diào)度自動化系統(tǒng)及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全防護North China Electric Power Universitypage42022-2

2、-11電力系統(tǒng)運行狀態(tài)正常運行狀態(tài)警戒狀態(tài)緊急狀態(tài)系統(tǒng)崩潰恢復(fù)狀態(tài)North China Electric Power Universitypage52022-2-11正常運行狀態(tài)(滿足負荷要求，有一定的安全儲備)警戒狀態(tài)(預(yù)防性控制)恢復(fù)狀態(tài)(重新并列)恢復(fù)對用戶供電緊急狀態(tài)(緊急控制)系統(tǒng)崩潰(切機、切負荷、斷開線路)儲備系數(shù)減小或干擾頻率增大由于外界干擾使電壓頻率潮流越限解列平安不安全危險系統(tǒng)解列North China Electric Power Universitypage62022-2-11電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化在電力系統(tǒng)中的地位和作用l信息就地處理系統(tǒng)l繼電保護、低頻減載、勵磁自動

3、調(diào)節(jié)系統(tǒng)l信息集中處理系統(tǒng)lRTU、SCADA、EMS兩者互相補充，不能相互替代兩者互相補充，不能相互替代North China Electric Power Universitypage72022-2-11電力系統(tǒng)的分層控制五級分層調(diào)度管理國家調(diào)度控制中心國調(diào)大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心網(wǎng)調(diào)省電網(wǎng)調(diào)度控制中心省調(diào)地市電網(wǎng)調(diào)度控制中心地調(diào)l調(diào)度基本原則：l統(tǒng)一調(diào)度，分級管理，分層控制縣級電網(wǎng)調(diào)度控制中心縣調(diào)國調(diào)縣調(diào)網(wǎng)調(diào)省調(diào)地(市)調(diào)樞紐變電站、換流站樞紐變電站、換流站變電站變電站變電站特大型電廠直屬電廠省屬電廠市屬電廠縣屬電廠l 收集各大區(qū)網(wǎng)省網(wǎng)信息，監(jiān)視重要監(jiān)測點運行工況并統(tǒng)計分析制作報表l進行大區(qū)

4、互聯(lián)系統(tǒng)的各種計算，校核計算結(jié)果正確性并向下傳達l處理有關(guān)信息，參與規(guī)劃及各種指標制定和審查，做中、長期安全經(jīng)濟運行分析 負責跨省網(wǎng)的超高壓線路安全運行，按規(guī)定的發(fā)用電計劃及監(jiān)控原則進行管理，提高電能質(zhì)量和運行水平網(wǎng)調(diào)的具體任務(wù)包括實現(xiàn)電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、經(jīng)濟調(diào)度以及有實用效益的安全分析進行負荷預(yù)計，制定開停機計劃和水火電經(jīng)濟調(diào)度的日分配計劃，閉環(huán)或開環(huán)的指導(dǎo)自動發(fā)電控制省(市)間和有關(guān)大區(qū)電網(wǎng)的供/受電量計劃編制和分析進行潮流、穩(wěn)定、短路電流及離線或在線的經(jīng)濟運行分析計算，通過計算機數(shù)據(jù)通信校核各種分析計算結(jié)果的正確性并上報、下傳。進行大區(qū)電網(wǎng)繼電保護定值計算及其調(diào)整試驗大區(qū)電網(wǎng)中系統(tǒng)性事

5、故的處理大區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)性的檢修計劃安排。統(tǒng)計、報表及其它業(yè)務(wù)國調(diào)縣調(diào)網(wǎng)調(diào)省調(diào)地(市)調(diào)樞紐變電站、換流站樞紐變電站、換流站變電站變電站變電站特大型電廠直屬電廠省屬電廠市屬電廠縣屬電廠負責省內(nèi)電網(wǎng)的安全運行監(jiān)控、操作、事故處理和無功/電壓調(diào)整,并按照規(guī)定的發(fā)電計劃及監(jiān)控原則進行管理，提高電能質(zhì)量和運行水平 實現(xiàn)電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、經(jīng)濟調(diào)度以及有實用效益的安全分析 進行負荷預(yù)測，負責省網(wǎng)的安全運行，編制省網(wǎng)的運行方式，制定開停機計劃和水火電經(jīng)濟調(diào)度的日分配計劃和設(shè)備檢修計劃并下發(fā)，閉環(huán)或開環(huán)的指導(dǎo)自動發(fā)電控制。 地區(qū)間和有關(guān)省網(wǎng)的供/受電量計劃編制和分析 進行潮流、穩(wěn)定、短路電流及離線或在線的經(jīng)濟

6、運行分析計算，通過計算機數(shù)據(jù)通信校核各種分析計算結(jié)果的正確性并上報、下傳。國調(diào)縣調(diào)網(wǎng)調(diào)省調(diào)地(市)調(diào)樞紐變電站、換流站樞紐變電站、換流站變電站變電站變電站特大型電廠直屬電廠省屬電廠市屬電廠縣屬電廠負責區(qū)內(nèi)的運行監(jiān)視，遙控、遙調(diào)操作、事故處理和無功/電壓調(diào)整，與省調(diào)和縣調(diào)交換實時信息。負責所轄地區(qū)的用電負荷管理及負荷控制監(jiān)控110KV以下等級電網(wǎng)指揮系統(tǒng)的運行和倒閘操作。充分發(fā)揮本系統(tǒng)的發(fā)供電設(shè)備能力，保證系統(tǒng)的安全運行和對用戶的連續(xù)供電。合理安排運行方式，在保證電能質(zhì)量的前提下，使本系統(tǒng)在最佳方式下運行North China Electric Power Universitypage11202

7、2-2-11電網(wǎng)調(diào)度的基本原則統(tǒng)一調(diào)度統(tǒng)一調(diào)度分級管理分級管理分層控制分層控制North China Electric Power Universitypage122022-2-11調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展1 早期階段早期階段2 遠動技術(shù)的應(yīng)用遠動技術(shù)的應(yīng)用3 以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的調(diào)度自動化技術(shù)應(yīng)用以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的調(diào)度自動化技術(shù)應(yīng)用4 調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建立調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建立North China Electric Power Universitypage132022-2-11世界上典型的調(diào)度管理模式l統(tǒng)一電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度統(tǒng)一電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度l我國和世界上主要國家電網(wǎng)的組織形式我國

8、和世界上主要國家電網(wǎng)的組織形式l聯(lián)合電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度聯(lián)合電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度lPJM公司的組織形式公司的組織形式l聯(lián)合電網(wǎng)，聯(lián)合調(diào)度聯(lián)合電網(wǎng)，聯(lián)合調(diào)度l北美等少數(shù)地區(qū)的組織形式北美等少數(shù)地區(qū)的組織形式North China Electric Power Universitypage142022-2-11第二節(jié) 電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本功能電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本功能電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)又稱為信息集中處理的自電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)又稱為信息集中處理的自動化系統(tǒng)，可以通過設(shè)置在各發(fā)電廠和變電站的遠動動化系統(tǒng)，可以通過設(shè)置

9、在各發(fā)電廠和變電站的遠動終端終端RTU采集電網(wǎng)運行的實時信息，對電網(wǎng)的運采集電網(wǎng)運行的實時信息，對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行安全性分析、負荷預(yù)測以及自動發(fā)電控制、行狀態(tài)進行安全性分析、負荷預(yù)測以及自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度控制等。經(jīng)濟調(diào)度控制等。North China Electric Power Universitypage152022-2-11第二節(jié) 電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)：電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)：（1保證供電的優(yōu)良質(zhì)量保證供電的優(yōu)良質(zhì)量保證有功功率與無功功率的平衡，使系統(tǒng)頻率和各保證有功功率與無功功率的平衡，使系統(tǒng)頻率和各母線電壓保持在額定值附近。母線電壓保持在額

10、定值附近。合理的系統(tǒng)運行方式安排，對發(fā)電機、線路及其他合理的系統(tǒng)運行方式安排，對發(fā)電機、線路及其他設(shè)備的合理檢修計劃。設(shè)備的合理檢修計劃。（2保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性合理的調(diào)度方案?？紤]系統(tǒng)全局，保證必要的安全合理的調(diào)度方案?？紤]系統(tǒng)全局，保證必要的安全水平，合理安排備用容量分布，確定主要機組的出水平，合理安排備用容量分布，確定主要機組的出力范圍。力范圍。North China Electric Power Universitypage162022-2-11North China Electric Power Universitypage16電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)：電力系統(tǒng)調(diào)度

11、的主要任務(wù)：（3保證較高的安全水平保證較高的安全水平-選用具有足夠的承受事選用具有足夠的承受事故沖擊能力的運行方式故沖擊能力的運行方式采用預(yù)想事故的方法，對于一個正在運行的系統(tǒng)根采用預(yù)想事故的方法，對于一個正在運行的系統(tǒng)根據(jù)規(guī)定預(yù)想幾個事故，然后進行分析計算，如果事?lián)?guī)定預(yù)想幾個事故，然后進行分析計算，如果事故后果嚴重則應(yīng)選用其他的運行方式。故后果嚴重則應(yīng)選用其他的運行方式。（4保證提供強有力的事故處理措施保證提供強有力的事故處理措施調(diào)度人員采用強有力的事故處理措施，調(diào)度整個系調(diào)度人員采用強有力的事故處理措施，調(diào)度整個系統(tǒng)，使對用戶的供電盡快恢復(fù)。統(tǒng)，使對用戶的供電盡快恢復(fù)。North Chi

12、na Electric Power Universitypage172022-2-11調(diào)度自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)：包括控制中心、主站系統(tǒng)、廠電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)：包括控制中心、主站系統(tǒng)、廠站端站端(RTU)和信息通道四大部分。和信息通道四大部分。根據(jù)所完成功能的不同，可以將此系統(tǒng)劃分為信息采根據(jù)所完成功能的不同，可以將此系統(tǒng)劃分為信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)集和執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)和人機聯(lián)系子系統(tǒng)。和人機聯(lián)系子系統(tǒng)。 主要功能包括：數(shù)據(jù)采集和控制主要功能包括：數(shù)據(jù)采集和控制SCADA）、發(fā)電自）、發(fā)電自動控制動控制AGC）、經(jīng)濟調(diào)度

13、運行）、經(jīng)濟調(diào)度運行EDC）、電網(wǎng)靜態(tài)）、電網(wǎng)靜態(tài)安全分析安全分析SA以及調(diào)度員培訓(xùn)模擬以及調(diào)度員培訓(xùn)模擬DTS在內(nèi)的在內(nèi)的能量管理系統(tǒng)。能量管理系統(tǒng)。North China Electric Power Universitypage182022-2-11自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)信息采集和命令執(zhí)行系統(tǒng)信息采集和命令執(zhí)行系統(tǒng)(RTU)信息傳輸子系統(tǒng)信息傳輸子系統(tǒng)信息的采集處理和控制子系統(tǒng)信息的采集處理和控制子系統(tǒng)人機聯(lián)系子系統(tǒng)人機聯(lián)系子系統(tǒng)North China Electric Power Universitypage192022-2-11 電力系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集和控制執(zhí)行子系統(tǒng) 信息傳輸子系統(tǒng) 信息處理

14、子系統(tǒng) 人機聯(lián)系子系統(tǒng) 主站端系統(tǒng) 廠站端系統(tǒng) 自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)North China Electric Power Universitypage202022-2-11遠動終端RTU“四遙四遙功能功能1 遙測：遠程測量。采集并傳送運行參數(shù)，包括各種遙測：遠程測量。采集并傳送運行參數(shù)，包括各種電氣量和負荷潮流等。電氣量和負荷潮流等。2 遙信：遠程信號。采集并傳送各種保護和開關(guān)量遙信：遠程信號。采集并傳送各種保護和開關(guān)量信息信息3 遙控：遠程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分遙控：遠程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘合閘4 遙調(diào)：遠程調(diào)節(jié)。接受并執(zhí)行遙調(diào)命令，調(diào)節(jié)發(fā)電遙調(diào)：遠程調(diào)節(jié)。接受并執(zhí)

15、行遙調(diào)命令，調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出功率機輸出功率North China Electric Power Universitypage212022-2-11信息傳輸子系統(tǒng)模擬傳輸系統(tǒng)模擬傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)North China Electric Power Universitypage222022-2-11調(diào)度自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)North China Electric Power Universitypage232022-2-11二、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本功能l能量管理系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)l數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)l自動發(fā)電控制自動發(fā)電控制(AGC)和經(jīng)濟調(diào)度控制和經(jīng)濟調(diào)度控制(EDC)l電力系統(tǒng)狀態(tài)估計電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(State Estimator)l安全分析安全分析(Security Analysis)l調(diào)度員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)調(diào)度員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)(DTS)電網(wǎng)調(diào)度自動化必須具有電網(wǎng)調(diào)度自動化必須具有2個功能：個功能：（1電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)SCADA）（2具有協(xié)調(diào)功能具有協(xié)調(diào)功能電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)也稱為能量管理系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)也稱為能量管理系統(tǒng)EMS）North China Electric Power Universitypage242022-2