電力系統(tǒng)調度與運營

NorthChinaElectricPowerUniversity電力工程系DepartmentofElectricalEngineering

任建文電力系統(tǒng)調度與運營（一）概述

1.緒論

2.電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)概述

3.負荷預測

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.調度員培訓系統(tǒng)

[1]

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

王明俊，傅書逖，吳玉生，編著.面向對象設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)調度員培訓模擬.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.上海交通大學出版社，1985[7]

強金龍，于爾鏗，等編著.電力系統(tǒng)經濟調度.哈爾濱工業(yè)大學出版社，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)調度運行技術.東北大學出版社，1998主要參考書目[10]

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

牛東曉等編著.電力負荷預測技術及其應用.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.水利電力出版社，1990[14]

張永健主編.電網(wǎng)監(jiān)控與調度自動化.中國電力出版社，2004主要參考書目第一章緒論一、電網(wǎng)調度涉及到的主要工作及相關課程發(fā)電機控制變壓器運行電網(wǎng)結構分析潮流計算電力系統(tǒng)故障分析和計算繼電保護主要工作方式保護第一章緒論電力系統(tǒng)穩(wěn)定頻率及其調整電壓及其調整電力系統(tǒng)運行操作電力系統(tǒng)經濟調度電網(wǎng)調度自動化主要工作運行------自動化電力系統(tǒng)內部過電壓電力系統(tǒng)通信------通信第一章緒論電網(wǎng)調度自動化—主要介紹SCADA/EMS技術電網(wǎng)調度與運營—加入更多的分析軟件及電力市場技術電網(wǎng)調度運行與控制同步發(fā)電機運行電力變壓器運行電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)自動發(fā)電機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

--指對電力設備及系統(tǒng)的自動監(jiān)視、控制與調度。電網(wǎng)調度自動化(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)絡分析廣義：還包括調度員培訓我國60年代：離線潮流和經濟調度軟件研究70年代末：在線應用軟件研究80年代中期：四大網(wǎng)引進，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年代建立了調度中心，固定模擬盤、電話，憑經驗；４０年代SCADA將電網(wǎng)上各廠站數(shù)據(jù)集中到模擬盤，開關狀態(tài)、報警，增強了感知力；５０年代AGC(LFC、EDC)，將調度員從最頻繁的操作中解決出來－－重大技術進步；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；第一章緒論（續(xù)）７０年代出現(xiàn)第一代EMS，專用計算機和操作系統(tǒng)；８０年代第二代EMS，通用計算機和操作系統(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世紀計算機、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、電力市場－－第四代電網(wǎng)調度與運營系統(tǒng)；集中反映了高科技：預測理論、優(yōu)化理論、穩(wěn)定理論、可靠性理論、智能技術、通信技術、計算機技術等。第一章緒論（續(xù)）第一章緒論（續(xù)）四、EMS系統(tǒng)總體結構第一章緒論（續(xù)）四、EMS系統(tǒng)總體結構應用軟件PAS—PowerApplicationSoftware第一章緒論（續(xù)）四、EMS系統(tǒng)總體結構—應用軟件（PAS）

數(shù)據(jù)收集級、能量管理級、網(wǎng)絡分析級、培訓仿真級。SCADA實時發(fā)電控制—AGC負荷預測發(fā)電計劃（火電調度計劃）機組組合水火電協(xié)調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)總體結構—應用軟件（續(xù)）網(wǎng)絡接線分析狀態(tài)估計潮流、調度員潮流最優(yōu)潮流網(wǎng)絡靜態(tài)安全分析短路電流計算電壓穩(wěn)定性分析暫態(tài)分析調度員培訓模擬網(wǎng)絡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負荷監(jiān)控消峰、降壓減載PAS基本應用：網(wǎng)絡拓撲、狀態(tài)估計、潮流、短路電流、電壓/無功控制、負荷預報派生應用：負荷分配、配電網(wǎng)重構AM/FM/GISAM/FM：自動繪圖和設備管理GIS：地理信息系統(tǒng)DSM：負荷管理、遠方抄表、計費自動化DMS的另一種定義：DMS配電自動化系統(tǒng)DASSCADAGISDSM網(wǎng)絡分析與優(yōu)化NA（NetworkAnalysis）工作管理系統(tǒng)WMS（WorkManagementSystem）調度員培訓模擬系統(tǒng)DTS（DispatcherTrainingSystem）第一章緒論（續(xù)）EMS是主動脈，管理發(fā)、輸電DMS是毛細血管，管理供、用電相同點來源于RTU（FTU）人機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）非預想事故多，擴展頻繁，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、調度任務1、堅強的超高壓等級系統(tǒng)構成主網(wǎng)架的大系統(tǒng)；2、各個電網(wǎng)之間具有較強的聯(lián)系；3、具有足夠的調峰容量，能夠實現(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、調度任務

現(xiàn)代電網(wǎng)實行統(tǒng)一調度、分級管理、分層控制；五級調度管理：國調、網(wǎng)調、省調、地調、縣調。分層的優(yōu)點便于協(xié)調控制提高系統(tǒng)的可靠性改善系統(tǒng)響應速度第一章緒論（續(xù)）掌握全國發(fā)電量和負荷協(xié)調大區(qū)之間的功率傳輸了解各大區(qū)的安全狀況負荷預測、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、事故處理安全經濟運行執(zhí)行自動發(fā)電控制安全分析與安全控制實時監(jiān)控、分配負荷電壓和無功優(yōu)化控制、分配負荷倒閘操作第一章緒論（續(xù)）六、現(xiàn)代電網(wǎng)的主要特征、調度任務

盡設備最大能力滿足負荷需要;

使整個電網(wǎng)