現(xiàn)代電網(wǎng)運行技術(調度自動化第十一節(jié))

現(xiàn)代電網(wǎng)運行技術(調度自動化第十一節(jié))目錄電網(wǎng)調度自動化概述電網(wǎng)調度自動化的基本功能電網(wǎng)調度自動化的高級應用調度自動化系統(tǒng)的組成與結構調度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信調度自動化系統(tǒng)的安全防護01電網(wǎng)調度自動化概述定義調度自動化是指利用計算機、通信、控制等先進技術，對電網(wǎng)運行進行實時監(jiān)控、分析和控制，實現(xiàn)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、優(yōu)質運行的一系列技術措施。作用調度自動化是現(xiàn)代電網(wǎng)運行的重要組成部分，它能夠提高電網(wǎng)運行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，提高供電質量和可靠性，減少停電時間和范圍，提高客戶滿意度。調度自動化的定義與作用

調度自動化的發(fā)展歷程第一階段人工調度階段。此階段主要依賴人工經(jīng)驗和判斷進行調度操作，缺乏科學性和準確性。第二階段計算機輔助調度階段。此階段開始引入計算機技術，實現(xiàn)了部分自動化功能，如自動發(fā)電控制、自動電壓控制等。第三階段調度自動化階段。此階段實現(xiàn)了全面的自動化功能，包括實時監(jiān)控、自動發(fā)電控制、自動電壓控制、自動頻率控制、自動無功補償?shù)?。調度自動化的核心技術數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）該技術是實現(xiàn)電網(wǎng)實時監(jiān)控的基礎，能夠實時采集電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，對電網(wǎng)狀態(tài)進行監(jiān)視和控制。自動發(fā)電控制（AGC）該技術能夠自動調節(jié)發(fā)電機組的出力，維持電網(wǎng)頻率和電壓的穩(wěn)定。自動電壓控制（AVC）該技術能夠自動調節(jié)電網(wǎng)中的無功功率，維持電壓的穩(wěn)定和優(yōu)質。能量管理系統(tǒng)（EMS）該技術是對電網(wǎng)進行全面管理和優(yōu)化的高級應用系統(tǒng)，包括狀態(tài)估計、安全分析、經(jīng)濟調度等功能。02電網(wǎng)調度自動化的基本功能通過遠程終端單元（RTU）或智能電子設備（IED）采集電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，包括電壓、電流、功率、頻率等。實時數(shù)據(jù)采集對采集的數(shù)據(jù)進行濾波、壓縮、轉換等處理，以滿足不同應用需求。數(shù)據(jù)處理通過人機界面（HMI）對電網(wǎng)進行實時監(jiān)視，并可通過控制指令對電網(wǎng)設備進行遠程控制。監(jiān)視與控制數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制03自動發(fā)電控制（AGC）通過調節(jié)機組出力，使實際發(fā)電功率與計劃值保持一致，以滿足負荷需求并保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。01負荷預測根據(jù)歷史負荷數(shù)據(jù)、天氣預報等因素，預測未來一段時間內的負荷需求。02發(fā)電計劃制定根據(jù)負荷預測結果和機組運行狀況，制定發(fā)電計劃，包括開機組合、出力分配等。自動發(fā)電控制交換功率控制通過調節(jié)聯(lián)絡線的交換功率，實現(xiàn)區(qū)域間的經(jīng)濟調度和功率平衡。經(jīng)濟負荷分配根據(jù)各機組的運行成本和出力特性，將負荷需求經(jīng)濟地分配給各機組，以降低運行成本。水火電協(xié)調在含有水電和火電的系統(tǒng)中，通過協(xié)調水電和火電的運行方式，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和經(jīng)濟效益最大化。經(jīng)濟調度控制根據(jù)實時量測數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡拓撲結構，估計電網(wǎng)的當前狀態(tài)，包括節(jié)點電壓、支路潮流等。狀態(tài)估計安全約束調度預想事故分析在考慮電網(wǎng)安全約束的條件下進行調度決策，如線路傳輸容量限制、節(jié)點電壓限制等。對電網(wǎng)中可能發(fā)生的預想事故進行分析和評估，制定相應的預控措施和緊急處理方案。030201安全分析03電網(wǎng)調度自動化的高級應用基于電網(wǎng)的物理連接關系，自動識別網(wǎng)絡拓撲結構，為其他高級應用提供基礎數(shù)據(jù)。拓撲分析根據(jù)量測數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡拓撲結構，估計電網(wǎng)的運行狀態(tài)，包括節(jié)點電壓、支路潮流等。狀態(tài)估計在給定電網(wǎng)結構和參數(shù)條件下，計算電網(wǎng)的潮流分布，以評估電網(wǎng)的運行狀態(tài)和安全性。潮流計算網(wǎng)絡分析遙測數(shù)據(jù)校驗對采集到的遙測數(shù)據(jù)進行校驗，剔除不良數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。網(wǎng)絡可觀測性分析分析電網(wǎng)的可觀測性，確定狀態(tài)估計所需的最少量測點配置。狀態(tài)估計算法采用最小二乘法、加權最小二乘法等算法，對電網(wǎng)狀態(tài)進行估計，得出節(jié)點電壓、支路潮流等運行狀態(tài)量。狀態(tài)估計分析負荷的歷史數(shù)據(jù)，提取負荷變化的規(guī)律性和周期性特征。負荷特性分析基于負荷特性分析結果，建立負荷預測的統(tǒng)計模型或人工智能模型。預測模型建立對負荷預測結果進行評估，包括誤差分析、準確率等指標，以不斷優(yōu)化預測模型。預測結果評估負荷預測123在電網(wǎng)關鍵節(jié)點設置電壓監(jiān)測點，實時監(jiān)測節(jié)點電壓水平。電壓監(jiān)測點設置根據(jù)電壓監(jiān)測結果和電網(wǎng)無功分布狀況，制定無功優(yōu)化策略，包括無功補償設備的投切、發(fā)電機無功出力的調整等。無功優(yōu)化策略制定通過調度自動化系統(tǒng)下發(fā)控制指令，實現(xiàn)無功優(yōu)化策略的自動執(zhí)行，以維持電網(wǎng)電壓在合格范圍內。自動電壓控制實施自動電壓控制04調度自動化系統(tǒng)的組成與結構調度中心的硬件組成用于存儲和處理各種數(shù)據(jù)，提供高效、可靠的計算服務。為調度員提供人機交互界面，實現(xiàn)各種監(jiān)控和操作功能。構建調度中心內部局域網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和通信。如打印機、繪圖儀等，用于輸出報表、圖形等。服務器工作站網(wǎng)絡設備專用設備操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)人機交互界面應用軟件調度中心的軟件組成01020304提供基本的計算機資源管理功能，如進程管理、內存管理等。用于存儲和管理各種數(shù)據(jù)，提供高效的數(shù)據(jù)訪問和處理服務。為調度員提供直觀、易用的操作界面，實現(xiàn)各種監(jiān)控和操作功能。實現(xiàn)各種具體的調度功能，如負荷預測、發(fā)電計劃制定、安全校核等。數(shù)據(jù)通信遠動控制信息交互安全防護調度中心與廠站的聯(lián)系通過電力數(shù)據(jù)網(wǎng)或專用通道，實現(xiàn)調度中心與廠站之間的實時數(shù)據(jù)傳輸。調度中心與廠站之間進行信息交互，包括計劃、指令、報表等。調度中心通過遠動裝置對廠站設備進行遠程控制和調節(jié)。采取一系列安全防護措施，確保調度中心與廠站之間通信的安全性和可靠性。05調度自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信是指通過傳輸媒介，在數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)宿之間建立數(shù)據(jù)傳輸通路，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與交換。數(shù)據(jù)通信的定義數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)宿、傳輸媒介、通信控制設備等組成。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)通信的基本方式包括并行通信和串行通信兩種。數(shù)據(jù)通信的基本方式數(shù)據(jù)通信的基本概念遠動通信規(guī)約的分類遠動通信規(guī)約可分為循環(huán)式遠動規(guī)約和問答式遠動規(guī)約兩種。遠動通信規(guī)約的應用遠動通信規(guī)約在電力系統(tǒng)遠動系統(tǒng)中廣泛應用，是實現(xiàn)遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的重要基礎。遠動通信規(guī)約的定義遠動通信規(guī)約是遠動系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)范和標準，規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷?、速率、同步方式、校驗方式等。遠動通信規(guī)約調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設目標是構建一個高速、可靠、安全的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，滿足電力系統(tǒng)調度自動化和遠程監(jiān)控的需求。調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設目標調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的技術架構包括網(wǎng)絡拓撲結構、傳輸技術、網(wǎng)絡安全等方面。調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的技術架構隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，調度數(shù)據(jù)網(wǎng)將朝著更高速度、更大容量、更加智能化的方向發(fā)展，同時網(wǎng)絡安全問題也將越來越受到重視。調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展趨勢調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設與發(fā)展06調度自動化系統(tǒng)的安全防護確保電力系統(tǒng)和調度自動化系統(tǒng)的安全性，防止未經(jīng)授權的訪問和攻擊。安全性原則保護系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的機密性，防止信息泄露和非法獲取。保密性原則保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的完整性，防止未經(jīng)授權的修改和破壞。完整性原則確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的可用性，防止拒絕服務攻擊和故障導致系統(tǒng)不可用?？捎眯栽瓌t電力系統(tǒng)安全防護的基本原則采用物理隔離或邏輯隔離技術，將調度自動化系統(tǒng)與其他網(wǎng)絡進行隔離，防止外部攻擊和病毒傳播。網(wǎng)絡隔離身份認證訪問控制數(shù)據(jù)加密對用戶進行身份認證，確保只有授權用戶才能訪問系統(tǒng)，防止非法訪問和攻擊。對用戶的訪問權限進行控制，防止用戶越權訪問和操作，確保系統(tǒng)的安全性。對重要數(shù)據(jù)進行加密處理，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的機密性和完整性。調度自動化系統(tǒng)的安全防護策略入侵檢測技術采用入侵檢測技術，實時監(jiān)測網(wǎng)絡中的異常流量和行為，及時發(fā)現(xiàn)并處置潛在的安全威脅。漏洞