【正文】 ic Generation Control/Economic Dispatch Control）子系統(tǒng) 4. 高級應(yīng)用軟件 PAS (Power system Application Software )子系統(tǒng) 5. 調(diào)度員仿真培訓(xùn)系統(tǒng) DTS（ Dispatcher Training Simulator） 6. 調(diào)度管理信息子系統(tǒng) DMIS (Dispatcher Management Information System) 五、 SCADA/EMS系統(tǒng)的子系統(tǒng)劃分 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 18 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)備可以統(tǒng)稱為硬件 ，這是相對于各種功能程序－軟件而言的 。 ? (2)自診斷功能： 程序出軌死機(jī)時自行恢復(fù)功能；自動監(jiān)視主、備通信信道及切換功能；個別插件損壞診斷報(bào)告等功能。 2. 串行傳輸 機(jī)理：一回傳輸線（ 2根），一個一個碼元傳輸。 5． 差錯控制 ：在一個實(shí)用的通信系統(tǒng)中一定要能發(fā)現(xiàn)差錯，并采取糾正措施，把出錯控制在所能允許的盡可能小的范圍內(nèi)，這就是差錯控制。 3． 信道編碼器 ：作用是為了保護(hù)所傳送的信息內(nèi)容，增加保護(hù)碼元。 調(diào)制器（ Modulator）解調(diào)器（ Demodulator） 發(fā) 送 端 調(diào) 制 解 調(diào) 器00 110101接 收 端調(diào) 制 解 調(diào) 器0101圖 5 2 1 調(diào) 制 與 解 調(diào) 示 意 圖 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 47 ( c ) 調(diào) 頻 波 （ F S K ）u0 0001 1 1( a ) 基 帶 信 號 碼 元 波 形tu( b ) 調(diào) 幅 波 （ A S K ）tut SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 48 ( d ) 二 元 絕 對 調(diào) 相 波 （ P S K ）u0 0001 1 1( a ) 基 帶 信 號 碼 元 波 形tut( e ) 二 元 相 對 調(diào) 相 波 （ D P S K ）ut圖 5 2 2 基 帶 數(shù) 字 信 號 及 對 其 調(diào) 制 的 各 種 方 式 波 形 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 49 ? 1．?dāng)?shù)字調(diào)幅 ? 又稱振幅鍵控方式（ ASK），它是用正弦波不同的振幅來代表 “ 1”和 “ 0”兩個碼元。 六、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 51 局域網(wǎng)是一種在較小區(qū)域內(nèi)使各種數(shù)據(jù)通信設(shè)備互連在一起的通信網(wǎng)絡(luò) 。 終 端裝 置線 路緩 沖 器M O D EM終 端裝 置線 路緩 沖 器M O D EM通 信 信 道B 端A 端準(zhǔn) 備 好 了 嗎 ？好 了 （ A C K ）報(bào) 文重 發(fā) 報(bào) 文對 了 （ A C K ）不 對 （ N A K ）圖 5 2 5 通 信 規(guī) 約 的 含 義九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 56 循環(huán)式通信規(guī)約：（按約定的次序循環(huán)發(fā)送） 占用通道多 問答式通信規(guī)約：（有問必答，無問不答） 多臺 RTU共用一個通道 提高數(shù)據(jù)傳送速度 通道適應(yīng)性強(qiáng) （二）種類 九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 57 1. 循環(huán)式通信規(guī)約 ? 按循環(huán)方式工作時，廠站 RTU享有發(fā)送信息的主動權(quán)。 ? 應(yīng)答式規(guī)約特點(diǎn)是： RTU有問必答， RTU無問不答。 ? 耦合電容器和結(jié)合濾波器： 共同構(gòu)成高頻信號的通路，將電力線上的工頻高電壓和大電流與通信設(shè)備隔離，以保證人身和設(shè)備的安全。 ② 與各 RTU通信及通信規(guī)約處理。 一、調(diào)度中心 SCADA/EMS的前置機(jī)系統(tǒng)（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 76 （一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? SCADA/EMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置見圖 531。 6． DTS工作站 ? 調(diào)度員仿真培訓(xùn)。 ? 控制調(diào)速器的 nREF，形成機(jī)組出力的閉環(huán)控制。 四、發(fā)電計(jì)劃（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 93 第六節(jié) EMS的網(wǎng)絡(luò)分析功能 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 94 本節(jié)內(nèi)容 1. 網(wǎng)絡(luò)接線分析（網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌? 2. 電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì) 3. 安全分析與安全控制 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 95 （一）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x及基本功能 ? 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅幕竟δ苁歉鶕?jù)開關(guān)的開合狀態(tài)（遙信信息）和電網(wǎng)一次接線圖來確定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系。 2．安全分析 ? 在安全監(jiān)視的基礎(chǔ)上，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)做出安全評價(jià)，包括靜態(tài)安全分析和動態(tài)安全分析。 （二）靜態(tài)安全分析 三、安全分析與安全控制（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 110 （ 1）故障定義 ? 建立預(yù)想故障的集合； 預(yù)想故障集合主要包括以下各種開斷故障： ? 單一線路開斷；兩條以上線路同時開斷；變電站回路開斷；發(fā)電機(jī)回路開斷；負(fù)荷出線開斷；上述各種情況的組合。然后選取少數(shù)幾個表征電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)變量 (一般是節(jié)點(diǎn)電壓和相角 )，通過自學(xué)習(xí)過程構(gòu)成穩(wěn)定判別式。 （三）動態(tài)安全分析（續(xù)） 三、安全分析與安全控制 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 115 3. 擴(kuò)展等面積法 EEAC (Extended Equal— Area Criterion) ? 靜態(tài) EEAC采用 “ 在線預(yù)算，實(shí)時匹配 ” 的控制策略。 （六）恢復(fù)狀態(tài)時的安全控制 三、安全分析與安全控制 。 ? 前者根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)前的運(yùn)行工況，定期刷新后者的決策表，后者根據(jù)該表實(shí)施控制。圖中 和 是兩個表征電力系統(tǒng)的狀態(tài)變量，針對不同的運(yùn)行方式和假想事故，分別在 平面上就標(biāo)出了許多穩(wěn)定情況(用○點(diǎn)表示 )和不穩(wěn)定情況 (用△點(diǎn)表示 )。 （ 3）故障分析 ? 對預(yù)想故障集合里的故障進(jìn)行快速仿真潮流計(jì)算。 三、安全分析與安全控制 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 107 1．正常運(yùn)行狀態(tài) ? 正常運(yùn)行狀態(tài)時，系統(tǒng)滿足所有的約束條件。 （二）狀態(tài)估計(jì)的功能 二、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 101 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 102 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 103 1. 測量的冗余度 狀態(tài)估計(jì)算法必須建立在實(shí)時測量系統(tǒng)有較大冗余度的基礎(chǔ)之上。 ? 也稱火電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度 （ EDC） ， 即在已知系統(tǒng)負(fù)荷 、機(jī)組組合 、 水電計(jì)劃 、 交換計(jì)劃 、 備用監(jiān)視計(jì)劃 、 機(jī)組經(jīng)濟(jì)特性 、 網(wǎng)絡(luò)損失特性和運(yùn)行限制等條件下 ， 按照等耗微增率準(zhǔn)則 ， 編制火電機(jī)組發(fā)電計(jì)劃 ， 使整個系統(tǒng)的發(fā)電費(fèi)用最低 。 8．電量管理工作站 ? 實(shí)現(xiàn)電量的自動查詢、記錄、獎罰電量的計(jì)算等功能。 ? 主網(wǎng)雙網(wǎng)配置可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷熱平衡及熱備用雙重使命。 ④ 設(shè)置各終端服務(wù)器的參數(shù)。 （一）電力載波通信 十、通信信道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 64 線路衰減小，機(jī)械強(qiáng)度高，可靠性高 經(jīng)濟(jì)性好，無需單獨(dú)架設(shè)和維護(hù)線路 電力系統(tǒng)基本通信方式 （一）電力載波通信 十、通信信道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 65 （二）光纖通信 光 端 機(jī)R T U 或計(jì) 算 機(jī)電 端 機(jī)發(fā)變 電 站V L E光 端 機(jī)主 站計(jì) 算 機(jī)電 端 機(jī)收變 電 站V L E光纜光 檢 測 器控 制 中 心圖 5 2 7 光 纖 通 信 構(gòu) 成 示 意 圖十、通信信道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 66 電端機(jī)： 對來自信源的模擬信號進(jìn)行 A/D變換，將各種低速率數(shù)字信號復(fù)接成一個高速率的電信號，進(jìn)人光端機(jī)的發(fā)送端。 （ 2）采用變化信息傳送策略，壓縮了數(shù)據(jù)塊的長度，提高了數(shù)據(jù)傳送速度； （ 3）通道適應(yīng)性強(qiáng)。 ? 各 RTU將采集并編碼的遙測信息和遙信信息循環(huán)不息地傳送給調(diào)度中心。 它在制造業(yè) 、 流程工業(yè) 、 特別在變電站的分層分布式綜合自動化系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景 。 六、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 50 ? 3．?dāng)?shù)字調(diào)相 ? 數(shù)字調(diào)相又稱移相鍵控（ PSK），又分為二元絕對調(diào)相和二元相對調(diào)相兩種方式。 五、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信的基本模型（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 45 5． 信道 ：信號遠(yuǎn)距離傳輸?shù)妮d體。 二、數(shù)據(jù)通信中的傳輸速率和誤碼率 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 38 奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn) ? 奇校驗(yàn)： 使檢測到的代碼中“ 1”的個數(shù)為奇數(shù) ? 偶校驗(yàn)： 使檢測到的代碼中“ 1”的個數(shù)為偶數(shù) 有效信息 1011001 附加奇校驗(yàn)位 1 合成碼 1011001[1] 10100011 10110011 有效信息 1011001 附加偶校驗(yàn)位 0 合成碼 1011001[0] 10110011 10110010 二、數(shù)據(jù)通信中的傳輸速率和誤碼率 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 39 三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的工作方式 控制器接 收 器發(fā) 送 器（ a ）發(fā) 送 器 接 收 器（ b ）（ c ）接收轉(zhuǎn)換發(fā) 送 器接 收 器控制器發(fā) 送 器接 收 器接收轉(zhuǎn)換發(fā) 送 器接 收 器圖 5 1 6 數(shù) 據(jù) 通 信 三 種 工 作 方 式（ a ） 四 線