【正文】 （六）恢復(fù)狀態(tài)時(shí)的安全控制 三、安全分析與安全控制 。 ? 第三階段 是在上述努力均無效的情況下，將電力系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)解列。 （四）正常運(yùn)行狀態(tài)（包括警戒狀態(tài)）的安全控制 三、安全分析與安全控制 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 117 緊急狀態(tài)的安全控制可分為三大階段： ? 第一階段 的控制目標(biāo)是事故發(fā)生后快速而有選擇地切除故障，這主要由繼電保護(hù)裝置和自動裝置完成，目前最快可在一個(gè)周波內(nèi)切除故障。 ? 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。 （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(shí)匹配 ” 的控制策略。 ? 為了求得穩(wěn)定域，需要構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)，或稱 V函數(shù)。 G1 G2 T1 T2 (a) (b) 圖 5 4 8 簡單電力系統(tǒng)及其特征量平面圖 1?2?( a ) 原理圖；（ b ） θ 1 θ 2 平面坐標(biāo)圖 ) （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 114 2. 李雅普諾夫法 ? 在狀態(tài)空間中找出一個(gè)包含穩(wěn)定平衡點(diǎn)的區(qū)域，使得凡是屬于這一區(qū)域的任何擾動，系統(tǒng)以后的運(yùn)動最終都趨于穩(wěn)定平衡點(diǎn)。圖中 和 是兩個(gè)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 )。然后選取少數(shù)幾個(gè)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。 2．快速潮流計(jì)算方法 （二）靜態(tài)安全分析（續(xù)） 三、安全分析與安全控制（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 112 模式識別法、李雅普諾夫法以及擴(kuò)展等面積法。 (2) PQ分解法 ? PQ分解法占用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存少，計(jì)算速度快，精度比較高。 （ 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。 （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(shí)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。 （一）電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài) 三、安全分析與安全控制（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 108 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 109 1．預(yù)想故障分析 ? 對一組可能發(fā)生的假想故障進(jìn)行在線的計(jì)算分析，校核這些故障后電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方式的安全性，判斷出各種故障對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的危害程度。 3．緊急狀態(tài) ? 如果系統(tǒng)發(fā)生了一個(gè)嚴(yán)重的故障，使運(yùn)行極限被破壞，系統(tǒng)就進(jìn)入了緊急狀態(tài)。 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(shí)，系統(tǒng)滿足所有的約束條件。 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。 4. 不良數(shù)據(jù)的辨識 ? 確定具體的不良數(shù)據(jù)或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤信息的過程。 （三）狀態(tài)估計(jì)的基本原理 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 104 2. 狀態(tài)估計(jì)的步驟 （ 1）假定數(shù)學(xué)模型； （ 2）狀態(tài)估計(jì)計(jì)算； （ 3）不良數(shù)據(jù)檢測； （ 4）不良數(shù)據(jù)辨識。 （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(shí)測量系統(tǒng)有較大冗余度的基礎(chǔ)之上。 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。 四、發(fā)電計(jì)劃（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 91 （三）負(fù)荷預(yù)測的模型和算法 1 、負(fù)荷預(yù)測模型 電力系統(tǒng)的總負(fù)荷預(yù)測模型按照以下的四個(gè)分量描述為： )()()()()( tVtStWtBtL ???? 式中，)( tL為時(shí)刻 t 的系統(tǒng)總負(fù)荷；)( tB為時(shí)刻 t 的基本正常負(fù)荷分量；)( tW為時(shí)刻 t 的天氣敏感負(fù)荷分量；)( tS為時(shí)刻 t的特別事件負(fù)荷分量；)( tV為時(shí)刻 t 的隨機(jī)負(fù)荷分量。 ? 按照系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的周期來分，電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測可分為：超短期負(fù)荷預(yù)測，短期負(fù)荷預(yù)測，中期負(fù)荷預(yù)測和長期負(fù)荷預(yù)測。 ? 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(gè)系統(tǒng)的發(fā)電費(fèi)用最低 。 ? 控制調(diào)速器的 nREF，形成機(jī)組出力的閉環(huán)控制。 ? 區(qū)域跟蹤控制的目的是按計(jì)劃提供機(jī)組發(fā)電基點(diǎn)功率（ base point） Pi。 （二）主網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)功能簡介 二、調(diào)度中心 SCADA/EMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 83 第五節(jié) 自動發(fā)電控制 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 84 在系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下， AGC的基本功能 是： ? 使發(fā)電自動 跟蹤 電力系統(tǒng) 負(fù)荷變化 ； ? 響應(yīng)負(fù)荷和發(fā)電的隨機(jī)變化， 維持電力系統(tǒng)頻率為額定值 （ 50Hz）； ? 在各區(qū)域間分配系統(tǒng)發(fā)電功率， 維持區(qū)域間凈交換功率為計(jì)劃值 ； ? 對周期性的負(fù)荷變化 按發(fā)電計(jì)劃調(diào)整發(fā)電功率 ； ? 監(jiān)視和調(diào)整備用容量 ，滿足電力系統(tǒng)安全要求。 8．電量管理工作站 ? 實(shí)現(xiàn)電量的自動查詢、記錄、獎(jiǎng)罰電量的計(jì)算等功能。 6． DTS工作站 ? 調(diào)度員仿真培訓(xùn)。 4．調(diào)度員工作站 ? 承擔(dān)對電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作的功能，實(shí)時(shí)顯示各種圖形和數(shù)據(jù)，并進(jìn)行人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)不了位功能調(diào)用。 2． SCADA工作站 ? 雙機(jī)熱備用，主要運(yùn)行 SCADA軟件及 AGC/EDC軟件。 ? 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。 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。 3．切換裝置 ? 切換裝置可以完成對上行雙通道信號及下行信號的選擇切換。 ② 監(jiān)聽次要通道的信息，確定該通道的運(yùn)行情況。 ④ 設(shè)置各終端服務(wù)器的參數(shù)。 ② 與各 RTU通信及通信規(guī)約處理。 十、通信信道（續(xù)） （三）微波中繼通信與衛(wèi)星通信 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 70 頻帶寬， 300MHz~300GHz 抗干擾性強(qiáng)，通信穩(wěn)定 方向性強(qiáng)，保密性好 成本比有線通信低 設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要求水平高 （三）微波中繼通信與衛(wèi)星通信 十、通信信道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 71 第四節(jié) 調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 72 一、調(diào)度中心 SCADA/EMS的前置機(jī)系統(tǒng) 前置機(jī)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著與廠站 RTU和各分局的數(shù)據(jù)通信及通信規(guī)約解釋等任務(wù)，是 SCADA/EMS系統(tǒng)的橋梁和基礎(chǔ)。 光導(dǎo)纖維 （二）光纖通信 十、通信信道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 67 形式上為有線通信方式，實(shí)質(zhì)上采用光波通信 抗電磁干擾能力強(qiáng) 光纖的通信容量大、功能價(jià)格比高 安裝維護(hù)簡單 光纖是非導(dǎo)體，架設(shè)方便 （二）光纖通信 十、通信信道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 68 （三）微波中繼通信與衛(wèi)星通信 載 波 信 道 機(jī)中 繼 機(jī)微 波 信 道 機(jī)微 波 信 道 機(jī)載 波 終 端 機(jī)微 波 信 道 機(jī) 載 波 終 端 機(jī)終 端 站中 繼 站反 射 板終 端 站1f 1f 1f2f2f2f圖 5 2 8 微 波 中 繼 通 信 系 統(tǒng) 的 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 69 微波通信 我國采用 2GHz作為電力系統(tǒng)的主干線， 8GHz作為分支頻段， 11GHz 頻帶用于近距離的局部系統(tǒng)。 （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