【正文】 電力系統自動化 4 本節(jié)內容 一、電力系統調度的主要任務 二、電力系統的分區(qū)、分級調度 三、調度自動化系統的功能概述 四、調度自動化系統的發(fā)展歷程 五、 SCADA/EMS系統的子系統劃分 六、調度自動化系統的設備構成 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 5 ? 保證優(yōu)良的供電質量 ? 保證系統運行的經濟性 ? 保證較高的安全水平 —— 選用具有足夠的承受事故沖擊能力的運行方式 ? 保證提供強有力的事故處理措施 一、電力系統調度的主要任務 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 6 １ .保證優(yōu)良的供電質量 （ 1）電能質量要求 U=UN, f=fN （ 2）措施 ∑ PG= ∑P load ∑Q G= ∑Q load 一、電力系統調度的主要任務（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 7 2. 保證系統運行的經濟性 （ 2）在確定的網絡結構下，系統運行經濟性取決于調度方案 大機組比小機組效率高 新機組比舊機組效率高 高壓輸電比低壓輸電經濟 （ 1）規(guī)劃是系統運行經濟性的前提 電廠選址、輸電線路的長度與電壓等級 一、電力系統調度的主要任務（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 8 3. 保證供電安全，承受事故沖擊 （ 1）事故原因 ? 外因： 雷雨、風暴、雪、鳥獸 ? 內因：設備內部隱患、人員操作水平欠佳 （ 2）預想事故分析：對運行的系統，預想若干事故進行分析、計算，選擇適當運行方式。 一、電力系統調度的主要任務（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 9 4. 保證強有力的事故處理措施 保證強有力的事故處理措施 恢復運行 一、電力系統調度的主要任務（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 10 國家調度機構 跨省、自治區(qū)、直轄市調度機構 省、自治區(qū)、直轄市級調度機構 省轄市級調度機構 縣級調度機構 二、電力系統的分區(qū)、分級調度 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 11 □ ：中心調度； ○ ：省級調度中心； ● ：地區(qū)調度所或供電局 圖 5 1 分級調度示意圖 圖 5 2 分級調度結構 二、電力系統的分區(qū)、分級調度（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 12 國家調度中心 網局調度中心 地區(qū)調度中心 省級調度中心 縣級調度中心 直屬電廠 地方電廠 省屬電廠 直屬 變電站 地方變電所 變電所 省屬 變電站 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 13 ? 監(jiān)控功能： 現場測量、狀態(tài)信息及控制信號的雙向交換 ? 協調功能： 安全監(jiān)控、調度管理、計劃 三、調度自動化系統的功能 能量管理系統 （ EMS ） （ Energy Management System） 電力系統監(jiān)控系統 （ SCADA ） （ Supervisory Control and Data Acquisition） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 14 圖 53 EMS功能組合示意圖 SC A D A管理資料人工輸入 協調功能EMS （ 調度中心 ） RTU SC A D A)( E M S遠方省調)( S C A D A遠方發(fā)電廠三、調度自動化系統的功能（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 15 三、調度自動化系統的功能（續(xù)） ?電力系統監(jiān)視和控制 ?電力系統狀態(tài)估計 ?電力系統安全分析和安全控制 ?電力系統穩(wěn)定控制 ?電力系統潮流優(yōu)化 ?電力系統實時負荷預測 ?電力系統頻率和有功功率自動控制 ?電力系統電壓和無功功率自動控制 ?電力系統經濟調度控制 ?電力系統負荷管理 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 16 1． 電網調度自動化的初級階段 ? 布線邏輯式遠動技術的采用： 四遙： 遙測 、 遙信 、 遙控 、 遙調 2． 電網調度自動化的第二階段 ? 電子計算機在電力系統調度工作中的應用： SCADA — EMS 3． 電網調度自動化系統的快速發(fā)展階段 ? 計算機技術、通信技術、網絡技術的發(fā)展： 集中式 — 分布式 — 開放式（ SCADA／ EMS快速發(fā)展） 四、調度自動化系統的發(fā)展歷程 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 17 1. 支撐平臺子系統 2. SCADA子系統 3. AGC/EDC（ Automatic Generation Control/Economic Dispatch Control）子系統 4. 高級應用軟件 PAS (Power system Application Software )子系統 5. 調度員仿真培訓系統 DTS（ Dispatcher Training Simulator） 6. 調度管理信息子系統 DMIS (Dispatcher Management Information System) 五、 SCADA/EMS系統的子系統劃分 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 18 電網調度自動化系統的設備可以統稱為硬件 ，這是相對于各種功能程序－軟件而言的 。 六、電力系統調度自動化系統的設備構成 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 19 局 長 ? ? 總 工 等 開 關 位 置 信 號 遙 控 、 遙 調執(zhí) 行 裝 置 變 送 器 （ 電 壓 、 電 流 、 功 率 等 ）遠 方 終 端 R T U 調 制 解 調 器 M o d e m （ 電 力 載 波 機 、 微 波 機 、 光 纖 通 信 、 衛(wèi) 星 通 信 、 無 線 通 信 等 ） 調 度 端? ? 雙 重 局 域 網 管 理 網 前 置 信 息處 理 工 作 調 度 員工 作 站大 屏 幕 投 影終 端 服 務 器調 制 解 調 器M o d e m 網 絡 交 換 機信 道 設 備 廠 站 端 互 感 器 （ 電 壓 、 電 流 ） 電 力 系 統 圖 5 4 電 網 調 度 自 動 化 系 統 構 成 示 意 圖 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 20 E t h e r n e t 2E t h e r n e t 1圖 5 5 國 家 電 力 調 度 中 心 計 算 機 系 統 配 置A D M － 管 理 機 （ A d m i n i s t r a t o r ） ；H F D － 歷 史 和 未 來 數 據 （ H i s t o r i c a l a n d F u t u r e D a t a ） ；D T S － 調 度 員 培 訓 系 統 （ D i s p a t c h e r T r a i n i n g S y s t e m ） ；時 間 傳 輸 器S I N E C H 1時 間 傳 輸 器S I N E C H 1時 鐘 系 統人 機 接 口1 6 M BS P A R C 2雙 終 端? ?人 機 接 口1 6 M BS P A R C 2雙 終 端共 六 套D T S 服 務 器A D M / H F D備 用3 2 M BS P A R C 22網 絡 服 務 器 11 6 M BS P A R C 22通 信 服 務 器 13 2 M BS P A R C 2A D M / H F D服 務 器3 2 M BS P A R C 22模 擬 盤 服 務 器 11 6 M BS P A R C 2模 擬 盤 控 制 器模 擬 盤 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 21 第二節(jié) 遠方終端 RTU SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 22 本節(jié)內容 一、 RTU的任務 二、 RTU的結構 三、模擬量輸入通道 四、模擬量輸出通道 五、開關量輸入輸出通道 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 23 1．數據采集 ? 模擬量 (YC)；開關量 (YX)；數字量 (YC)；脈沖量 (YC)等。 一、 RTU的任務 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 24 4．其它功能 ? (1)當地功能： 對有人值班的較大站點，如果配有 CRT、打印機等，可完成顯示、打印功能；越限告警功能；事件順序記錄功能等。 一、 RTU的任務（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 25 二、 RTU的結構 主 微 機模 塊I / O 總 線模 入模 塊圖 5 6 多 C P U 結 構 R T U 基 本 框 圖接 口M O D E M與 調 度通 信顯 示鍵 盤打 印開 入模 塊模 出模 塊開 出模 塊脈 沖 量輸 入模 塊數 字 量輸 入模 塊狀 態(tài) 量輸 入模 擬 量輸 入脈 沖 量輸 入數 字 量輸 入遙 控輸 出遙 調輸 出 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 26 三、模擬量輸入通道 變換器T VT A電 壓 形 成 回 路電 壓 形 成 回 路…低 通 濾 波低 通 濾 波…采 樣 保 持采 樣 保 持…多路轉換開關A / DC P U存 儲 器圖 5 7 逐 次 逼 近 式 模 擬 量 輸 入 電 路 框 圖總 線 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統自動化 27 1．電壓形成電路 u (