【正文】 計算實時和未來一段時間基態(tài)或Ⅳ1條件下電網(wǎng)運行的安全和穩(wěn)定裕度，包括系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線、大電廠出線斷面、重要線路或斷面的有功潮流及其輸送能力，并提供圖形界面對有功潮流及其輸送能力進行監(jiān)視，為減少阻塞發(fā)生、保證電力系統(tǒng)的安全可靠運行提供技術(shù)支持。7．最優(yōu)潮流最優(yōu)潮流針對不同的約束集合，通過調(diào)整不同的控制變量來優(yōu)化相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)。8．短路電流計算短路電流對規(guī)定的故障條件（包括各種短路故障和斷線故障）計算故障后各支路電流和各母線電壓，用來校核開關(guān)遮斷容量。預(yù)想的故障狀態(tài)是實時狀態(tài)估計或者研究方式下的潮流解。為了解決下級調(diào)度外網(wǎng)模型的難題，提高分析精度，應(yīng)實現(xiàn)上下級調(diào)度之間的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)等值，上級調(diào)度實現(xiàn)各下級調(diào)度的外部網(wǎng)絡(luò)的在線靜態(tài)等值，下級調(diào)度支持外網(wǎng)等值模型的接入及處理。（七）電網(wǎng)預(yù)警決策子系統(tǒng)功能電網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)在線監(jiān)視和分析電網(wǎng)運行的安全隱患，利用電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定預(yù)警，實現(xiàn)在線穩(wěn)定分析及預(yù)警、調(diào)度輔助決策、計劃校核，并為未來實現(xiàn)閉環(huán)穩(wěn)定控制奠定基礎(chǔ)。1．靜態(tài)安全綜合預(yù)警靜態(tài)安全綜合預(yù)警軟件是網(wǎng)絡(luò)分析軟件的整合升華，實現(xiàn)傳統(tǒng)被動分析型EMS向主動預(yù)警型調(diào)度決策支持系統(tǒng)的過渡，預(yù)警內(nèi)容包括靜態(tài)安全預(yù)警、遮斷容量預(yù)警、電壓穩(wěn)定預(yù)警、合環(huán)潮流預(yù)警和繼電保護預(yù)警等。主要包括暫態(tài)穩(wěn)定分析與評估、靜態(tài)電壓穩(wěn)定性評估、小干擾穩(wěn)定評估、基于安全域的穩(wěn)定監(jiān)測及可視化、基于WAMS互聯(lián)的分析及告警等。3．調(diào)度輔助決策調(diào)度輔助決策根據(jù)在線穩(wěn)定分析的結(jié)果，針對系統(tǒng)安全穩(wěn)定裕度不足的運行方式，提出包括調(diào)整發(fā)電機出力、調(diào)整聯(lián)絡(luò)線功率、控制負(fù)荷等預(yù)防性控制措施或優(yōu)化策略，以及事故后需要采取的調(diào)整措施等，形成保障電網(wǎng)安全運行有效的決策支持。5．電網(wǎng)穩(wěn)定控制電網(wǎng)穩(wěn)定控制包括預(yù)防控制和緊急控制。緊急控制根據(jù)電網(wǎng)在線運行數(shù)據(jù)，在線計算緊急控制策略，在線刷新策略表，解決預(yù)想故障發(fā)生后的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問題和設(shè)備過載。二、Ⅱ區(qū)調(diào)度計劃類應(yīng)用功能（一）調(diào)度計劃子系統(tǒng)功能調(diào)度計劃子系統(tǒng)根據(jù)短期負(fù)荷預(yù)測綜合考慮電網(wǎng)安全約束和機組運行約束，制訂短期發(fā)電計劃，并對調(diào)度計劃進行動態(tài)、靜態(tài)安全校核和阻塞管理，實現(xiàn)與輔助服務(wù)計劃的協(xié)調(diào)優(yōu)化。在應(yīng)用模塊設(shè)計中，負(fù)荷預(yù)測、機組組合、發(fā)電計劃編制、計劃安全校核等應(yīng)用軟件算法模塊可以與網(wǎng)絡(luò)安全分析、實時調(diào)度計劃、動態(tài)穩(wěn)定預(yù)警互用。1．系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)未來數(shù)據(jù)的主要來源。負(fù)荷預(yù)測軟件包括中期（月）負(fù)荷預(yù)測、短期（日／周）負(fù)荷預(yù)測、超短期（未來Smin到幾小時）負(fù)荷預(yù)測、長期負(fù)荷預(yù)測（一年以上）。2．母線負(fù)荷預(yù)測母線負(fù)荷預(yù)測根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果預(yù)測未來一段時間（短期）各時段和超短期的母線負(fù)荷值。母線負(fù)荷預(yù)測包括短期（日／周）負(fù)荷預(yù)測、超短期（未來5min到兒小時）負(fù)荷預(yù)測。對于小電源的管理，應(yīng)預(yù)測小電源發(fā)電能力，并對小電源實際發(fā)電數(shù)據(jù)進行收集、管理和統(tǒng)計分析，并在發(fā)電調(diào)度計劃編制和母線負(fù)荷預(yù)測中充分考慮小電源的影響。約束條件除考慮系統(tǒng)功率平衡約束、備用約束，機組出力上下限約束和速率約束、機組開停機時間約束外，還必須考慮電網(wǎng)安全約束。約束條件除考慮系統(tǒng)功率平衡約束、機組出力上下限約束和速率約束、機組開停機時間約束外，還必須考慮電網(wǎng)安全約束。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)越限時，可通過安全約束調(diào)度或調(diào)度輔助決策消除越限。7．短期交易管理短期交易管理用于短期（日前、日內(nèi)）跨區(qū)（?。╇娏灰住?．合同管理合同管理是指對各類合同錄入、變更、查詢、統(tǒng)計和分解等。數(shù)據(jù)申報管理是指對各購／售電主體、電廠或機組（或市場參與者）注冊和申報數(shù)據(jù)的接收和管理。調(diào)度計劃預(yù)評估分析是針對不同調(diào)度模式、發(fā)電目標(biāo)和運行條件，分析對比發(fā)電計劃的變化和經(jīng)濟效益，對制訂的發(fā)電調(diào)度計劃進行評估。（二）檢修計劃子系統(tǒng)功能檢修計劃以一定的目標(biāo)安排計劃周期內(nèi)（通常為一年）每個時段（周、月）的機組和設(shè)備的檢修計劃或停機安排。檢修計劃安全校核功能對檢修計劃進行靜態(tài)安全分析，分析和計算機組和電網(wǎng)設(shè)備檢修對電網(wǎng)安全的影響。（四）脫硫?qū)崟r監(jiān)測子系統(tǒng)功能脫硫?qū)崟r監(jiān)測子系統(tǒng)對火電廠燃煤機組煙氣脫硫系統(tǒng)在線數(shù)據(jù)進行采集、傳輸、處理、計算和分析，在線監(jiān)視火電廠脫硫設(shè)施運行狀況。（五）繼電保護及故障信息管理電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理是以電力公司所管轄的變電站中的繼電保護設(shè)備、安全自動裝置和故障錄波器為管理對象，采集這些對象送出的所有信息，并加以分析處理，為用戶提供告警、操作、分析、統(tǒng)計、查詢等各種功能。其中修改定值、切換定值區(qū)、投／退軟壓板等控制功能在實時控制類實現(xiàn)。系統(tǒng)能自動將I區(qū)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、畫面?zhèn)魉偷絀II區(qū)，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器支持格式（如XML、HTML等），在III區(qū)實現(xiàn)電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)的信息發(fā)布，并支持潮流計算、優(yōu)化潮流、靜態(tài)安全分析等離線分析功能。該功能的實施，能夠使調(diào)度中心各業(yè)務(wù)專業(yè)人員能夠在安全III區(qū)辦公PC中使用網(wǎng)絡(luò)分析軟件，促進了應(yīng)用軟件的實用化，提高了調(diào)度中心的業(yè)務(wù)分析水平。1．?dāng)?shù)據(jù)模型維護與信息共享系統(tǒng)具有圖形數(shù)據(jù)整體維護的功能，需要維護的數(shù)據(jù)模型和共享的信息包括實時數(shù)據(jù)、計劃數(shù)據(jù)、電網(wǎng)接線模型、設(shè)備靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)、繼電保護和安全自動裝置動作策略模型、系統(tǒng)圖形。調(diào)度中心內(nèi)部各應(yīng)用功能之間，以及廠站和多級調(diào)度自動化系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)模型參數(shù)以及相關(guān)信息的共享，實現(xiàn)信息的源端維護全網(wǎng)共享，以保證數(shù)據(jù)、模型的一致性，并且具有完備數(shù)據(jù)校驗功能，保證數(shù)據(jù)的正確性。雖然不同應(yīng)用關(guān)心的設(shè)備范圍各有側(cè)重，但大部分是具有共性的，使用同一條數(shù)據(jù)庫記錄用記錄所屬應(yīng)用來區(qū)分，通過實時數(shù)據(jù)庫的下裝形成不同應(yīng)用的同一套數(shù)據(jù)模型的不同派生子集。統(tǒng)一建模技術(shù)既避免了重復(fù)勞動，又保證了數(shù)據(jù)庫的一致性，減少了出錯的機會以及建模和建庫時間。這種機制被稱為多應(yīng)用機制，或稱多數(shù)據(jù)集機制。2．電力系統(tǒng)可視化可視化的目的是使調(diào)度員能直觀了解和整體掌握電網(wǎng)實時運行信息，快速發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行狀態(tài)的變化，并及時作出決策。主要功能包括但不限于以下內(nèi)容：采用2維／3維、靜態(tài)／動態(tài)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)，用箭頭、餅圖、等高線、棒圖、表計、表格等形式顯示電網(wǎng)實時有功／無功潮流、電壓、聯(lián)絡(luò)線潮流、發(fā)電機出力和備用、系統(tǒng)故障和失穩(wěn)等運行信息以及分析計算結(jié)果；以圖形可移動、改變大小、改變顏色和閃光等不同的方式顯示電網(wǎng)正常和異常運行狀態(tài)等，用于電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)視、分析和報警。3．電網(wǎng)運行分析評估電網(wǎng)運行分析評估包括“分析評估”和“統(tǒng)計分析”兩個層面。電網(wǎng)信息與運行信息考核評價以提高系統(tǒng)量測質(zhì)量為最終目的，提供目標(biāo)和手段。所有分析結(jié)果均有記錄，并按照班次進行相應(yīng)統(tǒng)計考核。第四章 EMS相關(guān)技術(shù)的最新發(fā)展本章介紹EMS相關(guān)技術(shù)的最新發(fā)展。一、能量管理系統(tǒng)總體發(fā)展趨勢能量管理系統(tǒng)(EMS)緊跟電力系統(tǒng)最新技術(shù)的研究發(fā)展，將系統(tǒng)的前瞻性與實用性相結(jié)合。能量管系統(tǒng)具有集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、平臺化的總體發(fā)展趨勢。在傳統(tǒng)的調(diào)度中心內(nèi)，往往存在著各種各樣的監(jiān)視和控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)大多獨立建設(shè)，不能共享信息。2．標(biāo)準(zhǔn)化隨著IEC 61970在EMS的全面貫徹實施，調(diào)度二次系統(tǒng)將可以比較方便地實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化集成。EMS提供全面的跨平臺支持功能，屏蔽硬件和操作系統(tǒng)的差異，除了硬件和操作系統(tǒng)無關(guān)性外，還具有編程語言無關(guān)性、位置無關(guān)性、訪問無關(guān)性、故障無關(guān)性、升級和擴展無關(guān)性以及移植無關(guān)性。3．智能化能量管理系統(tǒng)是為調(diào)度決策服務(wù)的，因此要解決調(diào)度決策的智能化問題，首先必須將形成決策所必需的全部信息充分集成。通過構(gòu)建這樣一個廣域信息的集成數(shù)據(jù)平臺，綜合利用包括SCADA/EMS、WAMS，保護動作和事件記錄在內(nèi)的電網(wǎng)靜態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)信息系統(tǒng)資源，兼具防御功能的實時監(jiān)測、分析處理和輔助決策功能，實現(xiàn)全網(wǎng)安全穩(wěn)定實時監(jiān)視和預(yù)警、在線智能輔助決策和預(yù)防控制，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。4．平臺化基于IEC 61970的標(biāo)準(zhǔn)化、一體化EMS支撐平臺是整個EMS的基礎(chǔ)平臺，也是整個系統(tǒng)建設(shè)的重點和關(guān)鍵點。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的需要，這些應(yīng)用系統(tǒng)將會逐步要求建設(shè)到整個大系統(tǒng)中來，因此支撐平臺必須完全按照標(biāo)準(zhǔn)化、分布式和開放性的原則來設(shè)計；另外，支撐平臺還應(yīng)實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)的整合和處理，將圖形、模型和數(shù)據(jù)庫、平臺服務(wù)管理和API開放出來，以便于無縫集成各種后續(xù)應(yīng)用軟件，為將來擴展EMS各種應(yīng)用功能奠定基礎(chǔ)。同時根據(jù)分析計算的需要共享狀態(tài)估計的計算結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度中心內(nèi)部各應(yīng)用功能之間，以及廠站和多級調(diào)度自動化系統(tǒng)之間的模型參數(shù)以及相關(guān)信息的共享，應(yīng)實現(xiàn)信息的源端維護、全網(wǎng)共享，以保證數(shù)據(jù)、模型的一致性。2．電力系統(tǒng)可視化技術(shù)電力系統(tǒng)的可視化技術(shù)采用2維／3維、靜態(tài)／動態(tài)、虛擬／現(xiàn)實等技術(shù)，與應(yīng)用分析功能相結(jié)合，用箭頭、餅圖、等高線、棒圖、表計、表格等形式動態(tài)展示分析結(jié)果，以圖形移動、改變大小、改變顏色和閃光等方式顯示電網(wǎng)正常和異常運行狀態(tài)等，對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行監(jiān)視、分析和報警。系統(tǒng)的目標(biāo)之一是提供對多態(tài)的良好支持，不僅支持實時態(tài)，還同時支持研究態(tài)、培訓(xùn)態(tài)等多個態(tài)。4．全景歷史數(shù)據(jù)回放技術(shù)歷史數(shù)據(jù)的回放是EMS一個非常重要并且十分實用的功能。系統(tǒng)提供全息歷史數(shù)據(jù)回放功能。系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)回放是一個全息的反演過程，它是在當(dāng)時的電網(wǎng)模型、當(dāng)時的電網(wǎng)圖形上連續(xù)顯示當(dāng)時的運行方式，回放過程操作簡便、直觀，畫面數(shù)據(jù)更新流暢，加上告警信息的動態(tài)變化，具有十分逼真的反演效果。5．電網(wǎng)模型拼接技術(shù)電網(wǎng)模型拼接技術(shù)充分利用了IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)，將兩個或多個有關(guān)聯(lián)的CIM/XML文件合并成一個CIM/XML文件，導(dǎo)入到應(yīng)用系統(tǒng)中；或直接將兩個或多個有關(guān)聯(lián)的CIM/XMI文件按一定的規(guī)則導(dǎo)入到應(yīng)用系統(tǒng)中?；贑IM的模型合并時應(yīng)注意，對重復(fù)的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)刪除，所有重疊的信息合并后只保留l份。6．上／下級調(diào)度AVC協(xié)調(diào)控制技術(shù)上／下級調(diào)度AVC協(xié)調(diào)控制技術(shù)的實質(zhì)是電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)電壓無功協(xié)調(diào)控制。如省調(diào)AVC軟件直接控制發(fā)電機組，使各區(qū)域內(nèi)中樞母線電壓在規(guī)定范圍或按最優(yōu)運行，對于地區(qū)電網(wǎng)則不宜直接下發(fā)遙控命令，而采取下發(fā)電壓無功期望值的定值方式。7．電網(wǎng)運行分析評估技術(shù)電網(wǎng)運行分析評估包括分析評估、統(tǒng)計分析兩個層面。8．廣域相量測量技術(shù)廣域相量測量( WAMS)技術(shù)通過PMU信息的采集和通信、數(shù)據(jù)處理、實時相量數(shù)據(jù)分析處理和存儲歸檔、越限報警、低頻振蕩監(jiān)測等，實現(xiàn)對大型互聯(lián)電網(wǎng)的動態(tài)過程監(jiān)視、事故分析、參數(shù)辨識、輔助服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測。利用電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定預(yù)警，實現(xiàn)在線穩(wěn)定分析及預(yù)警、調(diào)度輔助決策、計劃校核，并為未來實現(xiàn)閉環(huán)穩(wěn)定控制奠定基礎(chǔ)。網(wǎng)損計算和統(tǒng)計技術(shù)利用EMS和電能量數(shù)據(jù)，基于實時數(shù)據(jù)、狀態(tài)估計、潮流計算結(jié)果和理論線損統(tǒng)計和計算網(wǎng)損，并對系統(tǒng)網(wǎng)損進行綜合分析。下級調(diào)度EMS支持外網(wǎng)等值模型的接入及處理?？紤]的約束條件除系統(tǒng)功率平衡約束、備用約束，機組出力上下限約束和速率約束、機組開停機時間約束外，還必須考慮電網(wǎng)安全約束。考慮的約束條件除考慮系統(tǒng)功率平衡約束、機組出力上下限約束和速率約束、機組開停機時間約束外，還必須考慮電網(wǎng)安全約束。當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)越限時，通過安全約束調(diào)度或調(diào)度輔助決策消除越限。電網(wǎng)繼電保護及故障信息管理包括數(shù)據(jù)采集、控制、告警、數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)發(fā)、管理與報表、各種高級分析等功能。47 / 4