電力系統(tǒng)自動化---第五章電力系統(tǒng)調度自動化-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 參數 (頻率、電壓和功率潮流等 )以及斷路器、隔離開關等的狀態(tài)進行監(jiān)視。 ? 可分為三部分：故障定義、故障篩選和故障分析。 1．模式識別法 建立在對電力系統(tǒng)各種運行方式的假想事故離線模擬計算的基礎上，需要事先對各種不同運行方式和故障種類進行穩(wěn)定計算。 ? 通過 V函數和系統(tǒng)狀態(tài)方程，就可以決定穩(wěn)定域。 （五）緊急狀態(tài)時的安全控制 三、安全分析與安全控制 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 118 重大事故后的電力系統(tǒng)恢復過程是一個有序的協(xié)調過程， 首先 要使各獨立運行部分的頻率和電壓都正常，消除各元件的過負荷狀態(tài)， 然后 再將各解列部分重新并列，并逐個恢復停電用戶的供電。 （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 116 為了保證電力系統(tǒng)正常運行的安全性，應做到： 1. 在編制運行方式時就要進行安全校核； 2. 在實際運行中，要對電力系統(tǒng)進行不間斷的嚴密監(jiān)視，對電力系統(tǒng)的運行參數如頻率、電壓和線路潮流等不斷地進行調整，始終保持盡可能的最佳狀態(tài)； 3. 對可能發(fā)生的假想 N－ 1事故進行后果模擬分析； 4. 當確認當前屬警戒狀態(tài)時，可對運行中的電力系統(tǒng)進行預防性的安全校正。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 113 如果 ○ 點和 △ 點分布各自集中在某一區(qū)域，在它們之間有一條明確的分界線，該分界線的方程就是穩(wěn)定判別式，可根據實時計算的1?和2?在21 ?? —平面中所處的區(qū)域，快速地判別是否穩(wěn)定。 1．預想故障分析 （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 111 (1)直流潮流法 ? 將電力系統(tǒng)的交流潮流 (有功功率和無功功率 )用等值的直流電流代替，用直流電路的解法來分析電力系統(tǒng)的有功潮流，不考慮無功分布對有功的影響。 2．警戒狀態(tài) ? 擾動使電力系統(tǒng)總的備用裕度減少、安全水平降低后，就可能進入警戒狀態(tài)。 一般要求是： ? 測量系統(tǒng)的冗余度＝系統(tǒng)獨立測量數 / 系統(tǒng)狀態(tài)變量數＝（ ～ ) 電力系統(tǒng)的 狀態(tài)變量數 是指表征電力系統(tǒng)特征所需最小數目的變量。 四、發(fā)電計劃 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 90 （一）電力系統(tǒng)負荷預測的分類 ? 電力系統(tǒng)的負荷預測可以分為系統(tǒng)的負荷預測和母線的負荷預測兩類。 9. 網絡 ? 網絡是分布式計算機系統(tǒng)的關鍵部件， 2022系統(tǒng)采用高速雙網結構，保證信息能高速可靠傳輸。 二、調度中心 SCADA/EMS系統(tǒng)結構 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 77 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 78 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 79 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 80 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 81 （二）主網各節(jié)點功能簡介 1．系統(tǒng)服務器（ Server） ? 負責保存所有歷史數據、登陸各類信息。 備用前置機 可能擔負以下任務中的部分或全部： ① 監(jiān)聽前置主機的工作情況，一旦前置主機發(fā)生故障，立即自動升格為主機，擔負起主機的全部工作。 光端機： 光纖通信的光發(fā)射機俗稱光端機，實質上是一個電光調制器。 （二）種類 九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 59 有 線 通 信無 線 通 信通 信 信 道架 空 明 線 載 波 通 信電 纜 載 波 通 信電 力 線 載 波 通 信光 纖 通 信微 波 中 繼 通 信衛(wèi) 星 通 信散 射 通 信短 波 通 信載 波 通 信十、通信信道 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 60 早期： 電力線載波、架空明線或電纜 20世紀 60年代： 微波、特高頻、同軸電纜多路載波 20世紀 80年代： 數字微波、衛(wèi)星通信、光纖通信、程控交換 20世紀 90年代中后期： 架空地線復合光纜（ＯＰＧＷ）、全介質自承式光纜（ＡＤＳＳ）等。 ? 由調度中心發(fā)給 RTU的各種遙控、遙調或其它命令，由下行通道隨時傳送（全雙工通道上、下行通信可同時進行），不是循環(huán)的。 八、現場總線 RS422/RS485： 實時性差；主從控制 現場總線： 雙向串行的多節(jié)點數字通信系統(tǒng) SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 54 （一）通訊規(guī)約 ? 在通信網中，為了保證通信雙方能正確、有效、可靠地進行數據傳輸，在通信的發(fā)送和接收的過程中有一系列的規(guī)定，以約束雙方進行正確、協(xié)調的工作，我們將這些規(guī)定稱為數據傳輸控制規(guī)程，簡稱為 通信規(guī)約 。 ? （ 1） 二元絕對調相 。 6． 解調器 ：調制器的逆過程。存在起始位和終止位，有效信息比低，傳輸效率低。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 35 狀態(tài) Dn D0 控制 計 算 機 計 算 機 1 11 1 0 00 0 狀態(tài) 控制 計 算 機 計 算 機 計或 算外 計或 算外 機設 計或 算外 機設 圖 514 并行傳輸和串行傳輸 (a) 并行傳輸 (b) 串行傳輸 )(a )(b一、并行傳輸與串行傳輸 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 36 發(fā) 送 緩 沖 器接 收控 制發(fā) 送時 鐘發(fā) 送 數 據并 － 串 變 換 移 位 寄 存 器接 收 緩 沖 器接 收時 鐘接 收 數 據串 － 并 變 換 移 位 寄 存 器通 信 線 路圖 5 1 5 串 行 數 據 發(fā) 送 和 接 收 過 程 原 理 圖接 收控 制3. 串行數據的發(fā)送和接收 一、并行傳輸與串行傳輸 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 37 1． 碼元 ：把每個信號脈沖稱為一個碼元。 4．多路轉換開關（ MUX） 5．模 /數轉換器（ A/D） uuu信號波形信號波形保持波形圖 59 采樣保持器的采樣 保持波形 （一）基于逐次逼近式 A/D變換的模擬量輸入電路 三、模擬量輸入通道（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 29 電壓－頻率變換技術（ VFC）的原理是將輸入的 電壓模擬量線性地變換為數字脈沖式的頻率 ，使產生的脈沖頻率正比于輸入電壓的大小，然后在固定的時間內用計數器對脈沖數目進行計數，供 CPU讀入。 一、電力系統(tǒng)調度的主要任務（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)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(tǒng)調度的主要任務（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)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(tǒng)的分區(qū)、分級調度 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)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(tǒng)的分區(qū)、分級調度（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)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(tǒng)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(xié)調功能： 安全監(jiān)控、調度管理、計劃 三、調度自動化系統(tǒng)的功能 能量管理系統(tǒng) （ EMS ） （ Energy Management System） 電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng) （ SCADA ） （ Supervisory Control and Data Acquisition） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)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(xié)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(tǒng)的功能（續(xù)） SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 15 三、調度自動化系統(tǒng)的功能（續(xù)） ?電力系統(tǒng)監(jiān)視和控制 ?電力系統(tǒng)狀態(tài)估計 ?電力系統(tǒng)安全分析和安全控制 ?電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制 ?電力系統(tǒng)潮流優(yōu)化 ?電力系統(tǒng)實時負荷預測 ?電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動控制 ?電力系統(tǒng)電壓和無功功率自動控制 ?電力系統(tǒng)經濟調度控制 ?電力系統(tǒng)負荷管理 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)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(tǒng)調度工作中的應用： SCADA — EMS 3． 電網調度自動化系統(tǒng)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(tǒng)的發(fā)展歷程 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 電力系統(tǒng)自動化 17 1. 支撐平臺子系統(tǒng) 2. SCADA子系統(tǒng) 3. AGC/EDC（ Automat