文档介绍：第五章 电力系统调度自动化
毛承雄
2011年11月
1
第一节概述
调度系统包括各级电网调度机构以及调度管辖范围内的发电厂、变电站的运行值班单位。
电网调度机构是电网运行的一个重要指挥部门,负责领导电网内发、输、变、配电设备的运行、操作和事故处理,以保证电网安全、优质、经济运行,向电力用户有计划地供应符合质量标准的电能。
电网调度机构既是生产运行单位,又是电网管理部门的职能机构,代表本级电网管理部门在电网运行中行使调度权。
电网调度的主要任务:
1、尽设备最大能力满足负荷的需要
2、使整个电网安全可靠运行和连续供电
3、保证电能质量
4、经济合理利用能源
2
电网调度的职责:
电网调度是为保障电网安全、优质、经济运行,对电网运行进行组织、指挥和协调,同时,按照有关合同或协议,保证发电、供电、用电等方面的合法权益
我国电网调度分为五级:
国调、网调、省调、地调和县调
各级调度在电网业务活动是上、下级关系
下级调度机构必须服从上级调度机构的调度
电网调度管理的基本原则:
统一调度、分级管理、分层控制
按照调度计划发电、用电原则
维护电网整体利益与保护有关单位和电力用户合法权益相结合原则
值班调度员履行职责受法律保护的原则
调度命令具有强制力的原则
电网调度应当符合市场经济和电网运行客观规律的原则
国家调度中心
网局调度中心
地区调度中心
省级调度中心
县级调度中心
直属
电厂
地方
电厂
省属
电厂
直属
变电站
地方
变电所
变电所
省属
变电站
3
组织编制和执行电网的调度计划(运行方式)
负责负荷预测及负荷分析
指挥调度管辖范围内的设备操作
指挥电网的频率调整和电压调整
指挥电网事故的处理,负责电网事故分析,制定并组织实施提高电网安全运行水平的措施
编制调度管辖范围内设备的检修进度表,根据情况批准其按计划进行检修
负责本调度机构管辖的继电保护、安全自动装置、电力通信和电网调度自动化设备的运行管理;负责对下级调度机构管辖的上述设备、装置和运行进行技术指导
组织电力通信和电网调度自动化规划的编制工作,组织继电保护及安全自动装置的编制工作
参与电网规划和工程设计审查工作
参与编制发电、供电计划执行情况,严格控制按计划指标发电、用电
负责指挥全电网的经济运行
组织调度系统有关人员的业务培训
统一协调水电厂水库的合理运用
协调所辖电网有关运行的其他关系
电网调度的主要工作:
4
电网调度自动化技术的发展:
20世纪:
30年代,建立了调度中心,静态系统模拟盘,依靠电话与长站联系
40年代,数据采集与监控系统(Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA)。实时数据到达模拟盘,这是一次重大的技术进步。
50年代,出现自动发电控制(Automatic Generation Control, AGC),包括:负荷频率控制和经济调度(Economic Dispatch Control, EDC),自动化系统已经成为调度员的眼睛和手脚,将调度员从频繁的操作中解放出来。与SCADA结合,成为SCADA/AGC-EDC系统,电网自动化系统的第一次功能综合。标志现代电网自动化的开始。
5
60年代,国际上出现多起大面积停电事故,提出了在线安全分析的急迫性,促进了能量管理系统(Energy Management System, EMS)技术的产生和发展。计算机技术、现代控制理论、自动化技术的发展为电力系统应用功能的开发奠定了坚实的基础。
70年代中期,出现了电网高级应用软件(Power system Application Software,PAS)。从70年代初开始,为了解决由于电网不可观测带来的潮流计算不收敛,发展了各种基础算法,开发了网络拓扑、外部网络等值、超短期母线负荷预测、状态估计等一系列软件,将SCADA采集到的有误差“生数据”转变成“熟数据”,建立了熟数据库,为各种电力系统的优化软件,如:无功优化、最优潮流等的开发提供了条件。自从PAS综合到电网调度自动化系统,形成了SCADA/AGC-EDC/PAS系统后,电网调度自动化从SCADA系统升级为EMS。
EMS:SCADA+AGC/EDC+SA(Security Analysis)+DTS
6
EMS的发展
主站功能一体化
集成化支持系统或称一体化系统,其要点是将SCADA采集的实时数据为各部门共享,且将各业务部门共享数据处理后的结果反馈到实时系统。调度业务部门包括运行方式,继电保护定值整定的分析,月、日负荷预报及计划,电力系统分析,火电燃煤采购,水电及抽水蓄能运行规则等。传统的继电保护和电网调度自动化系统是绝缘的,随着技术的发展,也开始互联。
由局部的自动化到全网的自