电力系统自动化4.ppt

第二节 电网调度自动化系统的功能 1)监视控制与数据采集功能(SCADA) 2)状态估计 3)网络拓扑分析功能 4)负荷预测功能 5)潮流优化功能 6)安全分析功能 7)无功、电压控制功能 8)自动发电控制功能 9)经济调度功能 10)调度员仿真培训功能 EMS总体结构如图: 一、监视控制与数据采集功能(SCADA) 1）数据采集 2）数据预处理 3）信息显示和报警 4）调度员遥控操作 5）信息储存和报表 6）事件顺序记录和事故追忆 SCADA系统所采集的电力运行 控制所需的信息 三、遥控信息（YK) 调度站向厂站发送 断路器分合闸；发电机开停机；电容器投切等 四、遥调信息（YT) 发电机功率调整；发电机电压调整；变压器分接 头调整。 五、其他命令信息 对时信号；索取各种信息的命令等。 SCADA硬件系统 组成：现场远程测量终端，传输通道，主站计算机。 一 SCADA系统的基本结构。 模式1 SCADA硬件系统 模式2 二、网络拓扑分析 三、自动发电控制系统 AGC自动发电控制 AGC主要功能（Automatic Generation Control）： （我国华中、华北、华东、东北首先从英国引入AGC） 1、使发电自动跟踪电力系统的负荷变化。 2、维持频率在允许的范围之内。 3、在各区域间分配系统发电功率，维护区域间净交换功率为计划值。 4、对周期性的负荷变化按发电计划调整发电功率，对偏离预计的负荷实现在线负荷分配。 5、整个电力系统的功率总需求按经济最有原则在线安排受控机组的出力。 6、监视和调整备用容量，满足电力系统安全要求。 AGC的控制方式： 1、联络线频率偏差控制TBC。 2、定频率控制CFC。 3、定净交换功率控制CNIC。 区域控制误差ACE，是AGC控制的反馈信号。 TBC方式（I区域）： I区联络线功率偏差，方向输出为正，输入为负  EDA经济运行火电厂间有功功率负荷的经济分配 专题分析：火电机组间有功功率负荷的经济运行 计划负荷每小时机组运行量的安排 Pmax– (核电、水电、调频火电厂等预定出力)=PG PG为火电机组总出力 火电厂间有功功率负荷的经济分配 火电机组为n台总装机容量为P , PPG （1）、如何决定各台火电机组在每小时所承担的负荷？ （2）、如何确定n台调频机组在负荷增加时各自需要增加的出力 调频机组安排：共有调频机组n台附和变化量为ΔPD 火电厂间有功功率负荷的经济分配 火电厂间有功功率负荷的经济分配 推导（1）F=aP2+aP+c 实验求解，或由制造厂提供数据并以实验数据校正。 火电厂间有功功率负荷的经济分配 推导（2）假设n个火电厂其燃料损耗特性为 多元函数求极值应用拉格郎日乘法来求解 构造拉格郎日函数： 火电厂间有功功率负荷的经济分配 无条件极值的 不要条件为： 即为：火电厂向负荷经济分配的等微增率原则 另解：任一发电厂发出的用功功率不能越过上下限 如果越过就取极限值 四、调度员培训仿真系统 1）正常情况下的培训 2）紧急状态下的事故处理培训 3）事故后电力系统的恢复操作培训 4）预防性操作及操作后的分析评价 5）进行继电保护和自动装置研究 调度员培训仿真DTS典型配置 第三节 电力系统状态估计 一、 状态估计的概念 如果已知目标状态 x 的运动规律，则可根据运动方程从状态初值推算出任一时刻的状态。这种方法是确定性的，没有估计问题。 如果计及随机因素的影响，则这种运动方程是无法精确求解的。即使采取近似处理，其计算结果也会出现某种程度的偏差而得不到实际状态（或称为状态真值）。这种环境称为噪声环境，这些介入的和不可预测的随机因素或干扰称为动态噪声。干扰或噪声具有随机性，因而，状态计算值的偏差也具有随机特性。在实际应用中经常遇到的另一种情况是对运动目标的参数进行观测以确定其状态。假若测量系统是理想的，则所得到的测量量向量是理想的，即可以用来确定状态的真值。但是实际的测量系统是有随机误差的，测量向量不能直接通过理想的测量方程，直接求出状态真值。可见，由于随机噪声及随机测量误差的介入，无论是理想的运动方程或测量方程均不能求出精确的状态向量。只有通过统计学的方法加以处理以求出对状态向量的估计值。这种方法，称为状态估计。 第三节 电力系统状态估计 二、电力系统状态估计的必要性 SCADA实时数据库缺点： 1）数据不齐全 2）数据不精确 3）受干扰时出现不良数据 4）数据不和谐 “去粗