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能量管理系统EMS示意图 第五章 电力系统调度自动化 通过本章的学习，要求： 熟悉电力系统调度自动化基本任务和基本构成 掌握信息收集、执行和传输系统的工作原理； 熟悉能量管理系统EMS； 了解电力系统分层调度。 了解调度计算机系统及人机联系设备； 掌握状态估计的基本原理。 第一节 概述 一、电力系统调度自动化的基本任务 综合利用电子计算机、远动和远程通信技术，来帮助电力系统调度员控制整个电力系统的运行方式，使电力系统 在正常状态下能满足安全、优质和经济地向用户供电的要求； 在缺电状态下做好负荷管理； 在事故状态下迅速消除故障的影响和恢复正常供电。 —— 选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式 1、事故是难免的，但是一个系统承受事故冲击的能力却与调度水平密切相关; 2、无论在设计工作中，还是在运行调度中都是采用预想事故的方法，即对于一个正在运行的系统，必须根据规定预想几个事故，然后进行分析、计算 ，选用较安全的运行方式; 3、由于系统的数据与信息的数量很大，负荷又在经常变动，要对系统进行预想事故分析，也只在电子数字计算机应用于调度工作后，才有了实现的可能。 （一）保证较高的安全水平 （二）保证供电质量优良 电力系统首先应该尽可能地满足用户的用电要求，即其发送的有功功率与无功功率应该满足额定电压和频率下的功率平衡关系式。这样就使系统的频率与各母线的电压都保持在额定值附近，即保证了用户得到质量优良的电能。 （三）保证系统运行的经济性 1、电力系统的设计：电厂厂址的选择与布局、燃料的种类与运输途径、输电线路的长度与电压等级等 2、对于一个已经投入运行的系统，其发供电的经济性就取决于系统的调度方案了。一般说来，大机组比小机组效率高，新机组比旧机组效率高，高压输电比低压输电经济。但调度时首先要考虑系统的全局，要保证必要的安全水平，所以要合理安排备用容量的分布，确定主要机组的出力范围等。 3、电力系统的经济调度是一项实时性很强的工作，在使用了计算机以后，这项任务已基本完成了。 （四）保证提供强有力的事故处理措施 1、事故发生后，面对受到损伤严重或遭到破坏了的电力系统，调度人员的任务是及时采取强有力的事故处理措施，调度整个系统，使对用户的供电能够尽快地恢复，把事故造成的损失减少到最小，把一些设备超限运行的危险性及早排除。 2、大事故则往往造成频率下降，系统振荡甚至系统稳定破坏，系统被解列成几部分，造成大面积停电，此时要求调度人员必须采用强有力的措施使系统尽快恢复正常运行。 3、从目前情况来看，调度计算机还没有正式涉及事故处理方面的功能，仍是自动按频率减负荷、自动重合闸、自动解列、自动制动、自动快关汽门、自动加大直流输电负载等，由当地直接控制，不由调度进行启动的一些“常规”自动装置在事故处理方面发挥着强有力的作用。 4、在恢复正常运行方面，目前还完全靠人工处理，计算机只能提供一些事故后的实时信息，加快恢复正常运行的过程。由此可见，电力系统调度自动化的任务仍是十分艰巨的。 二、调度自动化系统的基本构成 （一）结构简图 图5-1 调度自动化系统结构简图 （二）RTU（Remote Terminal Unit）的功能 1.采集所在厂（站）设备的运行状态和运行参数，如电压、电流、有功和无功功率、频率、水位、断路器分合信号、继电器保护动作信号等；并向调度端发送所采集数据。 2. 接收主站通过通信通道送来的调度命令； 3.输出断路器控制信号、功率调节信号或改变设备整定值的信号给所在厂（站）的自动控制装置； 4. 向主站返回已完成的操作信息 （三）MS(Master Station)的功能 1、检测一些参数是否越限，断路器是否变位等，将结果通过人机联系设备（屏幕显示器或模拟屏）向调度员报告。 2、根据各厂（站）RTU送来的信息决定是否对电力系统实行控制和调节； 3、接收下层调度中心送来的相关信息和调度员向计算机输入的各种命令； 4、将经过处理的信息向上层调度中心转发。 国家调度机构 跨省、自治区、直辖市调度机构 省、自治区、直辖市级调度机构 省辖市级调度机构 县级调度机构 （四）、电力系统的分区分级调度 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 （五）调度自动化系统的基本构成 1.对运行参数的采样 现代电力系统远动都是按顺序采样方式工作的 （1）顺序采样：就是发电厂和变电站的远动装置按一定顺序逐个采集电力系统运行参数，并逐个向调度计算机传送。一个采样周期过后，重复开始下一个采样周期，周而复始，不停地进行。 （2）同时采样：就