第二章 电力系统调度自动化PPT.pptVIP

调度员在进行某项系统操作或改变运行方式之前，需要根据未来时刻的负荷情况进行潮流计算以判断改变运行方式后系统是否安全，是否会发生越限事件。 调度员也需要对未来时刻的系统在某种预想事故(例如某一台发电机或某一条线路事故断开)条件下进行潮流计算以判断系统是否安全。 这种预测的周期较短，一般是几分钟至几十分钟后的负荷，称为超短期负荷预测。 在现代化的调度中心，短期负荷预测和超短期负荷预测都可以在实时环境中进行，因此称为实时负荷预测。 实时负荷预测即根据在线计算机中的实时数据和历史数据按规定的周期启动在线程序进行负荷预测。 如果不具备实时条件，短期负荷预测也可以根据负荷的历史记录数据进行离线计算预测。 而超短期负荷预测由于周期短、预测频繁，只能在实时环境中进行。 (2)电厂间负荷经济分配 电力系统中的负荷，无论是计划分量还是随机分量，都随时间不断变化，而且这种变化又将影响电网中的负荷分布及传输损耗(简称网损)。 为了跟踪系统负荷及网损的变化,系统的总发电出力也必须进行相应的调整。 但如何将当前所需的总发电出力分配于数以百计的各类发电机组,可能有无数种方案。 电厂间负荷经济分配就是通过调度计算机进行计算,求出在各电厂间如何分配负荷功率才能使系统运行更经济,包括水、火电厂间,火电厂间负荷的经济分配。 经济调度控制的主要目标函数是在使系统的总发电出力与负荷及网损相平衡的约束条件下，令所有机组的发电成本最低。将其用数学式表达，即 目标函数：F=minΣfi ( PGi) 约束条件：φ=PL+PS－ΣPGi=0 PGi－第i台机组的有功出力,i=1、2、…、N fi(PGi)－第i台机组的发电成本函数； N－系统中发电机组台数； PL－系统总负荷,由上述实时负荷预测计算求出； PS－系统总网损。 在EMS中，经济调度控制一般每5min计算一次，求出各机组的基准出力； 有功功率与频率自动控制每2～8 s计算一次，求出各机组当前的调节量。 将两者(基准出力和调节量)合成起来即为机组当前理想出力. 上述的经济调度控制是以全系统发电成本最低为目标的，没有考虑网损。 电力系统潮流优化也是调度自动化的一种功能。 它是在满足安全性约束的条件下合理安排电力系统运行方式， 使总的运行费用最少或其它目标(如网损等)最优， 是一种可以综合安全性和经济性或某些目标的方法。 3．发电厂有功功率控制 发电厂是电力系统频率和有功功率控制的执行者， 控制内容包括厂内有功功率自动调节、机组经济组合控制和有功功率经济分配。 为了执行关于频率和有功功率自动控制的调度命令且实现电厂的经济运行，发电厂中配置有一整套自动控制装置，它们是电力系统频率和有功功率控制系统的重要组成部分 发电厂和变电站 运行人员的 控制决策 调度人员的 调度决策 调度计算机 信息处理 *检错和纠错 *状态估计 调度计算机的 调度决策 *最优无功潮流 和网损 *安全监视 （无功限制） 无功功率和 电压 调度控制决策 远动装置的 调度终端机 发电厂和变电站 无功功率和电压 调度控制决策 *发电机、调相机 励磁电流控制 *无功补偿设备 控制 *改变调压变压器 分接头位置 发 电 厂 的 远 动 装 置 终 端 机 离线计算支持 调度目标 *电压质量目标 *经济运行目标 *安全运行目标 YK,YT YX,YC 图2-3　电力系统电压和无功功率自动控制系统示意图 (三)电力系统电压和无功功率自动控制 如图2-3所示。 维持电力系统电压在额定值水平上，是通过控制系统内所有无功电源发出的无功功率等于系统负荷和电力系统本身在额定电压时消耗的无功功率实现的。 电力系统无功电源除了发电机之外还有并联电容器、同步调相机、静止补偿器等。 为了减少无功功率远距离传输造成的损耗以提高电力系统运行的经济性，电力系统无功功率应尽量采用就地、就近平衡。 调度计算机的电压和无功功率调度计算的两项内容： ①最优无功潮流和网损优化计算； ②安全监视计算。 计算的目的是 在保证电力系统电压要求和设备安全的前提下, 确定如何综合利用无功和电压的控制手段来改善无功潮流和电压， 使系统的有功网损达到最小,以实现经济运行。 发电厂和变电站根据调度给出的无功调节命令 调节发电机和调相机的励磁电流， 控制无功补偿设备的投入或切除， 改变变压器的分接头位置来控制 它所管辖的母线电压和线路上的无功功率。 图2－4　电力系统安全自动控制系统示意图 调度人员的 调度决策 调度计算机 信息处理 *检错和纠错 *状态估计 调度计算机的 调度决策 *安全分析和预防 性校正控制计算 *紧急状态和恢复 状态安全控制计算 *事故诊断 事故处理专家系统 发电厂和变电 站运行人员的 控制决策 安全调度 控制决策 远动装置的 调度终端机 发电厂和变电站 安全控制决