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电力系统调自动化第1页/共94页第2页/共94页题目解析电力系统调度自动化最好的类比：城市道路交通系统及其调度自动化；石油管道系统及其调度自动化；医疗救护系统；公安报警系统；第3页/共94页第4页/共94页第5页/共94页第6页/共94页第7页/共94页第8页/共94页美国加州电力调度大厅第9页/共94页我国某电厂调度室第10页/共94页第11页/共94页第12页/共94页第13页/共94页第14页/共94页第15页/共94页定义定义：利用现代计算机、通信和网络技术对于物理电力系统进行监视、分析和控制。能量管理系统(Energy Management System-EMS)：属于计算机系统、二次系统由软件系统和硬件系统构成；几个类比：人体的神经系统、个人电脑、比尔盖茨的家庭管理系统第16页/共94页第17页/共94页专著推荐张伯明，相年德，邓佑满. 《电力系统调度自动化》. 清华大学电机系讲义，2000王士政. 《电网调度自动化与配网自动化技术》 北京：中国水利水电出版社, 2003年周杰娜.现代电力系统调度自动化. 北京: 中国电力出版社. 2005年 第18页/共94页本课程内容上篇：SCADA系统（EMS的硬件系统和低级软件）40％Supervisory Control And Data Acquisition下篇：PAS系统（EMS的高级软件系统）60％Power-system Analysis System第19页/共94页何为系统？紧密耦合与松散耦合；最复杂的人造系统：电力系统。最复杂的自然系统：人自身。电力系统崩溃《＝＝》心脏停止跳动！何为电力系统？发电机及其控制系统、网络和负荷第20页/共94页发电输电变电配电用电 物理电网数字电网第21页/共94页内容序论：调度自动化的定义、内容、历史与现状上篇：SCADA系统下篇：PAS展望：基于PMU/WAMS的新一代调度自动化第22页/共94页电力系统调度自动化的发展历程电话调度阶段远动调度阶段计算机调度阶段集中式系统；分布式系统；开放型系统；基于PMU/WAMS的动态系统；第23页/共94页电话调度速度慢、同时性差；信息量少、片面；依赖运行人员的经验；直到今天，电话是无法取代的；第24页/共94页远动调度阶段四遥（厂站）：千里眼：遥测、遥信；千里手：遥调、遥控；系统模拟屏（调度中心）植物电力系统，没有大脑的电力系统第25页/共94页计算机调度计算机技术的发展及其在电力系统分析中的应用；1965年前后，北美发生了大停电事故；现代调度自动化之父：Dyliaco；通信技术和网络技术的飞速发展；第26页/共94页电力系统的分层分级调度国调：三峡电厂与跨网联络线网调：网调电厂与省间联络线省调：省调电厂与省内220KV以上电网地调：地方电源和地区110KV及其以下电网县调：农村电网第27页/共94页调度自动化的三大任务保证电力系统运行的安全保证供电质量保证电力系统运行的经济性第28页/共94页安全性防止系统失去稳定、崩溃、大停电；保证工作人员的人生安全；保证电力设备的安全；外部系统的影响：恶劣气候等；自身系统的隐患：指挥倒闸操作；进行事故处理；第29页/共94页合格性电能质量三个指标：频率有功功率的平衡；负荷预测、发电计划、AGC、卸负荷电压无功功率的平衡；AVC、电容电抗器投切波形第30页/共94页经济性经济调度；环保调度；降低网损；水火电协调；电力市场化改革：电能交易、报价与出清、辅助服务获取与回报；第31页/共94页调度自动化系统的基本结构信息收集和执行子系统；信息传输子系统；信息处理子系统；人机联系子系统；第32页/共94页上篇：数据采集和监视控制系统SCADA第33页/共94页SCADA的基本功能数据采集数据预处理信息显示和报警调度员遥控遥调操作信息统计、存储和打印事故追忆和事件顺序记录状态监视和控制第34页/共94页一、实时信息的采集远动：四遥（远程监控）遥测：（远程测量）遥信：（远程信号）遥控：（远程切换）遥调：（远程整定）第35页/共94页二、实时信息的传输过程第36页/共94页第37页/共94页第38页/共94页第39页/共94页第40页/共94页第41页/共94页第42页/共94页下篇：高级应用软件系统（PAS）第43页/共94页第44页/共94页PAS软件功能结构框图自动发电控制自动电压控制熟数据生数据静态安全分析优化控制网络拓扑状态估计在线潮流安全约束调度动态安全分析负荷预测灵敏度分析机组组合调度员培训仿真系统电力市场技术支持系统第45页/共94页两种模式实时模式研究模式第46页/共94页一、网络拓扑分析定义：根据开关的开合状态（遥信信息）和电网一次接线图来确定网络的拓扑关系，即节点－支路连通关系。网络建模：建立和修改网络数据库；网络模型分为物理模型和计算