调度自动化系统基础知识课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课程名称,:20pt,颜色,:,国网绿,字体,:,隶书,加粗,中文标题,:30-32pt,颜色,:,黑色,字体,:,黑体,中文正文,:18-20pt,子目录,(2-5,级,):18pt,颜色,:,黑色,字体,:,细黑体,配色参考方案：,以下是组配色方案，同一页面内只选择一组使用。,（仅供参考）,课程编码,:20pt,字体,:,隶书,加粗,颜色：,基本知识：红色,专业知识：橙色,相关知识：黄色,基本技能：绿色,专业技能：浅蓝,相关技能：蓝色,职业技能：紫色,以上颜色均为标准色。,调度自动化系统基础知识,GYZD00101001,调度自动化系统基础知识,ZYYW20120215,非电专业新员工,2012,年,8,月,徐 伟 赵 斌,调度自动化系统基础知识,一个系统通常有几种状态？,电力系统的特点及其生产控制应如何进行？,主要内容,电力系统的分层控制,一,电力调度自动化系统的概念和作用,二,电力调度自动化系统的结构和功能,三,调度自动化专业术语,四,1,、电网的运行状态,一、电力系统的分层控制,2,、,电力系统的运行控制目标,电力系统运行控制的目标可以概括为八个字：,安全、优质、经济、环保,3,、电力,系统调度的分层控制,国家调度,500kV,变电所,220kV,主干变电所,220kV,变电所,110kV/35kV,变电所,中小型变电所,大型电厂,省属电厂,地区电厂,县属电厂,网 调,省 调,地 调,县 调,电力系统调度的分层控制,分层控制的优点：,（,1,）信息可以分层控制，只需把一些必要的信息转发给上一级调度部门，对出力和负荷的控制也同样，上一级调度只需向下一级调度发出出力和负荷的总指标，有下一级进行控制。这样既减轻了上级调度的负担，又加速了控制过程，同时减少了不必要的信息流量。,（,2,）若局部的控制系统发生故障，一般不会严重影响电力系统的其他控制部分，并且各分层间可以部分地互为备用，从而提高了系统运行的可靠性。,电力系统调度的分层控制,分层控制的优点：,（,3,）实现分层控制后，可以大大降低信息流量，因而减少了对通信系统的投资。同时减轻了计算机的负荷，投资也相应减少。,（,4,）分层控制的自动化系统结构灵活，可适应电力系统的变更或扩大的需要。,小结,1,、电网运行状态,2,、,电力系统的运行控制目标,3,、,电力,系统调度的分层控制,1、调度自动化的发展过程,从数据采集的监视控制系统向能量管理系统的发展,20,世纪,30,年代，国外发达国家已经建立了调度中心，用固定模拟屏和电话凭经验进行调度，速度慢、时效性差；,40,年代，开始将电网上各厂、站数据模拟显示到模拟屏上，增强了感知力；,60,年代末和,70,年代初，将计算机技术与远动技术相结合，出现了电网调度监视控制与数据采集系统,这是电网调度自动化技术的第一次飞跃；,EMS,的出现，为,20,世纪,70,年代末开发的独立的调度员培训仿真器集成到,EMS,中提供了条件；,调度自动化系统的构成从集中式到分布式的发展,二、电力调度自动化系统的概念和作用,调度自动化系统的发展,基本的监视功能（遥测、遥信）,使调度员具备了“千里眼”，知道现场的情况,加上遥控与遥调，构成完整的,SCADA,功能,不仅具备“千里眼”，还具备了“千里手”,PAS,功能，上升到能量管理系统（,EMS,）,将电路理论的知识运用到电力调度中,从经验型调度过渡到分析型调度,调度员培训系统（,DTS,）,利用电路理论来仿真、培训调度员,调度自动化系统是什么？,2,、调度自动化的概念,调度自动化系统是什么？,收集,监控,传输,基于计算机、通信、控制技术的自动化系统的总称，是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息,(,包括频率、发电机功率、线路功率、母线电压等,),，分析决策工具和控制手段的数据处理系统。,小结,调度自动化系统的概念,调度自动化系统的作用,1.,对电网安全运行状态实现监控,2.,对电网运行实现经济调度,3.,对电网运行实现安全分析和事故处理,1,、子系统构成,该子系统是指设置在发电厂和变电站中的子站设备、遥控执行屏等。子站设备可以实现,“,四遥,”,功能，包括：采集并发送电力系统运行的实时参数及事故追忆报告；采集并发送电力系统继电保护的动作信息、断路器的状态信息及事故顺序报告（,SOE,）；接受并执行调度员从主站发送的命令，完成对断路器的分闸或合闸操作；接受并执行调度员或主站计算机发送的遥调命令，调整发电机功率。另外还有其他功能，如系统统一对时、当地监控等。,该子系统完成主站和子站设备之间的信息交换及各个调度中心之间的信息交换。信息传输子系统的一个重要的子系统，信号传输质量往往影响整个调度自动化系统的质量。,该系统由两部分组成，即发电厂和变电站内的监控系统，收集分散的面向对象的,RTU,（,Remote Terminal Unit,）的信息，完成管辖范围内的控制，同时将经过处理的信息发往调度中心，或接受控制命令并下发,RTU,执行。调度中心收集分散在各个发电厂和变电站的实时信息，对这些信息进行分析和处理，结果显示给调度员或产生输出命令的对象进行控制。,从电力系统收集到的信息，经过计算机加工处理后，通过各种显示装置反馈给运行人员。运行人员根据这些信息，作出各类决策后，再通过键盘、鼠标等操作手段，对电力系统进行控制。,调度自动化主站端系统,三、电力调度自动化系统的结构和功能,2,、,调度自动化,主站,SCADA/EMS,系统的子系统划分,支撑平台子系统,SCADA,子系统,AGC/EDC,子系统,高级应用软件,PAS,子系统,调度员培训仿真系统,DTS,子系统,调度管理信息子系统,OMS,（,1,）,主站系统工作方式,双机系统：,双机系统有三种工作方式：主,备工作方式，主,副工作方式，完全平行工作方式,分布式系统,目前，调度自动化系统调度端计算机系统采用基于冗余的开放式应用环境，整个软硬件体系结构满足冗余性和模块化是当前电力系统对调度自动化系统技术发展的客观要求。,3,、调度自动化主站系统的设备,（,2,）人机联系设备,分为通用和专用两种：,调度自动化主站系统中的人机联系设备就是为了实现人机对话而设立的，是调度自动化中操作人员和计算机之间交换信息的输入和输出设备。,（,3,）,前置机,（,4,）,计算机软件系统,（,5,）,图形系统,（,6,）,数据库系统,调度中心采集到的电网信息必须经过应用软件的处理，才能最终以各种方式服务于调度生产。在应用软件的支持下，调度员才能监视到电网的运行状况，才能迅速有效地分析电网运行的安全与经济水平，才能迅速完成事故情况下的判断、决策，才能对远方厂、站实施有效的遥控和遥调。这正是,SCADA,系统的作用。调度运行中已经使用的应用软件基本功能为：,（,1,）数据采集与传输；,（,2,）安全监视、控制与告警；,（,3,）制表打印；,（,4,）特殊运算；,（,5,）事故追忆。,4、电力调度自动化系统的基本功能,PAS,基本功能,1,）网络建模,2,）网络拓扑（拓扑着色）,3,）状态估计,4,）调度员潮流,5,）安全稳定分析,6,）负荷预报,AVC,基本功能,AVC,自动电压控制系统系统是利用电网实时运行的数据，从整个电网的角度科学决策出最佳的无功电压调整方案，实现无功电压的安全性（电压稳定性）、经济性（网损）和电能质量（电压上下界约束）等多目标协调，实现全网无功的分层分区协调控制，以提升电网电压品质和整个系统经济运行水平、提高无功电压管理水平。,AVC,的作用,保证电网安全稳定运行；,保证电压和电网关口功率因数合格；,优化网损，即尽可能减少线路无功传输、降低电,网因无功潮流不合理引起的有功损耗。,主要功能,全网电压优化调节,全网无功优化控制,控制全网关口力率,全网控制自动协调,优化动作次数,安全运行措施,全网无功普查，根据分析及统计确定无功补偿点,维护方便，操作简单，全面的历史查询,AGC,基本功能,自动发电控制子系统（,AGC,）提供发电的监视、调度和控制，通过控制管辖区域内的发电机组的有功功率满足如下功能：维持电网频率在允许误差范围之内，频率累积误差在限制值之内，超过时自动或手动矫正；维持本区域对外区域的净交换功率计划值，偿还由偏差引起的随机电量；在满足电网安全约束、频率和净交换计划的情况下，按最优经济分配原则安排受控机组出力，使区域运行最经济。,DTS,基本功能,调度员培训模拟系统（简称,DTS,）是一套数字仿真系统，它运用计算机技术，通过建立实际电力系统的数学模型，再现各种调度操作和故障后的系统工况,并将这些信息送到电力系统控制中心的模型内，为调度员提供一个逼真的培训环境，以达到既不影响实际电力系统的运行而又使调度员得到身临其境的实战演练的目的。,一般的，,DTS,由三个子系统组成：,SCADA/EMS,仿真子系统,电网仿真子系统,教员和控制子系统,DTS,的培训方式：,自学：使用教员机,培训：使用教员机和学员机，背对背,反事故演习：使用教员机、学员机和通讯系统,联合反事故演习：使用教员机、学员机、通讯系统、远程终端,小结,1,、调度自动化系统子系统构成,2,、调度自动化主站系统子系统划分,3、,SCADA,基本功能及应用操作,4、,PAS,基本功能及应用操作,5、,AVC,基本功能,6、,AGC,基本功能,7、,DTS,基本功能及应用操作,四、调度自动化专业术语,调度自动化系统EMSSCADAALARMSOEPRDAGCACEAVC负荷预测,调度自动化系统,核心,交换机,能量管理系统,(,EMS),配置结构示意图,工程师工作站,模拟屏,路由器,数据采集子系统,DTS,交换机,数据采集,服务器,学员工作站,DTS,子系统,系统数据管理服务器,EMS,服务器,注:非本工程,国电南瑞科技股份有限公司,WAMS,工作站,100/1000,M,防火墙,MMI,交换机,前置,交换机,大屏幕控制器,打印机,调度员工作站,DTS,服务器,WEB,服务器,WEB,子系统,SCADA,服务器,GPS 2,磁盘阵列,128路数据采集装置,数据通信,服务器,用户接口子系统,维护工作站,终端服务器主/备,加密认证,WAMS,服务器,开发工作站,教员工作站,观察室背投,安全隔离,容灾子系统,容灾,交换机,MMI,工作站,WEB,服务器,数据,服务器,通信,服务器,报表工作站,