调度自动化及配网自动化概述课件.ppt
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1、调度自动化及配网自动化概述调度自动化及配网自动化概述电网自动化事业部2008.7电力系统和电力网电力系统和电力网n n电力系统n n由各种设施、设备组成的电能生产和消费系统由各种设施、设备组成的电能生产和消费系统n n将自然界的一次能源通过发电转化为电能,经将自然界的一次能源通过发电转化为电能,经过输电和配电将电能供应到用户过输电和配电将电能供应到用户n n发电、输电、变电、配电、用电发电、输电、变电、配电、用电n n电力网(电网)n n电力系统中,各级电压的电力线路及其联系的电力系统中,各级电压的电力线路及其联系的变电所组成的统一体变电所组成的统一体n n输电、变电、配电输电、变电、配电电力
2、系统一般过程电力系统一般过程民用民用配配配配输输输输用用用用能量管理系统能量管理系统能量管理系统能量管理系统配电管理系统配电管理系统配电管理系统配电管理系统 发发发发工业工业电力系统的基本组成电力系统的基本组成n n发电发电n n将其他形式的能量转化为电能将其他形式的能量转化为电能n n输电输电n n将电能量从发电厂传输到使用电能的地区将电能量从发电厂传输到使用电能的地区n n配电配电n n将电能量逐步传送到使用电能量的用户将电能量逐步传送到使用电能量的用户n n用电用电n n用户将电能量转化为其它形式的能量用户将电能量转化为其它形式的能量n n变电变电n n为了便于电能的传输与使用,进行电压
3、等级的变换为了便于电能的传输与使用,进行电压等级的变换电力系统发电与负荷电力系统发电与负荷n n发电n n出力出力n n负荷n n负荷性质负荷性质n n负荷曲线负荷曲线电力系统电压等级电力系统电压等级n n电压等级的意义n n我国常用电压等级n n750kV750kVn n500kV500kVn n330kV330kVn n220kV220kVn n110kV110kVn n35kV35kVn n10kV10kV主要电气设备主要电气设备n n输配电线路n n母线n n变压器(主变)n n开断设备n n断路器、负荷开关、隔离开关断路器、负荷开关、隔离开关n n熔断器n n互感器n n避雷器人机交
4、互界面图形人机交互界面图形电气连接方式、运行方式电气连接方式、运行方式n n电气连接方式n n无备用无备用n n有备用有备用n n运行方式n n运行运行n n热备用热备用n n冷备用冷备用n n检修检修中性点运行方式中性点运行方式n n直接接地n n不接地n n不直接接地电力系统(网络)的特点电力系统(网络)的特点n n电力的传输效率高、环境污染小、电源和负荷可放置在适合之处。n n电能不易大量存储,生产和利用同时完成,协调控制重要。n n规模巨大,横跨几千公里,事故影响大。n n发电机同步运转,机、电、磁相互关联,分析复杂。电力传输的特点电力传输的特点n n电能生产的瞬间平衡n n发电输电配
5、电用电,多环节的连续性n n电能传输的快速性n n地域分布广n n互联大系统电力系统运行控制电力系统运行控制n n目标n n安全、优质、经济、环保安全、优质、经济、环保n n复杂性n n电力系统的庞大和复杂电力系统的庞大和复杂n n电力系统的特点(平衡性、瞬时性)电力系统的特点(平衡性、瞬时性)n n电力负荷随时变化、随机性电力负荷随时变化、随机性n n运行控制参与人员广运行控制参与人员广电力系统的调度电力系统的调度n n调度是电力系统的重要生产部门n n协调用电和发电的平衡协调用电和发电的平衡n n确保输、配电网安全运行(正常、事故)确保输、配电网安全运行(正常、事故)n n合理运行、提高经
6、济性和电能质量合理运行、提高经济性和电能质量n n我国现行的五级调度体制n n国调、网调、(省)中调、地调、县调国调、网调、(省)中调、地调、县调电力系统调度基本工作电力系统调度基本工作n n预测负荷n n编制发电计划n n运行方式安排n n指挥倒闸操作n n事故处理n n经济调度电力系统自动化电力系统自动化n n电力系统的运行控制需要自动化n n大量的自动化装置大量的自动化装置n n计算机技术和电子技术在电力系统自动化领域计算机技术和电子技术在电力系统自动化领域的应用:的应用:n n调度自动化系统调度自动化系统n nSCADASCADA(Supervisory Control And Dat
7、a AcquisitionSupervisory Control And Data Acquisition)n nEMSEMS(Energy Management SystemEnergy Management System)n n变电站自动化系统变电站自动化系统n n配网自动化系统配网自动化系统n n电能量计费与管理系统电能量计费与管理系统n n负荷控制与管理系统负荷控制与管理系统调度自动化系统调度自动化系统n nSCADAn n监视控制与数据采集监视控制与数据采集n nPASn n电力系统分析应用软件电力系统分析应用软件n nDTSn n调度员仿真培训系统调度员仿真培训系统调度自动化系统的
8、功能发展调度自动化系统的功能发展n n基本的监视功能(遥测、遥信)n n使调度员具备了使调度员具备了“千里眼千里眼”,知道现场的情况,知道现场的情况n n加上遥控与遥调,构成完整的SCADA功能n n不仅具备不仅具备“千里眼千里眼”,还具备了,还具备了“千里手千里手”n nPAS功能,上升到能量管理系统(EMS)n n将电路理论的知识运用到电力调度中将电路理论的知识运用到电力调度中n n从经验型调度过渡到分析型调度从经验型调度过渡到分析型调度n n调度员培训系统(DTS)n n利用电路理论来仿真、培训调度员利用电路理论来仿真、培训调度员电力系统的表征量电力系统的表征量n n电压n n电流n n
9、频率(周波)n n功率n n有功功率、无功功率、视在功率有功功率、无功功率、视在功率n n负荷、出力负荷、出力n n功率因数n n相角、功率因数相角、功率因数n n各种状态量n n开关位置、保护信号、辅助信号等等开关位置、保护信号、辅助信号等等电力系统运行控制所需的信息电力系统运行控制所需的信息n n遥测量:遥测量:n n母线电压;各线路的有功、无功功率或电流;母线电压;各线路的有功、无功功率或电流;n n变压器有功、无功功率、分接头档位;变压器有功、无功功率、分接头档位;n n发电机发电机/电厂所发有功、无功出力;电厂所发有功、无功出力;n n电站电站/厂,线路有功电度;厂,线路有功电度;n
10、 n系统频率;水库水位;气象数据。系统频率;水库水位;气象数据。n n遥信量:遥信量:n n断路器的合、分状态;隔离刀闸的合、分状态;断路器的合、分状态;隔离刀闸的合、分状态;n n各个元件保护状态;各个元件保护状态;n n自动装置的动作状态;自动装置的动作状态;n n事故总信号。事故总信号。电力监控系统的基本功能电力监控系统的基本功能n运行数据和运行状态监视n n遥测、遥信遥测、遥信n基本的控制功能n n遥控、遥调遥控、遥调n基本的数据统计分析和存储功能电网监控系统的基本组成电网监控系统的基本组成n n主站系统:主站系统:主站系统:主站系统:安装在调度中心的自动化机房,是安装在调度中心的自动
11、化机房,是由多台计算机组成的一个网络系统,主要完成由多台计算机组成的一个网络系统,主要完成分站采集的状态和数据的显示、存储以及电网分站采集的状态和数据的显示、存储以及电网的自动监控和自动控制等功能。的自动监控和自动控制等功能。n n分站系统:分站系统:分站系统:分站系统:主要由分布在发电厂和变电站的数主要由分布在发电厂和变电站的数据采集和控制设备单元组成,主要是据采集和控制设备单元组成,主要是RTURTU(远(远程终端单元),完成安装地点的电网运行状态程终端单元),完成安装地点的电网运行状态和数据的采集以及设备的远程控制功能和数据的采集以及设备的远程控制功能n n通信系统:通信系统:通信系统:
12、通信系统:由各种通信通道和通信设备组成,由各种通信通道和通信设备组成,主要完成分站和主站系统的远程通信功能。主要完成分站和主站系统的远程通信功能。能量管理系统(能量管理系统(EMS)n n网络计算分析网络计算分析n n状态估计、潮流计算、最优潮流状态估计、潮流计算、最优潮流n n自动监视自动监视n n安全分析、事故预警安全分析、事故预警n n负荷计划负荷计划n n负荷预报(测)、日开停机计划、日发电计划负荷预报(测)、日开停机计划、日发电计划n n电网自动优化控制电网自动优化控制n n自动发电控制(自动发电控制(AGCAGC)、自动电压控制()、自动电压控制(AVCAVC)、)、经济调度(经济
13、调度(EDCEDC)、电力市场交易系统)、电力市场交易系统n n调度员培训仿真系统(调度员培训仿真系统(DTSDTS)从经验型调度到分析型调度从经验型调度到分析型调度 调度自动化主站系统基本组成调度自动化主站系统基本组成n n通道柜:通道柜:主要完成分站信号的接入功能,n n前置机前置机CCM:提供数据采集、规约解释、规约转换等通信服务n n管理机管理机ADM(服务器):(服务器):提供数据存储,访问服务n n计算分析服务器:计算分析服务器:提供电网计算分析和优化控制n nMMI(人机交互):(人机交互):提供系统监控和维护主站系统的基本功能模块主站系统的基本功能模块n n前置通讯接收n n数
14、据处理n n数据库系统n n人机界面n n数据发布n n报表处理n n系统互联n n与其他系统接口等主站系统数据流向主站系统数据流向一次设备RTU控制机构变换装置前前置置通通讯讯测量量、状态量、电度量YC YX DD控制量YK、YT采集控制数据处理数据处理服务器服务器通 讯 通 道软总线人机界面人机界面MMI接收、处理(还原实际值)其它数据、信号控制对象软总线主站系统的基本功能主站系统的基本功能n n接受接受RTURTU或其他自动设备传送的信号,主要包括或其他自动设备传送的信号,主要包括YCYC、YXYX信号,通过规约解释,得到信号的数值或信号,通过规约解释,得到信号的数值或状态。状态。n n
15、通过图形或表格显示电网的运行状态,供调度人通过图形或表格显示电网的运行状态,供调度人员监视电网的运行。员监视电网的运行。n n通过通过YKYK,YTYT下发控制指令,供调度人员调控电网下发控制指令,供调度人员调控电网的运行。的运行。n n进行采集数据的存储,计算等,提供基本的统计进行采集数据的存储,计算等,提供基本的统计和报表。和报表。n n与下级和上级调度系统进行互联,完成数据的交与下级和上级调度系统进行互联,完成数据的交换和远程控制。换和远程控制。n n进行电网的计算分析和优化控制,提供电网的自进行电网的计算分析和优化控制,提供电网的自动监控和优化控制。动监控和优化控制。调度自动化系统分站
16、调度自动化系统分站n n远程终端单元(RTU)n n信号采集(信号采集(YCYC、YXYX)n n控制功能(控制功能(YKYK、YTYT)n n遥测数据采样方式(遥测数据采样方式(DCDC、ACAC)n n变电站自动化系统的部分功能n n从传统的从传统的RTURTU向微机保护发展向微机保护发展n n变电站综合自动化变电站综合自动化调度自动化系统通信调度自动化系统通信n n通信方式n n串行通信串行通信n n网络通信网络通信n n通信规约n nCDTCDTn nPOLLINGPOLLING配网自动化系统配网自动化系统n n针对配电线路(馈线)的自动化n n基本功能n nSCADASCADA监控监
17、控n nFAFA自动隔离故障与恢复供电自动隔离故障与恢复供电n n地理信息系统(地理信息系统(GISGIS)应用)应用n n配电工作管理配电工作管理配电自动化概述配电自动化概述n n 配电配电是电力系统发电、输电、供电和用电中直接是电力系统发电、输电、供电和用电中直接 面向电力用户的环节面向电力用户的环节n n 配电网配电网一般是指一般是指110kV110kV及及110kV110kV以下电压等级的电网以下电压等级的电网n n 配电系统配电系统由馈线、降压变压器、断路器、继电保由馈线、降压变压器、断路器、继电保 护装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备等护装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备等
18、 构成构成电力系统、配电网电力系统、配电网发电厂升压升压变电站变电站变电站变电站变电站变电站变电站变电站220kV220kV220kV220kV变电站变电站变电站变电站变电站变电站110kV110kV110kV35kV变电站变电站10kV馈线馈线调度自动化与配网自动化的区别调度自动化与配网自动化的区别n n一般以监控的对象来划分界限n n配网自动化负责从变电站出来到用户的线路配网自动化负责从变电站出来到用户的线路n n调度自动化主要负责变电站和变电站间的线路调度自动化主要负责变电站和变电站间的线路n n调度自动化覆盖了配电网的一部分调度自动化覆盖了配电网的一部分n n功能上n n调度自动化主要
19、着眼于为调度生产服务,提高调度自动化主要着眼于为调度生产服务,提高调度的自动化水平和工作效率,生产监控方面调度的自动化水平和工作效率,生产监控方面的多,管理方面的内容少的多,管理方面的内容少n n配网自动化主要着眼于为配电生产管理服务、配网自动化主要着眼于为配电生产管理服务、提高配电管理的水平和工作效率,不仅生产监提高配电管理的水平和工作效率,不仅生产监控方面多,管理方面的内容也多控方面多,管理方面的内容也多配电自动化系统的概念配电自动化系统的概念 利利用用现现代代电电子子技技术术、通通信信技技术术、计计算算机机及及网网络络技技术术,将将配配电电网网实实实实时时时时信信信信息息息息、离离离离线
20、线线线信信信信息息息息、用用用用户户户户信信信信息息息息、电电电电网网网网结结结结构构构构参参参参数数数数、地地地地理理理理信信信信息息息息进进行行集集成成,构构成成完完整整的的自自动动化化管管理理系系统统,实实现现配配电电系系统统正正常常运运行行及及事事故故情情况况下下的的监监测测、保保护护、控控制制和和配配电电管管理理。它它是是实实时时的的配配电电自自动动化化与与配电管理系统配电管理系统集成为一体的系统。集成为一体的系统。摘自:摘自:DL/T 814-2002DL/T 814-2002配电自动化系统功能规范配电自动化系统功能规范配电自动化范围配电自动化范围n n配电自动化涉及的范配电自动化
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- 调度 自动化 概述 课件
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