North China Electric Power University第十六讲 电网监控与调度自动化第一章 电网监控与调度自动化概述2024/7/192华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件第一节 电力系统运行及监控与调度自动化电力系统运行状态电网监控与调度自动化在电力系统中的地位和作用电力系统的分层控制调度自动化系统及数据网络的安全防护2024/7/193华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件电力系统运行状态正常运行状态警戒状态紧急状态系统崩溃恢复状态2024/7/194华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件正常运行状态(满足负荷要求，有一定的安全储备)警戒状态(预防性控制)恢复状态(重新并列)恢复对用户供电紧急状态(紧急控制)系统崩溃(切机、切负荷、断开线路)储备系数减小或干扰频率增大由于外界干扰使电压频率潮流越限解列安全不安全危险系统解列2024/7/195华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件电网监控与调度自动化在电力系统中的地位和作用l信息就地处理系统继电保护、低频减载、励磁自动调节系统l信息集中处理系统RTU、SCADA、EMS两者互相两者互相补充，不能相互替代充，不能相互替代2024/7/196华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件电力系统的分层控制五级分层调度管理国家调度控制中心国调大区电网调度控制中心网调省电网调度控制中心省调地市电网调度控制中心地调l调度基本原则：统一一调度，分度，分级管理，分管理，分层控制控制县级电网调度控制中心县调2024/7/197华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件国调县调网调省调地(市)调枢纽变电站、换流站枢纽变电站、换流站变电站变电站变电站特大型电厂直属电厂省属电厂市属电厂县属电厂l 收集各大区网省网信息，监视重要监测点运行工况并统计分析制作报表l进行大区互联系统的各种计算，校核计算结果正确性并向下传达l处理有关信息，参与规划及各种指标制定和审查，做中、长期安全经济运行分析负责跨省网的超高压线路安全运行，按规定的发用电计划及监控原则进行管理，提高电能质量和运行水平网调的具体任务包括1.实现电网的数据采集和监控、经济调度以及有实用效益的安全分析2.进行负荷预计，制定开停机计划和水火电经济调度的日分配计划，闭环或开环的指导自动发电控制3.省(市)间和有关大区电网的供/受电量计划编制和分析4.进行潮流、稳定、短路电流及离线或在线的经济运行分析计算，通过计算机数据通信校核各种分析计算结果的正确性并上报、下传。5.进行大区电网继电保护定值计算及其调整试验6.大区电网中系统性事故的处理7.大区电网系统性的检修计划安排。8.统计、报表及其它业务华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件国调县调网调省调地(市)调枢纽变电站、换流站枢纽变电站、换流站变电站变电站变电站特大型电厂直属电厂省属电厂市属电厂县属电厂负责省内电网的安全运行监控、操作、事故处理和无功/电压调整,并按照规定的发电计划及监控原则进行管理，提高电能质量和运行水平1.实现电网的数据采集和监控、经济调度以及有实用效益的安全分析2.进行负荷预测，负责省网的安全运行，编制省网的运行方式，制定开停机计划和水火电经济调度的日分配计划和设备检修计划并下发，闭环或开环的指导自动发电控制。3.地区间和有关省网的供/受电量计划编制和分析4.进行潮流、稳定、短路电流及离线或在线的经济运行分析计算，通过计算机数据通信校核各种分析计算结果的正确性并上报、下传。华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件国调县调网调省调地(市)调枢纽变电站、换流站枢纽变电站、换流站变电站变电站变电站特大型电厂直属电厂省属电厂市属电厂县属电厂负责区内的运行监视，遥控、遥调操作、事故处理和无功/电压调整，与省调和县调交换实时信息。负责所辖地区的用电负荷管理及负荷控制监控110KV以下等级电网1.指挥系统的运行和倒闸操作。2.充分发挥本系统的发供电设备能力，保证系统的安全运行和对用户的连续供电。3.合理安排运行方式，在保证电能质量的前提下，使本系统在最佳方式下运行华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件电网调度的基本原则统一一调度度分分级管理管理分分层控制控制2024/7/1911华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件调度自动化系统的发展1 早期早期阶段段2 远动技技术的的应用用3 以以计算机技算机技术为基基础的的调度自度自动化技化技术应用用4 调度自度自动化系化系统数据网数据网络的建立的建立2024/7/1912华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件世界上典型的调度管理模式l统一一电网，网，统一一调度度u我国和世界上主要国家我国和世界上主要国家电网的网的组织形式形式l联合合电网，网，统一一调度度uPJM公司的公司的组织形式形式l联合合电网，网，联合合调度度u北美等少数地区的北美等少数地区的组织形式形式2024/7/1913华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件第二节 电网监控与调度自动化系统的结构及功能自自动化系化系统的的结构构电网网监控与控与调度自度自动化系化系统的基本功能的基本功能电网网监控与控与调度自度自动化系化系统又称又称为信息集中信息集中处理的自理的自动化系化系统，可以通，可以通过设置在各置在各发电厂和厂和变电站的站的远动终端（端（RTU）采集）采集电网运行的网运行的实时信息，信息，对电网的运网的运行状行状态进行安全性分析、行安全性分析、负荷荷预测以及自以及自动发电控制、控制、经济调度控制等。度控制等。2024/7/1914华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件第二节 电网监控与调度自动化系统的结构及功能电力系力系统调度的主要任度的主要任务：（1）保）保证供供电的的优良良质量量保保证有功功率与无功功率的平衡，使系有功功率与无功功率的平衡，使系统频率和各率和各母母线电压保持在保持在额定定值附近。附近。合理的系合理的系统运行方式安排，运行方式安排，对发电机、机、线路及其他路及其他设备的合理的合理检修修计划。划。（2）保）保证系系统运行的运行的经济性性合理的合理的调度方案。考度方案。考虑系系统全局，保全局，保证必要的安全必要的安全水平，合理安排水平，合理安排备用容量分布，确定主要机用容量分布，确定主要机组的出的出力范力范围。2024/7/1915华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件North China Electric Power Universitypage16电力系力系统调度的主要任度的主要任务：（3）保）保证较高的安全水平高的安全水平-选用具有足用具有足够的承受事的承受事故冲故冲击能力的运行方式能力的运行方式采用采用预想事故的方法，想事故的方法，对于一个正在运行的系于一个正在运行的系统根根据据规定定预想几个事故，然后想几个事故，然后进行分析行分析计算，如果事算，如果事故后果故后果严重重则应选用其他的运行方式。用其他的运行方式。（4）保）保证提供提供强有力的事故有力的事故处理措施理措施调度人度人员采用采用强有力的事故有力的事故处理措施，理措施，调度整个系度整个系统，使，使对用用户的供的供电尽快恢复。尽快恢复。2024/7/1916华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件调度自动化系统的结构和功能电网网调度自度自动化系化系统：包括控制中心、主站系：包括控制中心、主站系统、厂、厂站端站端(RTU)和信息通道四大部分。和信息通道四大部分。根据所完成功能的不同，可以将此系根据所完成功能的不同，可以将此系统划分划分为信息采信息采集和集和执行子系行子系统、信息、信息传输子系子系统、信息、信息处理子系理子系统和人机和人机联系子系系子系统。 主要功能包括：数据采集和控制（主要功能包括：数据采集和控制（SCADA）、）、发电自自动控制（控制（AGC）、）、经济调度运行（度运行（EDC）、）、电网静网静态安全分析（安全分析（SA）以及）以及调度度员培培训模模拟（DTS）在内的）在内的能量管理系能量管理系统。2024/7/1917华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件自动化系统的结构信息采集和命令信息采集和命令执行系行系统(RTU)信息信息传输子系子系统信息的采集信息的采集处理和控制子系理和控制子系统人机人机联系子系系子系统2024/7/1918华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件自动化系统的结构2024/7/1919华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件远动终端RTU“四遥四遥”功能功能1 遥遥测：远程程测量。采集并量。采集并传送运行参数，包括各种送运行参数，包括各种电气量和气量和负荷潮流等。荷潮流等。2 遥信：遥信：远程信号。采集并程信号。采集并传送各种保送各种保护和开关量和开关量信息信息3 遥控：遥控：远程控制。接受并程控制。接受并执行遥控命令，主要是分行遥控命令，主要是分合合闸4 遥遥调：远程程调节。接受并。接受并执行遥行遥调命令，命令，调节发电机机输出功率出功率2024/7/1920华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件信息传输子系统模模拟传输系系统数字数字传输系系统2024/7/1921华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件调度自动化系统的结构2024/7/1922华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件二、电网调度自动化系统的基本功能l能量管理系能量管理系统(EMS)u数据采集和数据采集和监控控(SCADA)u自自动发电控制控制(AGC)和和经济调度控制度控制(EDC)u电力系力系统状状态估估计(State Estimator)u安全分析安全分析(Security Analysis)u调度度员模模拟培培训系系统(DTS)电网网调度自度自动化必化必须具有具有2个功能：个功能：（1）电力系力系统监控系控系统（SCADA）（2）具有）具有协调功能功能电网网调度自度自动化系化系统也称也称为能量管理系能量管理系统（EMS）2024/7/1923华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件l变电站自站自动化化(综自站自站)l配配电网管理系网管理系统(DMS)uDA，GIS，配，配电网重构，网重构，MIS，DSM需方管理需方管理2024/7/1924华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件复习题1.电力系统运行状态有几种，各种运行状态的特征是什么？相互是如何转换的。2.电力系统控制如何分层，为什么要实行统一调度。3.调度自动化系统有哪些子系统组成？各完成什么任务？4.调度自动化系统的功能有哪些？对应的分析与控制对象是什么？2024/7/1925华电电力系统自动化第华电电力系统自动化第14讲电网监控与调度自动讲电网监控与调度自动化课件化课件