1、电力自动化系统概述
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• VQC • 小电流接地选线
相关基本概念
• DMS • FTU • TTU • MEMS • HAN • 电动汽车使能系统 • AMI • IEMS • 智能电网
1、变电站自动化
（计算机技术＋变电站系统或设备） || （通信和网络技术＋变电站系统或设备）|| （其它各种新技术＋变电站系统或设备） ＝变电站自动化 变电站自动化是基于微机的变电站二次系统
8、EMS
• Energy Management System • EMS是调度自动化系统的较高级形式 • 实现SCADA＋AGC＋EDU＋安全分析等高
级功能
9、EEMS
• Extend EMS • 适应电力市场需求的EMS
10、RTU
• 在发电厂、变电所内按远动规约完成远动 数据采集、处理、发送、接收以及输出执 行等功能的设备称为远动终端（Remote Terminal Unit，即 RTU）
警处理、事件顺序记录、数据计算、事故 追忆等功能
7、调度自动化系统
• 调度自动化系统借助远动系统收集各个发 电厂和变电所得信息，如开关状态、线路 潮流等，经过调度分析与决策，对电力系 统实施控制和调整，控制和调整命令经过 远动系统下送执行
• 职能：控制整个电力系统的运行方式，使 电力系统在正常状态下能满足安全、优质 和经济地向用户供电的要求；在缺电状态 下做好负荷管理；在异常和事故状态下迅 速恢复正常供电
• WMS 工作管理系统 • LCM 负荷监控与管理 • AMR 远程抄表与计费
自动化
• FM 设备管理 • CIS用户信息系统 • OMS 停电管理系统 • DTS 调度培训仿真系
统
电力系统自动化技术发展
机械式、步 点式：如步 点式远动、 液压式调速 器
模拟电子式： 如模拟式同期 装置、模拟式 励磁装置
• 遥调，又称远程整定（Teleadjusting），是指对 具有不少于两个设定值的运行设备进行远程操作
12、遥视
• 利用音频技术、视频技术或其它安防技术 实现对变电站运行环境的监控
13、事件顺序记录
• SOE、SER • 按照时间顺序记录事故、故障和异常的发
生情况 • 对远动主站而言，事件顺序记录特指保护
分区分层海量数据采集综合 直接监测关键/重要负荷？
配电网相关基本概念
• DMS • FTU • TTU • MEMS • HAN • 电动汽车使能系统 • AMI • IEMS
配电自动化相关概念
• DMS 配电管理系统 • DAS 配电自动化系统 • GIS 地理信息系统 • DSM 需求侧管理 • FA 馈线自动化 • FTU 馈线终端 • TTU变压器终端 • DTU 配电站终端
跳闸及其相关信息 • 由于对时的原因，事件顺序记录在站内应
用较好，但站间的应用效果很差
14、事故追忆
• 记录断路器事故跳闸前后一段时间内模拟 量的有效值变化过程
• 有的系统可以每周波记录一次有效值；有 的系统等间隔记录一次有效值
• 由于CT饱和特性的限制，事故追忆仅仅具 有参考价值
15、故障录波
自动化 • 对于35kV及以上变电站，实现无人值守必
须有较强的自动化技术支撑 • 无人值班不等于无人值守
变电站自动化与无人值班、无人值 守的关系
• 变电站无人值班是一种管理模式，而变电 站自动化则是指变电站自动装置和系统， 综合自动化不过是其中一种新型的自动化 系统而已
• 变电站自动化是无人值班变电站可靠的技 术支撑和物质基础，两者的目标都是为了 提高供电可靠性和电力工业效益
计算机网络和通
信：如变电站综
单台计算机：如 基于单片机、 ARM、DSP的 各种测控装置、 励磁装置、调速
合自动化系统、 水电站综合自动 化系统、电厂 DCS、EMS、 DMS等
装置、Fra Baidu bibliotek期装置、
在线监测仪、变
电站五合一装置
等
网格、云：正 在研究阶段
电力系统自动化技术发展
局部可观、 不可控：如 变电站监视 系统
或设备
2、变电站综合自动化
• 变电站综合自动化系统是将变电站的二次 设备（包括控制、信号、测量、保护、自 动装置、远动等）利用计算机技术、现代 通信技术，通过功能组合和优化设计，对 变电站执行自动监视、测量、控制和调整 的一种综合性的自动化系统
• 特点：功能综合化；设备、操作、监视微 机化；结构分层分布化；通信网络化光纤 化；运行管理智能化
• 不存在固定的依赖和前提关系
5、数字化变电站
• 变电站自动化的一种形式 • 技术特征：电子式互感器+IEC61850+网络
通信
6、SCADA
• Supervisory Control And Data Acquisition • 就是通常意义下的“监控系统” • 实现数据采集、信息显示、监视控制、告
• EMS：四遥、安全分析、AGC、AVC、管理、稳 控系统孤岛、PMU系统孤岛。主要通信信道为光 纤网络或E1
• 变电站综合自动化系统：四遥、遥视系统（变电 站生产辅助系统）孤岛、管理
• 电厂DCS：电厂动力部分SCADA、管理 • 电厂电气自动化系统：电厂电气部分SCADA，不
完整的四遥（厂网分离）
电力自动化系统概述
罗毅 华中科技大学电气与电子工程学院
luoyee@mail.hust.edu.cn
相关基本概念
• 变电站自动化 • 变电站综合自动化 • 无人值班 • 无人值守 • 数字化变电站 • SCADA • 调度自动化系统 • EMS • EEMS
• RTU • 四遥 • 遥视 • 事件顺序记录 • 事故追忆 • 故障录波
• 记录断路器事故跳闸前后一段时间内电压、 电流、频率等模拟量的故障波形（动态）
• 有相关的国家标准
16、VQC
• 电压无功控制 • 实现变电站或局部电网的补偿设备自动投
切或调整，以及变压器分接头的自动调整
17、小电流接地选线
• 在小电流接地系统中，如果发生单相接地 故障，可以自动判断是哪回线路发生了单 相接地
特定对象的 定制自动化 设备：如变 电站五合一 装置
通用自动化 设备组态： 如间隔按照 功能要求选 用通用保护 设备、测控 设备等组态
通用自动化设 备点表定义： 如遥测点表、 遥信点表、遥 控点表、遥调 点表等
自动化设备间 互操作性：如
基于IEC 61850的数字 化变电站
自动化设备 即插即用
典型电力自动化系统及其现状
单体设备监控： 如在线监测设 备，励磁装置、 调速装置、同 期装置
局部可观、可 控：如变电站 综合自动化系 统
全局可观、
全局可观、局 部可控：如二 遥功能的调度 自动化系统、 二遥功能的配
可控：如稳 控系统、负 控系统、 EMS、DMS、 智能电网
电自动化系统、
远程抄表系统、
配变监视系统
电力系统自动化技术发展
3、无人值班
• 变电站无固定值班人员在当地进行日常监 视与操作
• 是一种管理上的概念 • 实现无人值班不一定要求实现变电站综合
自动化 • 对于35kV及以上变电站，对变电站一次系
统和综合自动化技术提出了较高技术要求
4、无人值守
• 变电站既无固定值班人员、又无留守人员 • 是一种管理上的概念 • 实现无人值守不一定需要实现变电站综合
典型电力自动化系统现状
• DMS完整实现少，多数地区部分实现DAS、馈线 自动化系统、配变监测系统。混合通信信道
• 远程抄表系统孤岛 • 负荷控制系统逐步被EMS、DMS取代
35kV
110kV
220kV
部分 电
力系统 异步可 观性、 可控。
同步观 测能力 弱
10kV 220V
500kV
消除 重要 负荷 的监 测盲 点!
11、四遥
• 遥测，又称远程测量（Telemetering），是指运 用远程通信技术传送被测参量的测量值
• 遥信，又称远程信号（Telesignal、 Teleindication），是对状态信息的远程监视
• 遥控，又称远程切换（Teleswitching），是指对 具有两个确定状态的运行设备所进行的远程操作
相关基本概念
• DMS • FTU • TTU • MEMS • HAN • 电动汽车使能系统 • AMI • IEMS • 智能电网
1、变电站自动化
（计算机技术＋变电站系统或设备） || （通信和网络技术＋变电站系统或设备）|| （其它各种新技术＋变电站系统或设备） ＝变电站自动化 变电站自动化是基于微机的变电站二次系统
8、EMS
• Energy Management System • EMS是调度自动化系统的较高级形式 • 实现SCADA＋AGC＋EDU＋安全分析等高
级功能
9、EEMS
• Extend EMS • 适应电力市场需求的EMS
10、RTU
• 在发电厂、变电所内按远动规约完成远动 数据采集、处理、发送、接收以及输出执 行等功能的设备称为远动终端（Remote Terminal Unit，即 RTU）
警处理、事件顺序记录、数据计算、事故 追忆等功能
7、调度自动化系统
• 调度自动化系统借助远动系统收集各个发 电厂和变电所得信息，如开关状态、线路 潮流等，经过调度分析与决策，对电力系 统实施控制和调整，控制和调整命令经过 远动系统下送执行
• 职能：控制整个电力系统的运行方式，使 电力系统在正常状态下能满足安全、优质 和经济地向用户供电的要求；在缺电状态 下做好负荷管理；在异常和事故状态下迅 速恢复正常供电
• WMS 工作管理系统 • LCM 负荷监控与管理 • AMR 远程抄表与计费
自动化
• FM 设备管理 • CIS用户信息系统 • OMS 停电管理系统 • DTS 调度培训仿真系
统
电力系统自动化技术发展
机械式、步 点式：如步 点式远动、 液压式调速 器
模拟电子式： 如模拟式同期 装置、模拟式 励磁装置
• 遥调，又称远程整定（Teleadjusting），是指对 具有不少于两个设定值的运行设备进行远程操作
12、遥视
• 利用音频技术、视频技术或其它安防技术 实现对变电站运行环境的监控
13、事件顺序记录
• SOE、SER • 按照时间顺序记录事故、故障和异常的发
生情况 • 对远动主站而言，事件顺序记录特指保护
分区分层海量数据采集综合 直接监测关键/重要负荷？
配电网相关基本概念
• DMS • FTU • TTU • MEMS • HAN • 电动汽车使能系统 • AMI • IEMS
配电自动化相关概念
• DMS 配电管理系统 • DAS 配电自动化系统 • GIS 地理信息系统 • DSM 需求侧管理 • FA 馈线自动化 • FTU 馈线终端 • TTU变压器终端 • DTU 配电站终端
跳闸及其相关信息 • 由于对时的原因，事件顺序记录在站内应
用较好，但站间的应用效果很差
14、事故追忆
• 记录断路器事故跳闸前后一段时间内模拟 量的有效值变化过程
• 有的系统可以每周波记录一次有效值；有 的系统等间隔记录一次有效值
• 由于CT饱和特性的限制，事故追忆仅仅具 有参考价值
15、故障录波
自动化 • 对于35kV及以上变电站，实现无人值守必
须有较强的自动化技术支撑 • 无人值班不等于无人值守
变电站自动化与无人值班、无人值 守的关系
• 变电站无人值班是一种管理模式，而变电 站自动化则是指变电站自动装置和系统， 综合自动化不过是其中一种新型的自动化 系统而已
• 变电站自动化是无人值班变电站可靠的技 术支撑和物质基础，两者的目标都是为了 提高供电可靠性和电力工业效益
计算机网络和通
信：如变电站综
单台计算机：如 基于单片机、 ARM、DSP的 各种测控装置、 励磁装置、调速
合自动化系统、 水电站综合自动 化系统、电厂 DCS、EMS、 DMS等
装置、Fra Baidu bibliotek期装置、
在线监测仪、变
电站五合一装置
等
网格、云：正 在研究阶段
电力系统自动化技术发展
局部可观、 不可控：如 变电站监视 系统
或设备
2、变电站综合自动化
• 变电站综合自动化系统是将变电站的二次 设备（包括控制、信号、测量、保护、自 动装置、远动等）利用计算机技术、现代 通信技术，通过功能组合和优化设计，对 变电站执行自动监视、测量、控制和调整 的一种综合性的自动化系统
• 特点：功能综合化；设备、操作、监视微 机化；结构分层分布化；通信网络化光纤 化；运行管理智能化
• 不存在固定的依赖和前提关系
5、数字化变电站
• 变电站自动化的一种形式 • 技术特征：电子式互感器+IEC61850+网络
通信
6、SCADA
• Supervisory Control And Data Acquisition • 就是通常意义下的“监控系统” • 实现数据采集、信息显示、监视控制、告
• EMS：四遥、安全分析、AGC、AVC、管理、稳 控系统孤岛、PMU系统孤岛。主要通信信道为光 纤网络或E1
• 变电站综合自动化系统：四遥、遥视系统（变电 站生产辅助系统）孤岛、管理
• 电厂DCS：电厂动力部分SCADA、管理 • 电厂电气自动化系统：电厂电气部分SCADA，不
完整的四遥（厂网分离）
电力自动化系统概述
罗毅 华中科技大学电气与电子工程学院
luoyee@mail.hust.edu.cn
相关基本概念
• 变电站自动化 • 变电站综合自动化 • 无人值班 • 无人值守 • 数字化变电站 • SCADA • 调度自动化系统 • EMS • EEMS
• RTU • 四遥 • 遥视 • 事件顺序记录 • 事故追忆 • 故障录波
• 记录断路器事故跳闸前后一段时间内电压、 电流、频率等模拟量的故障波形（动态）
• 有相关的国家标准
16、VQC
• 电压无功控制 • 实现变电站或局部电网的补偿设备自动投
切或调整，以及变压器分接头的自动调整
17、小电流接地选线
• 在小电流接地系统中，如果发生单相接地 故障，可以自动判断是哪回线路发生了单 相接地
特定对象的 定制自动化 设备：如变 电站五合一 装置
通用自动化 设备组态： 如间隔按照 功能要求选 用通用保护 设备、测控 设备等组态
通用自动化设 备点表定义： 如遥测点表、 遥信点表、遥 控点表、遥调 点表等
自动化设备间 互操作性：如
基于IEC 61850的数字 化变电站
自动化设备 即插即用
典型电力自动化系统及其现状
单体设备监控： 如在线监测设 备，励磁装置、 调速装置、同 期装置
局部可观、可 控：如变电站 综合自动化系 统
全局可观、
全局可观、局 部可控：如二 遥功能的调度 自动化系统、 二遥功能的配
可控：如稳 控系统、负 控系统、 EMS、DMS、 智能电网
电自动化系统、
远程抄表系统、
配变监视系统
电力系统自动化技术发展
3、无人值班
• 变电站无固定值班人员在当地进行日常监 视与操作
• 是一种管理上的概念 • 实现无人值班不一定要求实现变电站综合
自动化 • 对于35kV及以上变电站，对变电站一次系
统和综合自动化技术提出了较高技术要求
4、无人值守
• 变电站既无固定值班人员、又无留守人员 • 是一种管理上的概念 • 实现无人值守不一定需要实现变电站综合
典型电力自动化系统现状
• DMS完整实现少，多数地区部分实现DAS、馈线 自动化系统、配变监测系统。混合通信信道
• 远程抄表系统孤岛 • 负荷控制系统逐步被EMS、DMS取代
35kV
110kV
220kV
部分 电
力系统 异步可 观性、 可控。
同步观 测能力 弱
10kV 220V
500kV
消除 重要 负荷 的监 测盲 点!
11、四遥
• 遥测，又称远程测量（Telemetering），是指运 用远程通信技术传送被测参量的测量值
• 遥信，又称远程信号（Telesignal、 Teleindication），是对状态信息的远程监视
• 遥控，又称远程切换（Teleswitching），是指对 具有两个确定状态的运行设备所进行的远程操作