电力系统调度自动化PPT课件
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电力系统调度自动化课件
电力系统调度自动化课件电力系统调度自动化课件一、引言电力系统调度自动化是保障电力安全、稳定和经济运行的关键技术手段。
随着电网规模的不断扩大和复杂度的增加，电力系统调度自动化的需求也日益增长。
本文将详细介绍电力系统调度自动化的概念、技术、应用及发展前景。
二、电力系统调度自动化概述电力系统调度自动化是一种集信息采集、数据处理、监控、安全保障和紧急控制于一体的技术。
它主要负责监视和控制电力系统的运行，确保电力系统的安全、稳定和经济运行。
调度自动化通过对电力系统的运行状态进行实时监测，及时发现和解决电力系统中的问题，并为电力系统的优化运行提供支持。
三、电力系统调度自动化技术1.信息采集技术：通过各种传感器、测量设备和数据采集系统，获取电力系统的实时运行数据，为调度决策提供数据支持。
2.数据处理技术：对采集到的数据进行处理、分析和存储，提取出有价值的信息，为调度决策提供依据。
3.监控技术：通过各种监控设备和技术手段，对电力系统的运行状态进行实时监测，及时发现和处理异常情况。
4.安全保障技术：通过各种安全防护设备和措施，保障电力系统的安全稳定运行，防止因安全问题导致的停电和设备损坏。
5.紧急控制技术：在发生紧急情况时，能够迅速采取有效的控制措施，防止事态扩大，降低事故损失。
四、电力系统调度自动化应用电力系统调度自动化在电力系统的各个环节都有广泛应用。
在发电厂，调度自动化系统可以实现对发电机组的监控和控制，提高发电效率和经济性。
在输电系统，调度自动化系统可以实现对输电线路和设备的监控，保障输电的稳定和安全。
在配电环节，调度自动化系统可以实现对配电网的优化运行，提高供电质量和可靠性。
此外，调度自动化系统还可以为电力系统的调度决策提供数据支持，为电力市场的运营提供技术保障。
五、电力系统调度自动化发展前景随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，电力系统调度自动化将迎来更加广阔的发展空间。
未来，调度自动化系统将更加智能化、自适应和高效化，能够更好地适应电力系统的复杂性和不确定性。
《电力系统自动化》PPT课件
01
馈线自动化
对配电网中的馈线进行实时监测和控制，实现馈线故障的快速定位和隔
离，恢复非故障区域的供电。
02
配电管理系统（DMS）
对配电网进行实时监测、控制和优化管理，提高配电网的供电可靠性和
经济性。
03
分布式电源接入与微电网技术
应用于分布式电源接入和微电网领域，实现分布式电源的自动控制和优
化运行，提高能源利用效率。
能源互联网
构建基于大数据的能源互联网平台，实现能源的 优化配置和共享。
5G通信技术在电力系统自动化中的应用
实时数据传输
5G通信技术的高带宽和低时延特性，使得电力系统能够实现实时数 据传输和监控。
远程控制与操作
通过5G通信技术，实现对电力设备的远程控制和操作，提高系统的 可靠性和安全性。
智能化电网
结合5G通信技术和人工智能技术，构建智能化电网，实现电力系统的 自适应和自学习。
自动化调度系统可以根据实时数据进行电网优化调度，提高电力输送效率和供电质 量。
自动化管理系统可以实现电力设备的状态监测和预防性维护，避免设备故障对系统 运行的影响。
面临的挑战与问题
电力系统自动化需要高度的技术支持和资金投入，对于一些经济相对落后的地区来说，实现 难度较大。
自动化控制系统的复杂性和安全性问题也需要得到充分考虑和解决，以避免出现系统崩溃或 数据泄露等安全问题。
未来电力系统自动化的展望
完全自动化
未来电力系统将实现完全自动化，从发电、输电 到配电等各个环节都将实现自动化运行和管理。
绿色能源融合
未来电力系统将更加注重绿色能源的融合和利用 ，如风能、太阳能等可再生能源将更多地接入电 力系统。同时，电动汽车等新型负荷也将成为电 力系统的重要组成部分。
调度自动化系统介绍PPT课件(PPT47页)
调度自动化功能简介
电网调度自动化功能分低、中、高三档 低档：SCADA 中档：SCADA+AGC/EDC 高档：SCADA+AGC/EDC+SA(总称EMS) 网、省两级调度自动化系统应根据调度职责范围逐步实现
以下总体功能：数据采集和监控，自动发电控制和经济调 度，实用安全分析，计算机通信。
安全监控(SCADA)是指信息收集、处理和控制的自动 化系统，通过人机系统的屏幕显示(CRT)和调度模拟 盘，对电网运行进行在线的安全监视，并有越限告警、 记录、打印制表、事故追忆、本系统自检，远动通道 状态的监测等功能。对电网中重要断路器进行遥控， 对变压器分接头、调相机及电容器等无功功率补偿设 备进行自动调节或投切，实现电压监控。
EDC 经济调度控制, 用以确定最经济的发电调度以满足给定的负荷水平。 SA 安全分析 VQC 电压无功控制
主网系统
调度员工作站
大屏幕 模拟 投影 屏
SCADA服务器
HIS服务器
磁盘 阵列
PAS服务器
打印机
骨干交换机
报表工 维护工 作站 作站
前置服务器
网络 GPS
① 2台SCADA服务器用于完成数据的接收，规约的解释，SCADA计算和越限、 变位处理等。
控制系统 PAS(Power Advance Software)电力系统基本应用和电力高级应用软件 AGC 自动发电控制,它是能量管理系统（EMS）的重要组成部分。按电网
高度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组，通过电厂或机组的 自动控制调节装置，实现对发电机功率的自动控制。。
DTS(Dispatcher Training Simulator System )调度员培训仿真系统 MIS(Management Information System)管理信息系统 DMIS(Management Information System)调度管理信息系统
调度自动化系统基础知识课件
调度自动化系统的安全与可
04
靠性
调度自动化系统的安全防护
01
02
03
物理安全防护
确保调度自动化系统的硬 件设备和网络设施免受未 经授权的访问和破坏。
网络安全防护
通过防火墙、入侵检测系 统等手段，防止恶意攻击 和网络入侵。
数据安全防护
采用加密技术、数据备份 和恢复机制，保护数据的 安全性和完整性。
02
网络技术
现代调度自动化系统通常基于计算机网络技术， 实现数据的共享和远程访问。
实时数据处理技术
数据采集
调度自动化系统需要具备实时数据采集能力，从 各种传感器和设备中获取数据。
数据处理
对采集到的实时数据进行处理，包括数据清洗、 转换和聚合等操作，以满足调度决策的需求。
人工智能与机器学习在调度自动化中的应用
时性和可靠性。
效果评估
03
升级后系统运行稳定，提高了电网公司的调度效率和供电质量
。
国际先进的调度自动化系统介绍
01
典型案例
介绍国际上先进的调度自动化系 统，如美国的PJM和欧洲的 ENTSO-E。
技术特点
02
03
发展趋势
分析这些系统的数据采集与处理 、自动控制和决策支持等技术特 点。
探讨调度自动化系统未来的发展 趋势，如云计算、大数据和人工 智能技术的应用。
预测模型
利用人工智能和机器学习技术，构建 预测模型，对未来的能源需求、设备 运行状态等进行预测。
优Hale Waihona Puke 算法通过人工智能和机器学习算法，优化 调度决策，提高能源利用效率和系统 运行稳定性。
大数据处理与分析技术
数据存储
调度自动化系统需要处理大量数据，因此需要具备高效 的数据存储和管理技术。
电力系统调度自动化(ppt 106页)
传输中发生错误的码元
误码率
数据经传输后发生错误的码元数与总传输码元数之比， 称为误码率。在电网远动通信中，一般要求误码率应 小于10－5数量级
误码率与线路质量、干扰大小等因素有关，为了减小 误码率，要采用各种检错、纠错的措施加以保护。
29
差错控制
在信息传送过程常会出现各种干扰，使所传输的信号码 元发生差错，如某位1变成0或0变成1；
狭义信道也称传输媒体，分为有线和无线两类。架空 线、同轴电缆等属前者，电磁波自由传输空间属后者。
广义信道包括调制信道和编码信道。当前常用的载波 属调制信道，微波属编码信道。
32
常见传输媒介
电力线载波，30～500kHz高频信号 微波，2～13GHz高频信号 光纤，500MHz以上带宽 卫星 电话线
13
SCADA在调度系统中的位置
电力系统
电力系统
SCADA
SCADA系统平台
Actual
快照
在线闭环控制
AVC
AGC
Fixed Accurate
状态估计
在线开环控制
操作控制
拷贝
simulation
数据流分类
离线分析和规划
电力系统调度计划、 模拟和培训
SCADA是调度的“眼”和“手” 控制任务分类
培训模式
1876年，贝尔（Bell）发明电话；
1876年，马可尼、波波夫发明无线电报； 1907年，电子管的发明促使通信技术迅速发展； 1918年，调幅广播和超外差收音机问世； 1930年代，调制理论和多路复用技术取得重大进
展，调频广播和电视先后开通；
25
通信系统基本组成
信源、信宿； 信道：有线、无线； 发信设备； 收信设备；
误码率
数据经传输后发生错误的码元数与总传输码元数之比， 称为误码率。在电网远动通信中，一般要求误码率应 小于10－5数量级
误码率与线路质量、干扰大小等因素有关，为了减小 误码率，要采用各种检错、纠错的措施加以保护。
29
差错控制
在信息传送过程常会出现各种干扰，使所传输的信号码 元发生差错，如某位1变成0或0变成1；
狭义信道也称传输媒体，分为有线和无线两类。架空 线、同轴电缆等属前者，电磁波自由传输空间属后者。
广义信道包括调制信道和编码信道。当前常用的载波 属调制信道，微波属编码信道。
32
常见传输媒介
电力线载波，30～500kHz高频信号 微波，2～13GHz高频信号 光纤，500MHz以上带宽 卫星 电话线
13
SCADA在调度系统中的位置
电力系统
电力系统
SCADA
SCADA系统平台
Actual
快照
在线闭环控制
AVC
AGC
Fixed Accurate
状态估计
在线开环控制
操作控制
拷贝
simulation
数据流分类
离线分析和规划
电力系统调度计划、 模拟和培训
SCADA是调度的“眼”和“手” 控制任务分类
培训模式
1876年，贝尔（Bell）发明电话；
1876年，马可尼、波波夫发明无线电报； 1907年，电子管的发明促使通信技术迅速发展； 1918年，调幅广播和超外差收音机问世； 1930年代，调制理论和多路复用技术取得重大进
展，调频广播和电视先后开通；
25
通信系统基本组成
信源、信宿； 信道：有线、无线； 发信设备； 收信设备；
电力系统调度自动化--ppt课件全文编辑修改
与调度通信 MODEM
打
印 键盘/显 屏幕显
机
示器
示器
RAM ROM 接口
接口 接口
接口
CPU
总线
接口
接口
接口
接口
接口
接口
A/D 模拟量
输入
状态量 输入
数字量 脉冲量 数字量
输入
输入
输出
D/A 模拟量
输出
模拟量 信号
状态量 信号
数字量 脉冲量
信号
信号
遥控 输出
ppt课件
单CPU结构RTU基本框图
遥调 输出
第五章 电力系统调度自动化
ppt课件
1
第五章 电力系统调度自动化
学习目的：
通过本章学习，掌握电力系统调度自动化的结构，掌 握调度自动化各部分的功能以及实现方法；了解电力系 统远动通信的原理及其实现。
重点：
电力系统调度自动化的结构及各部分功能的实现； 电力系统远动通信的原理及实现。
难点：电力系统调度自动化各部分的功能及其实现。
ppt课件
2
第五章 电力系统调度自动化
回顾：
1、电力系统调度的任务
控制整个电力系统的运行方式。
（1）保证供电的 质量优良 （2） 保证系统运行的经济性 （3） 保证较高的安全水平——选用具有足够的承受事故冲击能
力的运行方式。 （4）保证提供强有力的事故处理措施 2、电力系统调度自动化的任务
综合利用电子计算机、远动和远程通信技术，实现电力系 统调度管理自动化，有效的帮助电力系统调度员完成调度任务。
（3）电网调度自动化系统的快速发展阶段（20世纪80年代）
随着计算机技术、通信技术和网络技术的飞速发展，SCADA／EMS技
调度自动化主站(精)课件
调度自动化主站系统架构
系统硬件架构
01
02
03
服务器与存储设备
提供数据存储和计算服务 ，支持大规模实时数据处 理和存储。
输入输出设备
包括各类监控终端、打印 机、扫描仪等，实现人机 交互和数据输出。
网络设备
包括路由器、交换机等， 实现系统内部及与其他系 统的网络通信。
系统软件架构
操作系统
提供基础的系统服务和管理功能，如进程管理 、内存管理、文件系统等。
自动发电控制（ AGC）
负荷管理
网络分析
பைடு நூலகம்
调度自动化主站是电力系 统调度自动化的核心组成 部分，主要负责对电网运 行状态进行实时监控、分 析和控制。
实时采集电网运行数据， 监视电网运行状态，及时 发现异常。
根据电网运行状态和负荷 需求，自动调整发电机组 的出力，维持电网频率和 电压稳定。
根据电网负荷需求，对用 户进行负荷控制或需求响 应管理。
图形化界面技术
人机界面设计
提供直观、易用的图形化界面，方便调度员进行监视 、控制和操作。
动态展示
实时更新图形界面，反映电网运行状态和设备状态的 变化。
可视化分析
通过图形化界面进行可视化分析，帮助调度员快速发 现和解决问题。
数据库管理技术
数据模型设计
建立合理的数据模型，对调度自动化主站系 统中的数据进行有效组织和管理。
实施过程
效果评估
项目分阶段进行，确保数据迁移和系统整 合的顺利进行。
新系统投运后，提高了电力调度效率，降 低了运行成本，为地区经济发展提供了有 力支撑。
05
调度自动化主站的未来发展趋 势与挑战
调度自动化主站的未来发展趋势
1 2
系统硬件架构
01
02
03
服务器与存储设备
提供数据存储和计算服务 ，支持大规模实时数据处 理和存储。
输入输出设备
包括各类监控终端、打印 机、扫描仪等，实现人机 交互和数据输出。
网络设备
包括路由器、交换机等， 实现系统内部及与其他系 统的网络通信。
系统软件架构
操作系统
提供基础的系统服务和管理功能，如进程管理 、内存管理、文件系统等。
自动发电控制（ AGC）
负荷管理
网络分析
பைடு நூலகம்
调度自动化主站是电力系 统调度自动化的核心组成 部分，主要负责对电网运 行状态进行实时监控、分 析和控制。
实时采集电网运行数据， 监视电网运行状态，及时 发现异常。
根据电网运行状态和负荷 需求，自动调整发电机组 的出力，维持电网频率和 电压稳定。
根据电网负荷需求，对用 户进行负荷控制或需求响 应管理。
图形化界面技术
人机界面设计
提供直观、易用的图形化界面，方便调度员进行监视 、控制和操作。
动态展示
实时更新图形界面，反映电网运行状态和设备状态的 变化。
可视化分析
通过图形化界面进行可视化分析，帮助调度员快速发 现和解决问题。
数据库管理技术
数据模型设计
建立合理的数据模型，对调度自动化主站系 统中的数据进行有效组织和管理。
实施过程
效果评估
项目分阶段进行，确保数据迁移和系统整 合的顺利进行。
新系统投运后，提高了电力调度效率，降 低了运行成本，为地区经济发展提供了有 力支撑。
05
调度自动化主站的未来发展趋 势与挑战
调度自动化主站的未来发展趋势
1 2
电力系统调度自动化配电网自动化ppt课件
配电网自动化发展趋势及挑战
分布式能源接入
智能化故障诊断
随着分布式能源的不断发展，配电网自动化 需要实现对分布式能源的接入和管理，确保 电力系统的稳定运行。
配电网自动化将借助智能化技术，实现对配 电网故障的快速诊断和定位，提高故障处理 效率。
自动化巡检
通信技术挑战
配电网自动化将实现自动化巡检，通过无人 机、机器人等技术手段对配电网设备进行定 期巡检，确保设备的安全稳定运行。
调度自动化定义与目标
定义
调度自动化是指利用计算机、通信 和远动等技术，实现电力系统调度 运行管理的自动化、智能化。
目标
提高电力系统运行的可靠性、经济 性和效率，优化资源配置，减少停 电时间和范围，提升供电服务质量。
调度自动化发展历程
01
02
03
第一阶段
人工调度阶段，主要依赖 人工经验和电话通信进行 调度。
实现故障快速定位与隔离 配电网自动化具备故障自检和快速定位功能，能够在发生 故障时迅速隔离故障区域，缩小停电范围，为调度自动化 提供有力的技术支持。
优化资源配置 通过配电网自动化对设备状态和负荷情况的实时监测，调 度自动化可以更加合理地分配电力资源，提高电力系统的 经济效益和社会效益。
两者在电力系统中的协同作用
协调控制策略
基于配电网实时运行状态和分布式能源出力情况，制定协调控制策略， 实现源网荷储协同优化运行。
06
CATALOGUE
电力系统调度自动化与配电网自 动化发展趋势
调度自动化发展趋势及挑战
随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，调度自 动化将越来越智能化，能够实现对电力系统的更加精
准、高效的控制。
新能源接入与管理的挑战
调度自动化培训ppt课件
(3)、地区间和有关省网的供／受电量计划的编制和分析。 (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。
4、地区调度
负责区内运行监视，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。
1、统一调度
统一调度的涵义和内容主要是指： (1)、电网调度机构统一组织全网调度计划(或称电网运行
方式)的编制和执行，其中包括统一平衡和实施全网发电、 供电调度计划，统一平衡和安排全网主要发电、供电设备 的检修进度，统一安排全网的主接线方式，统一布置和落 实全网安全稳定措施等。 (2)、统一指挥全网的运行操作和事故处理。 (3)、统一布置和指挥全网的调峰、调频和调压。 (4)、统一协调和规定全网继电保护、安全自动装置、调 度自动化系统和调度通信系统的运行。 (5)、统一协调水电厂水库的合理运用。 (6)、按照规章制度统一协调有关电网运行的各种关系。 在形式上，统一调度表现为在调度业务上，下级调度必须 服从上级调度的指挥。
1.2.3以计算机技术为基础的调度自动 化技术的应用
将微机技术应用于远动技术后，远动技术发生了重大的变化，原来许 多不易实现的功能，采用微机技术后便迎刃而解。与常规远动相比， 微机远动功能强、体积小、可靠性高。如在微机远动终端上，可以方 便地完成事件顺序记录、主站与远动终端对时以及当地打印制表等功 能，在主站可以方便地实现1：N的接收以及转发等功能。
(1)、在线收集各大区电网和有关省网的信息，监视大区电网 的重要监测点工况及全国电网运行概况，并做统计分析和生 产报表。
(2)、进行大区互连系统的潮流、稳定、短路电流及经济运行 计算，通过计算机数据通ห้องสมุดไป่ตู้校核计算结果的正确性，并向下 传达。
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。
4、地区调度
负责区内运行监视，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。
1、统一调度
统一调度的涵义和内容主要是指： (1)、电网调度机构统一组织全网调度计划(或称电网运行
方式)的编制和执行，其中包括统一平衡和实施全网发电、 供电调度计划，统一平衡和安排全网主要发电、供电设备 的检修进度，统一安排全网的主接线方式，统一布置和落 实全网安全稳定措施等。 (2)、统一指挥全网的运行操作和事故处理。 (3)、统一布置和指挥全网的调峰、调频和调压。 (4)、统一协调和规定全网继电保护、安全自动装置、调 度自动化系统和调度通信系统的运行。 (5)、统一协调水电厂水库的合理运用。 (6)、按照规章制度统一协调有关电网运行的各种关系。 在形式上，统一调度表现为在调度业务上，下级调度必须 服从上级调度的指挥。
1.2.3以计算机技术为基础的调度自动 化技术的应用
将微机技术应用于远动技术后，远动技术发生了重大的变化，原来许 多不易实现的功能，采用微机技术后便迎刃而解。与常规远动相比， 微机远动功能强、体积小、可靠性高。如在微机远动终端上，可以方 便地完成事件顺序记录、主站与远动终端对时以及当地打印制表等功 能，在主站可以方便地实现1：N的接收以及转发等功能。
(1)、在线收集各大区电网和有关省网的信息，监视大区电网 的重要监测点工况及全国电网运行概况，并做统计分析和生 产报表。
(2)、进行大区互连系统的潮流、稳定、短路电流及经济运行 计算，通过计算机数据通ห้องสมุดไป่ตู้校核计算结果的正确性，并向下 传达。
《电网调度自动化》课件
数据网络
网络结构：包括主干网、区域网和终端设备 网络协议：采用TCP/IP协议，保证数据传输的稳定性和可靠性 数据传输：实现电网调度自动化系统的数据传输和交换 数据安全：采用加密技术，保证数据传输的安全性
电网调度自动化的技术原理
电力系统分析
电力系统：由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的整体
提高电网运行效率：通过自动化调度，可以实时监控电网运行状态，及时发现和处理问 题，提高电网运行效率。
保障电网安全稳定：自动化调度可以实时监控电网运行状态，及时发现和处理问题，保 障电网安全稳定。
提高电网经济性：自动化调度可以优化电网运行方式，降低电网运行成本，提高电网经济性。
提高电网智能化水平：自动化调度是电网智能化的重要手段，可以提高电网智能化水平， 实现电网智能化管理。
电网调度自动化的未来发展
人工智能在电网调度自动化的应用
智能预测：利 用人工智能技 术预测电网负 荷和发电量， 提高电网调度 的准确性和效
率
智能调度：利 用人工智能技 术实现电网调 度的自动化和 智能化，提高 电网运行的稳 定性和可靠性
智能监控：利 用人工智能技 术对电网设备 进行实时监控 和预警，及时 发现和处理电 网故障和异常
电网调度自动化的系统组成
硬件设备
主站系统：负责接收、处理和发送调度指令 子站系统：负责接收、处理和发送现场数据 通信网络：负责传输调度指令和现场数据 调度终端：负责显示调度指令和现场数据，并提供操作界面 现场设备：包括发电机、变压器、断路器等，负责执行调度指令
软件系统
调度自动化系统：负责电网调度自动化的核心系统 监控系统：实时监控电网运行状态，及时发现异常情况 调度决策支持系统：提供决策支持，帮助调度员做出最优决策 通信系统：实现电网调度自动化系统之间的信息传输和共享
电力系统调度自动化课件
一般我们把其中变压器、母线、断路器、隔离开关、电缆等传送和分配负荷的一次设 备及继电保护、自动化控制、直流系统等二次设备叫做变电站的主设备。其他如架构、建 筑等叫做变电站的辅助设备。
变电站可分为枢纽变电站、区域变电站和地区变电站，当枢纽变电站全站停电时，将 引起地区电网瓦解，造成大面积停电，严重时甚至影响整个电网的几个省、市的正常供电。
N-1准则？
判定电力系统安全性的一种准则。又称单一故障安全准则。按照这一准则,电力系统的N个元件 中的任一独立元件（发电机、输电线路、变压器等）发生故障而被切除后，应不造成因其他线路过 负荷跳闸而导致用户停电；不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。当这一准则不能满足时， 则要考虑采用增加发电机或输电线路等措施。
电力系统 电网
组成电力工业的发电及其动力系统、输电、变电、配电、用电设备，也包括 调相调压、限制短路电流、加强稳定等的辅助设施，以及继电保护、计量、调度 通信、远动和自动调控设备等所谓二次系统的种种设备的总和统称为电力系统， 它是按规定的技术和经济要求组成的，并将一次能源转换成电能输送和分配到用 户的一个统一系统。
电网中变电站的作用是什么?可分为哪几种?
电力系统通信网的任务是为电网生产运行、管理、基本建设等方面服务，主 要功能应满足调度电话、行政电话、电网自动化、继电保护、安全自动装置、计 算机联网、传真、图像传输等各种业务的需要。 电力系统通信网的子系统及作用为： （1）调度通信子系统，该系统为电网调度服务。 （2）数据通信子系统，这个系统为调度自动化，继电保护、安全自动装置、 计算机联网等各种数据传输提供通道。 （3）交换通信子系统，这个系统为电力生产、基建和管理部门之间的信息 交换服务。
持有功供需平衡和频率稳定，保持系统联络线的功率为规定 值。同时，在调节发电功率时，还要考虑按最经济原则 （EDC）分配各机组处理。 紧急状态下的频率控制
变电站可分为枢纽变电站、区域变电站和地区变电站，当枢纽变电站全站停电时，将 引起地区电网瓦解，造成大面积停电，严重时甚至影响整个电网的几个省、市的正常供电。
N-1准则？
判定电力系统安全性的一种准则。又称单一故障安全准则。按照这一准则,电力系统的N个元件 中的任一独立元件（发电机、输电线路、变压器等）发生故障而被切除后，应不造成因其他线路过 负荷跳闸而导致用户停电；不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。当这一准则不能满足时， 则要考虑采用增加发电机或输电线路等措施。
电力系统 电网
组成电力工业的发电及其动力系统、输电、变电、配电、用电设备，也包括 调相调压、限制短路电流、加强稳定等的辅助设施，以及继电保护、计量、调度 通信、远动和自动调控设备等所谓二次系统的种种设备的总和统称为电力系统， 它是按规定的技术和经济要求组成的，并将一次能源转换成电能输送和分配到用 户的一个统一系统。
电网中变电站的作用是什么?可分为哪几种?
电力系统通信网的任务是为电网生产运行、管理、基本建设等方面服务，主 要功能应满足调度电话、行政电话、电网自动化、继电保护、安全自动装置、计 算机联网、传真、图像传输等各种业务的需要。 电力系统通信网的子系统及作用为： （1）调度通信子系统，该系统为电网调度服务。 （2）数据通信子系统，这个系统为调度自动化，继电保护、安全自动装置、 计算机联网等各种数据传输提供通道。 （3）交换通信子系统，这个系统为电力生产、基建和管理部门之间的信息 交换服务。
持有功供需平衡和频率稳定，保持系统联络线的功率为规定 值。同时，在调节发电功率时，还要考虑按最经济原则 （EDC）分配各机组处理。 紧急状态下的频率控制
电力系统调度自动化课件
防止开关设备事故
防止接地网事故
防止污闪事故 防止枢纽变电所全停事故
防止倒杆塔和断线事故 防止全厂停电事故
● 发电机事故 定子方面 —— 绝缘损坏
转子方面 —— 机械构件设计不合理或检修质量不高 、冷却 不凉 、负序分量烧坏转子铁芯
氢冷发电机 —— 冷却系统连接处密封不良引起氢气泄漏，遇 明火发生氢爆炸或造成火灾
第一电力系统运行基本知识
1.1 电力系统基本概念
◆ 现代电网
● 基本概念—— 一般把电力系统中的发电、输电、变电、 配电等一次系统及相关继电保护、计量和自动化等二次 网络统称为电力网络，简称电网。
● 功能 —— 电网是电源和用户之间的纽带，主要功能是把 电能安全、优质、经济地送到用户。
● 主要类型 误碰运行元件 误动保护触点 误投设备 误投退保护压板 带接地线合闸或带电装设接地线 误装拆或漏拆接地线以及其他步骤上的错误
2.2 误操作
● 防止误操作的“五防” （1）防止误拉、误合断路器。 （2）防止带负荷误拉、误合隔离开关。 （3）防止带电合接地隔离开关。 （4）防止带接地线合闸。 （5）防止误入带电间隔。
● 并网 自同期并列法 —— 将未励磁、接近同步转速的发电机投入电网，同时 给发电机加励磁，在同步力矩作用下把发电机拖入同步，完成 并列操作。
并列操作迅速，易实现自动化。 不易造成非同期并列事故
并列冲击大 投入瞬间从电网吸收大量无功，使电网电压短时下降。
适用于电网中小容量发电机及同步电抗较大的水轮发电机， 不适用于两电网间的并列操作。
对称
◆ 电磁环网
常采用开环运行方式
—— 指不同电压等级运行的电力网，通过变压器电磁回路
的连接而并列运行所构成的环网。
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本科生课程讲义
电力系统调度自动化
赵晋泉
河海大学电气工程学院 2006年11月
1
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；
2
3
4
5
6
7
美国加州电力调度大厅
8
我国某电厂调度室 9
10
Q I(xP , xQ ) 0
20
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
21
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；
48
量测系统可观测性分析的拓扑方法
何为“可观测性”？ 量测系统分析的步骤 先用支路潮流量测形成可观测岛； 再用可用注入量测扩大可观测岛； 注入量测的可用性及其判断法 1. 辐射岛准则 2. 递归搜索法 3. 环形岛准则
49
为什么要进行状态估计？
1. 数据不齐全； 2. 不良数据； 3. 数据不准确；
15
16
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
17
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
18
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！
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；
25
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
34
二、实时信息的传输过程
35
36
37
38
39
40
41
下篇：
高级应用软件系统
（PAS）
42
43
PAS软件功能结构框图
自动发电控制
自动电压控制
生数据
熟数据 静态安全分析
优
网络 拓扑
状态 估计
在线 潮流
安全约束调度
化 控
动态安全分析
制
负荷 预测
机组 组合
灵敏度分析 调度员培训仿真系统
电力市场技术支持系统 44
两种模式
实时模式 研究模式
45
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模型；
节点模型 数据
网络 拓扑
母线模型 数据
46
基本算法
何为“状态估计”？
去伪存真、去粗取精、填平补齐。
是一种数学滤波方法，用量测信息的冗余度 来提高数据精度，自动排除随机干扰所引起 的错误信息，估计出系统的状态。
50
状态估计四步曲
1. 建立数学模型 2. 状态估计计算 3. 不良数据的检测 4. 坏数据的辨识
31
上篇：
数据采集和监视控制系统
SCADA
32
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
33
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）
11
12
13
14
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、二次经系统、个人电脑、 比尔盖茨的家庭管理系统
22
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；
23
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
24
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；
– 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
29
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；
30
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；
厂站母线分析和系统网络分析 岛分析； 采用“堆栈原理”－后进先出的搜索逻
辑
47
二、状态估计(State Estimation)
何为“状态”？ 电力系统的运行状态可用各母线的电压幅
值和相角来表示。 状态由谁决定？
1，元件的电气参数； 2，各元件之间的联结情况； 3，边界条件：发电和负荷的状况；
26
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
27
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；
28
合格性
电能质量三个指标： 频率
何为电力系统？ 发电机及其控制系统、网络和负荷
19
物理电网
数字电网
Y A yAT dx f (x,y) dt 0 g (x,y)
m in f ( x P , xQ )
s .t . P E ( x P , x Q ) 0
发电
输电
变电
配电
用电
PI (xP , xQ ) 0 Q E (xP , xQ ) 0
电力系统调度自动化
赵晋泉
河海大学电气工程学院 2006年11月
1
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；
2
3
4
5
6
7
美国加州电力调度大厅
8
我国某电厂调度室 9
10
Q I(xP , xQ ) 0
20
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
21
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；
48
量测系统可观测性分析的拓扑方法
何为“可观测性”？ 量测系统分析的步骤 先用支路潮流量测形成可观测岛； 再用可用注入量测扩大可观测岛； 注入量测的可用性及其判断法 1. 辐射岛准则 2. 递归搜索法 3. 环形岛准则
49
为什么要进行状态估计？
1. 数据不齐全； 2. 不良数据； 3. 数据不准确；
15
16
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
17
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
18
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！
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；
25
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
34
二、实时信息的传输过程
35
36
37
38
39
40
41
下篇：
高级应用软件系统
（PAS）
42
43
PAS软件功能结构框图
自动发电控制
自动电压控制
生数据
熟数据 静态安全分析
优
网络 拓扑
状态 估计
在线 潮流
安全约束调度
化 控
动态安全分析
制
负荷 预测
机组 组合
灵敏度分析 调度员培训仿真系统
电力市场技术支持系统 44
两种模式
实时模式 研究模式
45
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模型；
节点模型 数据
网络 拓扑
母线模型 数据
46
基本算法
何为“状态估计”？
去伪存真、去粗取精、填平补齐。
是一种数学滤波方法，用量测信息的冗余度 来提高数据精度，自动排除随机干扰所引起 的错误信息，估计出系统的状态。
50
状态估计四步曲
1. 建立数学模型 2. 状态估计计算 3. 不良数据的检测 4. 坏数据的辨识
31
上篇：
数据采集和监视控制系统
SCADA
32
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
33
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）
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14
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、二次经系统、个人电脑、 比尔盖茨的家庭管理系统
22
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；
23
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
24
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；
– 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
29
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；
30
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；
厂站母线分析和系统网络分析 岛分析； 采用“堆栈原理”－后进先出的搜索逻
辑
47
二、状态估计(State Estimation)
何为“状态”？ 电力系统的运行状态可用各母线的电压幅
值和相角来表示。 状态由谁决定？
1，元件的电气参数； 2，各元件之间的联结情况； 3，边界条件：发电和负荷的状况；
26
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
27
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；
28
合格性
电能质量三个指标： 频率
何为电力系统？ 发电机及其控制系统、网络和负荷
19
物理电网
数字电网
Y A yAT dx f (x,y) dt 0 g (x,y)
m in f ( x P , xQ )
s .t . P E ( x P , x Q ) 0
发电
输电
变电
配电
用电
PI (xP , xQ ) 0 Q E (xP , xQ ) 0