电力系统调度自动化概述
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的应用 能量管理系统(Energy Management
System, EMS) 4、调度自动化系统数据网络的建立
广域测量系统(Wide Area
Measurement System, WAMS)
当前广域测量系统（WAMS）的PMU(Phasor Measurement Unit) 装置以GPS为采样基准， 能全网同步采集机组和线路的电压、电流 以及重要的开关保护信号；并能计算得到 电压和电流相量、频率和频率变化率、机 组和线路功率、发电机内电势(功角)以及 根据机组键相信号实测机组功角；同时还 能提供扰动触发的暂态记录。
智能化调度的关键技术包括： 1）系统快速仿真与模拟（fast simulation and
modeling，FSM）。 2）智能预警技术。 3）优化调度技术。 4）预防控制技术，事故处理和事故恢复技术(如电网故障
智能化辨识及其恢复)。 5）智能数据挖掘技术。 6）调度决策可视化技术。
调度自动化
四、电力系统调度自动化系统的 发展
5、世界上典型的调度管理模式 (1)统一电网、统一调度 (2)联合电网、统一调度 (3)联合电网、联合调度
五、调度自动化系统及数据网络的 安全防护
结构及功能
第二节 调度自动化的结构及功能
一、结构
结构及功能
二、调度自动化系统的任务
1、保证供电质量的优良 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
三、功能
1、SCADA
数据的采集和监视
2、协调
离线：整定值 在线：自动调频
结构及功能
四、主要内容
结构及功能
1、数据采集和监控 (1)数据采集DA(Data Acquisiton) (2)数据预处理及报警(Calculation & Alarm) (3)事故顺序记录SOE(Sequence of Events) (4)事故追忆PDR(Post Disturbance Review) (5)远方控制(Control) (6)远方调整(Adjustment)
Q Gi
m
Q Lj
j 1
QR
不等式约束条件
VILkmmiinnVILk
Vk m a x ILmax
调度自动化
一、电力系统的运行状态
调度自动化
restoration
preventive control
normal alert
extreme (extremis)
emergency control
separation
四、主要内容
结构及功能
(7)趋势曲线(Trend)和棒图(Bar graph) (8)历史数据存储(History)和制表打印
(Report) (9)系统统一时钟(Clock) (10)模拟盘接口(Mimic Board Interface)
四、主要内容
结构及功能
2、自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC) 3、电力系统状态估计SE(State Estimator) (1)网络接线分析 (2)潮流计算（包括三相潮流） (3)状态估计 (4)负荷预报 (5)短路电流计算 (6)电压/无功优化等。
统一指挥全网的运行操作和事故处理
统一布置和指挥全网的调峰、调频和调压
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
三、电力系统的分层控制
调度自动化
1、统一调度
统一协调水电厂水库的合理运用
按照规章制度统一协调有关电网运行的各种关 系
在形式上表现为调度业务上，下级调度必 须服从上级调度的指挥
第三章 电力系统调 度自动化概述
(Dispatching Automation)
主要内容
重点：电力系统的运行状态，调度自动化 系统的管理结构，任务
难点：调度自动化系统的结构 电力系统的运行、监控与调度自动化 调度自动化的结构及功能
调度自动化
第一节 电力系统的运行、监控 与调度自动化
一、电力系统的运行状态(operating states)
广域测量系统
基于PMU的广域测量系统能实现对电力系统 动态过程的监测，其测量的数据能反映系 统的动态行为特征。广域测量系统为电力 系统提供了新的测量和监控手段，其突出 的优点是：可以在时间－空间－幅值三维 坐标下同时观察电力系统全局的机电动态 过程全貌。
调度自动化
智能调度
调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网 络保护和紧急控制一体化的新理论与新技术，协调电力系 统元件保护和控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、 解列控制系统和恢复控制系统等具有多道安全防线的综合 防御体系。智能化调度的核心是在线实时决策指挥，目标 是灾变防治，实现大面积连锁故障的预防。
电力系统运行的基本要求： (1)保证安全可靠地发供电；(security and
reliability) (2)要有合格的电能质量；(quality) (3)要有良好的经济性。(economy)
一、电力系统的运行状态
等式约束条件
n
m
PGi PLj PR
i1
j 1
n i 1
调度自动化
三、电力系统的分层控制
2、分级管理 (1)信息分层采集，必要信息转发给上一级
调度部门，上一级调度只向下一级调度发 出总指标，由下一级调度进行控制； (2)局部控制系统的故障，一般不会影响其 他控制部分，各分层间部分互为备用； (3)降低了信息流量，减少了通信投资； (4)结构灵活，利于变更或扩建。
emergency
调度自动化
二、调度自动化在电力系统中 的地位与作用
信息就地处理系统：局部的、事后的 全局的、事先的 与信息就地处理系统互相补充
三、电力系统的分层控制
调度自动化
三、电力系统的分层控制
调度自动化
我国电网调度的基本原则：
1、统一调度
电网调度机构统一组织全网调度计划的编制和 执行
三、电力系统的分层控制
调度自动化
3、分层控制 (1)电力系统调度组织结构一般都是分层的； (2)系统可靠性提高； (3)系统响应改善。
调度自动化
四、电力系统调度自动化系统的 发展
1、早期阶段 2、远动技术的应用 数据采集与监视控制(Supervisory
Control and Data Acquisition, SCADA) 3、以计算机技术为基础的调度自动化技术
System, EMS) 4、调度自动化系统数据网络的建立
广域测量系统(Wide Area
Measurement System, WAMS)
当前广域测量系统（WAMS）的PMU(Phasor Measurement Unit) 装置以GPS为采样基准， 能全网同步采集机组和线路的电压、电流 以及重要的开关保护信号；并能计算得到 电压和电流相量、频率和频率变化率、机 组和线路功率、发电机内电势(功角)以及 根据机组键相信号实测机组功角；同时还 能提供扰动触发的暂态记录。
智能化调度的关键技术包括： 1）系统快速仿真与模拟（fast simulation and
modeling，FSM）。 2）智能预警技术。 3）优化调度技术。 4）预防控制技术，事故处理和事故恢复技术(如电网故障
智能化辨识及其恢复)。 5）智能数据挖掘技术。 6）调度决策可视化技术。
调度自动化
四、电力系统调度自动化系统的 发展
5、世界上典型的调度管理模式 (1)统一电网、统一调度 (2)联合电网、统一调度 (3)联合电网、联合调度
五、调度自动化系统及数据网络的 安全防护
结构及功能
第二节 调度自动化的结构及功能
一、结构
结构及功能
二、调度自动化系统的任务
1、保证供电质量的优良 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
三、功能
1、SCADA
数据的采集和监视
2、协调
离线：整定值 在线：自动调频
结构及功能
四、主要内容
结构及功能
1、数据采集和监控 (1)数据采集DA(Data Acquisiton) (2)数据预处理及报警(Calculation & Alarm) (3)事故顺序记录SOE(Sequence of Events) (4)事故追忆PDR(Post Disturbance Review) (5)远方控制(Control) (6)远方调整(Adjustment)
Q Gi
m
Q Lj
j 1
QR
不等式约束条件
VILkmmiinnVILk
Vk m a x ILmax
调度自动化
一、电力系统的运行状态
调度自动化
restoration
preventive control
normal alert
extreme (extremis)
emergency control
separation
四、主要内容
结构及功能
(7)趋势曲线(Trend)和棒图(Bar graph) (8)历史数据存储(History)和制表打印
(Report) (9)系统统一时钟(Clock) (10)模拟盘接口(Mimic Board Interface)
四、主要内容
结构及功能
2、自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC) 3、电力系统状态估计SE(State Estimator) (1)网络接线分析 (2)潮流计算（包括三相潮流） (3)状态估计 (4)负荷预报 (5)短路电流计算 (6)电压/无功优化等。
统一指挥全网的运行操作和事故处理
统一布置和指挥全网的调峰、调频和调压
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
三、电力系统的分层控制
调度自动化
1、统一调度
统一协调水电厂水库的合理运用
按照规章制度统一协调有关电网运行的各种关 系
在形式上表现为调度业务上，下级调度必 须服从上级调度的指挥
第三章 电力系统调 度自动化概述
(Dispatching Automation)
主要内容
重点：电力系统的运行状态，调度自动化 系统的管理结构，任务
难点：调度自动化系统的结构 电力系统的运行、监控与调度自动化 调度自动化的结构及功能
调度自动化
第一节 电力系统的运行、监控 与调度自动化
一、电力系统的运行状态(operating states)
广域测量系统
基于PMU的广域测量系统能实现对电力系统 动态过程的监测，其测量的数据能反映系 统的动态行为特征。广域测量系统为电力 系统提供了新的测量和监控手段，其突出 的优点是：可以在时间－空间－幅值三维 坐标下同时观察电力系统全局的机电动态 过程全貌。
调度自动化
智能调度
调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网 络保护和紧急控制一体化的新理论与新技术，协调电力系 统元件保护和控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、 解列控制系统和恢复控制系统等具有多道安全防线的综合 防御体系。智能化调度的核心是在线实时决策指挥，目标 是灾变防治，实现大面积连锁故障的预防。
电力系统运行的基本要求： (1)保证安全可靠地发供电；(security and
reliability) (2)要有合格的电能质量；(quality) (3)要有良好的经济性。(economy)
一、电力系统的运行状态
等式约束条件
n
m
PGi PLj PR
i1
j 1
n i 1
调度自动化
三、电力系统的分层控制
2、分级管理 (1)信息分层采集，必要信息转发给上一级
调度部门，上一级调度只向下一级调度发 出总指标，由下一级调度进行控制； (2)局部控制系统的故障，一般不会影响其 他控制部分，各分层间部分互为备用； (3)降低了信息流量，减少了通信投资； (4)结构灵活，利于变更或扩建。
emergency
调度自动化
二、调度自动化在电力系统中 的地位与作用
信息就地处理系统：局部的、事后的 全局的、事先的 与信息就地处理系统互相补充
三、电力系统的分层控制
调度自动化
三、电力系统的分层控制
调度自动化
我国电网调度的基本原则：
1、统一调度
电网调度机构统一组织全网调度计划的编制和 执行
三、电力系统的分层控制
调度自动化
3、分层控制 (1)电力系统调度组织结构一般都是分层的； (2)系统可靠性提高； (3)系统响应改善。
调度自动化
四、电力系统调度自动化系统的 发展
1、早期阶段 2、远动技术的应用 数据采集与监视控制(Supervisory
Control and Data Acquisition, SCADA) 3、以计算机技术为基础的调度自动化技术