搜索
电力系统调度自动化电气工程学院林国松序言电力系统调度自动化是电气工程与自动化专业的重点课程之一。本课程是一门新颖、实用、发展极为迅速的专业技术课程，涉及知识面广。同时，它又是一门综合性的、理论和实践并重的科学。该课程奠基于控制理论、电力系统等基础理论，还与电子技术、通讯技术、计算机技术和信息科学等新理论新技术有着密切的关系。课程紧密结合电力系统对安全、可靠、质量合格和经济运行的要求，以基本原理的分析与应用为主，系统介绍了电力系统远动及调度自动化的基本原理和主要功能，是一门学习电力系统运行分析和保证电力系统安全运行的专业知识和技能的课程。课程性质序言课程内容绪论1远动装置的功能模块2数据预处理与常用软件算法3抗干扰编码4数据通信与远动通信规约5能量管理系统7配电管理系统8变电站自动化系统6序言主动答疑独立作业独立思考认真听课学习方法序言课程基础融会贯通微机原理计算机网络模电数电电力系统分析教学进程安排和目录第一章绪论（2学时）第一节电力系统的远动功能第二节远动系统的基本结构及主要性能指标第三节远动信息及其传输方式第四节电力系统调度自动化系统的结构和功能第五节电力系统调度自动化系统的发展教学进程安排和目录第二章远动装置的功能模块（4学时）第一节远动终端（RTU）的功能和结构第二节遥测量的采集和处理第三节遥信量的采集和处理第四节遥信变位及遥测量越限比较第五节遥控与遥调第六节多微机远动装置第七节故障检测与故障诊断教学进程安排和目录第三章数据预处理与常用软件算法（2学时）第一节模拟信号的数字化处理第二节数字滤波第三节变电站自动化系统软件常用算法教学进程安排和目录第四章抗干扰编码（4学时）第一节概述第二节抗干扰编码的基本原理第三节线性分组码第四节循环码第五节循环码的抗干扰能力第六节BCH码第七节远动信息的CRC校验教学进程安排和目录第五章数据通信与远动通信规约（4学时）第一节数据通信概述第二节循环式传输规约第三节问答式传输规约第四节IEC6080-5-101传输规约第五节计算机网络与局域网实验一：远动监控系统教学实践（2学时）第一节系统与发展概述第二节系统的功能与组成第三节统站控层第四节系统通信网络第五节系统通信协议第六节系统间隔层装置教学进程安排和目录第六章变电站自动化系统（2学时）实验二：变电所自动化系统教学实践（2学时）教学进程安排和目录第七章能量管理系统（EMS）（4学时）第一节概述第二节EMS的体系结构第三节电力系统状态估计第四节电力系统安全分析第五节电力系统负荷预测（LF）第六节自动发电控制与经济调度（AGC/EDC）第七节调度员模拟培训系统（DTS）第八节EMS与电力市场教学进程安排和目录第八章配电管理系统（2学时）第一节配电管理系统概述第二节馈线自动化第三节配电SCADA系统第四节配电网图资地理信息系统（AM/FM/GIS）第五节负荷控制（LC）与需方用电管理（DSM）第六节配电管理系统的高级应用软件复习（2学时）考试（2小时）期评实验：10%平时作业：30%期末考试：60%考察方式与成绩构成考察方式：闭卷？开卷？教材与参考书教材电力系统远动及调度自动化张明光主编中国电力出版社，2010年参考1电力系统调度自动化吴文传，张伯明，孙宏斌编著清华大学出版社，2011年参考2现代电力系统调度自动化周杰娜主编重庆大学出版社，2002年.第一章绪论电力系统的远动功能1远动监控系统的终端功能和结构2远动信息及其传输方式3电力系统调度自动化系统的结构和功能4电力系统调度自动化系统的发展5利用远程通信技术进行信息传输，实现对远方运行设备的监视和控制远动telecontrol遥测遥信遥控遥调第一节电力系统的远动功能定义四遥遥测遥信遥控遥调应用远程通信技术，传输被测变量的值telesignalizationtelecommandteleadjustingtelemetering对告警、开关位置等状态的远程监视应用远程通信技术，使运行设备的状态产生变化对具有两个以上状态的运行设备进行远程控制第一节电力系统的远动功能任务1合理地调度所属各发电厂的出力，制定运行方式，从而保证电力系统的正常运行，安全经济地向用户提供满足质量要求的电能。任务2在电力系统发生故障时，迅速排除故障，尽快恢复电力系统的正常运行。电力系统调度中心的任务第一节电力系统的远动功能第二节远动系统的基本结构及主要性能指标一、远动系统（telecontrolsystem）远动系统的功能结构框图遥控命令遥控输入遥控命令遥调输入调制遥测、遥信显示打印主计算机译码同步返送校核解调前置机部分电压、电流、功率采集UI模拟多路开关模数转换传感器编码调制非电量输入脉冲计数脉冲量输入开关量采集状态量输入传感器非电量输入译码解调遥控执行遥调执行同步信道终端装置部分电量输入上行信息下行信息下行信息上行信息编码点对点多路点对点多点星形多点共线多点环形远动配置第二节远动系统的基本结构及主要性能指标远动配置：主站和若干子站以及连接的传输链路的总和。第二节远动系统的基本结构及主要性能指标可靠性二、远动系统的主要性能指标设备在技术要求规定的工作条件下，能保证所规定的技术指标的能力平均故障间隔时间(MTBF)：两次偶然故障的平均间隔时间系统可用率＝运行时间/（运行时间＋停用时间）×100%系统运行可靠性信息丢失率＝报文丢失数/发送报文总数数据传输可靠性差错率＝信息出现差错的数量/传输信息的总数量第二节远动系统的基本结构及主要性能指标实时性常用“传输延时”衡量，指从发送端事件发生到接收端正确地收到该事件信息的这一段时间间隔。遥控、遥调、遥测和遥信等对象的数量。系统容量二、远动系统的主要性能指标准确度总准确度级别满量程的总体误差（%）A15.0A22.0A31.0A40.5A5特定等级第三节远动信息及其传输方式一、远动信息的传送内容遥测信息遥信信息遥调信息遥控信息有功出力设定、励磁电流设定、改变分接头、其他开关状态、保护动作状态、运行状态、其他发电机启停、开关分合、读卡器投切、定值修改、其他模拟量、数字量、脉冲计数量、其他第三节远动信息及其传输方式一、远动信息的传送内容传送方向类别信息名称发电厂或变电站至调度控制中心遥测信息线路潮流（有功、无功功率）或电流变压器潮流（有功、无功功率）或电流发电机出力（有功、无功功率）负荷（有功、无功功率）母线电压、频率、功角、水库水位、电能量遥信信息断路器、隔离开关分、合闸状态继电保护和自动装置的动作状态发电机开、停状态第三节远动信息及其传输方式一、远动信息的传送内容传送方向类别信息名称发电厂或变电站调度控制中心其他信息事件顺序记录、事故追忆信息转发其他厂站信息返送校核信息RTU工作状态信息故障录波调度控制中心至发电厂或变电站遥控信息断路器、电动隔离开关操作命令机组启、停操作命令并联电容器投切操作命令遥调信息发电机或机组有功、无功处理给定值变压器分接头位置其他信息对时信息、查询信息RTU远方诊断和参数设置二、信息的传输方式循环式传输模式（CDT）第三节远动信息及其传输方式执行端将要发送的远动信息按规约的规定组成各种帧，再编排帧的顺序，一帧一帧地循环向调度端传送。信息的传送是周期性的、周而复始的，发端不顾及收端的需要，也不要求收端给予回答。调度端主动向执行端发送查询命令报文。调度端询问什么，执行端回答什么，按需传送。要保证调度端发问后能收到正确的回答，对信道质量要求较高，必须保证有上下行信道。问答式传输模式（polling）第四节电力系统调度自动化系统结构与功能电力系统运行基本要求保证安全可靠地发供电要有合格的电能质量要有良好的经济性电力系统的自动化系统由信息就地处理和信息集中处理两部分自动化系统组成。信息就地处理：继电保护、自动减负荷、励磁自动调节。信息集中处理：电网监控、调度自动化系统、故障状态显示。二者各有特点，互相补充而不能互相替代；随着微机保护、变电站自动化系统等技术的发展，二者联系更加紧密。一、电网调度自动化系统的基本结构第四节电力系统调度自动化系统结构与功能基本结构：4个子系统运行人员生产过程显示屏控制台打印机人机联系子系统用于信息采集、处理、控制的计算机系统主控站被控站调制解调器调制解调器用于信息采集和命令执行的计算机信息输入设备信息输出设备（执行机构）调节器被测状态被测量切换命令设定命令信息采集、处理与控制子系统信息传输子系统信息采集与命令执行子系统第四节电力系统调度自动化系统结构与功能二、电力系统的分层调度中国电网目前分为两个公司运行管理：全国性的公司——国家电网公司；区域性的公司——南方电网公司。南方电网公司管理广东、广西、海南、贵州、云南五省的电网，其余省份和自治区的电网都归国家电网公司管理。东北电网公司西北电网公司西藏电网（代管）华北电网公司华东电网公司华中电网公司南方电网公司海南贵州云南广东台湾国家电网公司广西第四节电力系统调度自动化系统结构与功能二、电力系统的分层调度国调枢纽变电站特大型电厂网调枢纽变电站直属发电厂省调变电站省属发电厂地(市)调变电站市属发电厂县调变电站县属发电厂第四节电力系统调度自动化系统结构与功能国调：协调、确定大区电网间的联络线潮流和运行方式，监视、统计和分析全国电网运行情况，根据系统运行情况对所辖枢纽变电、换流站和特大型电厂进行监视控制。网调：负责跨省大电网的超高压线路的安全运行，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。省调：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，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。地调：负责区内运行监控，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，负责辖区的用电负荷管理及负荷控制。县调：监控110kV及以下农村电网的运行：指挥系统的运行和倒闸操作；保证系统的安全运行和对用户连续供电。第四节电力系统调度自动化系统结构与功能三、调度原则分级管理分层控制统一调度统一组织统一指挥统一布置和指挥统一协调运行统一协调关系信息分层采集调度分级电力系统调度组织结构分层，系统可靠性提高，系统响应改善统一调度和分级管理是一个整体，统一调度以分级管理为基础，分级管理是为了有效地实施统一调度。第四节电力系统调度自动化系统结构与功能四、电网监控与调度自动化系统的基本功能能量管理系统配电网管理系统变电站自动化保护测量控制站内通信SCADA自动发电控制经济调度控制电力系统状态估计安全分析（静态、动态）调度员模拟培训系统配电自动化地理信息系统配电网络重构配电信息管理系统需方管理第五节电力系统调度自动化系统的发展一、电力系统调度自动化系统的发展调度自动化系统数据网络的建立以计算机技术为基础的调度自动化技术的应用远动技术的应用早期阶段数据网络化EMSSCADA自动装置、电话、经验世界典型的调度管理模式：统一电网、统一调度；联合电网、统一调度；联合电网、联合调度。第五节电力系统调度自动化系统的发展二、调度自动化系统与电力市场电力市场技术支持系统构成：能量管理系统交易管理系统电能量计量系统结算系统合同管理系统报价处理系统市场分析与预测系统交易信息系统报价辅助决策系统即时信息系统发电公司竞标管理系统电力市场调度决策支持系统