电网调度与配网【综合】自动化系统的设计实现
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对调度自动化的认识及其基本框架的设计一、调度自动化系统的作用:随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展,综合自动化技术也得到迅速发展;近几年来,综合自动化已成为热门话题,引起了电力工业各部门的注意和重视,并成为当前我国电力工业推行技术进步的重点之一;之所以如此,是因为:1、随着我国电力工业和电力系统的发展,对变电站的安全、经济运行要求越来越高,实现变电站综合自动化,可提高电网的安全、经济运行水平,减少基建投资,并为推广变电站无人值班提供了手段;2、随着电网复杂程度的增加,各级调度中心要求更多的信息,以便及时掌握电网及变电站的运行情况;3、为提高变电站的可控性,要求采用更多的远方集中控制、集中操作和反事故措施等;4、利用现代计算机技术、通讯技术等,提供先进的技术装备,可改变传统的二次设备模式,实现信息共享,简化系统,减少电缆,减少占地面积;5、对变电站进行全面的技术改造;变电站综合自动化系统完全可以满足以上要求,因此,近几年得到了迅速的发展;那么,电网调度自动化系统与综合自动化系统的关系是什么呢综合自动化是相对于整个变电站的二次设备来说的,包括各种微机继电保护装置、自动重合闸装置、低频自动减负荷装置、备用电源自投装置、以及远动装置等,它们利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化系统,它集保护、测量、控制、调节、通信、调度于一体;相对而言,电网调度自动化是综合自动化的一部分,它只包括远动装置和调度主站系统,是用来监控整个电网运行状态的;为使调度人员统观全局,运筹全网,有效地指挥电网安全、稳定和经济运行,实现电网调度自动化已成为调度现代电网的重要手段,其作用主要有以下三个方面:1、对电网安全运行状态实现监控电网正常运行时,通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷与出力;主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标,使之符合规定,保证电能质量和用户计划用电、用水和用汽的要求;2、对电网运行实现经济调度在对电网实现安全监控的基础上,通过调度自动化的手段实现电网的经济调度,以达到降低损耗、节省能源,多发电、多供电的目的;3、对电网运行实现安全分析和事故处理导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂,且过程十分迅速,如不能及时预测、判断或处理不当,不但可能危及人身和设备安全,甚至会使电网瓦解崩溃,造成大面积停电,给国民经济带来严重损失;为此,必须增强调度自动化手段,实现电网运行的安全分析,提供事故处理对策和相应的监控手段,防止事故发生以便及时处理事故,避免或减少事故造成的重大损失;二、调度自动化的基本内容:现代电网调度自动化所设计的内容范围很广,其基本内容如下:1、运行监视调度中心为了掌握电网正常运行工况、异常及事故状态,为了安全、经济调度和控制提供依据,必须对电网实现以保证安全运行为中心的运行监视,所以称为安全监视;按部颁有关法规、规程的要求和调度的需求,主要内容为:网调、省调要监视电网的频率、电压、潮流、发电与负荷容量、电量、水情河水位等参数;监视断路器、隔离开关、带负荷调压变压器调压分接头以及发电机组等设备的自动调节装置的工作位置状态,主要保护河岸全自动装置的动作状态等信息;地、县调和集控站运行监视的内容相对少一些,但对于大型的地调,所需的信息量仍然较多;运行监视的内容通过屏幕显示、动态调度模拟屏、打印、拷贝、记录及绘图等多种手段完成;2、经济调度电网经济调度的任务是在满足运行安全和供电质量要求的条件下,尽可能提高电网运行的经济性,合理地利用现有能源和设备,以最少的燃料消耗或费用、成本,保证安全发供电;因此,网调和省调要在按规定保证电网的频率和电压质量的前提下,使发电煤耗、水耗及网损最小,即发电成本最低,同时又能保证一定的备用容量,因而网调和省调要进行负荷预测,实现经济负荷与最佳负荷分配,制定发电机华语负荷曲线提供依据;实现水库经济调度与最优潮流分配,为在最佳水能水量综合利用的条件下,使水耗与网损最小;对于地调,则以实现负荷管理及其经济分配为基本内容,还要定时进行电压水平和无功功率分配的优化运算,用以提高电压质量、降低网损,在尖峰负荷时要平衡馈线负荷以降低线损,在有条件的地区电网内,还要实现降压变压器的经济运行,以实现小型梯级水电厂的经济运行等内容;经济调度的各种内容,需要同运行监视、自动控制、安全分析密切结合才能付诸实施;3、安全分析进行安全分析是对电网在正常和异常运行的状态进行分析及对事故发生前的状态预测和事故发生后的状态分析,是保证电网安全稳定运行的重要内容;当电网发生事故后,在实现事故顺序记录、事故追忆等功能的基础上,通过分析,跟踪事故的发展、参数的变化,保护和自动装置及断路器的动作情况,从而提出事故处理的对策,以达到缩短事故处理时间,防止事故扩大的目的;在地区电网发生事故时,还可以通过对配电网的故障分析和实现在线预操作,及时处理事故,改善地区电网的安全运行水平;此外,通过调度员的培训模拟,进行事故预想与事故演习,有效地提高调度人员运用调度自动化系统处理事故的临战能力;4、自动控制电网调度自动控制是在运行监视的基础上,对电网的安全与经济运行实施调节或控制;控制信号自上而下发送给厂、所或下级调度;这类控制范围很广,但主要是对断路器及其它发送发变电设备,例如,发电机、调相机、带负荷调压变压器、电力补偿设备等,通过调度人员实现遥控、遥调或自动实现相应的闭环控制或调节;上述电网调度自动化基本内容是紧密相关的,不论哪一级调度中心都必须以实现电网的全面运行监视为前提,根据各自的特点和需要,积极充实完善,以达到实现电网调度自动化的目的;三、电网调度自动化的基本功能:1、数据采集与安全监控SCADA它主要包括:通过远动系统实现数据采集;通过计算机系统实现数据处理与存储;通过人机联系系统中的屏幕显示CRT与动态调度模拟屏,对电网的运行工况实现在线监视,并具有打印制表、越限报警、模拟量记录、事件顺序记录、事故追忆、画面拷贝、系统自检及远动通道质量监测功能;在实现监视的基础上,通过计算机、远动与人机联系系统,对断路器、发电机组与调相机组、带负荷调压变压器、补偿设施等实现遥控与遥调,以及发送时钟等指令;2、自动发电控制AGC和经济调度控制EDC它们是对电网安全经济运行实现闭环控制的重要功能;在对电网频率调整的同时,实现经济调度控制,直接控制到各调频电厂,并计入线损修正,实现对互联电网联络线净功率频率偏移控制;对于非调频厂,则按日负荷曲线运行;对于有条件的电厂还应实现自动电压和无功功率控制AVC;3、安全分析与对策SA在实现网络结构分析和状态估计的条件下进行的实时潮流计算和安全状态分析;四、电网调度自动化系统的基本组成电网调度自动化系统由调度主站调度中心、厂站端、通信三大部分组成,但按其功能可分为:1、数据与信息的采集系统:前置机、远动终端、调制解调器、变送器;2、数据与信息的处理系统:主控计算机、外存储器、输入输出设备、计算机信道接口;3、数据与信息的传输系统:主站与厂站通信:有线、载波、光纤、短波、微波及卫星地面站;主站与主站通信:有线、光纤、微波及卫星地面站;4、人机联系系统:彩色屏幕显示器、打印机、拷贝机、记录仪表、绘图机、调度模拟屏、调度台;5、监控对象的相关系统:发电机组的成组自动操作与功率自动调节装置、机炉协调控制器、带负荷调压变压器分接头、电压与电流互感器、断路器的控制与信号回路、继电保护与按全自动装置的出口信号回路;6、不停电电源系统:交—直流整流器、直—交流逆变器、配套的直流蓄电池组;7、安全环保系统:防雷与接地、防火与灭火、防电磁干扰与防静电干扰、防噪声与防震、空调与净化、防盗与防鼠;五、调度自动化系统结构及组成:1. 主/备前置通讯机通讯前置机负责数据采集、规约解释、数据处理以及接收并处理系统的控制命令;2. 主/备服务器服务器存放整个系统的实时数据、历史数据及应用数据,为主/备前置通讯机、调度员工作站、后台工作站提供数据库服务,充当应用服务器;服务器另外对各工作站的工作状态进行监控,管理计算机网络设备和SCADA系统终端设备如打印机、显示器、投影仪等,监控系统的任务进程,提供事件/事故报警,监视网络通讯等;3. WEB浏览服务器本系统中配置WEB服务器提供WEB主页实时画面公布;这种方式使得网上的工作站无需任何专用程序支持,使用Windows内置的IE浏览器即可浏览实时数据;4. 系统时钟同步GPS接收全球定位系统GPS的时间作为系统的标准时间和系统频率,完成系统的时钟统一;网络系统内时钟同步:GPS时钟通过主备数采机接入SCADA系统;系统以数采机时钟为标准时钟,采用系统提供的校时功能完成网络各节点间的时钟同步;数采机支持识别GPS 时钟故障,防止误接收,并能产生报警;与RTU时钟同步:通过数采机与RTU通讯的方式校时,完成主站系统与RTU时钟同步;5. Nport通讯服务器Nport Server又称多串口网络通讯服务器,支持TCP/IP协议,可直接挂接在网络上,相当于网络组中的一员,便于主/备前置机的切换;它完全替代了以往的通道控制板和串行通道板;并且,该设备支持多种编程语言,操作及其简便;基本框架(1)网络形式多种多样,如EtherNet、FDDI 或ATM 等都可使用; 2单网、双网、低速网、高速网可以任意方式进行组合;系统支持灵活的网络配置,可以是单低速网、单高速网,可以是低速和高速双网混用,也可以是双高速网; 3采取网络冗余热备份;系统正常运行时,两个网络上都传输有用数据,并且两个网络上的数据流量保持动态平衡;当一个网络工作不正常时,系统将自动地通过另一网络传输所有数据;当故障网络恢复正常时,双网络将自动恢复到流量的动态平衡状态;从严格意义上来说,此系统的网络切换实际上是网络传输功能的弹性伸缩,网络本身对系统是透明的,双网络并无主、备之分; 4支持标准的网络接口,可以方便地与其它系统如MIS 等进行互联; 5易于与上级或下级调度组成广域网,进行网络数据交换,支持远程调试;在数据库连接技术方面,SCADA 系统也采取相关措施,主要体现在如下四个方面: 1支持组态地将系统实时数据库按用户指定的周期或事件产生触发刷新用户指定的外部实时数据库; 2支持直接读写指定数据库记录的字段数据,并具备将该数据与该系统组态定义的变量对应连接的能力,这使得该系统可以通过数据库与其它任何支持数据访问的应用程序实时交换信息; 3通过标准SQL 语句完成外部数据库的一般维护操作,如建表、删除表、插入、修改和删除记录; 4通过后台 API 的方式,将电力自动化系统中的常用的数据库查询工作打包,用户无需编写有关SQL 语句,只要简单地提供符合常规应用习惯的参数即可完成复杂的历史数据库查询和浏览工作;4. 系统性能指标提升措施 1系统采取冗余容错结构:双网络、双服务器、双前置机及双通道的冗余容错模型系统实现双网络容错是真正的热备用,双网络正常运行时,主、备网络同时都传送有用系统数据,双网络上的数据流量保持动态的平衡; 系统采取双服务器方式,当系统配置了主备服务器后,每个客户端同时与两个服务器连接,并向两个服务器发送信息,服务器控制程序自动检测客户端与服务器的连接模式,以确保唯一的数据转发,或将有关信息转发到感兴趣的客户端;同时客户端也自动检测服务器的状态; 系统采取双前置机方式:①基于485 总线方式的双机切换;②基于NportServer 的双机切换;③用户自定义方式的双机切换; 系统采取双通道方式:①系统采取以通道的方式与RTU 等采集设备进行连接;②系统支持自动主备通道切换,不支持手动切换,并且是采用冷备用原理;当主通道在传输数据时,备用通道不采集数据;当系统检测到主通道连接出现故障或者误码率过高,则自动启动备用通道采集数据,并将停止主通道的采集,此时主通道的地位转变为备用通道,原备用通道变为主通道不能重新接管数据的采集工作,除非当前的主通道出现故障; 2系统采取的网络通讯结构①采用点对点通讯模型主动传输系统改变的实时数据;网络环境下,实时数据库数据项的改变有以下三种可能:从通道采集数据改变实时数据库;运行后台语言实时数据库;从网络其它节点传递来改变实时数据库; ②采用客户/服务器查询方式,在网络中传递历史数据和进行实时数据库状态恢复; 系统对历史数据采用客户/服务器方式,在实际应用中,如对SOE 的查询、对历史曲线的查询等操作中,一般是用户提交查询条件,由系统将有关查询条件变为连接的历史数据库能够接受的标准或非标准SQL 语句,提交给数据库服务器,从历史数据库中查询得到满足有关条件的查询结果集,数据库服务器将该结果集通过网络传递给查询的计算机,计算机运行系统根据接收到的查询结果,将它转变为用户容易理解的方式,如曲线、报表等显示出来; 系统利用网络协议实现方便的容错系统模型,在该模型中,运行系统采用总线方式或通过专门的切换装置与连接的RTU 或其它智能数据采集设备连接,当主系统出现故障或通道出现故障时,备用系统将自动或手动获得控制权,保证系统正常运行;如下图所示: 3实现网络构架的有效扩充①架设远程工作站正常情况下所有计算机都是通过各自所配置的10—100M 网卡连至集线器上,传输媒质选择的是8 芯双绞线,这样的组网如果在两座比较分散的建筑物之间线距 1.5km 以上,则信号的抗干扰能力、准确度、保密能力都会大为下降,对准确度、实时性要求较高的工作站来讲,也就是说必须架设能满足的远程工作站,以解决距离服务器较远部门和系统的连网问题; ②架设移动工作站移动工作站的性质和远程工作有相似之处,而且有可移动性,其架设更有必要性;系统的原始数据、通道及远端接口都进行定期测试,传统的测试方法是部分人员在现场测量数据、计算结果,后台人员电话核对显示值和测试值,这样在准确性、及时性方面会受到很大影响,如果携带移动工作站至现场,在测试时由移动站向后台服务器请求数据与所测数据核对,准确度可得到较好的保障,其灵活性、实时性也非人眼可比;从移动站直接观测后台数据的同时,可以通过RTU 的RS—232 接口观察输出数据,并能直接进行遥控、遥测实验; 管理人员外出时,如果携带移动工作站,只要拨号和中心站连接,就可以方便的查看电网信息,了解系统情况; ③实现远程维护在传统情况下,当客户的软硬件系统出现故障时,通常需要厂家技术人员到现场维护,这种维护方式实时性差、效率低,还会造成用户停机过长,可能造成很大损失;计算机远程维护系统通过传输媒质和中心站连接,技术人员从自己的维护工作站对自动化系统的故障点进行分析判断,实现异地在线调试、修改和升级;同时还能进行目录查看、文件图像传输、实时语言对话;电力系统调度自动化大作业电子信息学院电气01班马芳芳。
电力系统自动化综合应用信息平台设计与实现邢建国(承德供电丰宁分公司 河北 承德 068350)摘 要: 随着社会的快速发展,为满足越来越多的社会需求,电力系统的自动化也得到高效的发展,尤其是能量管理的系统、电能量的采集系统以及电能量负荷的管理系统、配网自动化等多个系统。
这些系统都已经使用到各级的电力部门中。
由于每个应用系统的电力对象不相同,因此,系统的开发大多根据不同个电力对象采用不同的解决方案。
目前国内虽然已经推出一些一体化的主战平台,但对于实际应用之间的实时数据分流以及二次安全防护等问题,还存在着不足的情况。
关键词: 电力系统;自动化;信息平台;分组的管理模式中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1120104-01电力系统自动化是目前我国电力系统方面一直力求发展的作、采集、处理和转发,那么必须在TCP/IP客户的服务器目标。
主要包括发电控制的自动化以及电力调度的自动化等。
(C/S)的基础模式下进行实现。
电力系统自动化综合应用信息平台在支撑应用功能的同 3.1 实现CIM中的继承关系时,也应当将数据之间的交互以及二次安全防护、实时数据分1)利用基类金属的属性与关联进行扩充,形成派生类,流和跨平台能力等各方面的因素考虑到其中。
在遵循然后再将派生类独特的固有属性和关联以及从基类处继承的关IEC61970/6196CM以及面向电力系统对象的基础上,同时对实联都进行储存。
时平台进行构建,进而提出将管理模式进行分组的方式,以达2)将派生类中仅有的属性和关联,仍然存放于基类继承到一个平台能够同时对多个应用进行支撑,应用之间的数据不的属性和关联中,以保证两者之间依然存在储存关联。
能通过协议转发的形式得到实现,而应该通过平台的软总线来CIM实时的数据库结构式能够根据数据的字典自动形成,得到实现。
这样才能将基于数据源、图形界面对Qt工具包的采并且在结构的体现上不会发生变动,因此,就不用过多的考虑用、应用分离的设计思想以及图形的核心计算方法等多个应用维护结构的困难程度。
电力系统调度自动化标题:电力系统调度自动化引言概述:随着社会的不断发展,电力系统的规模和复杂度不断增加,传统的手工调度方式已经无法满足现代电力系统的需求。
因此,电力系统调度自动化成为电力行业的重要发展方向。
本文将就电力系统调度自动化的概念、技术特点、应用领域、优势和发展趋势进行详细介绍。
一、概念:1.1 电力系统调度自动化是指利用先进的信息技术和智能算法,实现对电力系统的实时监控、运行控制和故障处理等功能的自动化系统。
1.2 通过电力系统调度自动化,可以实现电力系统的高效运行、实时响应和智能管理,提高电力系统的安全性、稳定性和经济性。
1.3 电力系统调度自动化系统通常包括监控子系统、控制子系统、故障处理子系统和数据分析子系统等模块,实现对电力系统的全面管理。
二、技术特点:2.1 实时性:电力系统调度自动化系统能够实时监测电力系统的运行状态,及时响应并处理异常情况,保障电力系统的稳定运行。
2.2 智能化:通过智能算法和模型预测技术,电力系统调度自动化系统能够优化电力系统的运行方案,提高电力系统的运行效率。
2.3 集成化:电力系统调度自动化系统能够集成各种监测设备、控制设备和信息系统,实现对电力系统的全面管理和控制。
三、应用领域:3.1 电网调度:电力系统调度自动化系统可以实现对电网负荷、电压、频率等参数的实时监测和调度,保障电网的安全运行。
3.2 新能源接入:随着新能源的不断发展,电力系统调度自动化系统可以实现对新能源的集中管理和调度,提高新能源的利用率。
3.3 能效管理:电力系统调度自动化系统可以实现对电力系统的运行数据进行分析和优化,提高电力系统的能效和经济性。
四、优势:4.1 提高运行效率:电力系统调度自动化系统能够实现对电力系统的智能调度和优化,提高电力系统的运行效率。
4.2 提升安全性:电力系统调度自动化系统能够实时监测电力系统的运行状态,及时响应异常情况,提升电力系统的安全性。
4.3 降低成本:通过电力系统调度自动化系统的优化调度和管理,可以降低电力系统的运行成本,提高电力系统的经济性。
配网自动化实施方案配网自动化是指利用先进的信息技术和通信技术,对电力系统进行监测、控制和管理,以实现电网的可靠运行和优化调度。
下面是一个配网自动化实施的主要方案:1. 建立配网自动化系统:首先,需要建立一个配网自动化系统,包括监测、控制、通信和数据库等模块。
这些模块通过互联互通,实现数据的采集、处理和传输,以及设备的远程控制和状态监测。
2. 安装智能监测设备:在配电线路、变电站和配电设备等重要位置安装智能监测设备,包括传感器、监测仪表和智能终端等。
这些设备可以实时监测电流、电压、功率等参数,以及设备的温度、湿度等环境条件。
3. 建立实时监测平台:通过建立一个实时监测平台,可以将各个智能监测设备所采集的数据集中管理和显示,实现对电网运行状态的实时监测和分析。
同时,还可以将异常数据和报警信息通过短信、邮件等方式发送给运维人员,以便及时处理。
4. 实施远程控制:将配电设备与配网自动化系统连接起来,实现远程控制。
通过远程管理软件,可以对设备进行状态监测、遥控开关和调整参数等操作,提高电网运行的灵活性和可调度性。
5. 建立故障诊断和预测模型:通过分析和挖掘历史数据,建立故障诊断和预测模型,可提前预警电网故障和异常情况,减少因故障造成的停电时间和损失。
同时,通过对电网运行数据的分析,可以优化电网调度,提高电网的稳定性和效率。
6. 实施智能配电网:将配网自动化系统与分布式能源、储能系统和智能电器等设备进行集成,形成智能配电网。
通过智能感知、智能管理和智能调度等手段,实现对电能的高效利用和优化分配,提高配电网的可靠性和经济性。
7. 建立网络安全保护机制:在实施配网自动化的过程中,必须考虑网络安全问题。
建立网络安全保护机制,包括防火墙、入侵检测系统和安全访问控制等,确保配网自动化系统的安全可靠运行。
综上所述,配网自动化实施方案包括建立配网自动化系统、安装智能监测设备、建立实时监测平台、实施远程控制、建立故障诊断和预测模型、实施智能配电网和建立网络安全保护机制等步骤,通过这些措施,可以提高电网的可靠性、安全性和经济性。
四川电网智能调度系统的设计与实现陈颖;周剑;银涛;张宏图;刘巍;何川;王岸;付凤翔【摘要】截止目前,四川省统一调度电厂200多家,电厂众多、情况复杂并且约束条件多,调度实时分析自动化程度不高,调峰时压力较大;并且对实时出力情况交互困难,对超短期发电出力实时调整缺乏有效手段进行算法支撑,发电出力实时调整需要综合考虑超短期负荷预测、日内用电计划、日内发电计划、联络线计划、流域水情变化及断面潮流限额。
采用合理分配算法,计算出合理的电厂实时发电调令,并自动群发给满足算法要求的电厂,保证电网的发用电平衡,实现安全调度的科学执行。
四川电网智能调度系统的建设,优化发电出力的实时调整,智能科学地发布调令,提高了发电出力调整的工作效率和规范性,实现发电出力实时调整工作的智能化,保障了电网安全运行。
%So far, there are more than 200 unified-dispatched power plants .Because there are so many power plants , the sit-uation is more complicated and constrained .The degree of automation of real -time scheduling analysis is not high , the pres-sure is higher during peak load regulation , the real-time interaction of output is difficult to be done , and there lacks efficient measures for real-time regulation of ultra -short -term generation output .The real -time regulation of generation output must consider many situations , such as ultra-short-term load forecasting , intraday electricity supply plan , intraday genera-tion scheduling , tie line planning , watershed hydrologic changes and interface power flow limitation , the reasonable real -time generation dispatching order is calculated using the reasonable allocation algorithm and automatically batched sending to the power plants who meet therequirements of the algorithm so as to ensure the balance of power supply and generation and to a -chieve the scientific implementation of security scheduling .The construction of intelligent scheduling system for Sichuan power grid optimizes the real-time regulation of generation output , issues the dispatching order scientifically , improves the efficien-cy and normalization of generation output regulation , realizes the intelligent real -time regulation of generation output and en-sures the safe operation of power grid .【期刊名称】《四川电力技术》【年(卷),期】2016(039)003【总页数】5页(P75-79)【关键词】智能调度;实时调度;超短期负荷预测【作者】陈颖;周剑;银涛;张宏图;刘巍;何川;王岸;付凤翔【作者单位】国网四川省电力公司,四川成都 610094;国网四川省电力公司,四川成都 610094;国网四川省电力公司,四川成都 610094;国网四川省电力公司,四川成都610094;国网四川省电力公司,四川成都610094;国网四川省电力公司,四川成都 610094;国网四川省电力公司,四川成都 610094;四川中电启明星信息技术有限公司,四川成都 610041【正文语种】中文【中图分类】TM734随着智能调度需求的不断提高,网络已成为对内传递、交换数据、获取知识,对外宣传、开展社会服务的重要媒介。
电网调度自动化与配网自动化技术摘要:电力调度正在朝着自动化的方向发展,并且积极应用智能电网技术,但是在实际应用的过程中还是存在一些问题需要解决。
这说明,智能电网还需要采取积极措施,朝着更加智能化的方向发展。
关键词:电网调度;配网;自动化引言电力调度自动化旨在提升电网运行稳定性与安全性,满足可靠供电的基本需求,确保社会各项生产生活活动能够有序开展。
将智能电网技术应用在电力调度中,充分发挥其所具有的自愈性、交互性及兼容性等优势,可以更好地进行对电网运行状态的远程监控,保证能够在第一时间发现并解决问题,减少异常情况发生,降低故障造成的影响,全面提升电力系统运行综合效益。
1智能电网运行的特点智能电网的自愈性。
自愈性是智能电网的典型特征之一,也是为电力系统安全稳定运行提供的重要保障。
简单来说,智能电网自愈性就是指当故障发生时,智能系统能够快速反应,在短时间内完成故障原因分析、故障位置定位,并且给出智能化的解决方案,快速解决问题。
在这个故障处理的过程中不需要人为干预或者只涉及少量的人员。
在以往的传统电力管理系统之中只能控制火力发电情况,对于现代的发电方式如:风力发电以及太阳能发电等无法实现全面控制。
而智能电网的兼容性就能够实现对各种发电系统的统一管理,同时还能够通过现代信息技术满足微电网并网运行需求。
智能电网的交互性。
智能电网在建设和发展的过程中需要各种新技术的帮助,这样才能够保证智能电网满足市场的实际需求。
在智能电网建设发展过程中,电力企业需要深入市场调研,了解市场与群众对电网的需求。
再对这些需求进行整合,调整电力调度方案,促进电网行业的健康可持续发展。
智能电网的经济性。
智能电网的建设是在经济社会快速发展和环境保护背景下进行的,所以智能电网不仅需要满足经济发展需求还要满足环保需求。
实践表明,智能电网能够促使能源利用率提升,降低电力运输过程中产生的损耗,从而实现电力企业利益最大化。
2电网调度自动化现状当前,我国电网调度自动化的应用依然存在不足,在自动化系统的运行状况检查、设备检查等方面依然需要大量的人力资源,无法保证电网调度自动化的可靠性与有效性。
配网自动化系统的应用及研究摘要: 本文就对地区电网为例,详细提出了配电网自动化工作中的一些问题,如配电系统平台、gis系统中的具体应用及改进,旨在为电网调度提供可靠的科学分析手段。
进行了以下探讨。
关键词:配电网自动化系统规划1配电自动化的功能范围目前对于配电自动化还没有严格的定义,各个系统的功能也差异很大。
习惯上把属于配电调度管理方面的自动化称为配电自动化。
根据当前实际需要,一般可包含以下功能:1.1基本功能①配电网scada:中压以下配电网的数据采集、监视控制。
②配电网故障处理:中压馈线的故障定位、隔离和恢复供电。
③配电网网络分析:包括配电网网络建模、网络结线分析和动态跟踪着色、负荷预报、网络监视、配电网潮流、短路电流、网络重构和操作票管理等。
1.2增强功能①无功电压控制:无功实时控制是根据实时负荷的变化,系统电压的变化,确定带负荷调压变压器分接头的位置、可分组投切的电容器电抗器的投切方案、无功静止补偿器的补偿量,以达到网损最小、或运行费用最小、或能耗最小、或以上综合目标最小为目标。
无功实时控制可以是根据实时运行状态,计算出最优控制方案,供调度员参考,进行控制调节。
也可以通过调度自动化系统或者专用的无功电压调节装置或者二者相结合的办法实现自动调节。
②电能计量与计费:它可能是一个分离的系统,但也可作统一的考虑,如电量采集的集中器可以单独设置,也可以和配电scada系统中的ftu,dtu,ttu合并起来,通讯通道也可以综合考虑。
主站功能也可以综合进scada系统中,节约投资而且可靠。
③投诉电话管理:它本身是一个相对独立的系统,但是由于它要用到配电自动化系统中的图形接口、网络分析、故障诊断等功能,同时它也可以为调度提供故障处理的补充信息,特别是在馈线自动化还未实现的地区,因此是dms的一个有机组成部分。
④地理信息系统在配电自动化中的应用:主要是指在网络分析,故障定位,网络着色,网络重构等实时功能以及在用户服务中的应用。
如何利用主网调度自动化和配网自动化技术摘要:本文针对电力系统的自动化建设,主要从主网调度的自动化建设应用和配网自动化技术的应用进行讨论分析,在维持电力系统稳定运行的同时,推动电力企业的稳定经营发展。
关键词:电力系统建设;主网调动自动化;配网自动化技术引言在社会建设发展过程中,由于电力资源在社会生产和日常生活中占有重要地位,其自身的功能作业的发挥对电力系统的稳定运行具有重要意义。
因此,在电力系统的建设发展过程中,如何实现电力系统的自动化管理和控制,受到了社会各界的关注和重视,这也使得主网调度的自动化和配网自动化技术的应用受到了更高的关注和重视。
一、主网调度自动化的应用分析随着我国电力企业的快速发展,主网调度的自动化发展逐渐成熟。
现阶段,电网调度工作的自动化受到了广泛的关注,形成了“统一调度、分层管理”的体系。
尤其是在智能化电网的推动过程中,电网调度自动化技术取得了显著成效。
而且,在该技术的支撑下,电网调动的自动化系统在电力系统运行中所具有的功能作用得以充分发挥。
(一)CC-2000自动化调度系统该系统在研发和应用过程中,主要是对面向对象技术进行集中应用,并呈现出了分布式的结构特征。
而在实际的设计应用过程中,主要是根据事件驱动和封装思想的指导,使其在实际的应用过程中表现出较强的稳定性。
而且,在实践应用过程中,这个系统可以凭借自身的较强通用性得以广泛的应用。
(二)SD-6000能量化管理系统该系统在实际的应用过程中,主要是在相应平台上实现具有开放式特点的管理功能,并通过对大规模的调度投影技术和电话自动拨号技术等现代化技术的整合应用,促使该系统平台开放性和实时性的特点得以充分的发挥。
(三)OPEN-3000能量管理系统该管理系统中包含了SCADA、FES、PAS、AVC、DTS等子系统。
这些子系统在实际的应用过程中,具有数据收集功能、配电管理功能、应用软件操作等,通过多项功能的融合,该管理系统表现出明显的开放性和分布性的优势,是近年来我国电力行业发展过程中所关注的新型能量管理体系。
硕士论文开题报告论文名称:电网调度与配网综合自动化系统的设计实现姓名:展巍学号:GS0721B47专业:IT项目管理与产业信息化所属院系:北航软件学院学院指导老师:申雪萍老师企业指导老师:贺海华指导老师单位:电子六所论文起止时间:2009年2至2009年12月2009 年2月目录1.研究背景及意义 (1)1.1.课题来源 (1)1.2.课题意义 (1)2.国内外相关研究的现状分析 (2)2.1.国外研究现状 (2)2.2.国内研究现状 (2)2.3.对比分析 (2)3.研究目标和内容 (4)3.1.研究目标: (4)3.2.研究内容: (4)4.关键技术和解决方案 (6)4.1.系统总体解决方案 (6)4.2.关键技术及解决途径 (8)5.预期的研究成果形式及创新点 (10)5.1.研究成果 (10)5.2.技术指标 (10)6.论文工作计划 (12)7.主要参考文献 (12)1.研究背景及意义1.1. 课题来源本题目来自我单位正在研发的电力软件产品,属于电力自动化领域。
我单位主要从事电力调度自动化、电力配网自动化、电力变电站自动化、电厂监控系统等相关软件、硬件产品的研发及电力系统集成。
我所研究的题目设计到的关键字如下:调度自动化、配网自动化、SCADA、馈线自动化(FA)、PAS、事故追忆等。
1.2. 课题意义本题目主要讨论电力调度自动化、配网自动化软件系统的方案设计与技术实现,解决如何将电力调度和配网自动化系统实现在一个平台上,并在统一的自动化平台上实现多个应用,并界定实现应用的范围。
抽象电力系统对象模型,采用面向对象的方法实现电力自动化系统。
电力调度自动化经过多年的发展已经具备相对标准的功能规范,但随着计算机、通信技术的飞速发展为电力调度自动化提出了新的要求,尤其电力行业用户随着业务的发展不断提出新的应用系统需求;电力配网自动化在国内现处于试点阶段,对于配电自动化的认识仍然众说纷纭,配电网自动化首先表现为一种集成化自动化系统,它在在线(实时)状态下,能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行,在功能仍然需要自动化平台作为基础,本题目所研究就是实现统一平台的综合配调系统,并在统一的平台上扩展多个应用。
本题目根据我国农村电力建设及配电网建设的实际需求,提出研究和开发适合农电自动化及配电自动化需求的技术先进、价格合理、运行方便、性能实用和质量可靠的农村电力自动化系统和产品。
随着本研究题目的完成和实施,可在一定程度上对我国农电自动化及配电自动化产生影响,对提高农村电网及配电网运营质量,改善城市及农村电力市场的条件,做出自己应有的贡献。
2.国内外相关研究的现状分析2.1. 国外研究现状国外的电力调度自动化起步非常早,在20世纪70年代在英国及美国等发达国家已经有成熟的调度自动化系统,这种以计算机及彩色显示器为核心的实时监控系统,对提高电网安全运行水平发挥了很大的作用。
国外电力配网自动化在20世纪70开始,但当时基本采用当地FTU功能实现配网自动化功能,真正采用主站软件采集各个FTU数据始于90年代。
国外的调度自动化和配网自动化起步较早,但至今基本是两套系统分立实施、运行,没有真正在同一平台上实现。
2.2. 国内研究现状我国电网自动化在20世纪70年代末开始,但当时自动化软件系统全部采用国外产品,我国真正有调度自动化软件始于20世纪80年代末,经过了几代的发展电力调度自动化系统功能已基本标准化。
配网自动化在国内是在近些年才提出的,而且实施配网自动化也是参差不齐,软件系统满足基本的监控功能,配网自动化系统的实施基本是试点工程,软件功能没有统一的标准,各个地方都有各自的特色。
随着计算机、通讯技术的飞速发展国内几大电力厂家(南瑞、四方、许继)纷纷在升级改造各自的自动化系统,也都提出可以实现配网、调度自动化系统一体化解决方案,但至今为止真正投入成功实施的工程案例几乎没有,所以国内实现电力配调合一的自动化系统从实现方案上需要进一步探讨,软件功能上还需要进一步的研究。
2.3. 对比分析调度自动化国外起步的较早,但随着中国的飞速发展,国内的电力技术、计算机技术、通信技术的日趋成熟国内电力自动化技术很快就跟进了,电力自动化软件产品日趋稳定、可靠,近些年国内几大网省公司及下属的供电企业实施的电力调度自动化全部采用国产软件。
在配网自动化上我们近些年刚刚起步,由于有调度自动化基础,至今开发、实施的配网自动化系统从功能还非常近似于调度自动化,软件全部采用国产技术。
国产电力自动化软件相比发达国家软件有非常好的成本优势,在功能上国内软件都可以满足,尤其在人机界面上还要优于进口软件。
但无论是国产软件还是进口软件在一个平台上成功实现调度、配网自动化的软件几乎没有,国内大部分研究机构、厂家都处在研发或试运行阶段。
本课题所研究的电网调度与配网综合自动化系统是利用现代化的计算机、网络、通信技术,将电力调度、配网自动化技术在一个平台上实现,开发统一的自动化支撑平台。
3.研究目标和内容3.1. 研究目标:在充分调研和考察了当今国内外配电自动化及农电自动化技术的最新发展动态的基础上,结合中国配电及农电系统的实际情况,本题目在配调自动化系统的定位是在基于Windows/Unix混合平台上实现一套具有国内领先水平的配网自动化主站及县级调度自动化系统,实现配网主站层的功能。
题目首要目标是为农电网及配电网的安全经济运行、提高农电网及配电网的电能质量、完善设备管理以及提高工作效率提供现代化的工具,从而实现农电网及配电网的调度、监控、分析、管理等功能,为用户农电网及配电自动化提供一整套解决方案。
在题目设计、开发目标上列举以下几点:·系统设计满足一体化设计原则,研究最终实现统一的自动化平台。
·在统一的平台系统基础上实现电力综合配调功能,并实现多个应用系统·具有高度的可靠性和实时性。
·各个模块具备相对独立性,应用系统不依赖其他模块而独立运行,整套系统方案具备配置、采集、监视功能。
·核心软件考虑跨平台(从Windows平台向Unix平台移植)设计,便于移植时做最小的修改。
·具备灵活的配置以适应不同规模的需求。
·工程化的结构设计。
在结构设计时,考虑防雷、防操作过电压、防持续过电压等。
·考虑通道和通信协议以及接入设备的多样性。
3.2. 研究内容:本课题主要研究商用关系数据库,在商用数据库的技术上如何实现实时数据库技术,电力组态图形技术,如何采用通信技术实现与电力智能设备通信,在Windows及Unix环境下用C++语言编程技术。
应用以上技术重点综合研究电力调度自动化、配网自动化整体解决方案及实现技术。
本课题首先研究实现基础支撑平台,基础平台主要研究包括功能模块,网络子系统、数据库管理系统、数据库系统设计包含两个部分、图形系统、报表系统。
在基础平台上实现应用系统,应用系统主要研究内容由数据采集系统、SCADA功能、配网馈线自动化系统(FA)、电力高级应用软件(PAS)、地理信息系统(GIS),配网管理系统。
4. 关键技术和解决方案4.1. 系统总体解决方案系统在Windows 环境下开发,开发工具采用vc++ 6.0,系统的低层服务模块考虑跨平台设计,全部使用标准C++实现,商用数据库采用sql server2005/ Oracle 。
系统设计运行时支持全Windows 操作系统或UNIX/Windows 混合操作系统。
对于Windows 操作系统,选用Micosoft 公司的Windows 2003 Server 或服务器版的最新版本,在客户端采用Windows XP 专业版。
对于混合平台服务器采用Sun Solaris ,客户端采用Windows 平台。
系统设计各个模块结构如下图:网络子系统,提供系统网络收发数据接口系统,不仅提供机器间信息交换的功能,也为同一机器不同应用,不同线程之间提供信息交换的功能。
网络子系统是整体系统数据交换的桥梁,开放其它功能模块调用的接口(API )函数。
数据库管理系统,数据库系统设计包含两个部分,商用数据库和实时数据库。
其中商用数据库的数据库管理系统在服务器运行,数据库也在服务器上。
用于存基础层 支撑层 应用层放数据结构、数据定义及描述、历史数据、实时数据库采样数据以及其它管理信息等。
实时数据库的数据定义来自商用数据库,在每个客户机上常驻内存,其定义及描述是在系统启动时根据商用数据库的内容而产生,反应当前电网的状态,存放实时性要求比较高的数据图形系统,基于OpenGL图形接口技术,采用多平面、多层次的矢量图形系统,完成电力业务的组态功能。
设计功能包括图元编辑器、画面编辑、画面浏览工具。
报表系统:报表子系统采用Excel 2003,将系统与Excel 2003进行无缝集成,实现灵活的定制报表功能。
数据采集系统,数据采集系统在本研究题目中承担实时数据的采集与预处理工作。
它是由指定的一台计算机或几台计算机按功能分布在特定应用节点的一组程序集、通道设备及网络设备来实现。
SCADA功能,本部分主要研究数据采集、数据处理系统,主要研究的功能公式计算、报警信息处理、趋势曲线、历史数据处理、电网控制、事故追忆、打印、通信、网络拓扑着色、web浏览功能。
配网馈线自动化系统(FA),配网馈线自动化功能主要包括:故障自动检测与识别(包括FTU信息的错误上报、通信中断以及FTU无法进行正常操作(电源问题或硬件故障)的识别),故障自动定位,故障区段自动隔离,网络重构,恢复供电。
电力高级应用软件(PAS),PAS软件设计以下模块组成:网络建模、网络拓朴、状态估计、负荷预报、调度员潮流、电压无功优化控制、短路电流计算、配电网可靠性分析、配电网网损计算系统设计配置方案图如下实时运行系统SCADA,FA,PBS,PAS,GIS 配网管理信息系统PAS,GIS,DMS101,104,61850,TASE 2,CDT4.2. 关键技术及解决途径可靠性解决技术。
在电力自动化领域里系统的可靠性必须排在第一位,在可靠性方面本题目除考虑Unix 服务器外,系统还将设计双服务器方案,服务器间通过网络子系统汇报各自的值班状态,通过值班状态来完成服务器间的值班情况,在数据的完整性上本题目考虑自动恢复的解决方案,也就是主服务器设计记忆功能,一旦备服务器恢复运行根据记忆可以自动同步数据。
双网互为备用技术,为了进一步提高网络故障带来的系统瘫痪,题目设计双以太网结构,在软将上实现基于可靠联接的平衡分流的网络子系统,题目对要求可靠性不高的数据实现基于UDP 协议协议的数据报传输方式,对重要的数据还有基于TCP/IP 协议中的TCP 的安全联接传输方式。