下载文档原格式
电力系统调度自动化系统是指用于对电网进行实时监视、运行控制和故障处理的一套系统。
它主要由以下几部分组成：1. 电网数据采集系统电网数据采集系统是整个调度自动化系统的底层基础，它负责采集和传输电网的各类数据。
这些数据包括电网的电压、电流、功率、频率等实时状态信息，以及设备的运行参数、故障信息等。
数据采集系统通常由远程终端单元（RTU）和传输网络组成，RTU负责在现场对数据进行采集和处理，而传输网络则负责将采集到的数据传输到上级系统中进行处理。
2. 调度自动化主站系统调度自动化主站系统是电力系统调度自动化系统的核心部分，它负责对采集到的实时数据进行监视、分析和决策。
主站系统通常由计算机、数据库、通信设备等组成，它可以对整个电网的运行状态进行实时监视，并可以根据需要进行相应的控制操作。
主站系统还可以通过与其他辅助系统的接口，进行故障处理、预测分析、计划调度等工作。
3. 运行控制与保护系统运行控制与保护系统是调度自动化系统的另一个重要组成部分，它主要负责对电网的运行状态进行实时控制和保护。
运行控制系统可以根据电网的实时数据，进行自动化的设备控制操作，调整电网的运行状态，保证电网的安全稳定运行。
保护系统负责在电网发生故障时，对故障进行快速的检测和隔离，保证电网的安全运行。
4. 调度自动化辅助系统除了上述几个主要组成部分外，调度自动化系统还包括一些辅助系统，用于实现一些特定的功能。
这些辅助系统包括电网模拟仿真系统、故障录波分析系统、远程通信系统等。
这些系统可以为电力系统的调度运行提供支持，提高系统运行效率和可靠性。
电力系统调度自动化系统是一个复杂的系统工程，它包括了多个不同的组成部分，这些部分相互协作，共同完成对电力系统的实时监视、运行控制和故障处理等工作。
这些系统的良好运行，对于保障电力系统的安全运行和提高电网运行效率具有重要意义。
电力系统调度自动化系统的组成是电力系统运行中不可或缺的重要部分，我们继续深入了解这些组成部分，以及它们如何共同发挥作用，保障电力系统的安全、稳定运行。
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。
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系统即数据采集和监控系统，它是电网调度自动化系统的基础和核心，负责采集和处理电力系统运行中的各种实时和非实时数据，是电网调度中心各种应用软件主要的数据来源。
SCADA 系统包括实时数据采集、数据通信、SCADA 系统支撑平台、前置子系统、后台子系统等。
数据采集包括反映物理过程特征的数据的产生，数据发送、接收和数据处理；监视控制不仅包括对物理过程的直接控制，还包括管理性控制，只下发调控指令，由厂站端或者下级调度人工调控。
通常数据采集装置和控制装置安放在厂站端，与主站端监控系统并不在一起，所以要实现数据采集和直接控制功能需要双向数据通信，普通认为数据采集是信号上行的通信，而直接控制是信号下行的通信。
一个 SCADA 系统通常由一个主站和多个子站(远方终端装置 RTU 或者变电站综合自动化系统) 组成。
主站通常在调度控制中心 (主站端) ，子站安装在变电站或者发电厂(厂站端) ，主站通过远动通道或者广域网实现与子站的通信，完成数据采集和监视控制。
国分为五级调度，主站除接收子站信息，还以数据通信方式接受从下级调度控制中心主站转发来的信息，又向上级调度控制中心主站转发本站的信息。
厂站端是 SCADA 系统的实时数据源，又是进行控制的目的地。
SCADA 所采集的数据包括摹拟量测量 (又称为“遥测”)，状态测点 (又称为“遥信”) 和脉冲累加量 (又称为“遥脉”)。
SCADA 系统的主站分为前置子系统和后台子系统，二者通过局域网相联相互进行通信。
前置子系统主要完成与厂站端及其它调度控制中心的通信，并将获得的数据发送给后台子系统。
后台子系统进行数据处理。
SCADA 把这些最近扫描的已经处理的反映被监视系统状态的数据存储在数据库中。
画面联结数据库，于是画面就直观地给出该系统状态的正确景象。
SCADA 为每一个量测量赋予一个状态和记录数值的变化趋势，当设备处于不正常状态或者运行限值已被超过时通知调度员。
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。
电力调度自动化系统基础知识
准确、翔实
一、电力调度自动化系统是什么？
二、电力调度自动化系统的功能
1、电力系统管理：通过实时和历史记录数据对电力系统进行参数监控、报警及及时处理；
2、电网调度控制：实现电网调度系统的智能控制，根据用户要求，对电网进行有效的调度控制；
3、电力设备运行状况监控：实时监控电力设备的运行状况，精确把控电力系统的运行状况，提高电力调度效率；
4、联锁技术：实现设备联锁，确保安全可靠运行，减少机组停运的情况；
5、故障处理：及时诊断电力系统的故障情况，便于及时处理故障，保证电力系统的完好运行；
6、记录分析：实时记录电力系统的运行参数，实现运行状况的准确分析和及时处理。
三、电力调度自动化系统的优点
1、大大提高了电力系统的及时响应性，减少突发状况发生；
2、实现数据安全，减轻现场人员的负担；。
电网调度自动化系统电网调度自动化系统是一种基于计算机技术和通信技术的智能化管理系统，旨在实现电力系统的高效运行和安全稳定。
该系统通过实时监测、控制和管理电力系统的各个环节，提高电网的运行效率和可靠性。
一、系统架构电网调度自动化系统一般由以下几个主要模块组成：1. 数据采集模块：负责从电力设备、传感器和监测装置等获取实时数据，并将其传输给其他模块。
2. 数据处理模块：对采集到的数据进行处理和分析，生成电力系统的状态信息和运行参数。
3. 运行决策模块：根据系统的状态信息和运行参数，进行运行决策和优化调度，制定合理的电力系统运行方案。
4. 控制执行模块：将运行决策的结果转化为实际的控制命令，通过与电力设备和控制装置的通信，实现对电力系统的远程控制和调节。
5. 用户界面模块：提供友好的用户界面，供操作人员进行系统的监控、操作和管理。
二、功能特点1. 实时监测与数据采集：系统能够实时监测电力系统的运行状态，采集各种实时数据，如电压、电流、功率等，并进行实时显示和存储。
2. 远程控制与调节：系统支持对电力设备进行远程控制和调节，如开关操作、调节发电机出力等，以实现对电力系统的远程调控。
3. 运行决策与优化调度：系统能够根据电力系统的实时数据和运行参数，进行运行决策和优化调度，以实现电力系统的高效运行。
4. 告警与故障诊断：系统能够及时发现电力系统的异常情况，并生成告警信息，以便操作人员及时处理；同时，系统还能进行故障诊断和定位，提供故障处理建议。
5. 数据分析与报表生成：系统能够对采集到的数据进行分析和统计，生成各种报表和分析图表，为电力系统的运行管理提供决策支持。
三、应用场景1. 电力调度中心：电网调度自动化系统是电力调度中心的核心工具，用于监控和管理电力系统的运行状态，进行运行决策和调度。
2. 发电厂：电网调度自动化系统可以实现对发电机组的远程监控和调节，提高发电效率和稳定性。
3. 输电线路：系统能够监测输电线路的电流、电压等参数，及时发现异常情况，保障输电线路的安全运行。
电力系统调度自动化概述：电力系统调度自动化是指通过计算机技术和自动化控制技术，对电力系统运行状态进行实时监测、分析和控制的一种技术手段。
它能够提高电力系统的安全性、可靠性和经济性，实现电力系统的自动化运行和优化调度。
一、电力系统调度自动化的基本原理和架构电力系统调度自动化的基本原理是通过数据采集、传输、处理和控制等环节实现对电力系统运行状态的实时监测和控制。
其基本架构包括以下几个部分：1. 数据采集系统：通过安装在电力系统各个关键节点的传感器、监测设备等，实时采集电力系统的运行数据，包括电压、电流、频率、功率等参数。
2. 数据传输系统：将采集到的数据通过通信网络传输到调度中心，确保数据的及时性和准确性。
3. 数据处理系统：调度中心通过数据处理系统对采集到的数据进行分析和处理，生成电力系统的运行状态图、负荷曲线、功率流分布图等。
4. 控制系统：根据数据处理系统的分析结果，调度中心可以通过控制系统对电力系统进行远程控制，包括调整发电机出力、调整负荷分配、切换电源等。
二、电力系统调度自动化的主要功能和作用电力系统调度自动化具有以下主要功能和作用：1. 实时监测和预警：通过对电力系统运行数据的实时采集和处理，调度中心可以及时监测电力系统的运行状态，并对异常情况进行预警，以便及时采取措施避免事故的发生。
2. 运行优化：通过对电力系统运行数据的分析和处理，调度中心可以实现电力系统的优化调度，包括合理调整发电机出力、负荷分配、电网结构等，以提高电力系统的经济性和可靠性。
3. 故障诊断和恢复：电力系统调度自动化可以对电力系统的故障进行快速诊断，并通过控制系统进行故障恢复，以减少故障对电力系统的影响。
4. 负荷管理：调度中心可以通过电力系统调度自动化对负荷进行管理，包括负荷预测、负荷分配、负荷调整等，以保证电力系统的稳定供电。
5. 能源管理：电力系统调度自动化可以对电力系统的能源进行管理，包括能源调度、能源优化利用等，以提高能源利用效率。
电网调度自动化的系统基础介绍Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022电网调度自动化系统基础介绍高纪湘图5 远动终端结构简图远动系统远动系统配置的基本模式如图示。
图6 远动配置的类型（a ）点对点 (b) 多路点对点 (c) 多点星形 (d) 多点共线 (e) 多点环形（a ） (b)(d) (e)脉冲量模拟量开关量调节器执行机构时钟图7 远动系统的功能结构框图远动系统是调度自动化系统的重要组成部分，是实现调度自动化的基础。
调度自动化系统远动技术在电力系统中的应用，使电力系统调度工作进入自动化阶段。
当运动装置从布线逻辑的全硬件发展到广泛采用计算机技术后，就出现了调度自动化系统。
传统的调度自动化系统被认为是保证电网安全运行的三大支柱之一（其他两个是安全稳定控制系统、电力专用通信系统），在电力系统的安全运行中发挥了并继续发挥着不可替代的作用。
调度自动化系统的发展过程20世纪30年代，电力系统就有了集中式自动调频和机电型远动装置；60年代开始用计算机实现SCADA、AGC/EDC功能；我国调度自动化始于70年代。
70年代基于专用计算机和专用操作系统的SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，如SD 176；80年代基于通用计算机的EMS（Energy Management System）系统，如四大网引进系统，VAX/VMS的SCADA/EMS系统；90年代基于RISC/UNIX的开放式分布式EMS/DMS（DistributionManagement System）系统，如：RD 800、OPEN 2000、SD 6000、CC 2000等；进入21世纪以来，遵循IEC 61970 CIM（Common Information model）/CIS(Component Interface Standard)，以采用JAVA、因特网、面向对象技术、综合考虑电力市场环境中安全运行及商业化运营要求等为特征的新一代EMS 系统，如OPEN 2000E 、TH21000等。
调度自动化系统组成一般调度自动化系统的结构如下图示。
图8 调度自动化系统简图调度自动化系统功能调度自动化系统的功能可分为数据采集和系统监控以及能量管理两大部分。
SCADA ：完成信息采集、传输、监视和控制，通过人机界面实现对系统的在线安全监视，并有越限告警、记录、打印制表、事故追忆、系统自身监视等；对系统中的重要开关进行遥控、对有载调压变压器、调相机、电容器等设备进行调发电厂发电厂变电所变电所节或投切，并完成记录、统计、制表等日常工作；随着调度自动化的发展，把原来独立的频率及有功自动调节系统以及自动发电控制（Automatic Generation Control, AGC）和经济调度（Economic Dispatching）包括进来，扩展成AGC/ED功能。
EMS：随着电力系统的扩大和接线更加复杂，仅仅监视运行工况是远远不够的，近年来在网络和通信技术的支持下发展成包括SCADA、AGC/ED、PAS、DTS的能量管理系统（EMS）。
随着电网互联和电力改革的步伐的加快，对电网运行调度和控制的要求提出了许多更新更高的要求。
传统的EMS的概念、结构和功能都将发生很大的变化。
调度自动化系统分层与调度管理体制相适应，我国实行五级调度自动化系统，不同系统承担不同功能。
国调EMS：通过计算机数据通信与各大区电网控制中心相联，协调、确定大区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：采集各大区网和有关省网信息，监视大区电网的重要测点工况及全国电网运行概况，并进行统计分析；进行电力互联系统的潮流、稳定、短路电流及经济运行计算，校核计算的正确性，并通过计算机数据网向下传达；处理所采集的有关信息，作长期安全经济运行分析，并提出对策。
大区网调EMS：按统一调度、分级管理原则，负责超高压电网的安全运行，并按规定的发电计划及监控原则进行管理，提高电能质量和经济运行水平：数据采集和监控、经济调度以及有实用效益的安全分析；进行负荷预测，制定开停机计划和水火电经济调度的日分配计划、闭环或开环AGC；省（市）间和有关大区网的供受电量计划编制和分析；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，通过计算机通信校核各种分析计算的正确性，并上报和下传。
省调EMS：负责省网的安全运行，并按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。
独立省网和大区网内作为一个独立的控制区域，与相邻的省网实行联络线控制的省级调度：数据采集和监控、经济调度以及有实用效益的安全分析；进行负荷预测，制定开停机计划和水火电经济调度的日分配计划、闭环或开环AGC；地区间和有关省网的供受电量计划编制和分析；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，通过计算机通信校核各种分析计算的正确性，并上报和下传，并提供给运行方式部门作为计划编制的依据。
地调：一般是SCADA系统加部分PAS、DTS功能，不包括AGC：实现所辖地区的安全监控；对所辖有关站点（直接站点和集控站点）开关的远方操作，变压器分接头的调节和电力电容器的投切；用电负荷管理和自动投切。
县调/配调：随着农村电气化和城乡配电自动化而发展起来，基本功能包括基本数据采集和监控和扩展的据采集和监控，PAS 、DTS 大多是选项，对于配网的网络分析具有不同于输电网的网络分析功能，有的虽然名称相同，但算法不同。
此外配调还需考虑和GIS 接口。
分层实例合理确定分层数和各层的调度分工是非常重要的。
主要采取两层和三层控制。
如日本的电力调度控制系统分中央、中间和集中三层控制所。
中央控制所（总局）负责整个系统可靠性运行及有效利用设备，包括负荷频率控制、主干系统电压控制、系统发电计划等。
中间控制所（分局）负担主干系统以下地区系统的调度工作，包括地方系统安全监控、调度操作、地方电厂调度、信息采集和向中央控制所传送信息。
集中控制所主要管理向负荷供电的变电所群进行远方控制和变电所设备维修。
图9 日本电力系统调度三层控制系统模型（图中数字为一般数量）计算中心中央控制所主干系统变电站 火电厂、核电厂、抽水蓄能水电站等中间控制所一次变电站 地方火电厂、大型水电站等 集中控制所 一般变电站一般水电站总局分局大用户 10101001030300图10 电力系统远动系统典型分层结构（IEC 870-1-1）MCC-主调度中心；RCC-区域调度中心；DCC-PS-发电厂； -变电所、被控站调度自动化系统主站结构图11 一个典型的能量管理系统基本配置图从硬件结构来看，整个系统分布在三个安全区中，分别为安全区Ⅰ、安全区Ⅱ和安全区Ⅲ，主系统位于安全区Ⅰ，DTS子系统位于安全区Ⅱ，WEB子系统位于安全区Ⅲ，安全区Ⅰ与安全区Ⅱ使用防火墙，安全区Ⅰ与安全区Ⅲ之间设置正向与反向电力专用隔离装置隔离。
主系统包括双冗余局域网子系统、数据采集与通讯子系统、各种应用服务器与工作站。
1.局域网子系统系统采用冗余的双交换式局域网结构，大型用户可采用具备三层交换功能的企业级或部门级交换机，重要的服务器还可采用1000M速率接入，普通用户可采用中档交换机，构成功能分布的开放系统。
2.实时数据采集子系统数据采集服务器通过两块网卡分别联到主干网，网上传输的为经过数据采集服务器处理的、向SCADA应用服务器传输或接收的数据报文，以及各工作站间进行交换的报文；它还通过第三、四块网卡与数据采集专用网段相联。
采用主网和数据采集网段分离的最大优点是能减轻主网负荷，提高整个系统的安全性及可靠性。
连接在第三、四网段的有数据采集前置设备和有双重化冗余配置的交换式路由器、终端服务器、调制解调器/数字隔离板以及监视切换设备等。
每套前置系统具有对多个厂站进行通信的能力，且每路具有独立的端口。
串口通信速率能在300Bd和11500Bd之间可选，并能适应同步、异步和模拟以及数字通信方式，也可接入网络RTU。
支持CDT，Polling及网络协议等能文字描述的通信规约，系统一般应提供规约库或通用的国标库，还应提供针对某些变种协议的人机界面定义描述，提供标准接口供今后扩展之用，获得授权的用户可以方便地在规约库中增加新规约。
此外系统还应提供完善的软硬件仿真、测试手段。
AGC子系统SCADA子系统完成遥信、遥测量的处理、越限判断、计算等电网的实时监控功能，AGC子系统完成自动发电控制功能，这两个子系统配置在同一组物理服务器上，采用两台服务器以热备用方式运行。
4.历史数据服务子系统该子系统主要完成历史数据存储、管理。
系统按指定周期将实时数据服务器中的数据转储到该服务器中，实现实时数据的长期存档。
历史数据管理的所有功能都基于关系型商用数据库来实现。
系统一般采用两套RISC服务器及磁盘阵列作为系统管理及历史数据服务器。
两台服务器按热备用方式运行，双服务器直接接入系统双LAN上。
历史数据库中的实时记录数据取自SCADA 处理后的数据。
SCADA平台发生切换时，不会造成历史数据库的数据丢失和数据库损坏。
应用服务子系统该子系统用于实现电网的发电计划和网络分析功能。
可配置两套RISC 服务器，两台服务器安装相同的操作系统、电力应用及网络分析软件，同时运行（或单独运行），自动均衡负载和自动平衡请求任务以完成各种应用功能。
服务器接在系统双LAN上，LAN网络上的各种切换不会影响服务器功能和数据丢失。
6.调度员培训模拟子系统DTS系统自成一个局域网，用于对调度人员和EMS系统维护人员进行各种操作技能和应用技能的培训。
配置1台电网仿真服务器、1台学员工作站、1台教员工作站。
该子系统是相对独立于EMS系统，其局域网通过一台网络接口设备与EMS主局域网相连接。
同时具备与大屏幕投影仪的接口。
7.安全WEB子系统遵照有关电力二次系统安全防护文件的要求，将WEB子系统与主系统相对独立， WEB服务器可配置一到两台。
在安全区Ⅰ与安全区Ⅲ之间布置正向与反向专用电力专用隔离装置，正向隔离用于从内向外的通讯，传送实时数据、历史数据及图形文件等，反向隔离用于从外向内的通讯，传送计划值等。
在安全区Ⅰ与安全区Ⅱ之间布置经过有关部门认可的国产硬件防火墙。
8.人机界面子系统工作站一般配置UNIX工作站，也可配置高档PC图形工作站。
由于系统采用了C/S结构，主要任务都在服务器上处理，所以工作站的配置可以相对低一些。
调度自动化系统主站功能1.支持平台(1) 实时与商用数据库相结合的数据库管理系统目前，广泛采用商用数据库已成为工业界数据库应用的潮流，有了商用数据库的管理，才能方便地实现信息的共享，现有的商用软件才可直接使用，与其它系统的互连才能按标准方式进行，系统才真正具有完全意义上的开放性。
