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浅谈电力系统调度自动化技术应用及发展

东北农业大学

课程论文

课程电力系统调度自动化

题目浅谈电力系统调度自动化技术

应用及发展

院系电气信息工程学院电气工程系

专业班级电气12-班

学生姓名范文博

学生学号

指导教师

2015年11月22日

目　录

1电力系统调度自动化技术在国内外的应用现状 4

1.1国内电力系统调度自动化技术的应用 4

1.2国外电力系统调度自动化技术的应用 5

2电力系统调度自动化技术的功能与基本特点 5

2.1电力系统自动化和电力系统调度自动化 5

2.2电力系统远动 5

2.3电力系统调度自动化的功能 6

2.4电力系统调度自动化的基本特点 6

3电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 7

3.1电力系统调度的任务 7

3.2调度自动化的必要 7

3.3电网调度自动化的组成部分及其功能 7

4电力系统调度自动化技术在实际生产中的应用 8

4.1变电站综合自动化系统 8

4.2县级电力调度自动化SCADA主站系统 9

4.3调度自动化主站系统的发展方向 10

5我国调度自动化系统存在的问题 10

6电力系统调度自动化存在问题的解决方法 11

6.1管理方面 11

6.2技术方面 11

7电力系统调度自动化技术的发展趋势 11

6.1模块化与分布式 12

6.2面向对象技术 12

6.3电力系统调度综合自动化 12

6.4无人化值守管理模式 12

6.5智能化 12

参考文献 13

浅谈电力系统调度自动化技术应用及发展

摘要

目前，我国正处于社会主义现代化建设的关键阶段，社会经济的进一步发展，使得生活、学习以及生产对电能需求量在不断加大，对供电质量与安全保障的要求更加严格。

本文从分析我国电力系统调度自动化技术的特征与基本功能入手，对电力系统调度自动化技术的具体应用情况与市场发展前景进行了分析，为加大电力系统调度自动化技术的应用力度与研究力度提供参考资料。

大型电力系统安全控制需要电力系统调度自动化技术作为核心保障，电力系统调度自动化系统可以实现对整个电力系统的监控和采集实时信息，为整个电力系统提供数据支持，保证电力系统安全性。

如果电力系统调度自动化系统不能实现监控和实时信息的采集，系统调度人员就不能对电网的运行状态进行了解，电力系统的安全运行失去了保证，会造成整个电力系统停电和崩溃等事故的发生，从而给国家和人民带来巨大的损失和影响。

所以电力系统调度自动化技术的应用与发展对电力系统安全运行至关重要。

随着我国经济的发展和生活用电的不断增长，人们对供电的电能质量和可靠性的要求不断提高，在此形势下供电企业发展电力系统调度自动化显得尤为重要。

我国现代化建设正处于中期，随着经济的快速发展，电能的需求越来越大，对供电的质量和安全保障要求更严格。

本文根据现阶段电力系统调度自动化技术的应用现状，抓住电力系统调度自动化技术的基本特征，针对一些常见电力系统调度自动化技术进行分析，阐述了电力系统调度自动化技术未来的前景和发展趋势。

重点探讨了电力系统调度自动化的任务、功能和基本结构，我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案，并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。

关键词：

电力系统调度；自动化功能；调度自动化技术；市场发展前景

1电力系统调度自动化技术在国内外的应用现状

在现代化科技快速发展时期，电力系统自动化技术作为电力系统技术的重要组成部分，发展的速度越来越快。

电力系统调度自动化系统在实际中得到了广泛应用及发展。

电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。

[1]目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代。

电力系统规模逐渐扩大，各电网中500kV（包括330kV）主网架逐步形成和壮大，220kV电网不断完善和扩充，750kV输电工程（青海官亭—甘肃兰州东）已投入试运行，晋东南—南阳—荆门1000kV交流特高压试验示范工程已启动。

现代电网的主要特征：

坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统；各个电网之间具有较强的联系；具有足够的调峰容量，能够实现AGC；具有较高的供电可靠性；具有高度自动化的控制系统；具有高度自动化的管理系统；具有高素质的职工队伍。

现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。

1.1国内电力系统调度自动化技术的应用

现阶段，国内基本采用RISC工作站和POSIX操作系统接口等国际公认的标准作为电力调度自动化系统的应用，电力系统调度自动化系统主要有：

CC-2000电力系统调度自动化系统、SD-6000能量管理系统、OPEN-2000能量管理系统等。

这些系统都采用RISC工作站和国际公认的标准：

操作系统接口用POSIX，数据库接口用SQL结构化访问语言，人机界面用OSF/MOYIF、X-WINDOWS，网络通信用TCP/IP、X.25。

实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平，且各有特点。

（1）CC-2000系统。

采用开放式系统结构设计及面向对象的技术，利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。

采用面向对象技术，并引进了一个大对象的概念，以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。

支撑系统专用性和通用性的有机结合，既适应电力系统的需要，又兼顾其他行业实时应用的要求。

按照软件工程的规律进行开发，实现软件工程产品化。

技术鉴定认为，按照开放式系统设计和采用面向对象等技术，都属于国际先进或领先范畴。

现结合东北电网，由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下，共同在CC-2000支持系统平台上开发电网应用软件，从而实现完整的EMS系统。

（2）SD-6000系统。

由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。

1994年投运，1996年通过测试和鉴定。

该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。

该系统特点是:

具有开放式和分布式的支撑系统平台。

具有面向对象的人机界面管理系统。

其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。

EMS支撑软件与管理系统的商用数据库采用SQL标准接口，便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。

SD-6000系统有较高的稳定性和可靠性，前置机应用软件设计合理、实用。

（3）OPEN-2000系统。

OPEN-2000系统是江苏省立项的重大科技项目，是由南瑞电网控制公司开发的新一代EMS系统。

OPEN-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一体，适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统，是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统，是国内首套将IEC870-6系列TASE.2协议集成于软件平台的系统。

OPEN-2000系统采用100M平衡负荷的双网机制，流量更大，可靠性更高。

完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。

1.2国外电力系统调度自动化技术的应用

目前，在国外的电力系统调度自动化系统都是RISC工作者，UNIX操作系统等国际公认标准，系统主要是西门子SPECTRUM系统、CAE系统、SPIDER系统、VALMET系统等。

（1）西门子公司的SPECTRUM系统。

这种系统是由西门子公司在32bitSUM点的SPAC等工作站硬件设备的基础上，导入了软总线等相关概念，服务器与服务器之间和内部所有进程和实用程序之间的数据信息实现了标准化而研发出来的。

采取了分布式组件以及面向对象等多种技术，被大量运用于城市电力公司、配电公司以及工业用户等。

（2）CAE系统与SPIDER系统。

其中CAE系统采用的是64bit的ALPHA工作站、双以太网结构、客户服务器系统结构的EMS硬件技术平台，能够减少网络的数据流。

而SPIDER系统具备了双位遥感的处理功能，使得状态的信号比较稳定，其采用了分布式数据库以及模块结构，能够按照用户的实际要求对系统进行配置。

2电力系统调度自动化技术的功能与基本特点

2.1电力系统自动化和电力系统调度自动化

电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制，以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。

电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。

而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分，分为发电和输电调度自动化（通常称电网调度自动化）和配电网调度自动化（通常称配网自动化）。

2.2电力系统远动

电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。

远动系统包括控制站、被控站和远动通道。

狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道；而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。

电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担，而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责，网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。

2.3电力系统调度自动化的功能

2.3.1电力系统监视与控制

通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。

其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印，以及对电力系统异常或事故的自动识别，向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。

而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。

2.3.2电力系统安全分析

电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算，以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况，是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。

2.3.3电力系统经济调度

电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下，基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响，以最低的发电（运行）成本或燃料费用，达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。

在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件，在给定的电力系统运行方式中，在保证系统频率质量的条件下，以全系统的运行成本最低为原则，将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。

经济调度一般只按静态优化来考虑，不计算其动态过程。

2.4电力系统调度自动化的基本特点

电力系统调度自动化技术需要具备四点基本特征：

①电力系统调度自动化技术需要能够准确且及时地采集、处理、检测到整个电网中所有元件、局部及整个电网系统运行的实际信息。

②能够按照电网的具体运行情况以及系统所有元件的经济指标与技术要求等，为调度工作人员做出正确的调度与控制决策而提供科学的数据依据。

③能够实现对整个电网系统的协调处理，保证整个电力系统运行的安全性、稳定性与经济性，并为用户提供优质的供电服务。

④电力系统自动化技术可以有效提供电网的工作效率，降低了电力系统安全事故的发生率，同时也延长了机械设备的使用寿