电力系统调度自动化电力系统调度的主要任务
保证供电质量优良电力系统首先应该尽可能地满足用户的用电要求,即其发送的有功功率与无功功率应该满足
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式中、——电厂发送的有功功率及用户或线路消耗的有功功率;
、——电厂发送的无功功率及用户或线路消耗的无功功率。
这样就使系统的频率与各母线的电压都保持在额定值附近,即保证了用户得到质量优良的电能。
保证系统运行的经济性电力系统的设计:电厂厂址的选择与布局、燃料的种类与运输途径、输电线路的长度与电压等级等对于一个已经投入运行的系统,其发供电的经济性就取决于系统的调度方案了。一般说来,大机组比小机组效率高,新机组比旧机组效率高,高压输电比低压输电经济。但调度时首先要考虑系统的全局,要保证必要的安全水平,所以要合理安排备用容量的分布,确定主要机组的出力范围等。
电力系统的经济调度是一项实时性很强的工作,在使用了计算机以后,这项任务已基本完成了。
保证较高的安全水平——选用具有足够的承受事故冲击能力的运行方式事故是难免的,但是一个系统承受事故冲击的能力却与调度水平密切相关无论在设计工作中,还是在运行调度中都是采用预想事故的方法,即对于一个正在运行的系统,必须根据规定预想几个事故,然后进行分析、计算由于系统的数据与信息的数量很大,负荷又在经常变动,要对系统进行预想事故分析,也只在电子数字计算机应用于调度工作后,才有了实现的可能。
保证提供强有力的事故处理措施事故发生后,面对受到损伤严重或遭到破坏了的电力系统,调度人员的任务是及时采取强有力的事故处理措施,调度整个系统,是对用户的供电能够尽快地恢复,把事故造成的损失减少到最小,把一些设备超限运行的危险性及早排除。
大事故则往往造成频率下降,系统振荡甚至系统稳定破坏,系统被解列成几部分,造成大面积停电,此时要求调度人员必须采用强有力的措施使系统尽快恢复正常运行。
从目前情况来看,调度计算机还没有正式涉及事故处理方面的功能,仍是自动按频率减负荷、自动重合闸、自动解列、自动制动、自动快关汽门、自动加大直流输电负载等,有当地直接控制,不由调度进行启动的一些“常规”自动装置在事故处理方面发挥着强有力的作用。
在恢复正常运行方面,目前还完全靠人工处理,计算机只能提供一些事故后的实时信息,加快恢复正常运行的过程。由此可见,电力系统调度自动化的任务仍是十分艰巨的。
电力系统的分区、分级调度电力系统的输出线路与变电站分不同的电压等级。
我国的大电力系统一般分三级调度。
分级调度较为合理的技术原因是高压网络传送的功率大,影响着该系统的全局,如果故障只是发生在低压网络、高压网络则受影响较小。
从网络结构上看,低压网络,特别是城市供电网络,往往线路繁多,构图复杂,而高压网络则线路反而少些。
对高压网络运行状态的分析与控制倍加注意,对其运行数据与信息的收集与处理、运行方式的分析与监视等都作得十分严谨。
分级调度使得等值网络法的概念在各调度中心分析所属网络的运行状态时,得到了广泛的应用。即“待分析系统”和“外部系统”,“纯负荷”和“等效发电机”
分级调度可以使各级调度所需掌握的实时数据和信息大为减少,使信息的传输合理分散,从而大大减少远动装置与远动通道的投资。
联合电力系统中各有自己的中心调度与分级调度,然后又有联络线将、两系统联络起来。
联络线上的潮流是联调规定的,联调更接近于管理机构的职能。
电力系统调度自动化控制系统简介
电力系统调度自动化控制系统的功能概述电力系统运行的经济性是指对全系统进行统一控制后的经济运行。
安全水平是电力系统调动的首要问题,对一些会使整个系统受到严重危害的局部故障,必须从调度方案的角度进行预防处理,从而确定当时的运行方式。
电力系统是必须进行统一调动的,分层结构正是电力系统统一调度的具体实施。
图中的每个矢量表示实现统一调度时的必要信息的双向交换。这些信息包括电压、电流、有功功率等地测量读值,开关与重要保护的状态信号、调节器的整定值、开关状态改变等及其它控制信息。
测量读值与运行状态信号这类的信息一般由下层往上层传送,而控制信息是由调度中心发出,控制所管辖范围内电厂、变电站内的设备。这类控制信息大都是全系统运行的安全水平与经济性所必需的。
调度中心计算机必须具有两个功能,其一是与所属电厂及省级调度等进行测量读值、状态信息及控制信号的远距离的可靠性高的双向交换,简称为电力系统监控系统,即SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition);
另一是本身应具有的协调功能。具有这两种功能的电力系统调度自动化系统称为能量管理系统EMS(Energy Management System)。
省级调度也有对其所属电厂与网络在一定范围内进行调度的任务,所以它也配有自己的EMS系统,不过规模较调度中心的小。
远方厂、站不再需要协调功能,只需具备SCADA功能。称为远方终端装置(或远动终端)RTU。
由RTU经通道输出(或输入)的各类信息都是统一规范了的并能自动检错的数字信息,以向调度所提供该厂、站的实时运行状况。
电力系统调度自动化系统发展阶段的回顾电话。即人工通信。无论是对系统运行状态进行监控的“SCADA”信息交换功能,还是调度中心进行的协调功能,都是由人工来完成的。
远动技术。“三遥”(即遥测、遥信、遥控)。远动装置将远方厂、站运行设备的测量读值,运行状态等通过硬件联系,有远动通道将信息送至调度所;模拟计算机被用来实现调度所的协调功。这种监视系统一般称为硬线监控系统(Hard Wired SCADA),在加上模拟机的协调功能,应该说,技术意义上的能连管理系统(EMS)已经开始形成了。
运用计算机技术建立的能量管理系统EMS。实时测量读值及设备状态可以存储起来,准备调度端的随时提取,取消了步进器;由于调度中心的协调功能是通过计算机的程序实现的,它与SCADA系统的信息接口就不再存在任何困难。
例如由调度中心向某厂或省调传送一些设备的限额数据:
功能码规定了数据的性质数据地址规定了被指定限额的设备数据则是限额的数值;
图(b)则表示数据已被RTU正确接收的回答。
图5-10是国外资料关于EMS发展过程介绍,从中可以看出电力系统调度自动化发展的概况。