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1、第四章第四章 电网调度自动化电网调度自动化前言：前言：l1 1、电网调度的任务、电网调度的任务 控制整个电力系统的运行方式。控制整个电力系统的运行方式。（1 1）使电力系统在）使电力系统在正常状态下正常状态下能满足安全、优质和经济地能满足安全、优质和经济地向用户供电的要求；向用户供电的要求；（2 2）在）在缺电状态缺电状态下做好负荷管理；下做好负荷管理；（3 3）在）在事故状态事故状态下迅速消除故障的影响，及时恢复供电。下迅速消除故障的影响，及时恢复供电。l2 2、电力系统调度自动化的任务、电力系统调度自动化的任务 综合利用电子计算机、远动和远程通信技术，实现电力综合利用电子计算机、远动和远程
2、通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效的帮助电力系统调度员完成调度系统调度管理自动化，有效的帮助电力系统调度员完成调度任务。任务。3 3、电力系统调度自动化的特点：、电力系统调度自动化的特点：“统一调度，分层管理统一调度，分层管理”统一调度，其内容一般是指：统一调度，其内容一般是指：、由电网调度机构统一组织全网调度计划（或称电网、由电网调度机构统一组织全网调度计划（或称电网 运行方式）的编制和执行。运行方式）的编制和执行。其中包括：其中包括：统一平衡和实施全网发电、供电调度计划；统一平衡和实施全网发电、供电调度计划；统一平衡和安排全网主要发电、供电设备的检修进度；统一平衡和安排全网主要发电
3、、供电设备的检修进度；统一安排全网的主结线方式；统一安排全网的主结线方式；统一布置和落实全网安全稳定措施等。统一布置和落实全网安全稳定措施等。l、统一指挥全网的运行操作和事故处理；、统一指挥全网的运行操作和事故处理；l、统一布置和指挥全网的调峰、调频和调压；、统一布置和指挥全网的调峰、调频和调压；l、统一协调和规定全网继电保护、安全自动装置、统一协调和规定全网继电保护、安全自动装置、l 调度自动化系统和调度通信系统的运行；调度自动化系统和调度通信系统的运行；l、统一协调水电厂水库的合理运用；、统一协调水电厂水库的合理运用；l、按照规章制度统一协调有关电网运行的各种关系。、按照规章制度统一协调有
4、关电网运行的各种关系。在形式上，统一调度表现为在调度业务上，下级调度必须在形式上，统一调度表现为在调度业务上，下级调度必须服从上级调度的指挥。服从上级调度的指挥。l分级管理，是指根据电网分层的特点，为了明确各级调度机分级管理，是指根据电网分层的特点，为了明确各级调度机构的责任和权限，有效地实施统一调度，由各级电网调度机构的责任和权限，有效地实施统一调度，由各级电网调度机构在其调度管理范围内具体实施电网调度管理的分工。构在其调度管理范围内具体实施电网调度管理的分工。l电网运行的统一调度、分级管理是一个整体，统一调度以分电网运行的统一调度、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
5、了有效地实施统一调度。统一级管理为基础，分级管理是为了有效地实施统一调度。统一调度、分级管理的目的是为了有效地保证电网的安全、优质、调度、分级管理的目的是为了有效地保证电网的安全、优质、经济运行，最终目的是为了维护社会的公共利益。经济运行，最终目的是为了维护社会的公共利益。电网调度自动化基本结构电网调度自动化基本结构发电厂发电厂变电站变电站信息采集和信息采集和命令执行子命令执行子系统系统信息传信息传输子系输子系统统信息收集、信息收集、处理、控制处理、控制子系统子系统人机联人机联系子系系子系统统 厂站端厂站端（RTURTU）信息传信息传输通道输通道调度中心调度中心信息采集和命令执行子系统信息采集
6、和命令执行子系统 （远动终端（远动终端RTURTU）l1 1、作用、作用 采集各发电厂、变采集各发电厂、变电所中各种表征电力系电所中各种表征电力系统运行状态的实时信息，统运行状态的实时信息，并根据运行需要将有关并根据运行需要将有关信息通过信息传输通道信息通过信息传输通道传送到调度中心，同时传送到调度中心，同时也接受调度端发来的控也接受调度端发来的控制命令，并执行相应的制命令，并执行相应的操作。操作。2 2、功能、功能 可以实现可以实现“四遥四遥”功能：功能：遥测遥测(YC)(YC)、遥信、遥信(YX)(YX)、遥控、遥控(YK)(YK)和遥调和遥调(YT).(YT).l遥测遥测:采集并传送电力
7、系统运行模拟量的实时信息；采集并传送电力系统运行模拟量的实时信息；l遥信遥信:采集并传送电力系统中开关量的实时信息；采集并传送电力系统中开关量的实时信息；l遥控遥控:指接收调度中心主站发送的命令信息，执行对断路指接收调度中心主站发送的命令信息，执行对断路器的分合闸、发电机的开停、并联电容器的投切等操作；器的分合闸、发电机的开停、并联电容器的投切等操作；l遥调遥调:指接收并执行调度中心主站计算机发送的遥调命令，指接收并执行调度中心主站计算机发送的遥调命令，如调整发电机的有功出力或无功出力、发电机组的电压、如调整发电机的有功出力或无功出力、发电机组的电压、变压器的分接头等。变压器的分接头等。信息传
8、输子系统信息传输子系统l作用：作用：l信息传输子系统是调信息传输子系统是调度中心和厂站端度中心和厂站端(RTU)(RTU)信息沟通的信息沟通的桥桥梁梁。l将远动终端的各种实将远动终端的各种实时信息上传给主站，时信息上传给主站，把主站发出的各种调把主站发出的各种调度命令下达到各有关度命令下达到各有关厂站，即完成主站与厂站，即完成主站与远动终端之间信息与远动终端之间信息与命令可靠、准确地传命令可靠、准确地传输。输。信息收集处理与控制子系统信息收集处理与控制子系统 信息收集处理与控制子系统，是整个电力调度自信息收集处理与控制子系统，是整个电力调度自动化系统的核心动化系统的核心。信息处理的内容信息处理
9、的内容（1 1）发现并纠正错误数据和信息）发现并纠正错误数据和信息（2 2）提高数据精度）提高数据精度（3 3）补齐缺少的数据）补齐缺少的数据信息收集与控制子系统的组成信息收集与控制子系统的组成 （1 1）前置机）前置机 （2 2）后台处理机）后台处理机人机联系子系统人机联系子系统2 2、人机联系系统的功能：、人机联系系统的功能：l（1 1）输出功能）输出功能l（2 2）输入功能）输入功能3 3、人机联系系统的硬件组成、人机联系系统的硬件组成l（1 1）输出设备：模拟屏、图形显示器、声光报警装置等输出设备：模拟屏、图形显示器、声光报警装置等l（2 2）输入设备：键盘、鼠标等输入设备：键盘、鼠标
10、等1 1、人机联系系统的必要性、人机联系系统的必要性：第一节第一节 电力系统运行状态和相应的调度控制电力系统运行状态和相应的调度控制 由于电力负荷始终是变动的，而且系统故障具有由于电力负荷始终是变动的，而且系统故障具有不可预见性，为了有效地控制电力系统，需要将电力不可预见性，为了有效地控制电力系统，需要将电力系统的运行状态进行分类，以便在不同运行状态时对系统的运行状态进行分类，以便在不同运行状态时对电力系统实行控制。电力系统实行控制。电力系统的运行状态可以用一组包含电力系统状态电力系统的运行状态可以用一组包含电力系统状态变量变量(如各节点的电压幅值和相位角如各节点的电压幅值和相位角)、运行参数
11、运行参数(如如各节点的注入有功功率各节点的注入有功功率)和结构参数和结构参数(网络连接和元件网络连接和元件参数参数)的微分方程组描述。的微分方程组描述。一、电力系统的正常运行状态和非正常运行状态一、电力系统的正常运行状态和非正常运行状态 电力系统的运行状态可分为正常状态和非正常状态。电力系统的运行状态可分为正常状态和非正常状态。电力系统正常运行时，运行参数在允许的上、下限值电力系统正常运行时，运行参数在允许的上、下限值之内。如果有一个或几个运行参数在允许的上、下限之内。如果有一个或几个运行参数在允许的上、下限之外时，电力系统就处于不正常状态了。之外时，电力系统就处于不正常状态了。如果左式成立，
12、则电力系如果左式成立，则电力系统运行正常，否则就不正常。统运行正常，否则就不正常。左式也称为电力系统运行左式也称为电力系统运行的不等式约束条件。的不等式约束条件。正常状态用数学式描述：正常状态用数学式描述：l正常状态正常状态l预警状态预警状态l紧急控制状态紧急控制状态l崩溃状态崩溃状态l恢复状态恢复状态 电力系统运行状态电力系统运行状态由两种约束条件可将系统的运行由两种约束条件可将系统的运行分为以下五种状态：分为以下五种状态：在负荷变化时，系统频率和电压在负荷变化时，系统频率和电压 值在值在规定的范围之内，并向系统用户供应规定的范围之内，并向系统用户供应合格的电能。合格的电能。正常运行状态：（
13、正常运行状态：（电力系统是安全的。电力系统是安全的。）特点：特点：满足所有等式和不等式约束条件。满足所有等式和不等式约束条件。电力系统有一定的安电力系统有一定的安全水平，在正常干扰下，能从一个正常状态连续变化到另一个全水平，在正常干扰下，能从一个正常状态连续变化到另一个正常状态。正常状态。调度措施：调度措施：采取经济运行采取经济运行。发电机有一定的旋转备用容量；发电机有一定的旋转备用容量；输变电设备也有一定的富余容量；输变电设备也有一定的富余容量；预警状态：当电力系统中的某些电力设备的备用容量减少到使电力系统的安全水当电力系统中的某些电力设备的备用容量减少到使电力系统的安全水平不能承受正常干扰
14、的程度时，电力系统进入预警状态。平不能承受正常干扰的程度时，电力系统进入预警状态。调度措施：应采取预防控制使系调度措施：应采取预防控制使系统恢复到正常状态。统恢复到正常状态。特点：特点：满足所有等式和不等式约束条件。满足所有等式和不等式约束条件。但是备用储备减少，但是备用储备减少，某些干扰某些干扰可能导致不等式约束破坏可能导致不等式约束破坏(如设备过载如设备过载)，使系统安，使系统安全受到威胁。全受到威胁。电力系统是不安全的。电力系统是不安全的。紧急状态:l一个处于正常或警戒状态的电力系统，如果受到严重干扰，比如短一个处于正常或警戒状态的电力系统，如果受到严重干扰，比如短路或大容量电机组的非正
15、常退出工作，系统可能进入紧急状态。路或大容量电机组的非正常退出工作，系统可能进入紧急状态。l特点：某些不等式约束条件遭到破坏，等式约束条件仍能满足。特点：某些不等式约束条件遭到破坏，等式约束条件仍能满足。l此时，系统是危险的。此时，系统是危险的。调度措施：调度措施：采取紧急控制措施，应尽快消除故障的影响，争采取紧急控制措施，应尽快消除故障的影响，争 取使系统恢复到警戒或正常状态。取使系统恢复到警戒或正常状态。（1 1）频率下降。）频率下降。在紧急状态下，发电机和负荷间的功率严重不平衡，会引起电在紧急状态下，发电机和负荷间的功率严重不平衡，会引起电力系统频率突然大幅度下降，如不采取措施，使频率迅
16、速恢复，将力系统频率突然大幅度下降，如不采取措施，使频率迅速恢复，将使整个电厂解列，其恶性循环将会产生频率崩溃，导致全电力系统使整个电厂解列，其恶性循环将会产生频率崩溃，导致全电力系统瓦解。瓦解。电力系统紧急状态事故有哪几个方面？电力系统紧急状态事故有哪几个方面？（2 2）电压下降。）电压下降。在紧急状态下，无功电源可能被突然切除，引起电压大幅度下降，在紧急状态下，无功电源可能被突然切除，引起电压大幅度下降，甚至发生电压崩溃现象。这时，电力系统中大量电动机停止转动，甚至发生电压崩溃现象。这时，电力系统中大量电动机停止转动，大量发电机甩掉负荷，导致电力系统解列，甚至使电力系统的一部大量发电机甩掉
17、负荷，导致电力系统解列，甚至使电力系统的一部分或全部瓦解。分或全部瓦解。（4 4）出现稳定问题。）出现稳定问题。在紧急状态下，如不及时采取相应的控制措施或措施在紧急状态下，如不及时采取相应的控制措施或措施不够有效，则电力系统将失去稳定。所谓电力系统稳定，就不够有效，则电力系统将失去稳定。所谓电力系统稳定，就是要求保持电力系统中所有同步发电机并列同步运行。电力是要求保持电力系统中所有同步发电机并列同步运行。电力系统失去稳定就是各发电机不再以同一频率，保持固定功角系统失去稳定就是各发电机不再以同一频率，保持固定功角运行，电压和功率大幅度来回摇动。电力系统稳定的破坏会运行，电压和功率大幅度来回摇动。
18、电力系统稳定的破坏会对电力系统安全运行产生最严重后果，将可能导致全系统崩对电力系统安全运行产生最严重后果，将可能导致全系统崩溃，造成大面积停电事故。溃，造成大面积停电事故。（3 3）线路和变压器过负荷。）线路和变压器过负荷。在紧急状态下，线路过负荷，如不采取相应技术措施，会连在紧急状态下，线路过负荷，如不采取相应技术措施，会连锁反应，出现新的故障，导致电力系统运行进一步恶化。锁反应，出现新的故障，导致电力系统运行进一步恶化。崩溃状态：l在紧急状态下，如不能及时消除故障，电力系统可能失去稳定。在紧急状态下，如不能及时消除故障，电力系统可能失去稳定。l为了不使事故扩大并保证对重要用户的供电，自动解
19、列装置动作，将为了不使事故扩大并保证对重要用户的供电，自动解列装置动作，将一个并联运行的电力系统解列成几部分。一个并联运行的电力系统解列成几部分。l特点：特点：解列后的各子系统中等式与不等式约束条件均不成立。解列后的各子系统中等式与不等式约束条件均不成立。通过自动装置或调度人员的控制，在崩溃系统大体稳定下通过自动装置或调度人员的控制，在崩溃系统大体稳定下来以后，可使系统进入恢复状态。来以后，可使系统进入恢复状态。将已解列的系统重新并列。根据实际情况可恢复到预警状将已解列的系统重新并列。根据实际情况可恢复到预警状态或正常状态。态或正常状态。恢复状态：恢复状态：二、电力系统运行状态及其相应的调度控
20、制二、电力系统运行状态及其相应的调度控制 电力系统运行状态及转换框图电力系统运行状态及转换框图 1.1.正常运行状态正常运行状态 正常运行状态时，系统满足所有的约束条件，即有正常运行状态时，系统满足所有的约束条件，即有功功率和无功功率都保持平衡，给所有负荷正常供电。功功率和无功功率都保持平衡，给所有负荷正常供电。电压、频率均在正常的范围内，各种电压、频率均在正常的范围内，各种 电力设备都在电力设备都在规定的限额内运行，同规定的限额内运行，同 时还有足够的备用裕度。时还有足够的备用裕度。能够承担各种预计的扰动能够承担各种预计的扰动(如一条输电线路或一台发如一条输电线路或一台发电机断开等电机断开等
21、)，而不产生任危险何有害的后果，而不产生任危险何有害的后果(如设备过如设备过载等载等)。2.2.警戒状态警戒状态 电力系统受到严重的扰动或者一电力系统受到严重的扰动或者一 系列小扰动系列小扰动(如负荷如负荷持续升高等持续升高等)逐逐 步积累，使电力系统总的备用裕度减步积累，使电力系统总的备用裕度减 少、安全水平降低后，就可能进入警戒状态。少、安全水平降低后，就可能进入警戒状态。在警戒状态下，各种约束条件也能满足，但随时都在警戒状态下，各种约束条件也能满足，但随时都有可能由于一个偶然故障或渐进性的负荷增加，使某有可能由于一个偶然故障或渐进性的负荷增加，使某些不等式约束条件被破坏，而些不等式约束条
22、件被破坏，而 校正越限时会导致丢失校正越限时会导致丢失负荷。负荷。因而处于警戒状态的电力系统是欠安全的，应及时因而处于警戒状态的电力系统是欠安全的，应及时采取预防采取预防 性控制措施，使电力系统恢复到正常状态。性控制措施，使电力系统恢复到正常状态。3.3.紧急状态紧急状态 一个处于正常状态或警戒状态的电力系统，如果受到一个处于正常状态或警戒状态的电力系统，如果受到严重干扰，例如短路和大容量机组被切除，使运行极限严重干扰，例如短路和大容量机组被切除，使运行极限被破坏，系统就进入了紧急状态。被破坏，系统就进入了紧急状态。这时系统频率、电压和某些线路潮流都可能严重越这时系统频率、电压和某些线路潮流都
23、可能严重越限，但系统中的发电机组仍然可继续同步运行。限，但系统中的发电机组仍然可继续同步运行。紧急状态下的电力系统是危险的，如不及时采取有效紧急状态下的电力系统是危险的，如不及时采取有效的控制，系统可能失去稳定，导致大量发电机组跳闸或的控制，系统可能失去稳定，导致大量发电机组跳闸或甩掉甩掉 大量负荷，使等式约束条件也遭破坏。大量负荷，使等式约束条件也遭破坏。这时电网调度控制应尽快采取紧急控制措施，争取使这时电网调度控制应尽快采取紧急控制措施，争取使电力系统恢复到警戒状态或正常状态。电力系统恢复到警戒状态或正常状态。4.4.崩溃状态崩溃状态 在紧急状态下，如果不能及时消除故障和采取适当的在紧急状
24、态下，如果不能及时消除故障和采取适当的控制措施，或者措施不得力，电力系统可能失去稳定。在这控制措施，或者措施不得力，电力系统可能失去稳定。在这种情况下为了不使事故进一步扩大并保证对部分重要负荷供种情况下为了不使事故进一步扩大并保证对部分重要负荷供电，自动解列装置可能动作，调度人员也可以进行调度控电，自动解列装置可能动作，调度人员也可以进行调度控制，将一个并联运行的电力系统解列成几部分。制，将一个并联运行的电力系统解列成几部分。这时电力系统进入了崩溃状态。系统崩溃时，在一般这时电力系统进入了崩溃状态。系统崩溃时，在一般情况下，解列成的各个子系统中等式约束条件和不等式情况下，解列成的各个子系统中等
25、式约束条件和不等式约束条件均不能成立。一些子系统由于电源功率不足，约束条件均不能成立。一些子系统由于电源功率不足，不得不切除大不得不切除大 量负荷量负荷;而另一些子系统可能由于电源功率而另一些子系统可能由于电源功率大大超过负荷而不得不让部分发电机组解列。大大超过负荷而不得不让部分发电机组解列。5.5.恢复状态恢复状态 通过自动装置和调度人员的调度控制，在崩溃系统大通过自动装置和调度人员的调度控制，在崩溃系统大体上稳定下来以后，可使系统进入恢复状态。体上稳定下来以后，可使系统进入恢复状态。这时调度控制应重新并列己解列的机组，增加并联运这时调度控制应重新并列己解列的机组，增加并联运行机组的出力，恢
26、复对用户供电，将己解列的系统重新行机组的出力，恢复对用户供电，将己解列的系统重新并列。并列。根据实际情况将系统恢复到警戒状态或正常状态。根据实际情况将系统恢复到警戒状态或正常状态。三道防线三道防线 电力系统安全防御系统的三道防线。电力系统安全防御系统的三道防线。第一道防线是指正常运行方式下的电力系统受到单一故第一道防线是指正常运行方式下的电力系统受到单一故障扰动后，由继电保护装置正确动作，迅速切除故障，保持障扰动后，由继电保护装置正确动作，迅速切除故障，保持电力系统稳定运行和电网的正常供电电力系统稳定运行和电网的正常供电 。第二道防线是指正常运行方式下的电力系统受到较严重第二道防线是指正常运行
27、方式下的电力系统受到较严重的故障扰动后，继电保护装置正确动作后，由切除发电机和的故障扰动后，继电保护装置正确动作后，由切除发电机和切除负荷等稳定控制措施构成第二道防线，保持电力系统稳切除负荷等稳定控制措施构成第二道防线，保持电力系统稳定运行。定运行。l3 3、关于电网安全的一些术语关于电网安全的一些术语 l第三道防线是指电力系统的稳定破坏后，由防止事故扩大第三道防线是指电力系统的稳定破坏后，由防止事故扩大的稳定控制措施构成第三道防线，采取解列电网等措施防的稳定控制措施构成第三道防线，采取解列电网等措施防止系统全部崩溃，保证部分重要用户供电，避免长时间、止系统全部崩溃，保证部分重要用户供电，避免
28、长时间、大面积停电。大面积停电。黑启动黑启动 是指某个电网因故障全部停运后，通过启动系统中是指某个电网因故障全部停运后，通过启动系统中具有自启动能力的机组或外来电源来带动无自启动能具有自启动能力的机组或外来电源来带动无自启动能力的机组，逐步扩大系统的供电范围，最终实现整个力的机组，逐步扩大系统的供电范围，最终实现整个系统的恢复。系统的恢复。黑启动方案就是针对这种情况预先编制的实施方案。黑启动方案就是针对这种情况预先编制的实施方案。电磁环网电磁环网 亦称高低压电磁环网，是指两组不同电压等级亦称高低压电磁环网，是指两组不同电压等级的线路通过两端变压器磁回路的联接而并联运行。的线路通过两端变压器磁回
29、路的联接而并联运行。高低压电磁环网中高压线路断开引起的负荷转移高低压电磁环网中高压线路断开引起的负荷转移很有可能造成事故扩大、系统稳定破坏。很有可能造成事故扩大、系统稳定破坏。三、电网调度的任务三、电网调度的任务 l保证供电优良的质量保证供电优良的质量l保证系统运行经济性保证系统运行经济性l保证供电安全保证供电安全l保证强有力的事故处理措施保证强有力的事故处理措施电力系统调度的基本任务：电力系统调度的基本任务：控制电力系统运行方式，使之在正常和事故控制电力系统运行方式，使之在正常和事故轻况下，安全经济高质量的供电。轻况下，安全经济高质量的供电。电网调度是电力系统生产运行的一个重要指挥部电网调度
30、是电力系统生产运行的一个重要指挥部门，负责领导电力系统内发电、输电、门，负责领导电力系统内发电、输电、变电和配电设变电和配电设备的运行，负责系统内重要的操作和事故处理。备的运行，负责系统内重要的操作和事故处理。可以说，电力系统能够安全可以说，电力系统能够安全 经济运行，能够连续地经济运行，能够连续地向广大用户供应符合质量标准的电能，是与各级电力系向广大用户供应符合质量标准的电能，是与各级电力系统调度所作的工作密不可分的。统调度所作的工作密不可分的。电网调度自动化系统的任务是综合利用电电网调度自动化系统的任务是综合利用电 子计算机、远子计算机、远动和远程通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效
31、地帮动和远程通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效地帮助电力系统调度员完成调度任务。助电力系统调度员完成调度任务。电网调度的任务可概括为电网调度的任务可概括为:监视、控制整个电力系统的运行方式，使电力系统在正常监视、控制整个电力系统的运行方式，使电力系统在正常状态下能满足安全、优质和经济地向用户供电的要求。状态下能满足安全、优质和经济地向用户供电的要求。在缺电状态下做好负荷管理。在缺电状态下做好负荷管理。在事故状态下迅速消除故障的影响和恢复正常供电。在事故状态下迅速消除故障的影响和恢复正常供电。电网调度的几项基本工作如下电网调度的几项基本工作如下:1.1.预测负荷预测负荷 要求预测月、日最
32、大、最小负荷，并要考虑节日、要求预测月、日最大、最小负荷，并要考虑节日、天气等各种因素对负荷的影响。天气等各种因素对负荷的影响。另外，调度要考虑到季节的变化、人民生活和生产活另外，调度要考虑到季节的变化、人民生活和生产活动的规律，来做好负荷预测。动的规律，来做好负荷预测。准确的负荷预测以及据此作出的发电计划，是保证系准确的负荷预测以及据此作出的发电计划，是保证系统频率合格的关键。统频率合格的关键。负荷预测一般可分为超短期、短期、中期和长期负荷负荷预测一般可分为超短期、短期、中期和长期负荷预测。预测。调度自动化主要进行的是超短期和短期负荷预测调度自动化主要进行的是超短期和短期负荷预测。(1(1）
33、超短期负荷预测是指未来）超短期负荷预测是指未来1h1h以内的负荷预测以内的负荷预测:用于质量控制时需用于质量控制时需5 10s5 10s的负荷值，的负荷值，用于安全监视需用于安全监视需1 5min1 5min的负荷值，的负荷值，用于紧急状态处理需用于紧急状态处理需10 60min10 60min的负荷值，的负荷值，使用对象是调度员。使用对象是调度员。(2)(2)短期负荷预测通常是指短期负荷预测通常是指24h24h的日负荷预测和的日负荷预测和168h168h的周负荷预的周负荷预测测:主要用于火电分配、水火电协调、机组经济组合。主要用于火电分配、水火电协调、机组经济组合。使用对象是编制计划的工程师
34、。使用对象是编制计划的工程师。(3)(3)中期负荷预测是指未来一年之内的用电负荷预测中期负荷预测是指未来一年之内的用电负荷预测:主要用于水库调度、机组检修计划和燃料计划。主要用于水库调度、机组检修计划和燃料计划。使用对象是编制中长期运行计划的工程师。使用对象是编制中长期运行计划的工程师。(4)(4)长期负荷预测是指未来数年至数十年的用电负荷预长期负荷预测是指未来数年至数十年的用电负荷预测测:主要用于电源发展规划和主要用于电源发展规划和 网络发展规划。网络发展规划。使用对象是规划工程师。使用对象是规划工程师。根据预测负荷，编制发电计划，并确定机组的抢修和备用根据预测负荷，编制发电计划，并确定机组
35、的抢修和备用方式。方式。发电计划要考虑经济发电计划要考虑经济 运行。特别是日计划运行。特别是日计划(即次日的计划即次日的计划)，一般是当日，一般是当日12h12h以前做好，下午将计划发出。以前做好，下午将计划发出。发电发电 计划包括次日从零点开始一直到计划包括次日从零点开始一直到24h24h的安排曲线，规定的安排曲线，规定了哪些机组带基本负荷、哪些用来调峰、哪些用来备用。了哪些机组带基本负荷、哪些用来调峰、哪些用来备用。另外还要计算经济调度方式，水电应发多少，火电应发多另外还要计算经济调度方式，水电应发多少，火电应发多少等。少等。2.2.编制发电计划编制发电计划 电力系统中送电线路，凡涉及两个
36、以上单位的，都必须由电力系统中送电线路，凡涉及两个以上单位的，都必须由调度指挥进行倒闸操作。调度指挥进行倒闸操作。母线上倒闸操作涉及发电和送电，变压器中性点接地隔离母线上倒闸操作涉及发电和送电，变压器中性点接地隔离开关多合一个少合一个与系统零序保护有关，这些必须由调开关多合一个少合一个与系统零序保护有关，这些必须由调度统一考虑和决定。度统一考虑和决定。3.倒闸操作倒闸操作 电网内发生严重事故可能危及人们生命财产安全，造成国电网内发生严重事故可能危及人们生命财产安全，造成国民经济的重大损失。民经济的重大损失。因此必须正确的迅速处理事故，尽快恢复正常供电。因此必须正确的迅速处理事故，尽快恢复正常供
37、电。4.事故处理事故处理 应不断调整各发电厂有功和无功，以实现电网经济运行。应不断调整各发电厂有功和无功，以实现电网经济运行。在洪水季节水电站应当满发，在洪水季节水电站应当满发，用火电调峰。用火电调峰。其次，在一天的负荷变化中调整开停机组，在已开的机组其次，在一天的负荷变化中调整开停机组，在已开的机组中，按照等微增率来安排机组出力。中，按照等微增率来安排机组出力。5.经济调度经济调度 (一一)分层调度控制与集中调度控制分层调度控制与集中调度控制 四、电力系统的分层调度控制四、电力系统的分层调度控制 从理论上讲，可以对电力系统实行集中调度控制，也可以从理论上讲，可以对电力系统实行集中调度控制，也
38、可以实行分层调度控制。实行分层调度控制。所谓集中调度控制就是把电力系统内所有发电厂和变电站的所谓集中调度控制就是把电力系统内所有发电厂和变电站的信息都集中在一个调度控制中心，由信息都集中在一个调度控制中心，由 一个调度控制中心对整一个调度控制中心对整个电力系统进行调度控制。个电力系统进行调度控制。但是把数量很大的信息集中在一个调度中心，使得调度中心但是把数量很大的信息集中在一个调度中心，使得调度中心的规模巨大，计算机系统复杂。的规模巨大，计算机系统复杂。另一方面，调度值班人员不可能全部顾及和处理。此外，从另一方面，调度值班人员不可能全部顾及和处理。此外，从数据传输的可靠性看，传输距离越远，受干
39、扰的机会就越大，数据传输的可靠性看，传输距离越远，受干扰的机会就越大，数据出现错误的机会也就越大。数据出现错误的机会也就越大。鉴于集中调度控制的缺点，目前世界各国的大型电力系统鉴于集中调度控制的缺点，目前世界各国的大型电力系统都是采用分层调度控制的。都是采用分层调度控制的。国际电工委员会标准提出的典型分层结构就将电力系统调度国际电工委员会标准提出的典型分层结构就将电力系统调度中心分为主调度中心、区域调度中心和地区调度中心。中心分为主调度中心、区域调度中心和地区调度中心。这些相当于中国的大区电网调度中心这些相当于中国的大区电网调度中心(简称网调简称网调)、省调度、省调度中心中心(简称省调简称省调
40、)和地区调度所和地区调度所(简称地调简称地调)。分层调度控制将全电力系统的监视控制任务分配给属于不分层调度控制将全电力系统的监视控制任务分配给属于不同层次的调度中心。同层次的调度中心。下一层调度除完成本层次的调度控制任务外，还接受上一下一层调度除完成本层次的调度控制任务外，还接受上一级调度组织的调度命令并向上层调度传递所需信息。级调度组织的调度命令并向上层调度传递所需信息。(二二)我国电网的分层调度我国电网的分层调度 我国目前的电力体制己实现厂网分开，成立了国家电网公司我国目前的电力体制己实现厂网分开，成立了国家电网公司和南方电网公司。和南方电网公司。国家电网公司管辖五个大电网以及一些省网，并
41、且在大网国家电网公司管辖五个大电网以及一些省网，并且在大网之间通过联络线进行能量交换。之间通过联络线进行能量交换。南方电网公司目前管辖着广东、广西、云南、贵州等省网。南方电网公司目前管辖着广东、广西、云南、贵州等省网。华北电网有限公司华北电网有限公司：天津市电力公司天津市电力公司、河北省电力公司河北省电力公司、山西省电力公司山西省电力公司、北、北京市电力公司、京市电力公司、山东电力集团公司山东电力集团公司、内蒙古电力公司、内蒙古电力公司 华中电网公司华中电网公司：湖北省电力公司湖北省电力公司、湖南省电力公司湖南省电力公司、江西省电江西省电力公司力公司、河南省电力公司河南省电力公司、四川省电力公
42、司四川省电力公司、重庆市电力公司重庆市电力公司 华东电网公司华东电网公司：上海市电力公司上海市电力公司、江苏省电力公司江苏省电力公司、浙江省电浙江省电力公司力公司、安徽省电力公司安徽省电力公司、福建省电力有限公司福建省电力有限公司 西北电网公司西北电网公司：陕西省电力公司陕西省电力公司、甘肃省电力公司甘肃省电力公司、宁夏电力宁夏电力公司公司、青海省电力公司青海省电力公司、新疆电力公司新疆电力公司、西藏电力有限公司、西藏电力有限公司 东北电网公司东北电网公司：辽宁电力公司、吉林电力公司、黑龙江电力公：辽宁电力公司、吉林电力公司、黑龙江电力公司、蒙东电力有限公司司、蒙东电力有限公司 国家电网公司管
43、辖五个大电网以及一些省网国家电网公司管辖五个大电网以及一些省网我国现行电网运行、我国现行电网运行、我国现行电网运行、我国现行电网运行、管理体制实行五级分管理体制实行五级分管理体制实行五级分管理体制实行五级分层调度管理，以国家层调度管理，以国家层调度管理，以国家层调度管理，以国家电网公司系统而论，电网公司系统而论，电网公司系统而论，电网公司系统而论，五五五五 级调度分别是级调度分别是级调度分别是级调度分别是:国家电网调度、国家电网调度、国家电网调度、国家电网调度、大区级电网调度、大区级电网调度、大区级电网调度、大区级电网调度、省级电网调度、省级电网调度、省级电网调度、省级电网调度、地地地地(市市
44、市市)级电网调度、级电网调度、级电网调度、级电网调度、县级电网调度。县级电网调度。县级电网调度。县级电网调度。各级调度中心是各级各级调度中心是各级电网控制中心，信息电网控制中心，信息分层采集，逐级传送，分层采集，逐级传送，命令也按层次逐级下命令也按层次逐级下达，各级调度都规定达，各级调度都规定了相应的职责。了相应的职责。我国电网调度的基本原则是统一调度、我国电网调度的基本原则是统一调度、分分 级管理、分层控制。级管理、分层控制。在实行厂、网分开，竞价上网和市场化取向的电力体制在实行厂、网分开，竞价上网和市场化取向的电力体制下，发电厂与电网公司实现了产权分离。下，发电厂与电网公司实现了产权分离。
45、发电企业不再由电网公司管理，而分属于新成立的大唐、发电企业不再由电网公司管理，而分属于新成立的大唐、华能、华电、中国电力投资集团等发电公司管理。华能、华电、中国电力投资集团等发电公司管理。但发电厂仍必须遵守统一调度的原则，所有并网电厂必但发电厂仍必须遵守统一调度的原则，所有并网电厂必须与相应的电网调度中心签订并网调度协议，以确保整个须与相应的电网调度中心签订并网调度协议，以确保整个电网的安全、优质、经济运行。电网的安全、优质、经济运行。现代电力系统的运行控制，与其他各种工业生产系现代电力系统的运行控制，与其他各种工业生产系统相比，更为集中统一，也更为复杂。统相比，更为集中统一，也更为复杂。各种
46、发电、变电、输电、配电和用电设备，在同一各种发电、变电、输电、配电和用电设备，在同一瞬间，按着同一节奏，遵循着统一的规律，有条不紊地瞬间，按着同一节奏，遵循着统一的规律，有条不紊地运行着。运行着。各个环节环环相接，严密和谐，不能有半点差错。各个环节环环相接，严密和谐，不能有半点差错。一旦发生事故，就会在一瞬间影响到非常广大的地区，一旦发生事故，就会在一瞬间影响到非常广大的地区，危害十分严重，必须及时地发现和排除。危害十分严重，必须及时地发现和排除。所有这一切，都决定了现代电力系统必须要有一个所有这一切，都决定了现代电力系统必须要有一个强有力的、拥有各种现代化手段、强有力的、拥有各种现代化手段、
47、能够保证电力系统能够保证电力系统安全经济运行的调度中心。安全经济运行的调度中心。第二节第二节第二节第二节 电网调度自动化系统的功能电网调度自动化系统的功能电网调度自动化系统的功能电网调度自动化系统的功能电力系统监视和控制电力系统监视和控制电力系统状态估计电力系统状态估计电力系统安全分析和安全控制电力系统安全分析和安全控制电力系统稳定控制电力系统稳定控制电力系统潮流优化电力系统潮流优化电力系统实时负荷预测电力系统实时负荷预测电力系统频率和有功功率自动控制电力系统频率和有功功率自动控制电力系统电压和无功功率自动控制电力系统电压和无功功率自动控制电力系统经济调度控制电力系统经济调度控制 电网调度自动
48、化系统是一个总称，由于各个电网的具体情况电网调度自动化系统是一个总称，由于各个电网的具体情况不同，可以采用不同规格、不同，可以采用不同规格、不同档次、不同功能的电网调度自不同档次、不同功能的电网调度自动化系统。动化系统。电网调度自动化系统主要有以下功能电网调度自动化系统主要有以下功能:调度员仿真培训功能调度员仿真培训功能 随着电力系统规模的不断扩大，电网结构更加复杂，随着电力系统规模的不断扩大，电网结构更加复杂，系统的安全性尤为重要。系统的安全性尤为重要。为了保证电力系统能够安全运行，调度自动化系统不为了保证电力系统能够安全运行，调度自动化系统不能仅限于对系统正常运行状态下的安全监控，还应该对
49、系能仅限于对系统正常运行状态下的安全监控，还应该对系统在实时状态下以及预测其未来状态下的安全水平进行分统在实时状态下以及预测其未来状态下的安全水平进行分析和判断，并及时而正确地作出控制决策，这就是电网调析和判断，并及时而正确地作出控制决策，这就是电网调度的安全分析工作。度的安全分析工作。安全分析是在实现状态估计和网络拓扑分析的基础上安全分析是在实现状态估计和网络拓扑分析的基础上进行在线潮流计算得出的。进行在线潮流计算得出的。其中监视控制与数据采集系统其中监视控制与数据采集系统(SCADA)(SCADA)是调度自动化系是调度自动化系统最基本的功能，它主要对电网的运行状态进行数据采集、统最基本的功
50、能，它主要对电网的运行状态进行数据采集、监视和控制。监视和控制。依靠依靠SCADASCADA系统，调度员可以掌握电力系统当前的运行系统，调度员可以掌握电力系统当前的运行工况，实现遥控操作，完成调度的日常工作。工况，实现遥控操作，完成调度的日常工作。在在SCADASCADA系统之上发展起来的高级应用软件系统之上发展起来的高级应用软件(PAS)(PAS)还有电还有电力系统电压和无功功率自动控制、自动发电控制、电力系统力系统电压和无功功率自动控制、自动发电控制、电力系统经济调度控制、调度员仿真培训经济调度控制、调度员仿真培训(DTS)(DTS)等。等。调度自动化系统也从调度自动化系统也从SCADAS