阐述电力系统电网调度自动化
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摘要：文章主要对电力系统电网调度自动化概述、电力系统电网调度自动化的功能扩展、电网调度自动化的未来发展动向进行了论述。
关键词：电力系统；自动化；电网调度；
1电力系统电网调度自动化概述
1.1我国电力系统情况的简介
我国电力系统是随着我国电力工业的发展而逐步形成的。国民经济的迅速发展,我国的电力工业得到相应的增长,逐步形成以大型发电厂和中心城市为核心、以不同电压等级的输电线路为骨架的各大区、省级和地区的电力系统。目前,全国电网已经基本上形成了500 kV和330 kV的骨干网架。1987年全国发电装机容量跃上了1亿kW的台阶；从1978年起到1999年,我国装机容量平均每年增加近10GW,1997年年底全国装机容量达到了254GW的水平,年发电量也超过了1100TWh,成功地实现了持续高速增长。自1981年中国的第一条500kV输电线路投入运行以来,500kV的线路已逐步成为各大电力系统的骨架和跨省跨地区的联络线。
1.2国内电力系统调度机构的设置情况
我国电力调度机构按五级设置,即国家电力调度中心(国调)、大区电网调度中心(网调)、省电力调度中心(省调)、地区电力调度(地调)和县电力调度(县调)。各级调度间实现分层控制、信息逐级传送,实现计算机数据通信,在主干线并已基本形成了网络；按照电力系统“统一调度,分级管理”的原则,各级调度有其明确的管理范围及主要职责。
1.3电网调度自动化的内容
电网调度自动化是早期的电力系统远动及通信系统在引入计算机以后扩充功能而形成的一套辅助调度人员工作的自动化系统,是以数据采集和监控系统(SCADA)为基础,包括自动发电控制(AGC)和经济调度运行(EDC)、电网静态安全分析(SA)、调度员培训仿真(DTS)以及配电网自动化(DA)等几部分在内的能量管理系统(EMS)。它收集、处理电网运行实时信息,通过人机联系把电网运行状况集中而有选择地显示出来进行监控,并完成经济调度和安全分析等功能。其主要作用有:一、电力系统的安全监控,二、提高系统的运行水平,三、经济运行参数的辅助计算,四、报表自动打印。调度自动化系统一般由信息采集、信息传输、信息处理与人机联系几个子系统所组成。调度自动化系统的主要设备有远方终端装置(RTU)、通信设备及调度主机(微机系统)等。
2电力系统电网调度自动化的功能扩展
电力市场环境下的电网调度自动化系统除具备常规的SCADA功能,如数据采集、安全监控、功率总加、电能量总加、SOE、打印、显示及数据通信外,还应增加以下功能。
2.1能量管理的功能。
如网络拓扑、状态估计、优化潮流、静态安全分析、调度员模拟培训等管理功能。
2.2负荷预测的功能。
即根据电网的历史数据,采用人工神经网络、卡尔曼滤波和灰色理论等方法,结合天气变化、政治体育事件等因素,对电网未来24 h或年、季、月内的用电负荷作出尽可能准确的预测,以便及时制定和调整发电计划。
2.3电量计费的功能。
在完成电能量自动采集和处理的基础上,按峰谷分时电价及电力市场实际运作过程中所产生的各类结算条件,对电力市场中的各方进行电费的结算。
2.4合同管理的功能。
主要是对参与交易的电力市场中各方的合同(指期货交易或现货交易的发、供、用电合同)进行管理,包括合同的签定、修改、违约处理等。
2.5报价管理功能,主要是根据事先报价,对参与交易的电力市场中各发、供、用电企业未来24 h的发、供、用电计划进行统筹安排,经电力系统经纪人确认后,下达给各发、供、用电
企业执行。
2.6配电管理的功能。
由于我国电网管理的特点,城市的配电调度中心往往和地区供电调度中心在一起,信息源又来自同一座变电所,因而地区供电网的调度自动化实际应是输电和配电自动化的结合。此外,配电网的三相不平衡计算也比输电网复杂得多。
3电网调度自动化的未来发展动向
3.1遥视的功能
随着变电站综合自动化的发展进程,无人值班、无人值守变电站不断增多,生产现场的可视化及环境监控问题,如防火、防盗、防渍、防爆等就显得不容忽视,而远动系统传统的“四遥”功能―――遥测、遥信、遥控、遥调却不能支持这一目的。目前,国内市场已出现此类产品,如SID-9A型多媒体遥视警戒系统等。
3.2变送器和RTU将会成为历史
传统的远动、SCADA系统及保护、故障录波等设备和系统是按分散功能考虑的,所谓“集中控制、功能分散”型。分布式控制系统进入电力系统,将改变过去一个功能模块管理多个电气设备和间隔单元的模式,而是将多种设备功能集于一体。过去各设备的功能现在主要由软件来实现,就地采集的数据根据需要可用于多种用途,从而减少了设备投资,增加了可靠性。
3.3电力市场对自动化技术的要求
电力市场的发展,要实现电力的市场竞争,除立法、组织、经营、管理的改革外,电力系统自动化和信息化是技术手段,这是远动技术将面临的重大变革。如预报竞争入网电价及用电要求、用电量申报、电价变动实行对用户透明等；而且,管理和自动化的信息都要求图声并举。因
此,自动化的终端和渠道将和管理信息系统(MIS)的终端和渠道共同实现宽带联网,以便能及时可靠地处理用户和供电点之间的各种信息传递,远动技术不但涵盖自动化和管理信息的内容,也将包括市场竞争,如调度员洽商、决策、调解等内容。
4结束语
电力市场环境下,电网调度自动化系统应该以崭新的面貌出现。要求电网调度自动化系统设计者应该首先具有电力市场的观念。在系统的开放性、实时性、网络结构、网络能力、计算能力、综合决策能力及主站选型配置方面要有新突破,应尽量采用面向对象技术、多媒体技术、人工智能技术、神经网络技术及电力系统通信结构技术等,使之与发电厂效率系统、管理信息系统、配电管理系统等实现无缝联接。
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