电网调度自动化系统应用软件功能简介.docx

电网调度自动化系统应用软件功能简介【摘要】简要介绍了电网调度自动化系统基本应用和部分高级应用的功能关键词】电网调度自动化系统；基本应用；高级应用一、 概述随着电力系统和计算机技术的不断发展，电网调度自动化系统也处在不断的 完善和发展过程中，主要包括硬件和软件两个方面其中，应用软件扮演着非常 重要的角色，调度自动化系统采集到的各种数据必须经过应用软件的处理，才能 满足调度和生产运行部门的各种要求只有在应用软件的辅助下，调度部门才能 直观、灵活的监视电网的运行情况，才能对电网的经济运行和安全运行进行评估， 对可能发生的事故和异常做出正确的判断和处理；同时，根据应用软件提供的不 同周期的运行数据，运行规划部门可以及时对电网规划建设做出调整，使得电网 分布趋于合理二、 调度自动化系统基本应用及简介调度自动化系统应用软件根据功能可以分为基本应用和高级应用，基本应用 软件是各种规模和档次的调度自动化系统都应具备的基本功能通常，这些应用 软件都集成在数据采集与监控（一般简称为SCADA—Supervisory Control and Data Acquisition ）模块之中，其主要功能如下：⑴数据采集和传输，以完成所谓“四遥”功能，即遥测、遥信、遥控、遥调。

2） 安全监视和报警通过各种直观的人机界面，向调度运行人员提供全网 各厂、站的各种运行工况，根据预先设置的条件，对越限和异常情况发出相应的 声光报警3） 事故追忆对事故（或某些预定义的事件）发生前后，电网的各种事件 进行记录，例如：事故发生前后电网各支路负荷变化，开关开/合状态改变等 以便为调度员处理事故提供依据4） 其他辅助功能，例如：报表生成、曲线绘制以及简单的数据运算等功能 等三、 调度自动化系统高级应用及简介以上基本应用提供的功能对于现代电网的运行来说，显然是不足够的根据 能源部发布的《全国电网调度自动化系统规划目标和要求》，明确规定：中、高 档电网调度自动化系统的功能中必须包括一系列高级应用软件，其功能主要包 括：网络拓扑分析、电力系统状态估计、负荷预测、潮流、最优潮流、静态 安全分析、电压/无功分析控制、暂态稳定分析、自动发电控制、电网经济运行 分析及核算、调度员培训仿真系统等各功能模块可以分为多个层次和独立的子 系统，之间相互联系、共享数据，下面对部分主要功能模块进行简单的介绍一） 网络拓扑分析网络拓扑分析和下面的电力系统状态估计模块同属于高级应用功能中的基 础模块，主要目的是为其他高级应用提供所需的数据，同时也是高级应用和基本 应用之间的接口模块。

网络拓扑分析的主要功能是对SCADA系统提供的“遥信”数据（即刀闸、开 关位置等）进行分析，从而确定全网的电气连接状态，生成由节点、支路组成的 电力网络模型，作为对网络进行后续分析计算的基础二） 电力系统状态估计SCADA收集的原始数据不可避免的会有种种缺陷，主要表现在具有误差和 不良数据、测量不完全等方面，从而无法准确反映电网的真实状态状态估计针 对这一问题，以量测误差的统计规律为基础，采用状态估计算法，对原始数据进 行处理，从而得出相对完整和可靠的估计值，使各种误差和干扰的影响达到最小 最小二乘算法是目前比较成熟和普遍采用的状态估计算法，具有速度快、收敛性 好的特点状态估计实质上是广义的潮流计算问题，与普通潮流计算类似，也往 往采用PQ分解法来提高运算速度状态估计的计算结果主要提供给进行电网分析计算的高级应用模块，也可以 用于电网安全监视三） 负荷预测从本质上来说，负荷是不可预测的，但从另一方面来看，一定地区、一定种 类的负荷又具有按照一定周期变化的特点，也就是说存在一定的规律性如果能 够掌握这种规律性，在一定程度上进行负荷预测也就有了依据负荷预测根据预测周期的长度可以分为：长期（大于5年）、中期（1-5年）、 短期（数小时至数月）、而超短期则指一天内以小时或分钟为单位进行的预测。

中长期负荷预测对于新机组的安装建设、电网增容和改造有着十分重要的意义； 而短期和超短期预测则主要协助调度部门保证电网的安全、经济运行无论预测周期的长短，负荷预测都是通过分析电网负荷的历史数据来进行 的通过分析，总结出负荷变化的特点，确定存在干扰的类型和影响程度，从而 建立适当的负荷预测模型如果将负荷预测模块直接与电网调度自动化系统连 机，直接从SCADA系统获得所需的历史负荷数据，则称为负荷预测四） 电力系统潮流与最优潮流电力系统潮流的目标是，得到全网的实时（或指定时间）电力潮流情况， 通过利用状态估计和负荷预测的结论，它不但能够得到比SCADA实测数据 更为准确的潮流分布，而且由于采用负荷预测的结果作为数据源，它还可以实现 一定的潮流预测功能，为电网安全分析、最优潮流等分析功能提供了基础最优潮流是根据当前电网的潮流数据，用优化的方法给出系统中所有可 调节元件的最优状态（例如：机组出力，变压器抽头位置，电容投切等），以达 到全网的最优运行最优目标可根据需要选择五） 静态安全和暂态稳定分析静态安全和暂态稳定分析以潮流计算的结果为基础，分别对静态和暂态 条件下的系统安全作出了分析对于静态安全，内容包括：在不考虑系统稳定性的前提下，得出电网拓扑变化时，越限节点和支路的分 布，以及越限个数和越限程度，从而反映出各个元件的开断对全网安全性影响的 程度。

开断元件的选择可以采用人工选择或者自动逐个元件选择的方式针对出现越限的不安全运行情况，提供消除或减少系统不安全性的调度对 策，例如：改变运行方式，调整发电机出力等暂态稳定性分析，主要是根据用户的选择，模拟系统稳定运行的状态下发生 一定的故障时，分析系统的暂态稳定性，给出该运行状态下此故障的临界切除时 间和发电机的极限出力目前，常用的暂态稳定分析主要采用逐步积分法和直接 法六） 自动发电控制（AGC）频率是反映电能质量的最重要的指标，稳定电网频率是电力系统运行的基本 任务对单一发电机组而言，一般都已具备了较完善的一次、二次调频能力，能 够根据电网频率的变化调整出力但从全网的角度来看，这种单一机组的调节是 被动和无序的，而且很多情况下，调节的结果并不是最经济的；对于互连电网来 说，网络交换功率，也往往得不到合理的控制自动发电控制的设计目标是：结合机组的一次调频能力，在小范围内实现电力系统总负荷与总出力的平 衡；保证电力系统间交换功率在规定范围，并维持电力系统频率为额定值，这要 求对各机组进行统一的二次调频，也就是负荷频率控制功能（LFC）满足电力系统经济运行的要求，为实现这一要求，AGC系统需要对系统进 行三次调频，即经济负荷分配。

通过全网机组的能耗微增率曲线和网损微增率， 运用等微增率准则并考虑安全约束条件，实现在系统各机组之间的最优负荷分 配，这一调整工作就是经济调度控制（EDC）在实际运行中，根据电力系统的不同情况，AGC的功能也会有所不同，例 如，在独立电网中，无须考虑网间交换功率，则可将二次调频集中在实现恒定频 率控制方面七）调度员培训仿真系统（DTS）用以提供一个仿真的电网运行环境，帮助调度员熟悉电网的各种特性，学习 调度自动化系统软件和硬件的操作技能，积累处理各种电网事故的经验四、结束语通过广泛的使用各种应用软件和高级应用软件，可以极大的提高调度自动化 系统的效能和自动化水平，真正实现对电网运行的全面控制，保证了电力系统的 安全运行和经济运行，同时也为电网和机组的远景发展提供了依据参考文献⑴王世祯•电网调度运行技术[M]•沈阳:东北大学出版社,1997.⑵何仰赞，温增银，汪馥英，周慧勤•电力系统分析[M].华中理工大学出版 社,1993.。