调度自动化.dxl.doc

班级：T923-4 学号： 姓名：董学良 调度自动化系统电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心、主站系统、厂站端(RTU)和信息通道四大部分根据所完成功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统主要包括：数据采集和控制（SCADA）、发电自动控制（AGC）、经济调度运行（EDC）、电网静态安全分析（SA）以及调度员培训模拟（DTS）在内的能量管理系统到目前为止,电网调度自动化系统的发展已经经历如下所示的历程：（1）20世纪30年代，电力系统就有了集中式自动调频和机电型远动装置；（2）60年代开始用计算机实现SCADA、AGC/EDC功能；（3）我国调度自动化始于70年代70年代基于专用计算机和专用操作系统的SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，如SD 176；（4）80年代基于通用计算机的EMS（Energy Management System）系统，如四大网引进系统，VAX/VMS的SCADA/EMS系统；（5）90年代基于RISC/UNIX的开放式分布式EMS/DMS（Distribution Management System）系统，如：RD 800、OPEN 2000、SD 6000、CC 2000等；（6）进入21世纪以来，遵循IEC 61970 CIM（Common Information model）/CIS(Component Interface Standard)，以采用JAVA、因特网、面向对象技术、综合考虑电力市场环境中安全运行及商业化运营要求等为特征的新一代EMS系统，如OPEN 2000E、TH21000等。

调度自动化系统的功能可分为数据采集和系统监控以及能量管理两大部分以下将对这两部分进行叙述：（1）SCADA：完成信息采集、传输、监视和控制，通过人机界面实现对系统的安全监视，并有越限告警、记录、打印制表、事故追忆、系统自身监视等；对系统中的重要开关进行遥控、对有载调压变压器、调相机、电容器等设备进行调节或投切，并完成记录、统计、制表等日常工作；随着调度自动化的发展，把原来独立的频率及有功自动调节系统以及自动发电控制（Automatic Generation Control, AGC）和经济调度（Economic Dispatching）包括进来，扩展成AGC/ED功能2）EMS：随着电力系统的扩大和接线更加复杂，仅仅监视运行工况是远远不够的，近年来在网络和通信技术的支持下发展成包括SCADA、AGC/ED、PAS、DTS的能量管理系统（EMS）随着电网互联和电力改革的步伐的加快，对电网运行调度和控制的要求提出了许多更新更高的要求传统的EMS的概念、结构和功能都将发生很大的变化调度自动化系统的主系统包括双冗余局域网子系统、数据采集与通讯子系统、各种应用服务器与工作站等1）局域网子系统系统采用冗余的双交换式局域网结构，大型用户可采用具备三层交换功能的企业级或部门级交换机，重要的服务器还可采用1000M速率接入，普通用户可采用中档交换机，构成功能分布的开放系统。

2）实时数据采集子系统数据采集服务器通过两块网卡分别联到主干网，网上传输的为经过数据采集服务器处理的、向SCADA应用服务器传输或接收的数据报文，以及各工作站间进行交换的报文；它还通过第三、四块网卡与数据采集专用网段相联采用主网和数据采集网段分离的最大优点是能减轻主网负荷，提高整个系统的安全性及可靠性连接在第三、四网段的有数据采集前置设备和有双重化冗余配置的交换式路由器、终端服务器、调制解调器/数字隔离板以及监视切换设备等3）SCADA/AGC子系统SCADA子系统完成遥信、遥测量的处理、越限判断、计算等电网的实时监控功能，AGC子系统完成自动发电控制功能，这两个子系统配置在同一组物理服务器上，采用两台服务器以热备用方式运行4）历史数据服务子系统该子系统主要完成历史数据存储、管理系统按指定周期将实时数据服务器中的数据转储到该服务器中，实现实时数据的长期存档历史数据管理的所有功能都基于关系型商用数据库来实现5）PAS应用服务子系统该子系统用于实现电网的发电计划和网络分析功能可配置两套RISC 服务器，两台服务器安装相同的操作系统、电力应用及网络分析软件，同时运行（或单独运行），自动均衡负载和自动平衡请求任务以完成各种应用功能。

服务器接在系统双LAN上，LAN网络上的各种切换不会影响服务器功能和数据丢失6）调度员培训模拟子系统DTS系统自成一个局域网，用于对调度人员和EMS系统维护人员进行各种操作技能和应用技能的培训配置1台电网仿真服务器、1台学员工作站、1台教员工作站该子系统是相对独立于EMS系统，其局域网通过一台网络接口设备与EMS主局域网相连接同时具备与大屏幕投影仪的接口7）安全WEB子系统遵照有关电力二次系统安全防护文件的要求，将WEB子系统与主系统相对独立， WEB服务器可配置一到两台在安全区Ⅰ与安全区Ⅲ之间布置正向与反向专用电力专用隔离装置，正向隔离用于从内向外的通讯，传送实时数据、历史数据及图形文件等，反向隔离用于从外向内的通讯，传送计划值等在安全区Ⅰ与安全区Ⅱ之间布置经过有关部门认可的国产硬件防火墙（8）人机界面子系统工作站一般配置UNIX工作站，也可配置高档PC图形工作站由于系统采用了C/S结构，主要任务都在服务器上处理，所以工作站的配置可以相对低一些现代的调度自动化系统包括三种含义：采集和变换信息、通信设备传送信息和调度中心使用信息调度自动化系统收集、处理电网运行实时信息，通过人机联系系统把电网运行状况集中而有选择的显示出来进行监控。

调度人员可以借此统观全局，集中全力指挥全网安全、经济和优质运行，同时极大地提高电网安全运行水平，提高电网事故的处理效率，减少停电损失调度自动化系统是保证电网安全稳定和经济可靠运行的三大支柱之一，电网在不断地发展，电网的运行和管理需求在不断地变化，要保证电力生产的安全有序进行，作为重要支柱的调度自动化系统要与这些需求相适应，进行升级和发展当前，随着经济的发展、社会的进步、科技和信息化的提高以及全球资源和环境问题的日益突出电网发展面临新课题和新挑战依靠现代信息、通信和控来可持续发展的要求，已成为国际电力发展的现实选择电力工业正面临着新的形势国家电网公司在加快推进特高压电网建设的同时，高度重视智能电网技术研究和工程实践在大电网安全稳定控制、广域相量测量、灵活交流输电、数字化变电站、配电网自动化、智能电表应用、可再生能源的接人与送出、大容量储能、电动汽车等领域开展了大量工作取得了一批拥有自主知识产权的重要成果在技术理论、装备制造和工程实施方面为发展智能电网打下了坚实基础随着电网的发展和自动化程度的提高，调度自动化系统已成为调度员实施生产指挥和控制电网运行必不可少的工具但在实际运行过程中，由于调度自动化系统自身也可能出现各种异常情况，如:自动化系统故障、网络中断、数据采集通道中断、系统软件异常等情况，倘若发生异常情况而没有及时发现，则可能导致调度人员无法进行正常的调度指挥，严重时可能影响整个电网的安全运行，造成巨大的经济损失。

电网调度自动化系统对电力系统的安全经济运行起着不可或缺的作用电网朝着超/ 特高压、互联大电网的方向发展,而调度自动化系统则朝着“数字化、集成化、网络化、标准化、市场化、智能化”的方向发展数字化是指电网设备、采集、控制及管理的信息化;集成化强调的是调度中心内部不同系统间的共享和整合;网络化是指在分层分布的调度管理体制下的各级调度中心之间信息的“需则可知”和分解协调控制;标准化包括遵循标准和制定新标准,强调的是通过遵循标准达到系统的高度开放,理想的目标是实现完全的即插即用;市场化是指在电力市场交易环境下的监控分析和控制;智能化强调的是在数据集成化的基础上将电网的分析和监控提升到完全自动和智能的高度随着计算机技术、网络和通信技术、数据库技术等的飞速发展和电力市场的要求以及国际标准的成熟完善,调度自动化系统正在朝着数字化、集成化、网络化、标准化、市场化、智能化的方向发展为了适应特高压和全国互联大电网的发展需要,新一代调度自动化系统在现有技术的基础上,应具备以下特征: （1）数字化随着信息化的普及和深入,越来越多的目光投向了数字化变电站和数字化电网的研究开发电网的数字化包括信息数字化、通信数字化、决策数字化和管理数字化4 个方面。

2）集成化集成化是指要形成互联大电网调度大二次系统,这种系统需要综合利用多角度、多尺度、广域大范围的电网信息以及目前分离的各系统内存在的各种数据调度数据集成化就是要实现调度数据的整合,实现数据和应用的标准化,实现相关应用系统的资源整合和数据共享,实现电网调度信息化和管理现代化,从而为实现调度智能化服务因此,调度自动化系统应统筹考虑电力调度中心各自动化系统的数据及应用需求,以面向服务的体系结构,按照应用和数据集成的理念,构造统一支撑的数据平台和应用服务总线,实现数据整合和应用功能整合,达到数据一致、数据共享、应用功能增值的目的,并为调度自动化的运行和开发提供功能强大、方便易用的集成支撑环境采用数据通用集成总线(UIB) 和CORBA、企业J ava 级( EJB) 、分布式组件对象模型(DCOM) 和Web Services 等组件模型构造集成总线通过UIB 将各种信息有机地整合在一起因此,不论是什么应用,都可以很方便地对数据进行各种操作,屏蔽了数据的分布性通过UIB 将各种应用系统整合在一起，具体说来,支撑平台需要研究面向服务的体系架构、数字化电网建模技术、广义数据集成、信息共享技术、面向主题的数据挖掘与展现技术、大信息量和高速数字实时通信以及实时数据处理技术;从应用的角度需要研究传统应用的集成和增值、交叉型和边缘型的新应用功能创新以及大规模电网分布式建模和静态、动态一体化协同仿真分析与计算等,从而达到在集成的基础上进一步创新。

3）网络化网络化是实现调度中心之间广域资源共享和协作,是一种在物理网络互联基础上的应用和功能意义上的系统级联网包括数据网络和计算网络长期以来,中国电网形成了分级分布的调度管理体系电网是互联的,但却按照分级分块调度运行虽然电力系统是一个瞬息万变的整体,每级电网实时分析时都需要涉及互联的相邻电网和上级电网的影响,但由于资源的专用,在进行本电网的分析计算时只能对其他电网的影响采用假设条件或者等值方式,这显然是不准确的因此,互联大电网对传统的分析仿真方法带来了挑战网络技术是近年来国际上兴起的一种重要信息技术网络技术对于网络上各种资源具有巨大的整合能力,如果将其应用到电力系统中,可以为不同调度系统之间信息和资源的共享带来方便,并最终成为支撑广域电网分布式电力系统计算和仿真的支撑平台将网络技术作为技术支撑平台,并在此基础上构建未来互联大电网监控系统———广域分布式EMS ,实现各级电网调度自动化系统和调度员培训仿真(DTS) 系统动态形成虚拟的大EMS ,共享资源和协同分析,保证电网的安全稳定运行和控制引入网络技术作为解决电力系统分析问题的工具,对于解决中国电力系统超大规模电网的数据共享和计算分析问题具有非常重要的意义。

调度数据综合平台、电网运行动态数据交换和分布式建模及模型拼接是目前所采取的信息共享方案,虽然取得了很好的效果,但是在系统平台底层缺乏有效的支撑,对维护的工作要求很高,是一种“需则共享”的方式利用网络技术可以动态地建立包括计算、数据、存储等在内的广泛的资源共享,而无需事先定义和维护需要共享的。