導語：如何才能寫好一篇電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】電力系統(tǒng)；調(diào)度自動化；功能；結構

一、電力系統(tǒng)自動化和電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

電力系統(tǒng)自動化是指應用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置、通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進行就地或遠方的自動監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟地運行和具有合格的電量質(zhì)量。電力系統(tǒng)自動化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)最核心內(nèi)容。

二、電力系統(tǒng)遠動

電力系統(tǒng)遠動就是在電力系統(tǒng)調(diào)度中心對電力系統(tǒng)實施的實時遠方監(jiān)視與控制。遠動系統(tǒng)包括控制站、被控站和遠動通道。狹義遠動系統(tǒng)只包括兩端遠動設備和遠動通道；而廣義的遠動系統(tǒng)包括控制站的人機設備和被控站的過程設備在內(nèi)。

三、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的任務

實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行狀態(tài)和參數(shù)的實時數(shù)據(jù)采集、處理和控制；對電力系統(tǒng)進行在線的安全監(jiān)視；具有參數(shù)越限和開關變位告警、顯示、記錄、打印制表、事件順序記錄、事故追憶、統(tǒng)計計算及歷史數(shù)據(jù)存貯等功能；對電力系統(tǒng)中的設備進行遠方操作和調(diào)節(jié)。

四、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的功能

（1）電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制。通過電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制為自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度、安全分析等高層次功能提供實時數(shù)據(jù)。其中監(jiān)視主要是對電力系統(tǒng)運行信息的采集、處理、顯示、告警和打印，以及對電力系統(tǒng)異?；蚴鹿实淖詣幼R別，向調(diào)度員反映電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)和電氣參數(shù)。（2）電力系統(tǒng)安全分析。電力系統(tǒng)安全分析主要內(nèi)容是利用實時數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)發(fā)生一條線路、或一臺發(fā)電機、變壓器跳閘的假想事故進行在線模擬計算，以便隨時發(fā)現(xiàn)每一種假想事故是否可以造成設備過負荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況，是一系列以單一設備故障為目標而進行的在線潮流計算。（3）電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度。電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度是在滿足安全、電能質(zhì)量和備用容量要求的前提下，基于系統(tǒng)有功功率平衡的約束條件和考慮網(wǎng)絡損失的影響，以最低的發(fā)電(運行)成本或燃料費用，達到機組間發(fā)電負荷經(jīng)濟分配且保證對用戶可靠供電的一種調(diào)度方法。（4）自動發(fā)電控制。自動發(fā)電控制利用調(diào)度監(jiān)控計算機、通道、遠方終端、執(zhí)行（分配）裝置、發(fā)電機組自動化裝置等組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，監(jiān)測、調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率，以控制發(fā)電機出力。控制方式一般采用聯(lián)絡線凈交換功率偏差和頻率偏差控制方式(TBC)。這種控制方式的優(yōu)點是：各控制地區(qū)根據(jù)其區(qū)域控制誤差(ACE)控制地區(qū)內(nèi)的調(diào)整電廠,自行平衡其負荷波動。按靜態(tài)來說，基本上不波及其他區(qū)域；按動態(tài)來說，又能支援鄰區(qū)電力系統(tǒng)。

五、調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結構

（1）信息采集與控制子系統(tǒng)。信息采集與控制子系統(tǒng)主要是對采集到的信息進行處理、加工。一是計算機硬件系統(tǒng)。計算機硬件系統(tǒng)配置主要分為分層式和分布式。其中分層式包括前置機，主要負責各廠站遠動終端的通信并取得信息；主控機，擔任SCADA任務；后臺機，擔任安全分析和經(jīng)濟計算等任務。而分布式配置是把各種功能分散到多臺計算機中去，由局域網(wǎng)LAN將各臺計算機連接起來，各臺計算機之間通過LAN交換數(shù)據(jù)，備用機同樣連在局域網(wǎng)絡上，并可隨時承擔同類故障機或預定的其它故障機的任務。二是計算機軟件系統(tǒng)。計算機軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件、支持軟件和應用軟件。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言編譯和其它服務程序；支持軟件主要有數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡通信、人機聯(lián)系管理、備用計算機切換管理等服務性軟件；應用軟件是最終實現(xiàn)調(diào)度自動化各種功能的軟件，包括SCADA軟件，自動發(fā)電控制和經(jīng)濟運行軟件，安全分析和對策軟件等。（2）人機聯(lián)系子系統(tǒng)。人機聯(lián)系子系統(tǒng)主要是完成顯示、人機交互、記錄和報警等任務。主要設備有彩色屏幕顯示器、動態(tài)模擬屏、打印機、記錄儀表和拷貝機以及音響報警器等。動態(tài)模擬屏顯示所轄調(diào)度區(qū)域電力系統(tǒng)的全貌和最關鍵的開關狀態(tài)和運行參數(shù)，是監(jiān)視電力系統(tǒng)運行的傳統(tǒng)手段。現(xiàn)在，由計算機和模擬屏接口把燈光、報警、數(shù)字顯示信號送到模擬屏上顯示。（3）信息采集與命令執(zhí)行子系統(tǒng)。信息采集與命令執(zhí)行子系統(tǒng)由分布在電力系統(tǒng)中各廠站的遠動終端RTU和調(diào)度中心的前置處理機組成。RTU是遠離調(diào)度端對發(fā)電廠或者變電所現(xiàn)場信息實現(xiàn)檢測和控制的裝置。RTU由微型計算機系統(tǒng)構成，實現(xiàn)廠站端的信息采集并通過信息傳輸通道發(fā)送到調(diào)度中心，同時也執(zhí)行調(diào)度中心計算機下達的遙控遙調(diào)命令。

參 考文獻

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【關鍵詞】淺論 電網(wǎng) 調(diào)度自動化

電力系統(tǒng)是由發(fā)、輸、配、用電等設備和技術組成的一個將一次能源轉(zhuǎn)換成電能，并輸送和分配到客戶的統(tǒng)一系統(tǒng)。由于電能不易大量儲存，而客戶的用電是隨機的，其生產(chǎn)和消費過程是在同一瞬間完成的，要時刻保持供需平衡，也就是說發(fā)、輸、配電各環(huán)節(jié)和用電是同步進行的。其次，現(xiàn)代的電力系統(tǒng)是一個在地域上分布遼闊而在電氣上連成一體的大系統(tǒng)。電力工業(yè)生產(chǎn)的特點決定了發(fā)供電生產(chǎn)運行必須實行集中統(tǒng)一調(diào)度管理。

一、我國電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)概念的提出是在20世紀50年代中期，這標志著現(xiàn)代電網(wǎng)自動化的開始。調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從實驗型到科學型的發(fā)展過程。

1978年8月，第一套由我國自行開發(fā)的、以計算機為主的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)在華北京津唐電網(wǎng)投入運行。整套的全部硬件、軟件均由南京自動化研究所研制。

我國電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三代，分別為20世紀70年代的SCADA系統(tǒng)；20世紀80年代的EMS和20世紀90年代的分布式EMS/SCADA。20世紀70年代的SCADA系統(tǒng)，調(diào)度員通過設在調(diào)度中心的模擬屏，可以了解到全部電網(wǎng)的運行情況，并能對電力系統(tǒng)設備進行遙控，此時調(diào)度員可以控制電網(wǎng)，但這種控制完全依靠調(diào)度員的經(jīng)驗，不能保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的要求；20世紀80年代以來，隨著各種電網(wǎng)分析算法的成熟，SCADA系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度自動化中與經(jīng)濟調(diào)度控制、自動發(fā)電控制、網(wǎng)絡分析等軟件結合到一起構成了能量管理系統(tǒng)。電力系統(tǒng)應用軟件和調(diào)度員培訓仿真系統(tǒng)的應用標志著電網(wǎng)調(diào)度從經(jīng)驗型上升到科學型。第一代與第二代SCADA系統(tǒng)的都是基于集中式計算機系統(tǒng)，并且系統(tǒng)不具有開放性，因而系統(tǒng)維護，升級以及與其他系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)存在很大困難；20世紀90年代按照開放的原則，基于分布式計算機網(wǎng)絡以及關系數(shù)據(jù)庫等技術，實現(xiàn)能夠大范圍聯(lián)網(wǎng)的EMS/SCADA系統(tǒng)成為第三代。

二、電網(wǎng)調(diào)度自動化的內(nèi)容

（一）電網(wǎng)運行監(jiān)視

調(diào)度中心為了掌握電網(wǎng)正常運行工況、異常及事故狀態(tài)，為了安全、經(jīng)濟調(diào)度和控制提供依據(jù)，必須對電網(wǎng)實現(xiàn)調(diào)度自動化以保證安全運行為中心的運行監(jiān)視，也成為安全監(jiān)視。滿足有關法規(guī)、規(guī)程的要求和調(diào)度的需求。

（二）電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度

電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度的任務是在滿足運行安全和供電質(zhì)量要求的條件下，盡可能提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟型，合理地利用現(xiàn)有能源和設備，以最少的燃料消耗，保證安全發(fā)供電。因此，網(wǎng)調(diào)和省調(diào)要在按規(guī)定保證電網(wǎng)的頻率和電壓質(zhì)量的前提下，使發(fā)電煤耗、水耗及網(wǎng)損最小，即發(fā)電成本最低，同時又能保證一定的備用容量，因而網(wǎng)調(diào)和省調(diào)都要進行負荷預測，實現(xiàn)經(jīng)濟負荷與最佳負荷分配，制定發(fā)電機負荷曲線提供依據(jù)；實現(xiàn)水庫經(jīng)濟調(diào)度與最優(yōu)潮流分配，為最佳水能水量綜合利用的條件下，使網(wǎng)損和水耗最小。

（三）安全分析

安全分析可以分為靜態(tài)安全分析和動態(tài)安全分析兩類。

靜態(tài)安全分析是要研究電網(wǎng)中設備因故障開斷后的潮流分布，檢查是否會產(chǎn)生支路過載或電壓越限，開斷的設備可以由人工指定，為調(diào)度員提供了預想事故分析的重要手段。

（四）電網(wǎng)自動控制

電網(wǎng)調(diào)度自動控制是在運行監(jiān)視的基礎上，對電網(wǎng)的安全與經(jīng)濟運行實施調(diào)節(jié)或控制?？刂菩盘栕陨隙掳l(fā)送給廠、所或下級調(diào)度。這類控制范圍很廣，但主要是對斷路器及其它發(fā)送變電設備，例如，發(fā)電機、調(diào)相機、帶負荷調(diào)壓變壓器、電力補償設備等，通過調(diào)度人員實現(xiàn)遙控、遙調(diào)或自動實現(xiàn)響應的閉環(huán)控制或調(diào)節(jié)。上述電網(wǎng)調(diào)度自動化基本內(nèi)容是緊密相關的，不論哪一級調(diào)度中心都必須以實現(xiàn)電網(wǎng)的全面運行監(jiān)視為前提，根據(jù)各自的特點和需要，積極充實晚上，以達到實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化的目的。

三、調(diào)度自動化系統(tǒng)的分類

由于各級調(diào)度管轄的范圍不同，承擔的監(jiān)控職責不同，因而所需的控制功能也有所差別。根據(jù)面向的電網(wǎng)對象不同，通常按照電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)所完成的功能將其劃分為以下三種類型。

（一）能量管理系統(tǒng)（EMS）

由SCADA+PAS便形成了能量管理系統(tǒng)（EMS）。它主要是針對發(fā)電和輸電系統(tǒng)。多配置于大區(qū)級和省級電網(wǎng)，其主要任務除實現(xiàn)所轄電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、實施經(jīng)濟調(diào)度、自動發(fā)電控制和電壓調(diào)整外，還要進行安全分析和安全控制，以提高電能質(zhì)量和系統(tǒng)運行水平。

（二）SCADA+AGC/EDC系統(tǒng)

SCADA+AGC/EDC系統(tǒng)由SCADA系統(tǒng)、自動發(fā)電控制（AGC）、經(jīng)濟調(diào)度控制（EDC）功能組成，可以滿足大部分省級和一部分大區(qū)級電網(wǎng)的監(jiān)控要求。

（三）數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）

SCADA系統(tǒng)是最簡單的、最基本的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)類型，大多配置于地區(qū)級和縣級電網(wǎng)，主要是實現(xiàn)對所轄電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能，即包括數(shù)據(jù)采集和處理、監(jiān)控控制、告警處理、數(shù)據(jù)庫建立、事件順序記錄等。

四、調(diào)度自動化的組成

調(diào)度自動化系統(tǒng)是由調(diào)度主站段的計算機系統(tǒng)和變電站端的自動化系統(tǒng)及連接兩者的通信系統(tǒng)構成。調(diào)度主站的計算機系統(tǒng)由計算機服務器、前置機、調(diào)度員工作站、高級應用工作站、維護工作站、Web服務器、打印機、報警設備、路由器等設備構成。前置機是受遠動終端裝置上傳的信息，送給服務器，并把調(diào)度員的遙控、遙調(diào)命令下傳給遠動終端裝置；服務器的功能是對各種信息進行綜合處理，并把處理結果存入數(shù)據(jù)庫，并送到需要的各工作站觸點上；高級應用工作站是執(zhí)行調(diào)度的高級應用軟件；維護工作站的功能是提供維護人員維護調(diào)度自動化系統(tǒng)；路由器是負責不同的局域網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

變電站端的變電站自動化系統(tǒng)則主要由遠動終端裝置、繼電保護系統(tǒng)和其他智能自動化設備組成。

通信系統(tǒng)采用通信技術，通過信道、通信機等硬件設備，實現(xiàn)相距較遠的調(diào)度主站端與廠站端的信息交換。

參考文獻：

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關鍵詞：調(diào)度自動化系統(tǒng) 電網(wǎng) 風險防范措施

隨著經(jīng)濟和科技的不斷發(fā)展和進步，各個領域的用電需求也在不斷增加，在這種形勢下，電網(wǎng)得到了迅速的發(fā)展，系統(tǒng)也越來越龐大，這時電網(wǎng)穩(wěn)定運行的難度也隨之增加了。原因是電網(wǎng)本身是一個極為復雜的系統(tǒng)同時自身具有很多特點：第一，電網(wǎng)石油很多分布在廣大區(qū)域的不同的元件組成的，同時有通過網(wǎng)絡緊密相連在一起；第二，電網(wǎng)的組成具有電壓層次結構，而每個層次上的活動對電網(wǎng)都有著不同的影響；第三，電網(wǎng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)，時刻都在發(fā)生在變化，而且變化的狀態(tài)和短暫，一個事故可能在很短的時間之內(nèi)就可以發(fā)生并且能迅速波及到整個電網(wǎng)，因此對電網(wǎng)的實時控制要求很高；第四，電網(wǎng)長期會受到外界環(huán)境以及人為因素的干擾，隨時都有可能引起大規(guī)模的停電事故。為了使得電網(wǎng)能夠穩(wěn)定的運行并且減少運行風險，就必須要不斷的提高電網(wǎng)實時調(diào)度的自動化水平，進而實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度管理的高度精細化，通過開發(fā)出具有強大功能的職能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)個，可以實時對一些重要的斷面進行掃描和分析，對電網(wǎng)運行中的一些薄弱環(huán)節(jié)進行捕捉，進而對電網(wǎng)在正常運行中的問題提前進行預警，以提供科學合理的對電網(wǎng)的安全進行調(diào)整的策略，使得電網(wǎng)能夠穩(wěn)定安全的運行。

1、有關國內(nèi)外的較大的停電事故

從二十一世紀初期以來，在國內(nèi)外發(fā)生了多起重大的停電事故，而且這些停電事故都是由于電網(wǎng)系統(tǒng)中的元件發(fā)生的故障，進而對其它的元件造成的影響，這些反應迅速蔓延，最終使得整個電網(wǎng)癱瘓，給某些區(qū)域造成了嚴重的影響。

1.1 歐洲電網(wǎng)停電事故

在兩千零六年九月十八日，某造船公司向德國某電力公司提出了停運一雙回路線路的申請，該電力公司進行了安全校核之后，批準了該申請。而在當?shù)貢r間十一月四日九點半左右將另外兩條輸電線路停止了輸電，在半小時之后另外一條輸電線路由于超負荷而出現(xiàn)了跳閘現(xiàn)象，隨后在德國從東到西總共有三十一條輸電線路陸續(xù)出現(xiàn)了跳閘，還影響到了法國和西班牙和意大利的電網(wǎng)。

對該停電事故的調(diào)查報告認為此次停電事故的根本原因是：該輸電公司沒有嚴格的執(zhí)行“N-1”安全校核標準，該公司以及相鄰的電網(wǎng)在停運后系統(tǒng)狀態(tài)不能滿足“N-1”標準中的相關要求，針對這一事故，提出了必須加強對調(diào)度工作人員的培訓，使其能全面掌握并應用相關軟件。

1.2 江西電網(wǎng)的停電事故

在兩千零七年一月二十一日江西電網(wǎng)和華中電網(wǎng)解列運行期間，江西電網(wǎng)內(nèi)五百千瓦的骨干線路出現(xiàn)了跳閘現(xiàn)象，該現(xiàn)象造成了一臺機組的系統(tǒng)的功率出現(xiàn)了急劇的下降，低周減載裝置動作切除了負荷四百四十四兆瓦的功率。

通過對此次電網(wǎng)事故進行分析，如果事先能夠用相關的軟件對電網(wǎng)進行分析研究，對網(wǎng)內(nèi)機組適當?shù)淖龀鲆恍┱{(diào)整調(diào)整的話，就可以避免這次事故的發(fā)生。

從以上電網(wǎng)停電事故分析可知，隨著電網(wǎng)的互聯(lián)和迅速發(fā)展，電網(wǎng)穩(wěn)定運行的難度也在不斷地增加，電網(wǎng)主網(wǎng)架的安全性和電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)共同支撐著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此想要保證電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行，在加強電網(wǎng)主網(wǎng)架建設的同時，還要不斷提高電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的水平。

2、采用智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)防范電網(wǎng)風險

隨著電網(wǎng)的互聯(lián)和迅速擴大，一方面使得電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性得到了有效的提高，另一方面電網(wǎng)事故的復雜性也隨之提高，因此就需要更完善的安全措施來保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

2.1 電網(wǎng)的實時監(jiān)控和智能告警

電網(wǎng)的實施監(jiān)控和職能告警是通過電網(wǎng)運行中的一些復雜檢測信息進行全方位的監(jiān)控，對電網(wǎng)的運行狀況進行多層次的監(jiān)視，通過綜合性的分析，進而提供在線故障分析和智能告警。

電網(wǎng)的實時監(jiān)控和智能告警主要包括：電網(wǎng)運行動態(tài)監(jiān)視、電網(wǎng)運行穩(wěn)態(tài)監(jiān)視、在線擾動識別、二次設備在線監(jiān)視和分析、綜合智能告警及低頻振蕩在線監(jiān)視等模塊。其中，綜合智能狗狗經(jīng)功能可以實現(xiàn)在線智能告警，能準確的判斷出電網(wǎng)的故障，并對電網(wǎng)的一次設備和二次設備的運行信息進行綜合的分析，進而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)在線的故障進行診斷和智能報警，并直觀的將故障的診斷和報警的結果顯示出來。

2.2 網(wǎng)絡分析

網(wǎng)絡分析可具有智能化的安全分析功能，它通過電網(wǎng)運行中的一些相關數(shù)據(jù)和應用軟件所提供的數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的運行情況進行分析和評估，進而確定出母線的模型，給運行分析軟件提供相關數(shù)據(jù)，以便于分析軟件對實時方式和電網(wǎng)的運行情況進行研究分析以及當某些元件法身故障是對電力系統(tǒng)的安全運行可能會產(chǎn)生的影響進行分析。網(wǎng)絡分析具有主要的功能模塊有：短路電流計算、可用輸電能力靜態(tài)安全分析、狀態(tài)估計、靈敏度計算、調(diào)度員潮流以及網(wǎng)絡拓撲分析等。

2.3 電網(wǎng)的自動控制

電網(wǎng)的自動控制是通過電網(wǎng)實時運行的信息，并結合實時方式信息和實時調(diào)度的計劃信息對可調(diào)控的設備進行自動控制，實現(xiàn)對電網(wǎng)的閉環(huán)調(diào)整。主要包括自動發(fā)電控制和自動電壓控制兩種功能。其中自動發(fā)電控制功能模塊是通過對調(diào)度區(qū)域內(nèi)的發(fā)電機組的有功功率進行控制進而使得發(fā)電機自動適應負荷的變化，來保證系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定，保證電網(wǎng)聯(lián)絡線能交換功率，對備用容量進行監(jiān)視，進而實現(xiàn)控制負荷頻率、計算備用容量以及對機組的性能進行考核的功能；自動電壓控制功能模塊主要是實現(xiàn)對發(fā)電機無功、電網(wǎng)母線的電壓以及電網(wǎng)無功潮流的監(jiān)視和自動控制，通過電網(wǎng)的實時的數(shù)據(jù)和狀態(tài)估計所提供的實施方式來計算，進而實現(xiàn)對無功可調(diào)控設備進行在線閉環(huán)控制。

2.4 調(diào)度員培訓模擬

調(diào)度員培訓模擬具有正常狀態(tài)下的操作模擬功能，在電網(wǎng)事故狀態(tài)下可以支持培訓和演練和聯(lián)合反事故的演習。電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真功能模塊可以通過對電力系統(tǒng)一次設備建立靜態(tài)和動態(tài)模型，來實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)仿真，同時也可以對電力系統(tǒng)的二次設備進行建模和仿真。調(diào)度員培訓模擬主要具有三個功能模塊，即：控制中心仿真、電力系統(tǒng)仿真以及教員臺。

2.5 在線安全穩(wěn)定分析

在線安全穩(wěn)定分析利用靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)，通過靜態(tài)和動態(tài)的在線安全分析和評估，以及對電力系統(tǒng)運行全過程的分析評估，進而實現(xiàn)對電網(wǎng)運行的安全預警并采取主動的安全防御措施。在線安全穩(wěn)定安全分析主要的功能模塊有：數(shù)據(jù)整合、動態(tài)穩(wěn)定分析、靜態(tài)穩(wěn)定分析、電壓穩(wěn)定分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析以及穩(wěn)定裕度評估。

2.6 靜態(tài)安全校核

靜態(tài)安全校核主要對發(fā)電計劃、檢修計劃以及電網(wǎng)運行操作等進行調(diào)度計劃和操作，對其基態(tài)潮流情況進行分析，進而計算出需要校核的斷面的靈敏度、對靜態(tài)安全的校核并分析短路電流。靜態(tài)安全校核的主要功能有：靈敏度分析、潮流分析、短路電流分析以及靜態(tài)安全分析等。

2.7 調(diào)度運行輔助決策

主要是對應用的預警信息進行在線安全穩(wěn)定分析，綜合利用靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)對電網(wǎng)運行中的故障或者是隱患進行必要的分析，同時對可調(diào)設備進行分析，進而確定出符合要求性價比較高的調(diào)度輔助策略，進而對這些故障或者是隱患進行處理，給電網(wǎng)的安全運行提供有較強適用性的調(diào)整策略。調(diào)度運行輔助策略的主要功能有：動態(tài)穩(wěn)定輔助決策、暫態(tài)穩(wěn)定輔助決策、靜態(tài)安全輔助決策、緊急狀態(tài)輔助決策、電壓穩(wěn)定輔助決策以及輔助決策綜合分析。

智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)盡管具有強大功能的應用軟件，為了使系統(tǒng)的功能得到最大程度上的發(fā)揮，就需要加強對調(diào)度員的技術培訓，使其能全面掌握并熟練的使用這些軟件，同時應該養(yǎng)成經(jīng)常使用的習慣，進而更好的駕馭電網(wǎng)。此外，還要建立可靠性較高的通信系統(tǒng)和UPS電源系統(tǒng)，進而確保智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)有較強的適用性。

3、結語

電網(wǎng)系統(tǒng)能夠正常和穩(wěn)定運行和人們正常的生產(chǎn)和生活是息息相關的。從近些年以來的一些停電事故中可以看出，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的作用是不可忽視的，它是保證電網(wǎng)安全運行的重要工具。智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)可以對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行在線分析，及時查找出電網(wǎng)運行中的一些薄弱環(huán)節(jié)，提前預警對電網(wǎng)穩(wěn)定運動中有影響的因素，同時還能有針對性的提供科學合理的安全調(diào)整策略，進而使得電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定運行，并減少電網(wǎng)運行的風險，進而實現(xiàn)安全生產(chǎn)目標，更好的為人類的生產(chǎn)和生活提供服務。

參考文獻

[1]馮松起，羅衛(wèi)華，施毅斌.基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)的電網(wǎng)風險防范措施研究[J].東北電力技術，2011（6）.

篇4

在中國，中國電力科學研究院、國網(wǎng)電力科學研究院聯(lián)合研發(fā)動態(tài)安全評估和預警系統(tǒng)(powersystemdynamicsecurityassessment&earlywarningsystem，PDSA)，并成功應用于國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)進行周期不間斷在線安全穩(wěn)定分析，實現(xiàn)穩(wěn)定裕度評估和預防控制輔助決策[16-19]。清華大學張伯明教研組研發(fā)了基于EMS/DTS的電網(wǎng)控制中心安全預警和決策支持系統(tǒng)并實施于江西電網(wǎng)[20-23]，石立寶教研組著眼于動態(tài)安全裕度，研發(fā)了實時動態(tài)安全評估及預警仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了極限傳輸容量的高效計算[24-25]。在各機構或?qū)＜覍W者的研究成果中，或?qū)﹄娋W(wǎng)進行全面安全分析，或針對某一特定穩(wěn)定問題進行評估，而在線安全穩(wěn)定分析均是實現(xiàn)大電網(wǎng)動態(tài)安全評估的核心技術。基于實時數(shù)據(jù)的在線安全穩(wěn)定分析綜合利用穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)多角度在線安全分析評估以及穩(wěn)定裕度評估，在一定程度上實現(xiàn)了大電網(wǎng)運行的全面安全預警和多維多層協(xié)調(diào)的主動安全防御[26-27]。然而，基于實時數(shù)據(jù)的在線安全穩(wěn)定分析仍存在以下幾個問題：1）在系統(tǒng)實際運行需要時間間隔內(nèi)(如5~15min)，進行周期、事件和人工觸發(fā)計算，運算結果合理性保證的前提條件是計算周期內(nèi)，電網(wǎng)不發(fā)生明顯的拓撲和電氣量的變化。2）電網(wǎng)調(diào)度和運行人員會經(jīng)常對電網(wǎng)運行工況進行調(diào)整，如開關刀閘操作、發(fā)電量調(diào)節(jié)、電網(wǎng)元件投切，需要對調(diào)整后的電網(wǎng)安全穩(wěn)定情況進行預先校核。3）由于存在電網(wǎng)模型等值，對跨區(qū)電網(wǎng)的在線安全穩(wěn)定分析，上級與下級調(diào)度控制中心之間、兩級調(diào)度控制中心之間僅依靠實時數(shù)據(jù)自動計算無法滿足電網(wǎng)潮流和動態(tài)行為的一致性。4）新能源發(fā)電、負荷的快速變化對電網(wǎng)在線安全穩(wěn)定情況的預知提出了實際要求，基于實時數(shù)據(jù)的在線安全穩(wěn)定分析無法滿足。上述原因?qū)υ诰€安全穩(wěn)定分析提出了更高的要求?；诖?，深化關于電力系統(tǒng)在線動態(tài)安全評估和預警系統(tǒng)方面的研究，提出滿足實際電網(wǎng)調(diào)度運行需求的在線安全穩(wěn)定分析應用模式具有重要意義。

1在線安全穩(wěn)定分析介紹

在線安全穩(wěn)定分析的服務對象是電網(wǎng)調(diào)度運行，包括提出電網(wǎng)運行的主要問題和解決方案2方面含義。在線安全穩(wěn)定分析中，同時進行靜態(tài)安全分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析、電壓穩(wěn)定分析、小干擾穩(wěn)定分析和短路電流計算，并進行穩(wěn)定裕度評估；若系統(tǒng)存在不安全的問題，針對不同穩(wěn)定問題，即時啟動相應預防控制輔助決策計算，提供運行方式調(diào)整的可行方案，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在線安全穩(wěn)定分析整體上可劃分為4個過程：數(shù)據(jù)整合(dataintegration，DI)、動態(tài)安全穩(wěn)定分析(dynamicsecurity/stabilityanalysis，DSA)、穩(wěn)定裕度評估(stabilitymarginevaluation，SME)和預防控制輔助決策(preventivecontroldecisionmaking，PCDM)?；谥悄茈娋W(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)基礎平臺，獲取電網(wǎng)模型、故障集等計算參數(shù)，分別接入來自狀態(tài)估計、上級調(diào)控機構下發(fā)的電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)準備生成滿足在線安全穩(wěn)定分析要求的計算數(shù)據(jù)，基于并行計算實現(xiàn)安全穩(wěn)定分析和穩(wěn)定裕度評估(或預防控制輔助決策)功能。圖1是在線安全分析總體框架。

2應用模式

在應用模式上，完整的在線安全穩(wěn)定分析應分為實時分析模式、研究分析模式和趨勢分析模式。實時分析模式對當前電網(wǎng)運行方式進行安全穩(wěn)定分析和穩(wěn)定裕度評估和預防控制輔助決策；研究分析模式對研究方式進行潮流調(diào)整，并進行安全穩(wěn)定分析和穩(wěn)定裕度評估和預防控制輔助決策；趨勢分析模式基于當前實時方式數(shù)據(jù)，根據(jù)調(diào)度計劃類數(shù)據(jù)生成未來一段時間內(nèi)的電網(wǎng)趨勢運行方式，并依時序滾動進行安全穩(wěn)定分析和穩(wěn)定裕度評估和預防控制輔助決策。

2.1實時分析模式

實時分析模式是實現(xiàn)在線安全穩(wěn)定分析的主要功能。其主要特點是，基于未經(jīng)任何修改的在線運行數(shù)據(jù)，不允許任何人工對模型、數(shù)據(jù)的修改，自動執(zhí)行系統(tǒng)分析過程，對電力系統(tǒng)做出客觀的安全穩(wěn)定分析結論和穩(wěn)定裕度評估結論(或輔助決策計算結果)。實時分析模式分析對象的形成如圖2所示。在流程上，首先通過實現(xiàn)與調(diào)度支持系統(tǒng)的接口，獲取調(diào)度支持系統(tǒng)中的各類安全穩(wěn)定分析所需要的在線數(shù)據(jù)；然后進行數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)交換，送入到并行計算平臺中；并行計算平臺通過高效的計算組織方法，實現(xiàn)各個電力系統(tǒng)應用軟件的并行分析，并通過統(tǒng)一規(guī)范接口送回計算結論到調(diào)度支持系統(tǒng)。圖3是完整計算執(zhí)行過程流程圖，從上至下按執(zhí)行時間順序描述執(zhí)行過程，同時體現(xiàn)了硬件設備之間的數(shù)據(jù)流向。具體可劃分為4個過程。1）計算觸發(fā)階段。支持周期觸發(fā)、事件觸發(fā)和人工觸發(fā)3種啟動方式：周期觸發(fā)自動完成對當前電網(wǎng)運行方式的安全掃描，實現(xiàn)對當前電網(wǎng)運行方式的評估、預警和輔助決策；事件觸發(fā)獲取事件信息，從狀態(tài)估計獲取設備故障后電網(wǎng)運行方式，實現(xiàn)對設備故障后電網(wǎng)運行方式的評估、預警和輔助決策；人工觸發(fā)支持調(diào)度運行人員手動觸發(fā)在線分析計算，實現(xiàn)對當前電網(wǎng)運行方式的評估、預警和輔助決策。依3種啟動方式的重要程度，其優(yōu)先級為人工觸發(fā)最高，事件觸發(fā)次之，周期觸發(fā)最次。周期觸發(fā)為以每5或15min為周期的不間斷觸發(fā)計算。觸發(fā)計算后，計算平臺狀態(tài)和計算任務執(zhí)行狀態(tài)被全過程跟蹤，調(diào)度運行人員對在線分析的計算狀態(tài)全景掌握。2）數(shù)據(jù)整合階段。計算觸發(fā)后，從EMS/SCADA等系統(tǒng)獲取計算數(shù)據(jù)，經(jīng)過狀態(tài)估計和潮流計算，得到支持的潮流數(shù)據(jù)、穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)。然后將完整計算數(shù)據(jù)和相關計算配置文件發(fā)送至調(diào)度服務器。3）安全穩(wěn)定分析和穩(wěn)定裕度計算階段?；诓⑿杏嬎慵夹g，利用數(shù)據(jù)整合形成的計算數(shù)據(jù)，進行靜態(tài)安全分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析、電壓穩(wěn)定分析、小干擾穩(wěn)定分析、短路電流計算和穩(wěn)定裕度評估。穩(wěn)定計算結果存入數(shù)據(jù)庫，并發(fā)送至人機界面。安全穩(wěn)定分析結束后，執(zhí)行穩(wěn)定裕度評估計算，穩(wěn)定裕度計算考慮靜穩(wěn)裕度、熱穩(wěn)裕度和暫穩(wěn)裕度。4）調(diào)度輔助決策計算階段。對于DSA計算存在不安全的分析結果，進行預防控制輔助決策的計算。其中不安全結果包括熱穩(wěn)越限、暫態(tài)失穩(wěn)、電壓失穩(wěn)、低頻振蕩、短路電流超標。整個計算完成后，運行方式數(shù)據(jù)和計算結果存入數(shù)據(jù)庫。實時運行模式依靠并行計算的高速計算能力和開放的集成性能，完全實現(xiàn)基于在線數(shù)據(jù)的全部穩(wěn)定分析計算，整個分析計算可在5min完成。其全面快速的安全預警功能，改變傳統(tǒng)的基于典型方式進行離線穩(wěn)定分析的模式，分析結果更全面客觀，解決電力系統(tǒng)長過程連續(xù)故障(或開斷)情況下的安全分析的速度、全面性和可信度的問題，為應對電網(wǎng)的大面積停電事故提供寶貴的技術手段。

2.2研究分析模式

研究分析模式主要實現(xiàn)調(diào)度運行操作前的安全穩(wěn)定分析功能。其主要特點是，通過人工修改運行方式，對即將在系統(tǒng)中發(fā)生的調(diào)度運行參與事件進行安全穩(wěn)定評估。在作用上，研究分析模式可以對實時運行方式進行干預，研究調(diào)度運行操作對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行影響和校核；也可以對歷史潮流斷面進行研究，可用于事故反演和分析。研究分析模式分析對象的形成如圖4所示。在流程上，首先通過人機界面，記錄下用戶的修改內(nèi)容并計算潮流；然后送入到并行計算平臺中；最后并行計算平臺通過高效可靠的任務分配方法，實現(xiàn)各種穩(wěn)定計算并行分析，并推送計算結論到人機界面。圖5是完整計算執(zhí)行過程流程圖。與實時分析相區(qū)別的是，研究分析在觸發(fā)計算之前，允許對潮流數(shù)據(jù)進行修改。因而基于在線數(shù)據(jù)的研究分析本質(zhì)上屬于一種在線研究態(tài)分析，基于歷史數(shù)據(jù)的研究分析本質(zhì)上已經(jīng)屬于離線分析，所以其計算觸發(fā)僅支持人工觸發(fā)即可。在形式上，包括獨立推演和聯(lián)合推演2種形式，當調(diào)度運行人員僅對管轄范圍內(nèi)電氣元件進行操作時，可利用獨立推演對操作后電網(wǎng)的穩(wěn)定情況進行研究；當調(diào)度運行人員的操作影響會波及到相鄰或遠方電網(wǎng)時，可以進行上下級調(diào)度和不同區(qū)域調(diào)度間進行聯(lián)合推演。

2.3趨勢分析模式

由于實時分析模式基于當前電網(wǎng)運行狀態(tài)進行計算，對即將發(fā)生的變化缺少應對手段。趨勢分析實現(xiàn)對短期內(nèi)電網(wǎng)安全穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展趨勢的預先評估。趨勢分析可以拓展在線安全穩(wěn)定分析的覆蓋范圍，能給出電網(wǎng)運行即將發(fā)生的重大變化及其穩(wěn)定狀態(tài)。在電網(wǎng)安全穩(wěn)定趨勢發(fā)生惡化或者沒有改善的情況下，給出電網(wǎng)短期控制的輔助決策，調(diào)整電網(wǎng)未來運行狀態(tài)，進一步實現(xiàn)電網(wǎng)運行安全的預防控制。趨勢分析基于在線運行方式，利用未來短時間內(nèi)的計劃數(shù)據(jù)(如斷面功率計劃、交直流聯(lián)絡線功率計劃、實時發(fā)電計劃、檢修計劃等)和預測數(shù)據(jù)(如新能源發(fā)電超短期預測、超短期負荷預測等)，將實時運行方式與計劃和預測數(shù)據(jù)匹配在一起，形成未來短時間內(nèi)的潮流解。趨勢分析模式分析對象的形成如圖6所示。在分析流程上，趨勢分析與實時分析并無不同，只是趨勢分析僅需支持周期觸發(fā)啟動，由于研究對象本質(zhì)上屬于對電網(wǎng)未來態(tài)的預測，無事件觸發(fā)和人工觸發(fā)功能的必要性。圖7是完整計算執(zhí)行過程流程圖。顯然，趨勢分析模式一方面是實時分析模式在時間尺度上的向前延伸，另一方面通過一系列穩(wěn)定指標的對比判斷電網(wǎng)安全穩(wěn)定情況是趨向更安全還是更危險。但應說明的是，由于趨勢運行方式本質(zhì)上為對電網(wǎng)未來態(tài)的預測，仍存在著很大的不確定性，預測運行方式與實際運行方式之間存在差別不可避免，因而在實際調(diào)度運行應用中，趨勢分析模式并不能取代實時分析模式。

2.4應用模式比較

表1是3種應用模式的比較。3種應用模式的根本區(qū)別在于研究數(shù)據(jù)源范圍的差異，因而導致各自的分析對象的不同。實時分析和趨勢分析要求客觀的反映電網(wǎng)實際或預測的安全穩(wěn)定情況，因而不允許對電網(wǎng)潮流進行人工調(diào)整，不允許人工參與分析過程，依據(jù)客觀要求形成了各自需要滿足的觸發(fā)方式。實時分析和趨勢分析在時間上要求的快速性導致必須利用高效可靠的大規(guī)模并行計算平臺；而研究分析模式用于十幾分鐘至小時時間尺度內(nèi)的調(diào)度操作校核或事故反演，因而關心的往往是特定的穩(wěn)定任務，利用小規(guī)?；騿螜C計算即可滿足運算速度的要求。

3算例分析

以某省級實際電網(wǎng)實例進行分析，該電網(wǎng)調(diào)度控制中心具備實時分析和趨勢分析同時進行周期觸發(fā)計算，觸發(fā)周期為15min。2014年11月4日00:15:00—03:00:00期間，實時分析和趨勢分析同時給出靜態(tài)安全分析預警：若BXI線發(fā)生N-1故障，將造成BXII熱穩(wěn)越限。次日進行研究分析模式仿真重演、并依據(jù)調(diào)度輔助決策給出的方式調(diào)整進行研究分析，實時分析、趨勢分析、研究分析的結果比對如圖9所示。算例結果可見，實時分析對當前電網(wǎng)斷面安全穩(wěn)定情況進行分析，同時，趨勢分析可對電網(wǎng)未來時間段內(nèi)的運行安全穩(wěn)定性進行有效預測。由于趨勢分析的分析對象為基于當前斷面和計劃數(shù)據(jù)生成的未來態(tài)趨勢潮流，與15min后實際潮流斷面的誤差不可避免，因而基于趨勢潮流的安全穩(wěn)定分析結果與實際分析結果也存在定量上的誤差。但在計劃執(zhí)行和預測數(shù)據(jù)滿足一定準確性的范圍內(nèi)，分析結果并不影響其對未來電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析的定性結論。研究分析的重演可以與實時分析結論相印證，通過調(diào)度輔助決策給出的建議，利用研究分析對電網(wǎng)潮流斷面進行調(diào)整，重新進行BXI線N-1斷開的靜態(tài)安全分析，BXII線熱穩(wěn)定分析的越限情況消失，有效遏制了電網(wǎng)熱穩(wěn)越限風險。

4結論

篇5

關鍵詞：電力工程；自動化技術 發(fā)展

電力系統(tǒng)自動化是指應用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置、通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進行就地或遠方的自動監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟地運行和具有合格的電量質(zhì)量。電力系統(tǒng)自動化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)最核心內(nèi)容。

1、電力系統(tǒng)自動化的功能

1.1電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制

通過電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制為自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度、安全分析等高層次功能提供實時數(shù)據(jù)。其中監(jiān)視主要是對電力系統(tǒng)運行信息的采集、處理、顯示、告警和打印，以及對電力系統(tǒng)異常或事故的自動識別，向調(diào)度員反映電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)和電氣參數(shù)。而控制主要是指通過人機聯(lián)系設備執(zhí)行對斷路器、隔離開關、靜電電容器組、變壓器分接頭等設備進行遠方操作的開環(huán)控制。

1.2電力系統(tǒng)安全分析

電力系統(tǒng)安全分析主要內(nèi)容是利用實時數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)發(fā)生一條線路、或一臺發(fā)電機、變壓器跳閘的假想事故進行在線模擬計算，以便隨時發(fā)現(xiàn)每一種假想事故是否可以造成設備過負荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況，是一系列以單一設備故障為目標而進行的在線潮流計算。

1.3電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度

電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度是在滿足安全、電能質(zhì)量和備用容量要求的前提下，基于系統(tǒng)有功功率平衡的約束條件和考慮網(wǎng)絡損失的影響，以最低的發(fā)電（運行）成本或燃料費用，達到機組間發(fā)電負荷經(jīng)濟分配且保證對用戶可靠供電的一種調(diào)度方法。在調(diào)度過程中按照電力系統(tǒng)安全可靠運行的約束條件，在給定的電力系統(tǒng)運行方式中，在保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量的條件下，以全系統(tǒng)的運行成本最低為原則，將系統(tǒng)的有功負荷分配到各可控的發(fā)電機組。經(jīng)濟調(diào)度一般只按靜態(tài)優(yōu)化來考慮，不計算其動態(tài)過程。

2、電力工程及其自動化的未來發(fā)展

2.1變電站自動化的發(fā)展

變電站自動化是將變電站的二次設備利用計算機技術和現(xiàn)代通信技術，經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設計，對變電站實施自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。變電站自動化系統(tǒng)可以收集較為齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計算機的高速計算能力和判斷功能，方便監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設備的運行和操作。目前，我國的變電站自動化技術已經(jīng)很成熟，并廣泛地應用于高、中、低壓變電站中，這大大提高了變電站的運行效率及可靠性。但與國外先進的變電站自動化系統(tǒng)相比，仍存在許多需要改進的地方。如國外無論是分層分布式的變電站自動化系統(tǒng)還是常規(guī)的RTU方式，均能可靠地實現(xiàn)變電站的無人值班監(jiān)控，這對國內(nèi)進行新、老變電站自動化系統(tǒng)的建設和改造很有啟發(fā)。此外，變電站運行管理的方式對變電站自動化系統(tǒng)和后臺功能的設計有較大影響。目前國內(nèi)由于運行管理等多種因素的影響，導致現(xiàn)有的變電站自動化系統(tǒng)過多地強調(diào)了后臺功能，系統(tǒng)龐大、結構復雜，給變電站的運行維護人員完成監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護和故障處理工作帶來了一定的困難。有關部門應針對變電站不同的運行管理方式，對監(jiān)控系統(tǒng)的功能和配置進行規(guī)范和優(yōu)化。

2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動化的發(fā)展

電網(wǎng)調(diào)度自動化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化的主要組成部分和核心內(nèi)容，它是信息技術、計算機技術及自動控制技術在電力系統(tǒng)中的應用。經(jīng)過近20年的發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行中已經(jīng)起著不可或缺的作用。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術隨著信息技術、計算機技術及自動控制技術的發(fā)展而日新月異，系統(tǒng)升級換代很快，當前電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展面臨著一些挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡安全對于以實時運行為首要任務的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)尤為重要，但隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和廣泛使用，網(wǎng)絡攻擊和病毒侵害不斷發(fā)生，對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全運行構成了威脅。一方面，從網(wǎng)絡安全的角度出發(fā)，需要將調(diào)度自動化系統(tǒng)隔離運行；另一方面，隨著自動化系統(tǒng)的規(guī)模日益擴大、應用復雜度的日益提高，各個控制中心之間以及各個自動化子系統(tǒng)之間的交互大大增強，需要進行信息的一體化整合與集成。因此，需要對調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全集成技術進一步研究，使得系統(tǒng)的開放性、穩(wěn)定性、可靠性、實用性，特別是安全性更強。

2.3 配電網(wǎng)自動化的發(fā)展

隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設和改造的順利進行，提高配電網(wǎng)自動化水平的呼聲越來越高。近10年來，在現(xiàn)代科學技術的推動下，配電自動化領域取得了突飛猛進的發(fā)展。隨著電網(wǎng)建設的發(fā)展，配電網(wǎng)的網(wǎng)格化程度越來越高，僅憑借人的經(jīng)驗，難免顧此失彼。于是新一代的配電自動化系統(tǒng)，即智能配電系統(tǒng)應運而生。它在第二階段的配電自動化系統(tǒng)的基礎上增加了智能配電功能，以人工智能代替人的經(jīng)驗，更科學地管理復雜配電網(wǎng)。引入人工智能的智能配電系統(tǒng)不僅能夠在故障時發(fā)揮作用，而且在配電網(wǎng)正常運行時，也能為供電企業(yè)提高經(jīng)濟效益和社會效益。

2.3.1 智能配電系統(tǒng)在配電網(wǎng)發(fā)生故障時的作用 在一段饋線發(fā)生故障時，判斷故障區(qū)域、隔離故障區(qū)域，恢復受故障影響的健全區(qū)域供電，從而縮短停電時間、減小停電面積、提高供電可靠性。在配電網(wǎng)受到災害性影響時（如主變電站失壓、超高壓盡先失壓或10kV母線故障等并且在高壓側(cè)難以快速恢復時），利用人工智能生成負荷批量轉(zhuǎn)移策略，在不威脅供電安全的前提下，通過一系列的遙控操作將受影響的負荷轉(zhuǎn)移到非故障線路，避免大面積停電。

2.3.2 智能配電系統(tǒng)在配電網(wǎng)正常運行時的作用 實際運行中配電網(wǎng)中的負荷分布是不均衡的，有時甚至是極不均衡的，這嚴重降低了配電線路和設備的利用率，同時也導致線損較高。利用人工智能可以尋求一種優(yōu)化運行方式，將負荷從重負載甚至是過負載轉(zhuǎn)移到輕負載饋線上，這種轉(zhuǎn)移有效地提高了饋線的負荷率，增強了配電網(wǎng)的供電能力。智能配電系統(tǒng)還可以實時遙控配電網(wǎng)開關進行網(wǎng)絡重構和電容器投切，在不顯著增加投資的前提下可以達到改善電網(wǎng)運行方式和降低網(wǎng)損的目的。

3、電力系統(tǒng)自動化技術的應用

3.1西門子SPECTRUM系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺，引入軟總線概念，服務器之間及內(nèi)部各進程與實用程序問的信息交換實現(xiàn)標準化開發(fā)的。采用了分布式組件、面向?qū)ο蟮燃夹g，廣泛應用于配電公司、城市電力公司和工業(yè)用戶。

3.2VALMET系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于多種硬件平臺，可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應用軟件三個服務器。

3.3SPIDER系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由ABB公司開發(fā)的，采用分布式數(shù)據(jù)庫和模塊化結構，可根據(jù)用戶實際需求配置系統(tǒng)。它具有雙位的遙信處理功能，使狀態(tài)信號穩(wěn)定性好，并有一套完整的維護工具。

4、結語

由于現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化程度的提高，使得用電質(zhì)量得到了保證，因此為現(xiàn)代高精技術的發(fā)展提供了基礎，同時由于自動化程度的提高減少了維護費用，設備利用率提高，經(jīng)濟調(diào)度的實施都大大的降低了運行成本，取得了可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

篇6

【關鍵詞】科學計算可視化 電力系統(tǒng) 培訓應用

科學計算可視化是運用計算機圖形學或者一般圖形學的原理和方法，將科學與工程計算等產(chǎn)生的大規(guī)模數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形、圖像，以直觀的形式表示出來[1]?？茖W計算可視化涉及計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺、計算機輔助設計級圖形用戶界面等多個研究領域，已成為當前計算機圖形學研究的重要方向。

一、可視化技術在電力系統(tǒng)仿真培訓中的應用

電力系統(tǒng)的可視化包括電網(wǎng)信息可視化以及分析決策過程的可視化[2]。電網(wǎng)系統(tǒng)中電氣信息量各自有各自不同的特點，可視化技術的應用能夠起到數(shù)據(jù)挖掘的作用，如可以用餅狀圖表示的百分數(shù)來代表輸電線路的負載率。因電力系統(tǒng)輸電線路上的潮流等不是靜態(tài)過程，用動畫技術可以明確表示出輸電線路上的潮流動態(tài)過程，這樣不僅可以使觀察者詳細觀察各參數(shù)的動態(tài)變化過程，而且能夠增強可視畫面的顯示效果。研究電力系統(tǒng)可視化的過程中，還要注意電力系統(tǒng)中相關的多維信息，如線路負載、發(fā)電機有無無功設備、變壓器檔位等。另外還要注意事故分析、線路傳輸量等變量因素，研究這些電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，需引入三維可視化技術進行分析。三維可視化視圖技術能更立體、更形象的展示出相關的參數(shù)變化。在電力系統(tǒng)中，潮流計算是應用最為廣泛、最重要的一項計算[3]。潮流計算是電力系統(tǒng)靜態(tài)和暫態(tài)計算的基礎，也是分析電力系統(tǒng)規(guī)劃設計和運行方式、可靠性及經(jīng)濟性定量分析的基礎。電力系統(tǒng)分析過程中的可視化可以從電網(wǎng)大量越限信息中抽取重要事件，從電網(wǎng)動態(tài)平衡中獲取有效信息，電力系統(tǒng)中如能將潮流計算、短路計量以及靜態(tài)安全分析等與可視化技術聯(lián)系起來，可以使運行人員方便地切除或增加新設備，實現(xiàn)網(wǎng)架結構操作等。在完成操作的同時，可以借助相關的可視化手段對系統(tǒng)的運行狀況、變化情況以及電氣量之間的相關關系進行分析評價，減輕運行人員的壓力。

二、科學計算可視化在教學培訓中的應用

科學計算可視化具有直觀、交互性強等特點?？茖W計算可視化的電力系統(tǒng)能夠?qū)⒊绷?、功率等較為抽象的電氣量以及動態(tài)過程以圖形這種簡單直觀的圖像展現(xiàn)出來。在各大高校以及相關科研院校中，科學計算可視化能更好的提高學生對電力系統(tǒng)相關概念的理解，很好的輔助教師的教學活動，同時也是研究人員深入發(fā)掘數(shù)據(jù)的有效手段。

電力系統(tǒng)的運行必須確保安全可靠，在提高高安全、高質(zhì)量供電基礎上，電力系統(tǒng)的操作人員也應該實現(xiàn)高水平操作。電力系統(tǒng)操作人員在遇到操作事故時必須做出正確快速的操作，可視化技術的出現(xiàn)可以讓學員對電網(wǎng)做身臨其境的模擬分析[4]，可以更清楚的看清問題解決的過程，還可以更好的利用計算機仿真來解決出現(xiàn)的問題。

三、科學可視化技術在電力系統(tǒng)中的應用前景

電力系統(tǒng)科學可視化技術的提出還處在起步階段，科學可視化利用圖形展現(xiàn)相關的電力系統(tǒng)信息，能夠充分利用人的圖形感知能力，提高運行人員對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的認識?？茖W可視化技術手段利用圖形進行靜態(tài)安全評估：利用單線圖表示電力系統(tǒng)中的運行故障、故障嚴重程度以及元件的脆弱性，更直觀的展現(xiàn)系統(tǒng)的整體安全運行情況，提高學生對電力運行安全性、重要性的認識，實現(xiàn)教學目的?？茖W計算可視化側(cè)重于解決數(shù)據(jù)密集型和人參與的信息處理循環(huán)事件，相對于實時應用來講，電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)密集程度越高，人參與的程度越深，科學計算可視化的應用也就越有意義。因此科學計算可視化應不僅僅局限于實時應用，更應將研究設計和實時應用結合起來。

科學計算可視化對電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計具有輔助作用。在規(guī)劃過程中，可能產(chǎn)生多套實施方案，需要從中選出最優(yōu)方案，這也就需要對多種方案進行數(shù)據(jù)以及安全性的分析。數(shù)據(jù)分析不僅需要一個包含電網(wǎng)參數(shù)與設計信息的數(shù)據(jù)庫，也需要一個能直觀表達信息的形式[5]。在分析過程中采用可視化技術，設計者能夠根據(jù)可視化表現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)及相關信息進行計算控制，計算控制不單是指隨時中斷計算過程，也包括能夠動態(tài)的修正相關數(shù)據(jù)及算法。如能將可視化技術應用到電力系統(tǒng)教學中，可以充分提高研究人員的研究成果，提高教師教學的準確性?？梢暬募夹g應用還可以協(xié)助調(diào)度人員迅速掌握系統(tǒng)運行的相關情況，幫助調(diào)度人員及時了解故障出現(xiàn)的可能性以及安全性，使調(diào)度人員能更安全、更經(jīng)濟的處理故障和調(diào)整系統(tǒng)的運行。與當前所使用的人機界面不同，科學可視化技術主要利用圖形展現(xiàn)信息的大量運算以及安全評價信息，而不是利用符號與數(shù)字來呈現(xiàn)。圖形能更好的表達數(shù)量大、復雜且精度要求不高的信息[6]。在電力系統(tǒng)教學中實施科學計算可視化，有助于學生更好的了解教師所講知識，提高教師的教學質(zhì)量，促進學生全面素質(zhì)的提升。

參考文獻

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篇7

關鍵詞：智能電網(wǎng)；預防控制；緊急控制；在線預決策系統(tǒng)

Abstract: In this paper, according to the characteristics of the smart grid, put forward the improvement method is reasonable, design the preventive control and emergency control integrated on-line pre-decision system (online pre-decision system-OPS) control framework and control system based on the framework of intelligent power grid intelligent agent.

Key words: smart grid; preventive control; emergency control; on-line pre-decision system

中圖分類號：U665.12 文獻標識碼A 文章編號

0引言

由于我國的調(diào)度運行實行的是分層分區(qū)原則，各級調(diào)度的EMS通常只采集其調(diào)度管理范圍內(nèi)的電網(wǎng)信息。因此，要掌握整個電網(wǎng)的運行狀態(tài)，就必須綜合各個級子網(wǎng)的EMS信息。因此，預防控制與緊急控制一體化OPS系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)應該是EMS在線獲取的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的綜合，并且優(yōu)先采用安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來反映系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)。

1預防控制與緊急控制一體化OPS框架

預防控制與緊急控制一體化OPS框架如圖1所示。當系統(tǒng)獲取當前的實時數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進行估計、辨識等數(shù)據(jù)處理工作，其結果將為后續(xù)的分析、計算提供正確、合理、可靠的實時潮流斷面。接著需要對當前系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行估計，把數(shù)據(jù)進行計算得到在線潮流穩(wěn)定數(shù)據(jù)，然后輸入到OPS穩(wěn)定評估和控制策略計算模塊。由于OPS的穩(wěn)定評估和控制策略計算是建立在系統(tǒng)運行狀態(tài)、預想故障集等數(shù)據(jù)的基礎上。這就要求匹配后的電網(wǎng)運行狀態(tài)與實際運行狀態(tài)的誤差越小越好，預想故障集既要滿足安全穩(wěn)定規(guī)則的要求，又要包含概率高于某一門檻值的所有故障[1] 。所以OPS系統(tǒng)除了需要安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)來反映電力系統(tǒng)運行的實際運行狀況，還需要廣域測量系統(tǒng)（WAMS）、雷電定位系統(tǒng)、氣象信息系統(tǒng)、森林防火信息系統(tǒng)、設備狀態(tài)檢測系統(tǒng)、水情測報和水調(diào)系統(tǒng)以及電力市場交易系統(tǒng)的配合，因為這些系統(tǒng)反映了電力系統(tǒng)運行的實際動態(tài)過程、自然環(huán)境和電力交易環(huán)境。依據(jù)水情測報和水調(diào)系統(tǒng)、電力市場交易系統(tǒng)、雷電定位系統(tǒng)、氣象信息系統(tǒng)、森林防火信息系統(tǒng)和設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等提供的信息，并結合系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，計算出故障發(fā)生的概率，建立或修正在線預想故障集。

經(jīng)過系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)評估和安全控制策略計算，對系統(tǒng)目前的穩(wěn)定狀態(tài)進行判定。如果系統(tǒng)存在違限，表明系統(tǒng)現(xiàn)已進人緊急狀態(tài)，立即報警，并進行緊急控制策略計算給出解除違限的校正控制決策建議。可以通過低頻減載、低壓減載、震蕩解列、高頻切機、過載聯(lián)切等措施解除緊急狀態(tài)，避免事故發(fā)生。如果當前系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，即不存在任何違限，繼續(xù)分析系統(tǒng)是否安全。如果系統(tǒng)處于正常安全狀態(tài)，則考察系統(tǒng)離不安全的距離，如果該距離較小，說明開斷雖然沒有引起系統(tǒng)元件發(fā)生違限，但部分元件接近違限，OPS系統(tǒng)給出增強系統(tǒng)安全的對策報告，即給出建議的調(diào)整方案，使系統(tǒng)遠離不安全。在正常安全狀態(tài)下，有足夠的時間進行調(diào)整，優(yōu)化電網(wǎng)的經(jīng)濟運行。如果當前系統(tǒng)不能承受N－1開斷事故，說明當前系統(tǒng)是正常不安全的，這時OPS系統(tǒng)給出分析報告，指出哪個開斷引起系統(tǒng)產(chǎn)生何種不安全，并給出解除這種不安全的建議對策。然后判定預防控制和緊急控制協(xié)調(diào)優(yōu)化是否完成，如果沒完成，則根據(jù)預防控制措施修改系統(tǒng)運行狀態(tài)，并再一次進行穩(wěn)定評估和安全控制策略計算循環(huán)以上步驟。如果協(xié)調(diào)優(yōu)化完成，通過與EMS 的自動發(fā)電控制（AGC）和自動電壓控制（AVC）等系統(tǒng)接口，對AGC和AVC進行相應的改造，就可以把OPS給出的預防控制措施通過AGC和AVC實現(xiàn)閉環(huán)控制。當然，也可以由調(diào)度員下令執(zhí)行預防控制措施[2] 。

2OPS實現(xiàn)的功能

2.1. 預防控制和緊急控制的協(xié)調(diào)優(yōu)化

長期以來，對預防控制和緊急控制的研究一直被割裂開。一方面，對于小概率的嚴重事件，預防控制并不合理甚至不可行；另一方面，緊急控制的代價往往很高，并且不利于事后的恢復控制。所以在預防控制和緊急控制之間存在很強的互補性，它們的優(yōu)化和協(xié)調(diào)對于市場環(huán)境中的互聯(lián)電網(wǎng)的規(guī)劃和運行極為重要。預防控制和緊急控制決策的協(xié)調(diào)問題是混合型的非線性規(guī)劃的問題。預防措施必須同時考慮故障集中的每個故障,而緊急措施則分別針對不同故障。預防控制付出的代價與擾動是否發(fā)生無關,而緊急控制則只有在擾動確實發(fā)生時才付出代價。穩(wěn)定性的量化分析是實施先進的預防控制和緊急控制及其協(xié)調(diào)的基礎，而對于不斷發(fā)展中的電網(wǎng)系統(tǒng)，穩(wěn)定控制的自適應是關鍵技術。

2.2. 緊急狀態(tài)報警及校正對策

需要報警和校正的違限包括：輸電設備熱穩(wěn)定極限；電壓幅值極限；基于暫態(tài)穩(wěn)定的輸電線路傳輸功率極限；系統(tǒng)所有元件的最小CCT限值；電壓穩(wěn)定極限；綜合可用傳輸容量極限等等。

2.3. 正常不安全狀態(tài)下的安全穩(wěn)定分析、預警和預防控制對策

需完成的功能有電網(wǎng)N－1事故掃描、排序、篩選；計算各種安全性指標；對嚴重的事故進行安全評估；對引起安全問題的事故進行預防控制決策計算。這里需要考慮靜態(tài)安全、動態(tài)安全、功角穩(wěn)定安全、電壓穩(wěn)定安全等。

2.4. 正常安全狀態(tài)下的安全裕度計算和增強控制對策

需要完成的功能有：N－1開斷情況下的安全裕度計算； 對不同側(cè)面評定電網(wǎng)抗 擾能力的指標；改進電網(wǎng)經(jīng)濟性能的調(diào)整對策； 繼電保護定值掃描計算等等。這里需要考慮靜態(tài)安全裕度、動態(tài)安全裕度、功角穩(wěn)定裕度、電壓穩(wěn)定裕度等。

3 OPS系統(tǒng)的特點

3.1完整性和獨立性

由于 EMS 和穩(wěn)定決策控制系統(tǒng)分別屬于不同應用級別，但兩者在電力系統(tǒng)的運行管理中都是非常重要的，因此，穩(wěn)定決策控制系統(tǒng)和屬于調(diào)度自動化控制系統(tǒng)的 EMS 在目前狀況下，仍暫時保持著功能上的相互獨立，彼此之間除了數(shù)據(jù)的交換和共享之外，不會對對方的正常運行造成影響，這是穩(wěn)定控制系統(tǒng)利用 EMS實時數(shù)據(jù)方法的一個前提要求[3] 。

3.2數(shù)據(jù)可靠、實時、在線

所有的分析和決策都使用實時數(shù)據(jù)在線進行，包括動態(tài)安全分析。而在線穩(wěn)定決策控制系統(tǒng)則通過在線穩(wěn)定分析得出電力系統(tǒng)當前運行工況下的穩(wěn)定狀況和相應的穩(wěn)定控制措施，并立刻將這些穩(wěn)定措施付諸于實時穩(wěn)定控制，因此在對穩(wěn)定分析算法精度有很高的要求之外，穩(wěn)定決策控制系統(tǒng)自身還有相應的冗余糾錯以及數(shù)據(jù)校正等功能，以保證穩(wěn)定計算數(shù)據(jù)的可靠性。

3.3實時數(shù)據(jù)刷新速度快

在線預決策的時間越短，則電力系統(tǒng)運行狀態(tài)發(fā)生的變化可能越小，從而計算所得到的穩(wěn)定控制策略表與故障實際發(fā)生時刻的電力系統(tǒng)工況匹配精度也更高。在穩(wěn)定計算速度不變的情況下，如果 EMS 實時數(shù)據(jù)的刷新速度的越快，則穩(wěn)定計算采用的電力系統(tǒng)工況更接近于實際工況，從而可以提高策略表的控制精度。

3.4分析和決策遞歸跟蹤

時刻跟蹤事件引起電網(wǎng)狀態(tài)的變化，上一時刻電網(wǎng)變化的結果是這一時刻分析計算的初值，分析和決策遞歸跟蹤進行。

3.5自動、智能、綜合協(xié)調(diào)

系統(tǒng)周期定時啟動，并可事件驅(qū)動啟動，自動給出決策結果,無需人工干預。自動抽出表征電網(wǎng)安全性能的各種標量指標，定性和定量地給出電網(wǎng)狀況的綜合評估報告。安全評估綜合考慮了靜態(tài)、動態(tài)和電壓穩(wěn)定安全問題，給出的預防控制對策協(xié)調(diào)考慮了運行可行域、動態(tài)安全域和電壓穩(wěn)定安全域。

3.6 具有預警及預防功能

可評價當前電網(wǎng)運行狀態(tài)下的潛在安全問題，也可預測未來電網(wǎng)運行狀態(tài)下的不正常和潛在安全問題的發(fā)展趨勢，給出相應的預警報告和預防控制對策。

3.7有效的數(shù)據(jù)管理

在線穩(wěn)定決策計算由于是在線不間斷地運行，穩(wěn)定分析結果的歷史數(shù)據(jù)很多。而電力系統(tǒng)實際運行方式的變化往往是有限的，運行方式之間存在一定的相似性，因此有必要對這些穩(wěn)定控制策略表的歷史數(shù)據(jù)進行基于數(shù)據(jù)庫的大規(guī)模數(shù)據(jù)有效管理，有利于運行人員或智能軟件對歷史數(shù)據(jù)進行知識提取等二次應用[4] 。

4. 結論

本文提出的基于OPS的穩(wěn)定安全預防控制和緊急控制系統(tǒng)，根據(jù)實際系統(tǒng)的安全穩(wěn)定特性，綜合運用EMS、WAMS和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)等信息的狀態(tài)估計技術，以及在線預想故障集的制定技術，電力市場環(huán)境下的預防控制和緊急控制的在線協(xié)調(diào)等技術，可供調(diào)度中心建設在線暫態(tài)（動態(tài)）安全分析與控制系統(tǒng)時參考。

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篇8

關鍵詞：電力系統(tǒng)；電氣自動化技術；應用；發(fā)展

1 緒論

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，我國在進行各項社會建設的同時都需要用到電子信息技術。電氣自動化技術與信息技術緊密聯(lián)系，相互促進發(fā)展，在我國很多領域中都有所滲透。電力系統(tǒng)領域的有效管理手段之一就是電氣自動化等具有相關性的信息技術。文章介紹了自動化技術在電力系統(tǒng)中的相關應用。

2 電氣自動化技術的應用方向

電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用方向有以下幾個：第一，電力系統(tǒng)的自動化實時仿真系統(tǒng)當中，在所給予的足夠的實驗數(shù)據(jù)的基礎上，很多電力系統(tǒng)的相關暫態(tài)以及穩(wěn)態(tài)的實驗都能同步進行，該仿真系統(tǒng)還能夠協(xié)助工作人員來進行新裝置的測試；仿真系統(tǒng)與多種控制裝置能夠形成閉環(huán)系統(tǒng)，其為靈活輸電系統(tǒng)以及研究智能保護的相關控制策略提供了高水準的實驗條件。此外，電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)的應用，能夠為電力系統(tǒng)的動態(tài)負荷特性系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的實時仿真系統(tǒng)提供更加深入的研究途徑，并進而建成具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。我國的綜合自動化技術的發(fā)展已經(jīng)在國際上達到了先進水平，其中智能自動化的保護技術領域的相關研究在國際上已經(jīng)處于領先水平，其研制的分層式綜合自動化裝置可在各種電壓等級的電站進行應用。電氣自動化保護裝置中，還有最新的人工智能，微機新技術，通信網(wǎng)絡，綜合自動控制理論以及自適應理論，并同時對電力系統(tǒng)自動化保護進行了原理研究，這樣能夠提高電力系統(tǒng)的安全水平。電力系統(tǒng)新興的保護裝置具有智能控制的特點。

電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術和人工智能等方面也有所體現(xiàn)。在人工智能的應用方面，電氣自動化技術的應用體現(xiàn)在電力系統(tǒng)及其原件的故障診斷，規(guī)劃設計，運行分析等各個方面，去能夠?qū)⒛：壿嫞瑢＜蚁到y(tǒng)，進化理論等在實際研究中進行應用，并能夠結合電力工業(yè)發(fā)展的相關需要，來開展電力系統(tǒng)智能控制理論以及應用的研究，與此同時，在上述應用軟件的研發(fā)基礎上，也提高了電力系統(tǒng)運行與控制的智能化水平。配網(wǎng)自動化技術采用的是最新的國際標準公共信息模型。輸電網(wǎng)采用的是配網(wǎng)實際與高級應用軟件結合的理論算法。進行負荷預算時，采用的是配合應用人工智能的灰色神經(jīng)元算法進行。采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法來進行潮流計算。

3 電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用

3.1 在計算機方面

計算機控制技術在電力系統(tǒng)中具有很重要的作用。在電氣自動化相關技術中，計算機技術也是重要的技術之一。在電力系統(tǒng)運行的很多環(huán)節(jié)，比如配電，變電等各個環(huán)節(jié)，都有計算機技術的滲透。智能電網(wǎng)技術是計算機技術中較為典型的技術。其在供變電和輸配電等各個環(huán)節(jié)中都能得到廣泛的應用，也是實現(xiàn)智能化配電的關鍵組成部分。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術也是計算機技術最重要的技術之一。在電網(wǎng)的運行過程中，通過利用電網(wǎng)調(diào)動自動化技術對不同層次級別電網(wǎng)進行合理有效的調(diào)度和分配，能夠?qū)⑽覈碾娋W(wǎng)設備構成合理科學的一個整體，能夠更加有效地收集準確的信息和數(shù)據(jù)，并對電網(wǎng)系統(tǒng)進行有效的監(jiān)控來保障我國電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運行。計算機網(wǎng)絡的信息化技術能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的信息進行集成，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)各項工作信息進行記錄和整合。電網(wǎng)調(diào)度最重要的組成部分就是電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，在計算機系統(tǒng)的聯(lián)結下，這些系統(tǒng)形成了一個自動化的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，并將整個系統(tǒng)結合起來。其它的主要組成部分還有服務器，變電站終端設備，工作站，調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠，大屏蔽顯示器，打印設備等。計算機在電網(wǎng)調(diào)度自動化的作用下不僅要能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)運行安全分析的監(jiān)控，也要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集工作，更要實現(xiàn)電網(wǎng)運行安全分析的監(jiān)控，還要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集，還要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集更要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的電力負荷預測以及狀態(tài)估計的功能。所以，電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連接的測量控制以及下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心等裝置。

3.2 PLC技術

PLC技術是產(chǎn)品之間的計算機技術和控制技術，它可以對電力系統(tǒng)各方面的工作指令自動編程，記錄有效的信息數(shù)據(jù)，計算結果與試驗結果，對低功耗，高效率的工作狀態(tài)提供了有力的支持。在信息收集和處理方面，通過使用PLC技術，信息可以有效的控制各模塊的電源系統(tǒng)，和有效的連接信息流，促進工業(yè)電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。閉環(huán)控制，電力系統(tǒng)仿真，溫度，壓力和流量控制系統(tǒng)，利用PLC技術實現(xiàn)模擬回路，實現(xiàn)在一定程度上有效的調(diào)節(jié)作用，使電力系統(tǒng)更加順暢。對電力系統(tǒng)中控制開關的過程中，根據(jù)電力系統(tǒng)運行的實際情況，通過PLC技術的使用，可以切換對電力系統(tǒng)進行有效的調(diào)節(jié)，電力系統(tǒng)的輸入和輸出信號，對電力系統(tǒng)性能的改善。現(xiàn)在，很多行業(yè)都應用到PLC的開關量控制，如電機控制，電機控制，電梯控制，汽車裝配線和啤酒灌裝生產(chǎn)線。

4 電氣自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

從專業(yè)分工的角度來看，成員分布，電力系統(tǒng)的運行模式是相對獨立的，在未來的電氣自動化技術的發(fā)展趨勢中，這種獨立模式將由保護，控制，測量的方式取代。在電力系統(tǒng)中，通過電氣自動化技術的使用來實現(xiàn)保護，控制，測量，以確保及時和有效的信息收集和加工設備的最大程度，可以大大降低了工人的勞動強度，而且可以提高電力系統(tǒng)的運行效率。目前，從專業(yè)分工的角度來看電力系統(tǒng)的運行模式是相對獨立的，計算機系統(tǒng)也已應用于智能建筑，多個通信管理，信息，控制在智能大廈中所起的重要作用。多媒體技術，結合計算機技術和通信技術的技術正朝著一個極愛辦公的方向發(fā)展。在中國，電氣自動化技術也在計算機多媒體集成開發(fā)領域有著長足的發(fā)展。在國際標準的應用和計算機技術的推廣具有重要的影響，應重視電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用，促進電力系統(tǒng)的發(fā)展，加快電力自動化技術的發(fā)展，使我國電力系統(tǒng)優(yōu)化和改進。

5 結束語

電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用發(fā)展很快，據(jù)中國中長期發(fā)展規(guī)劃，應不斷提高自己的技術。電力系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，在目前的電力系統(tǒng)自動化技術使電源在控制，操作或處理過程簡單，但由于復雜的電力系統(tǒng)本身，加上中國自動化技術的發(fā)展與國際發(fā)展水平仍然存在一定的差距，因此，在中國的發(fā)展電氣自動化技術也需要不斷學習更先進的技術，使我國電力系統(tǒng)向著更加健康的方向發(fā)展。

參考文獻

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[3]羅宇杰.淺談電力自動化在電力系統(tǒng)中的應用[J].學術建設園地，2007（10）.

[4]劉永強.淺談我國電氣自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].科技論壇，2010（4）.

篇9

新能源的大規(guī)模并網(wǎng)、需求側(cè)響應的逐步實施以及電力市場的深化改革，使得電網(wǎng)的運行特性日益復雜，電網(wǎng)的運行控制對調(diào)度自動化系統(tǒng)的要求越來越高。隨著大電網(wǎng)安全穩(wěn)定協(xié)調(diào)防御系統(tǒng)的理論框架和關鍵技術的逐步成熟口門，電網(wǎng)安全穩(wěn)定綜合防御系統(tǒng)己進入推廣應用階段，其中在線安全穩(wěn)定分析與動態(tài)預警功能的實用化己為省級以上調(diào)度機構在線掌握電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行水平提供了有力的技術支撐。    

由于電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴大和復雜程度的不斷提高，對于網(wǎng)絡規(guī)模為to 000個節(jié)點的電網(wǎng)，完成單個預想故障基于數(shù)值積分法的20 s暫態(tài)過程仿真計算，耗時一般在秒級以上，在某些硬件上甚至接近20 so.-o。針對需要完成大量預想故障暫態(tài)仿真計算的在線安全穩(wěn)定分析應用，傳統(tǒng)單臺機器單個進程預想故障串行執(zhí)行方式的計算速度己無法滿足要求，一般需要通過構建計算機群實現(xiàn)多個預想故障的并行計算以加快計算速度。文獻中大電網(wǎng)安全穩(wěn)定綜合防御系統(tǒng)和文獻中在線動態(tài)安全評估和預警系統(tǒng)都通過構建并行計算平臺，實現(xiàn)多個預想故障暫態(tài)仿真在計算機群不同CPU計算單元上并行執(zhí)行，極大提升了在線安全穩(wěn)定分析的實用化水平，但其使用的計算機群需要在各個調(diào)度機構內(nèi)獨立配置，計算資源不支持跨系統(tǒng)共享。文獻通過對應用軟件進行集群化改造，有效提高了處理效率和整體性能，但其使用的硬件資源局限于本地調(diào)度機構內(nèi)。文獻研發(fā)的國、分、省三級調(diào)度聯(lián)合互動的在線動態(tài)預警功能和文獻所提出的省地兩級電網(wǎng)安全穩(wěn)定協(xié)調(diào)防御框架，實現(xiàn)了多級調(diào)度機構之間計算數(shù)據(jù)和計算結果的共享，但多級調(diào)度之間的計算資源不支持全局共享。    

隨著云計算技術的快速發(fā)展，國內(nèi)外己有學者開展電力系統(tǒng)中應用云計算技術的相關研究。文獻巨7提出了一種基于云計算的電力系統(tǒng)計算平臺框架，展望了云計算在電力系統(tǒng)安全分析、系統(tǒng)恢復、調(diào)度運行控制以及可靠性評估等領域的應用前景，同時指出與云計算相適應的電力系統(tǒng)并行算法、云計算的負荷分配、云計算平臺的安全防護是未來需進一步研究解決的核心問題。文獻針對中國未來互聯(lián)特大電網(wǎng)的運行控制要求，提出了“物理分布、邏輯統(tǒng)一”的全網(wǎng)集散式調(diào)度與控制技術支持系統(tǒng)的架構，指出為實現(xiàn)全局一體化快速分析、優(yōu)化調(diào)度和控制決策，需進一步研究廣域環(huán)境下計算機硬件資源調(diào)度管理和大電網(wǎng)并行計算等關鍵技術。文獻巨川針對多控制中心一體化計算模式下狀態(tài)估計、調(diào)度員潮流等應用，提出了一種基于時、空、應用多維度的分布式并行計算管理機制，實現(xiàn)了多控制中心、多用戶、多應用獨立并發(fā)計算，但沒有充分考慮硬件資源的運行約束和計算資源的統(tǒng)一分配管理，不能滿足安全穩(wěn)定分析等需要使用大量計算資源的應用運行需求。    

篇10

【關鍵詞】 電力系統(tǒng) 調(diào)度 自動化 管理

近年來，我國城農(nóng)網(wǎng)建設和改造的步伐不斷加快，電網(wǎng)的技術裝備水平隨之在不斷提高，同時電力企業(yè)和電力用戶對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求也越來越高，這兩方面因素促進了調(diào)度自動化系統(tǒng)的快速發(fā)展。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在生產(chǎn)運行中的廣泛應用，能為電力系統(tǒng)帶來極大的效率提高，與之相適應的經(jīng)濟效益也同步得到很大提升，這是電力調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展的必然。電網(wǎng)網(wǎng)架結構是否合理，繼電保護是否動作可靠，調(diào)度運行人員是否擁有較高的水平是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的一些主要條件。很顯然，調(diào)度自動化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)調(diào)度、運行監(jiān)控的一項重要技術手段，也是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要支撐和主體保障。那么，在現(xiàn)有電網(wǎng)結構的基礎上，通過加強電網(wǎng)調(diào)度運行管理，將能很好地保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，這方面的管理內(nèi)容包括對運行方式和繼電保護的管理，對調(diào)度指令、運行操作的規(guī)范化管理等。

1 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)基本技術的介紹

1.1 可視化技術

隨著電網(wǎng)安全分析、監(jiān)控技術和計算機應用的不斷發(fā)展，逐漸形成了輔助電力調(diào)度員實現(xiàn)可視化在線監(jiān)控的軟件。在調(diào)度自動化監(jiān)視程序中發(fā)展出一種叫做電網(wǎng)可視化的技術，該技術可將傳統(tǒng)的用文字、數(shù)字、圖表等方式表達的信息，通過先進的視頻技術、圖形技術轉(zhuǎn)換為直觀的圖形信息。比如說，常見的有：潮流可視化技術、電壓無功可視化技術、廠站可視化技術以及負荷預測可視化技術等，在軟件系統(tǒng)中用可視化圖像直觀地表達電力系統(tǒng)的電壓、潮流、網(wǎng)絡聯(lián)結、暫態(tài)穩(wěn)定和不穩(wěn)定區(qū)域等?？梢暬夹g在調(diào)度運行監(jiān)控工作中的推廣應用，可以滿足電網(wǎng)運行監(jiān)控人員控制、監(jiān)視的需求，大大提高工作效率和工作精度。該技術可以幫助工作人員實時掌握電網(wǎng)運行動態(tài)，對電力平衡進行直觀的分析，輔助決策電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、優(yōu)化經(jīng)濟運行，實現(xiàn)靈活調(diào)度。

1.2 OPEN-3000綜合自動化系統(tǒng)

OPEN-3000系統(tǒng)是國內(nèi)外發(fā)展速度快、適用面廣、功能完善、可靠性高、技術成熟的調(diào)度綜合管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于商用數(shù)據(jù)庫開發(fā)，具有客戶服務器模式，采用100兆平衡負荷的雙網(wǎng)機制，帶寬更大、可靠性更高。

OPEN-3000實現(xiàn)了電力系統(tǒng)調(diào)度的綜合自動化，能全面而且綜合地提高電力系統(tǒng)調(diào)度的管理能力。該系統(tǒng)建立了全面的調(diào)度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，特別便于直接地提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的綜合管理水平，使電力系統(tǒng)實現(xiàn)最優(yōu)化運行。除此之外，還能夠有效地避免系統(tǒng)崩潰或者是大面積的停電事故，提高快速處理事故的能力，保障電力的連續(xù)供應。因此，調(diào)度綜合自動化系統(tǒng)能有效提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性、靈活性和經(jīng)濟性。除此之外，能輔助建立有效的事故處理體系，使事故停電的處理時間降到最短，達到最快的恢復送電時間，直接提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，消除電網(wǎng)運行、電力銷售的各類負面影響。

2 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)擴展功能的應用

2.1 調(diào)度信息管理系統(tǒng)

調(diào)度信息管理系統(tǒng)主要用來提高調(diào)度信息管理水平和辦公自動化水平，該系統(tǒng)以調(diào)度、通信、運動三部分為主要功能模塊，與電力企業(yè)信息化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，共享全局信息數(shù)據(jù)，達到提高電力企業(yè)管理水平和辦公自動化水平的目的。根據(jù)電網(wǎng)的運行狀況調(diào)動相應的功能模塊，完成諸如電壓合格率、供電可靠率、網(wǎng)供負荷、網(wǎng)供電量、峰谷差、負荷率等指標數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和計算，并自動生成調(diào)度運方、繼保、電壓、功率等各類報表，根據(jù)使用目的的不同可選擇日報、周報、月報、季報、年報等。此為，還可根據(jù)設備的運行狀況調(diào)動通信、遠動功能模塊，自動完成各類通信設備、遠動設備運行率計算以及遙控正確率、事故遙信動作正確率以及遙測合格率的統(tǒng)計，自動生成設備運行的月報、季報表。

2.2 網(wǎng)損分析計算系統(tǒng)

每年電力系統(tǒng)都要求做三次線損理論計算，網(wǎng)損分析計算系統(tǒng)系統(tǒng)將有助于更加便捷、準確地完成網(wǎng)損在線理論計算。對本地電網(wǎng)10kV及以上輸配電線路和35kV及以上主變壓器實行網(wǎng)損管理。幫助工作人員從負荷增減、電網(wǎng)運行方式變化、損失電量構成、降損改造措施以及過網(wǎng)電量等方面對增降損原因進行詳細分析，對線路和變壓器進行重點分析，并計算出各電壓等級對全網(wǎng)線損率升降影響的大小。

2.3 電壓無功管理系統(tǒng)

電能質(zhì)量是電網(wǎng)中較為重要的參數(shù)之一，衡量電能質(zhì)量的技術指標通常是電壓合格率。為提高供電力率，加強電壓無功管理，主要要搞好無功負荷就地平衡，電壓無功管理系統(tǒng)即服務于此。該系統(tǒng)充分利用遠動主站數(shù)據(jù)庫的豐富資源，對無功負荷就地平衡，定量、定性分析計算分線路、分變電站、分臺片、分電壓等級的力率等項目，支持在任意時間段生成打印報表。調(diào)控人員根據(jù)自動化系統(tǒng)運算分析的結果，采取有效的措施，提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量，滿足甚至超過電壓合格率考核標準。

2.4 負荷預測分析管理系統(tǒng)

負荷預測分析管理系統(tǒng)用于負荷預測管理、電力供應平衡以及拉路限電管理，通過科學合理地分解負荷率、供電量和拉路條次等各項指標，使工作規(guī)范有序。利用自動化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)運算并生成結果，對提高網(wǎng)供負荷率，保持電力持續(xù)供應有較大的作用。

3 結語

總之，在建設世界一流電網(wǎng)的目標引領下，隨著電網(wǎng)建設和改造的持續(xù)深入，以及電網(wǎng)技術裝備水平的不斷提高，電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的開發(fā)應用將得到進一步完善和提高，將形成一套先進的監(jiān)控電網(wǎng)運行的實時系統(tǒng)，并越來越體現(xiàn)其實時性、安全性、可靠性以及經(jīng)濟靈活性，同樣的，電力系統(tǒng)的快速發(fā)展也必然需要一套完善的、先進的和實用的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)來給予保證。因此，對于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化及其發(fā)展的研究將繼續(xù)深入下去。

參考文獻：