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1、平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）说明书电力调度自动化应用与分析摘要电力调度自动化系统在电网的实时监控、故障处理等方面发挥了重要作用，它的应用彻底改变了传统的电网调度方法，是电网调度手段的一次革新，是电网稳定运行的重要保障。本文通过分析电力调度自动化系统的主要功能，以广东红海湾发电有限公司为例，针对系统特点及发展趋势进行探讨。随着电网不断的发展，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适应电网需求的发展。调度自动化系统主要是由调度自动化主站系统、变电站自动化系统和传输通道等相关设备组合而成的。电力调度自动化系统包含安装在发电厂、变电站中
2、的数据采集和控制装置，以及各级调度机构中安装的主站设备，通过相关的通信介质等构成系统。电力系统调度自动化，是电力系统中发展速度最快的技术之一。关键词：电力调度自动化系统,数字,市场,智能目录电力调度自动化应用与分析I摘要I目录II第一章绪论11.1概述1第二章现代电力调度自动化系统的发展与应用22.1电力调度自动化系统的主要功能22.2.各软件的功能要求32.2.1前置系统软件32.2.2系统主控软件42.2.3图形软件52.2.4数据库管理软件52.2.5报表系统软件62.2.6网络管理软件62.2.7报警处理软件72.2.8变电站综合自动化接口软件82.2.9电能管理软件82.2.10系统
3、维护、调试软件82.2.11设备管理软件92.2.12运行分析、统计软件92.2.13远程维护系统92.2.14实时WEB浏览软件92.2.15调度大屏接口软件92.3电力调度自动化系统的主要特点102.3.1.数据的种类102.3.2调度员工作站：112.3.3维护工作站：112.3.4WEB服务器:112.3.5工作站:112.3.6网络系统：122.3.7时钟系统：122.3.8系统的开放性122.3.9系统的可扩展性122.3.10先进的系统平台132.3.11强大的WEB浏览功能132.4、自动发电控制（AGC）和经济调度控制（EDC）132.5、安全分析与对策（SA）142.6.网
4、调度自动化系统结构及组成：142.7.系统时钟同步（GPS）定位系统（GPS）15第三章电力系统调度的基本任务163.1电网调度自动化系统的作用163.2系统理应提供对于节点启动、停止的相关管理工具163.3电网调度自动化的基本内容：173.4经济调度183.5安全分析183.6自动控制193.6.1电力调度自动化的基本功能193.6.2电力调度自动化系统的基本组成203.6.3电力调度自动化系统结构及组成：20-23-第一章绪论1.1概述在电力系统从小到大的发展过程中，电力系统自动化设备在其中扮演了重要的角色，为电力系统的安全运行发挥了极其重要的作用，自动化设备的水平也随着需求变化以及工业控
5、制技术、计算机及网络技术和通信技术的发展有有了质的飞跃。从当初简单的继电器自动装置以及电力调度中心通过电话了解、调度各个发电厂、变电站的设备，发展为现在的在各个发电厂、变电站(子站)采用以计算机技术为主的综合自动化设备监控变电站内的电力设备，子站向电力调度中心(主站)发送遥测、遥信等信息，主站向子站发送遥控、遥调命令。增加防火、防盗以及遥视等功能后，实现了变电站真正的无人值班，产生了巨大的经济效益。第二章现代电力调度自动化系统的发展与应用2.1电力调度自动化系统的主要功能近年来我国电力事业飞速发展，电力自动化的相关技术也在不断更新。各地电力部门对作为电力自动化系统核心部分的电网监控系统提出了新
6、的要求，电网监控系统已不能再局限于过去传统的变电所数据采集、显示、处理系统（SCADA系统），而是要求将无人值班变电所的监控中心、电网高级应用软件系统（PAS）、调度管理系统（DMIS）、配电自动化系统(DMS)、电能采集、处理系统等都融入其中,使之成为一种一体化的开放型的通用电网能量管理系统平台,在此之上可以进行功能拓展，使客户得到更多的收益。20世纪70年代的调度自动化系统是基于专用计算机和专用操作系统SCADA(数据采集与监视、控制)系统，称为第一代；80年代是基于通用计算机(VAX系列/VMS或PC/DOS)的EMS(能量管理系统)，称为第二代；90年代则是基于RISC/UNIX(或P
7、C/Windows)的开放分布式EMS/DMS(能量管理/配电管理系统)，称为第三代。毫无疑问，每前进一步都与计算机及其操作系统的升级有着紧密联系，但每一代的进步都有其各自的目标。可以这样说：第一代解决了调度员一双眼睛问题，也就是说调度员可以借助调度自动化工具对电网运行监视和获取一般的现象及信息；第二代解决了调度员一双手的问题，便于调度员对电网的一般性控制和获取安全经济运行的决策依据；第三代解决了调度员一个大脑问题，系统通过高级应用软件的快速计算和实时智能分析，帮助调度员对电网深层把握，及时处理电网可能发生的潜在问题，提供电网改造、扩展的技术依据。由于当时的计算机发展水平和合作单位的技术水平有
8、限，其中成功运用的自动化系统也存在不少明显缺陷。随着计算机技术的发展，调度自动化设备的技术水平也进入了快速发展阶段。近几年，电网的发展对调度自动化系统提出了更多、更高的要求，变电所综合自动化、无人值班变电所的实现，使调度自动化系统成为集电网测量、控制、保护、经济运行、指标考核等多方面的综合性管理系统。电网监控自动化系统是一个技术不断发展、功能不断扩充的系统，在发展中总会碰到新的问题，现行的一些标准已明显不能满足实际的需要。工程实施中常常碰到系统满足实用化指标，但不能满足实际要求。那么新一代电网调度自动化的目标是什么？随着电力系统的发展，电网监控自动化已经成为电力企业的心脏，这就是说：未来的电网
9、调度自动化将起一个心脏的作用，电力企业的活力就决定于它，如提高电网本身安全经济分析能力和负荷预测的准确度，为未来的数字化电网打基础等。总之，新一代电网监控自动化对电网的运行作用越来越大，而对计算机及其网络技术、通信技术的依赖性也越来越强。调度系统应拥有一套开放的软件体系，它以Windows2000/2003/XP操作系统、商用数据库、网络管理系统为基础，实用软件模块主要分为:前置系统软件，系统主控软件，图形软件，数据库管理软件，报表系统软件,网络管理软件,报警处理软件，变电站综合自动化接口软件，电能管理软件，系统维护、调试软件，设备管理软件,运行分析、统计软件，远程维护软件，实时WEB浏览软件
10、，系统接口软件等。2.2.各软件的功能要求2.2.1前置系统软件前置系统可以处理256路不同速率（300-19200B/S）传送的RTU、变电站综合自动化、FTU等数据采集装置的信息。可处理各种CDT和POLLING规约，如部颁，SC1801，IEC60870-5-101规约等，它提供开放的、可以修改的动态规约库，方便对新规约的添加和旧规约的修改;(2)具有在线配置、修改参数功能;(3)具备双机、双信道功能;(4)提供多种远动监测手段;(5)可向多个地方进行数据转发;(6)与后台机相互独立，以网络方式进行通讯。(7)支持和网络RTU的通讯，采用IEC60870-5-104规约，网络速度为2M-
11、100M；(8)前置系统提供全图形化的人机交互界面，整个系统运行于Windows2000/2003操作系统。(9)前置系统完全独立于后台系统，可以单独调试。2.2.2系统主控软件系统主控软件依据部颁地区电网自动化规范中的内容进行设计，各项功能指标均超过部颁标准。(1)可处理各种模拟量、状态量和电度脉冲量，以图形、表格、文本等方式进行显示，并保存所要求的信息。(2)对遥测异常、开关和刀闸动作可给出声光报警、语音示警，并记录归档，具备事故反演功能。(3)可进行遥控、遥调和对时操作。(4)可采用类C语言设定各种计算及统计功能，如电压合格率、功率总加、周波和各种要求下的电量累计等。(5)各种采集量及计
12、算量的在线修改及打印。(6)不同模拟屏的显示控制及相关操作。（7）可以和目前国内各种型号微机保护装置进行通讯，完成保护信号的接收、定值上传、修改，在线实现软压板投退，保护定值区域切换，保护信号复归等功能。2.2.3图形软件调度的图形系统包括图元编辑器、图元管理器、画面编辑器和画面显示工具等多个模块:图元编辑器可编辑各种基本的图素，如变压器、发电机、开关、刀闸以及潮流标志，使用图元编辑器可使得系统画面统一，标准化程度高，方便生成各种复杂的电力系统图形。图元管理器对图元进行复制、粘贴、拷贝等管理工作。调度系统的画面编辑器具有极强的功能，使用灵活、方便，用它可以编辑任意大小的画面如接线图、工况图、曲
13、线、棒图等，图形具有多层次、多平面。也可用它制作一些特殊的图形，发电的水汽示意图、温度、压力表计等。图形显示系统允许用户在同一屏幕上开出多幅显示窗口，以显示不同内容、不同大小、多层次的画面，各个画面窗口可在屏幕上随意拖动，画面也可进行无级缩放、平滑移动和快速漫游，可以实现动态着色、动态潮流等。图形显示系统提供多种画面调用方式，按名调用、自动更新、单键调用，在发生事故的时候，可以自动推出画面。可以利用鼠标对画面上的遥测、遥信、工况、分接头等信息进行操作，所有操作均伴有详细提示。2.2.4数据库管理软件调度系统的数据库管理软件通过对信息进行分层整理存放，在处理上根据信息具体特征，决定是采用内存库存
14、放，还是磁盘库存放，历史数据库采用了标准的商用数据库如SQLserver,Sybase、Oracle等,并对各类库分别进行显示，具体功能如下:（1）供一个友好的数据库创建及数据录入界面，用户通过这个界面可以很方便地建立自己系统所需的数据库，在系统正常运行后仍可在线建库及修改数据库内容，不会影响系统的实时运行；也可以通过画面编辑工具来进行数据库的导入生成，同时数据库中的各个字段也可以在画面上显示。(2)数据库中的内容，无论实时还是历史的均可在线调出观察和修改，并根据其不同的数据特征，提供各自不同的人机界面，如报表库中的数据则可直接在对应格式的报表中修改，相当直观。(3)各台机器都以服务器中的数据
15、为标准。(4)可以支持SQL语句查询，也可通过系统提供的COM/DCOM/CORBA接口进行访问。(5)数据库可以实现双机热备份,在没有磁盘阵列的情况下保证两台服务器上的数据库内容完全一致,库管理程序可以自动切换.(6)提供功能强大的数据库统一备份工具，对主备服务器实现自动定时备份和手工备份功能。2.2.5报表系统软件提供两套报表解决方案，一套基于EXCEL电子表格控件的报表生成及输出工具，另一套是完全基于EXCEL开发工具VBA的报表生成及输出工具，这两套方案功能完全相同。(1)提供了极其灵活的制表功能，生成表格的格式、表格大小可以任意定义，可在线生成，修改各类报表，如日报、月报、年报等，报表可以图、表一体,插入曲线，棒图，饼图等等。（2）数据库中的所有数据都可以在报表中显示。(3)表格中的各种数据可以在线模拟显示及修改，并随时可在打印机上打印出来。(4)支持定时打印，召唤打印和实时打印。2.2.6网络管理软件调度系统提供分级的网络子系统，根据不同的系统配置及用途，可以选用不同的网络子系统。(1)支持多种网络协议，可以根据用户特定的要求采用不同的网络通讯协议。(2)支持双网络的冗余备份系统。(3)可以通过WE
