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1、电力系统调度自动化,电气工程学院 林国松,序言,电力系统调度自动化是电气工程与自动化专业的重点课程之一。本课程是一门新颖、实用、发展极为迅速的专业技术课程，涉及知识面广。同时，它又是一门综合性的、理论和实践并重的科学。 该课程奠基于控制理论、电力系统等基础理论，还与电子技术、通讯技术、计算机技术和信息科学等新理论新技术有着密切的关系。 课程紧密结合电力系统对安全、可靠、质量合格和经济运行的要求，以基本原理的分析与应用为主，系统介绍了电力系统远动及调度自动化的基本原理和主要功能，是一门学习电力系统运行分析和保证电力系统安全运行的专业知识和技能的课程。,课程性质,序言,课程内容,绪论,1,远动装置
2、的功能模块,2,数据预处理与常用软件算法,3,抗干扰编码,4,数据通信与远动通信规约,5,能量管理系统,7,配电管理系统,8,变电站自动化系统,6,序言,学习方法,序言,教学进程安排和目录,第一章 绪论（2学时） 第一节 电力系统的远动功能 第二节 远动系统的基本结构及主要性能指标 第三节 远动信息及其传输方式 第四节 电力系统调度自动化系统的结构和功能 第五节 电力系统调度自动化系统的发展,教学进程安排和目录,第二章 远动装置的功能模块（4学时） 第一节 远动终端（RTU）的功能和结构 第二节 遥测量的采集和处理 第三节 遥信量的采集和处理 第四节 遥信变位及遥测量越限比较 第五节 遥控与遥
3、调 第六节 多微机远动装置 第七节 故障检测与故障诊断,教学进程安排和目录,第三章 数据预处理与常用软件算法（2学时） 第一节 模拟信号的数字化处理 第二节 数字滤波 第三节 变电站自动化系统软件常用算法,教学进程安排和目录,第四章 抗干扰编码（4学时） 第一节 概述 第二节 抗干扰编码的基本原理 第三节 线性分组码 第四节 循环码 第五节 循环码的抗干扰能力 第六节 BCH码 第七节 远动信息的CRC校验,教学进程安排和目录,第五章 数据通信与远动通信规约（4学时） 第一节 数据通信概述 第二节 循环式传输规约 第三节 问答式传输规约 第四节 IEC6080-5-101传输规约 第五节 计算
4、机网络与局域网,实验一：远动监控系统教学实践（2学时）,第一节 系统与发展概述 第二节 系统的功能与组成 第三节 统站控层 第四节 系统通信网络 第五节 系统通信协议 第六节 系统间隔层装置,教学进程安排和目录,第六章 变电站自动化系统（2学时）,实验二：变电所自动化系统教学实践（2学时）,教学进程安排和目录,第七章 能量管理系统（EMS）（4学时） 第一节 概述 第二节 EMS的体系结构 第三节 电力系统状态估计 第四节 电力系统安全分析 第五节 电力系统负荷预测（LF） 第六节 自动发电控制与经济调度（AGC/EDC） 第七节 调度员模拟培训系统（DTS） 第八节 EMS与电力市场,教学进
5、程安排和目录,第八章 配电管理系统（2学时） 第一节 配电管理系统概述 第二节 馈线自动化 第三节 配电SCADA系统 第四节 配电网图资地理信息系统（AM/FM/GIS） 第五节 负荷控制（LC）与需方用电管理（DSM） 第六节 配电管理系统的高级应用软件,复习（2学时）,考试（2小时）,期评,实验： 10%,平时作业： 30%,期末考试： 60%,考察方式与成绩构成,考察方式：闭卷？,开卷？,教材与参考书,第一章 绪论,远动信息及其传输方式,3,电力系统调度自动化系统的结构和功能,4,电力系统调度自动化系统的发展,5,远动 telecontrol,遥测 遥信 遥控 遥调,第一节 电力系统的
6、远动功能,定义,四遥,遥测,遥信,遥控,遥调,应用远程通信技术，传输被测变量的值,telesignalization,telecommand,teleadjusting,telemetering,对告警、开关位置等状态的远程监视,应用远程通信技术，使运行设备的状态产生变化,对具有两个以上状态的运行设备进行远程控制,第一节 电力系统的远动功能,电力系统调度中心的任务,第一节 电力系统的远动功能,第二节 远动系统的基本结构及主要性能指标,一、远动系统（telecontrol system）,远动系统的功能结构框图,点对点,多路点对点,多点星形,多点共线,多点环形,远动配置,第二节 远动系统的基本结
7、构及主要性能指标,远动配置：主站和若干子站以及连接的传输链路的总和。,第二节 远动系统的基本结构及主要性能指标,可靠性,二、远动系统的主要性能指标,设备在技术要求规定的工作条件下，能保证所规定的技术指标的能力,第二节 远动系统的基本结构及主要性能指标,实时性,常用“传输延时”衡量，指从发送端事件发生到接收端正确地收到该事件信息的这一段时间间隔。,遥控、遥调、遥测和遥信等对象的数量。,系统容量,二、远动系统的主要性能指标,准确度,第三节 远动信息及其传输方式,一、远动信息的传送内容,有功出力设定、励磁电流设定、改变分接头、其他,开关状态、保护动作状态、运行状态、其他,发电机启停、开关分合、读卡器
8、投切、定值修改、其他,模拟量、数字量、脉冲计数量、其他,第三节 远动信息及其传输方式,一、远动信息的传送内容,第三节 远动信息及其传输方式,一、远动信息的传送内容,二、信息的传输方式,循环式传输模式（CDT）,第三节 远动信息及其传输方式,执行端将要发送的远动信息按规约的规定组成各种帧，再编排帧的顺序，一帧一帧地循环向调度端传送。信息的传送是周期性的、周而复始的，发端不顾及收端的需要，也不要求收端给予回答。,调度端主动向执行端发送查询命令报文。调度端询问什么，执行端回答什么，按需传送。要保证调度端发问后能收到正确的回答，对信道质量要求较高，必须保证有上下行信道。,问答式传输模式（polling
9、）,第四节 电力系统调度自动化系统结构与功能,电力系统运行基本要求,保证安全可靠地发供电 要有合格的电能质量 要有良好的经济性,电力系统的自动化系统由信息就地处理和信息集中处理两部分自动化系统组成。,信息就地处理：继电保护、自动减负荷、励磁自动调节。,信息集中处理：电网监控、调度自动化系统、故障状态显示。,二者各有特点，互相补充而不能互相替代；随着微机保护、变电站自动化系统等技术的发展，二者联系更加紧密。,一、电网调度自动化系统的基本结构,第四节 电力系统调度自动化系统结构与功能,基本结构：4个子系统,第四节 电力系统调度自动化系统结构与功能,二、电力系统的分层调度,中国电网目前分为两个公司运
10、行管理： 全国性的公司国家电网公司； 区域性的公司南方电网公司。南方电网公司管理广东、广西、海南、贵州、云南五省的电网，其余省份和自治区的电网都归国家电网公司管理。,第四节 电力系统调度自动化系统结构与功能,二、电力系统的分层调度,第四节 电力系统调度自动化系统结构与功能,国调：协调、确定大区电网间的联络线潮流和运行方式，监视、统计和分析全国电网运行情况，根据系统运行情况对所辖枢纽变电、换流站和特大型电厂进行监视控制。,网调：负责跨省大电网的超高压线路的安全运行，按规定的发用电计划及监控原则进行管理，提高电能质量和运行水平。,省调：负责省内电网的安全运行监控、操作、事故处理和无功/电压调整，按
11、照规定的发电计划及监控原则进行管理，提高电能质量和运行水平。,地调：负责区内运行监控，遥控遥调操作，事故处理和无功/电压调整，与省调和县调交换实时信息，负责辖区的用电负荷管理及负荷控制。,县调：监控110kV及以下农村电网的运行：指挥系统的运行和倒闸操作；保证系统的安全运行和对用户连续供电。,第四节 电力系统调度自动化系统结构与功能,三、调度原则,分级管理,分层控制,信息分层采集 调度分级,电力系统调度组织结构分层， 系统可靠性提高，系统响应改善,统一调度和分级管理是一个整体，统一调度以分级管理为基础，分级管理是为了有效地实施统一调度。,第四节 电力系统调度自动化系统结构与功能,四、电网监控与
12、调度自动化系统的基本功能,能量管理系统,配电网管理系统,SCADA 自动发电控制 经济调度控制 电力系统状态估计 安全分析（静态、动态） 调度员模拟培训系统,配电自动化 地理信息系统 配电网络重构 配电信息管理系统 需方管理,第五节 电力系统调度自动化系统的发展,一、电力系统调度自动化系统的发展,调度自动化系统数据网络 的建立,以计算机技术为基础的 调度自动化技术的应用,远动技术的应用,早期阶段,数据网络化,EMS,SCADA,自动装置、电话、经验,世界典型的调度管理模式：统一电网、统一调度； 联合电网、统一调度； 联合电网、联合调度。,第五节 电力系统调度自动化系统的发展,二、调度自动化系统与电力市场,电力市场技术支持系统构成：,能量管理系统 交易管理系统 电能量计量系统 结算系统 合同管理系统 报价处理系统,市场分析与预测系统 交易信息系统 报价辅助决策系统 即时信息系统 发电公司竞标管理系统 电力市场调度决策支持系统,绪论结束,
