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1、主讲：李晓明 刘振盛； 助教：刘小波武汉大学电气工程学院第七讲：电力系统自动化规划电气工程专业选修课-电力系统规划与可靠性内部资料 请勿外传电力系统自动化规划概述概述 电力通信系统规划电力通信系统规划 电网调度自动化系统规划电网调度自动化系统规划 变电站自动化系统规划变电站自动化系统规划 配电自动化系统规划配电自动化系统规划2016-4-202内部资料 请勿外传电力系统自动化的组成电力系统自动化的组成 电力系统自动化规划的意义电力系统自动化规划的意义 电力系统自动化规划的原则电力系统自动化规划的原则 电力系统自动化规划的步骤电力系统自动化规划的步骤2016-4-203概述内部资料 请勿外传【现
2、代电力系统自动化现代电力系统自动化】：由电厂自动化、电网调度自动：由电厂自动化、电网调度自动化、变电站自动化、配电自动化等部分组成。它是信息技化、变电站自动化、配电自动化等部分组成。它是信息技术、通信技术、计算机及网路和自动控制等技术在电力系术、通信技术、计算机及网路和自动控制等技术在电力系统中的综合应用。统中的综合应用。 【电网调度自动化电网调度自动化】：通过设置在各电厂和变电站的远动：通过设置在各电厂和变电站的远动终端（终端（RTURTU）采集电网运行的实时信息，通过信道传输到）采集电网运行的实时信息，通过信道传输到设置在各调度中心的主站上（设置在各调度中心的主站上（MSMS），主站根据收
3、集到的全），主站根据收集到的全局信息，对电网的运行状态进行安全分析、负荷预测以及局信息，对电网的运行状态进行安全分析、负荷预测以及自动发电控制、经济调度控制等。自动发电控制、经济调度控制等。2016-4-204电力系统自动化的组成内部资料 请勿外传变电站自动化变电站自动化：将变电站的二次设备（包括测量仪表、信：将变电站的二次设备（包括测量仪表、信 号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的 组合和优化设计，利用计算机技术、现代电子技术、通信组合和优化设计，利用计算机技术、现代电子技术、通信 技术和信号处理技术，实现全变电站的主要设备和输
4、、配技术和信号处理技术，实现全变电站的主要设备和输、配 电线路的自动测量、监控和微机保护，以及与调度通信等电线路的自动测量、监控和微机保护，以及与调度通信等 综合性的自动化功能，又称变电站综合自动化。综合性的自动化功能，又称变电站综合自动化。 配电自动化配电自动化：指一种可以在远方以实时方式监视、协调和：指一种可以在远方以实时方式监视、协调和 操作配电设备的自动化系统，主要是指配电变电站自动化操作配电设备的自动化系统，主要是指配电变电站自动化 和馈线自动化。配电自动化包括配电网数据采集和监控和馈线自动化。配电自动化包括配电网数据采集和监控 （SCADASCADA）、配电地理信息系统（）、配电地
5、理信息系统（GISGIS）和需求管理（）和需求管理（DSMDSM） 几个部分。几个部分。2016-4-205电力系统自动化的组成内部资料 请勿外传电力系统自动化规划是电力自动化系统设计和实施的电力系统自动化规划是电力自动化系统设计和实施的 前提和依据，在进行电力自动化系统建设之前做好自动化前提和依据，在进行电力自动化系统建设之前做好自动化 系统的规划工作将大大提高电力自动化系统的可用性和扩系统的规划工作将大大提高电力自动化系统的可用性和扩 展性，使系统具有较高的投人产出比和性能价格比。展性，使系统具有较高的投人产出比和性能价格比。2016-4-206电力系统自动化规划的意义内部资料 请勿外传【
6、改造和发展规划相协调改造和发展规划相协调】电力系统自动化的规划不可单电力系统自动化的规划不可单纯为自动化而自动化，必须与电力一次网络和设备的改造纯为自动化而自动化，必须与电力一次网络和设备的改造和发展规划相协调，实现整体投资的技术经济综合优化。和发展规划相协调，实现整体投资的技术经济综合优化。 【处理好局部与整体、近期与远期的关系处理好局部与整体、近期与远期的关系】电力系统自动电力系统自动化规划应该处理好局部与整体、近期与远期的关系，分阶化规划应该处理好局部与整体、近期与远期的关系，分阶段投资和实施，分层次推广，并使分阶段建设的各电力自段投资和实施，分层次推广，并使分阶段建设的各电力自动化子系
7、统协调发展，最终形成一个相互匹配的电力自动动化子系统协调发展，最终形成一个相互匹配的电力自动化系统。化系统。 【数据结构和接口规范数据结构和接口规范】电力系统自动化规划应该纳入电电力系统自动化规划应该纳入电力系统规划和电力企业信息整体规划当中，应按照国际标力系统规划和电力企业信息整体规划当中，应按照国际标准数据结构和接口规范规划，既要考虑信息共享，又要具准数据结构和接口规范规划，既要考虑信息共享，又要具有网络安全防护措施，保障系统的信息安全。有网络安全防护措施，保障系统的信息安全。2016-4-207电力系统自动化规划的原则内部资料 请勿外传【利用现有资源利用现有资源】最大限度地利用现有电力自
8、动化系统和最大限度地利用现有电力自动化系统和电力设施资源。非标准系统可通过必要转换接人标准系电力设施资源。非标准系统可通过必要转换接人标准系统，延长可用期限。应尽量选用模块化设计产品，便于功统，延长可用期限。应尽量选用模块化设计产品，便于功能扩展和技术升级，满足系统发展要求，避免重复投资。能扩展和技术升级，满足系统发展要求，避免重复投资。 【因地制宜灵活配置因地制宜灵活配置】电力自动化通信系统的实施应该因电力自动化通信系统的实施应该因地制宜，考虑多种通信方式的综合应用，发挥光纤、无线、地制宜，考虑多种通信方式的综合应用，发挥光纤、无线、专线电缆、载等多种通信方式的各自优点，灵活配置。专线电缆、
9、载等多种通信方式的各自优点，灵活配置。 【综合考虑经济效益和社会效益综合考虑经济效益和社会效益】电力系统自动化规划应电力系统自动化规划应综合考虑经济效益和社会效益，从提高供电安全性、可靠综合考虑经济效益和社会效益，从提高供电安全性、可靠性和节能降耗，减少运行维护费用和工作量，提高电力企性和节能降耗，减少运行维护费用和工作量，提高电力企业工作效率和管理水平的角度出发，定量分析投资效益。业工作效率和管理水平的角度出发，定量分析投资效益。2016-4-208电力系统自动化规划的原则内部资料 请勿外传电力自动化现状与一次系统发展需求分析。电力自动化现状与一次系统发展需求分析。 确定电力自动化系统的建设
10、目标。确定电力自动化系统的建设目标。 电力通信系统规划。电力通信系统规划。 电力自动化系统结构规划。电力自动化系统结构规划。 电力自动化终端规划。电力自动化终端规划。 电力自动化主站系统规划。电力自动化主站系统规划。 电力自动化方案预算与经济性评估。电力自动化方案预算与经济性评估。2016-4-209电力系统自动化规划的步骤内部资料 请勿外传输电网通信规划输电网通信规划 配电网通信规划配电网通信规划2016-4-2010电力通信系统规划内部资料 请勿外传输电网通信规划输电网通信规划：一般指从发电厂、变电站到调度中心的长：一般指从发电厂、变电站到调度中心的长 距离通信规划，主要纳入现有的国家电力
11、数据网络距离通信规划，主要纳入现有的国家电力数据网络(SPDnet)(SPDnet) 建设和规划体系中。建设和规划体系中。 SPDnetSPDnet数据网络设计的原则数据网络设计的原则：选择选择高可靠性、高带宽的通信方式和传输通道，高可靠性、高带宽的通信方式和传输通道，建立建立高性能、高性能、 综合多种业务的网络平台，综合多种业务的网络平台，提供提供实时数据通信业务、非实时实时数据通信业务、非实时 数据通信业务、视频及多媒体通信业务。数据通信业务、视频及多媒体通信业务。应应具有具有高度灵活性，高度灵活性，能能支持多种协议，支持多种协议，提供提供各种不同接口，各种不同接口， 以以满足满足目前及未
12、来的网络需求。目前及未来的网络需求。应应具有具有良好的可扩展性，网络设备应良好的可扩展性，网络设备应能支持能支持网络的平滑扩容，网络的平滑扩容， 保证保证在网络的增长过程中，网上业务不会受到影响。在网络的增长过程中，网上业务不会受到影响。2016-4-2011输电网通信规划内部资料 请勿外传应应具有具有高度的可靠性、安全性及可保证的服务质量，以高度的可靠性、安全性及可保证的服务质量，以满足满足 电力系统实时调度、报价结算等特殊业务的需求。电力系统实时调度、报价结算等特殊业务的需求。应应具有具有按业务、部门等组建虚拟专用网的按业务、部门等组建虚拟专用网的能力能力，以，以满足满足不同不同 业务的需
13、要，业务的需要，提供提供业务及用户群问的隔离，业务及用户群问的隔离，保证保证安全性，并安全性，并 为现有网络的接入为现有网络的接入提供提供方便。方便。必须必须采用采用符合国际标准的协议和接口，符合国际标准的协议和接口，满足满足与其他网络的互与其他网络的互 联要求。联要求。应应具有具有较完善的网络管理功能，宜较完善的网络管理功能，宜采用采用统一的网络管理平台，统一的网络管理平台， 以以简化简化管理程序，管理程序，提高提高网络运行管理水平。网络运行管理水平。应应采用采用成熟、先进的网络技术，以成熟、先进的网络技术，以保证保证网络的稳定、可靠运网络的稳定、可靠运 行。行。2016-4-2012输电网
14、通信规划内部资料 请勿外传SPDnetSPDnet数据网络的基本组网技术数据网络的基本组网技术：数字数据网：数字数据网(Digital (Digital Data NetworkData Network，DDN)DDN)采用标准采用标准G.703G.703接口和动态带宽分配接口和动态带宽分配 （可选）；分组交换采用标准（可选）；分组交换采用标准x.25x.25和帧中继技术；路由器和帧中继技术；路由器 采用采用OSPFOSPF和和IPIP路由协议。路由协议。 数字数据网数字数据网：利用数字信道提供半永久性连接的电路，传：利用数字信道提供半永久性连接的电路，传 输数据信号的数字通信网络，通过该网络
15、向用户提供全程输数据信号的数字通信网络，通过该网络向用户提供全程 端对端数字数据业务。它是全透明网，可支持任何协议。端对端数字数据业务。它是全透明网，可支持任何协议。 它以同步方式传输数据，采用它以同步方式传输数据，采用PCM(Pulse Code Modulation,PCM(Pulse Code Modulation, 脉冲编码调制脉冲编码调制 ) )数字信道传输方式，传输速率每话路数字信道传输方式，传输速率每话路 64kb/s64kb/s，组网方式采用网状拓扑结构，网内任何两节点间，组网方式采用网状拓扑结构，网内任何两节点间 中继阻断时，业务可自动迂回，不会中断。数字数据网是中继阻断时，
16、业务可自动迂回，不会中断。数字数据网是 采用数字交叉连接和数字复用技术组成的提供高速数据传采用数字交叉连接和数字复用技术组成的提供高速数据传 输业务的网络，是一个传输速率高、质量好、网络时延小、输业务的网络，是一个传输速率高、质量好、网络时延小、 全透明、高流量、网管简便的数字数据网。全透明、高流量、网管简便的数字数据网。2016-4-2013输电网通信规划内部资料 请勿外传X.25(X.25(数据终端设备数据终端设备(DTE)(DTE)和数据电路端接设备和数据电路端接设备(DCE)(DCE)之间的接口之间的接口) ) 分组交换技术分组交换技术：它将一条逻辑链路按照动态时分复用的方法划分：它将一条逻辑链路按照动态时分复用的方法划分 成多个子逻辑信道，允许多个用户终端或进程同时使用一条逻辑成多个子逻辑信道，允许多个用户终端或进程同时使用一条逻辑 链路，以充分利用线路资源。组网纠、检错能力强，但网络传输链路，以充分利用线路资源。组网纠、检错能力强，但网络传输 速度不高，处理延时大，纠、检错过程复杂。
