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1、电力自动化系统需求分析罗 毅 华中科技大学电气与电子工程学院 需求：电力自动化系统的灵魂 功能需求 性能需求 安全保密需求 成本需求 资源占用需求 开发进度需求 超越需求的系统谈 不上“先进”、“创新 ” 低于需求的系统可 称为“落后”、“过时 ” 满足需求是电力自 动化系统的灵魂变电站自动化（计算机技术变电站系统或设备） | （通信和网络技术变电站系统或设备）| （其它各种新技术变电站系统或设备） 变电站自动化 变电站自动化是基于微机的变电站二次系统 或设备变电站综合自动化 变电站综合自动化系统是将变电站的二次 设备（包括控制、信号、测量、保护、自 动装置、远动等）利用计算机技术、现代 通信
2、技术，通过功能组合和优化设计，对 变电站执行自动监视、测量、控制和调整 的一种综合性的自动化系统 特点：功能综合化；设备、操作、监视微 机化；结构分层分布化；通信网络化光纤 化；运行管理智能化无人值班 变电站无固定值班人员在当地进行日常监 视与操作 是一种管理上的概念 实现无人值班不一定要求实现变电站综合 自动化 对于35kV及以上变电站，对变电站一次系 统和综合自动化技术提出了较高技术要求无人值守 变电站既无固定值班人员、又无留守人员 是一种管理上的概念 实现无人值守不一定需要实现变电站综合 自动化 对于35kV及以上变电站，实现无人值守必 须有较强的自动化技术支撑 无人值班不等于无人值守变
3、电站自动化与无人值班、无人值 守的关系 变电站无人值班是一种管理模式，而变电 站自动化则是指变电站自动装置和系统， 综合自动化不过是其中一种新型的自动化 系统而已 变电站自动化是无人值班变电站可靠的技 术支撑和物质基础，两者的目标都是为了 提高供电可靠性和电力工业效益 不存在固定的依赖和前提关系数字化变电站 变电站自动化的一种形式 技术特征：电子式互感器+IEC61850+网络 通信变电站自动化系统功能需求 安全监控需求：SCADA（运行方式监控、变 压器温度监视、故障报警）、事件顺序记录、 事故追忆、故障录波、故障测距、小电流接地 选线、低频减载、低压减载、同期、运行操作 、在线监测、环境监
4、控、消防系统、等 电能质量监控需求： SCADA（电压监视、功 率因数监视、变压器分接头监视、变压器分接 头调整、频率监视、谐波监视、谐波源识别） 、VQC、集控站AVC 、等变电站自动化系统功能需求 经济性监控需求：SCADA（电能量监视、电 压监视、功率因数监视 ）、并联变压器经济 运行、 VQC、集控站AVC 、等 远程监控需求：遥测（YC）、遥信（YX）、 遥控（YK）、遥调（YT）、等 降低劳动强度和提高工作效率的需求：自动化 系统设置、自动化系统维护、负荷曲线、电压 曲线、日报表、月报表、年报表、等SCADA Supervisory Control And Data Acquisi
5、tion 就是通常意义下的“监控系统” 实现数据采集、信息显示、监视控制、告 警处理、事件顺序记录、数据计算、事故 追忆等功能变电站自动化系统性能需求 实时性需求：模拟量更新时间、屏幕数据刷新 时间、遥控命令执行时间、遥调命令执行时间 、事件顺序记录分辨率、数据传输速率 准确性需求：测量精度 可靠性需求：平均故障间隔时间MTBF、平均 故障修复时间MTTR、自动化系统可用率、模 拟量可用率、开关量可用率、通信误码率 其他：系统规模（模拟量点数、开关量点数、 脉冲量点数、遥控点数、遥调点数）、存储容 量变电站自动化系统需求 安全保密需求：安全I区接口、安全II区接口、 安全III区接口；防病毒、
6、木马或其他恶意程序 ；加密信息传输 成本需求：系统计划投资 资源占用需求：可测性、可控性、可调性、通 信信道、安装条件 开发进度需求：系统投运时间需求进化 变电站“五合一”装置 变电站监控系统 变电站综合自动化系统 无人值班变电站综合自动化系统 数字化变电站（需求？） 智能变电站（需求？）调度自动化系统 调度自动化系统借助远动系统收集各个发 电厂和变电所得信息，如开关状态、线路 潮流等，经过调度分析与决策，对电力系 统实施控制和调整，控制和调整命令经过 远动系统下送执行 职能：控制整个电力系统的运行方式，使 电力系统在正常状态下能满足安全、优质 和经济地向用户供电的要求；在缺电状态 下做好负荷
7、管理；在异常和事故状态下迅 速恢复正常供电EMS Energy Management System EMS是调度自动化系统的较高级形式 实现SCADAAGCEDU安全分析等高 级功能EEMS Extend EMS 适应电力市场需求的EMS调度自动化系统功能需求 安全监控需求：“四遥”（状态估计）、SCADA （运行方式监控、变压器温度监视、故障报警 ）、最优潮流、事件顺序记录、事故追忆、故 障录波、静态安全分析、动态安全分析、稳定 控制、正常操作、遥视系统、等 电能质量监控需求： SCADA（电压监视、变 压器分接头监视、变压器分接头调整、频率监 视）、AVC 、AGC等调度自动化系统功能需求
8、 经济性监控需求：SCADA（电能量监视、电 压监视）、经济运行、AVC 、网损监视、经 济调度等 降低劳动强度和提高工作效率的需求：自动化 系统设置、自动化系统维护、负荷曲线、电压 曲线、日报表、月报表、年报表、等调度自动化系统性能需求 实时性需求：YC更新时间、YX更新时间、屏 幕数据刷新时间、遥控命令执行时间、遥调命 令执行时间、事件顺序记录分辨率、数据传输 速率 准确性需求：测量精度 可靠性需求：平均故障间隔时间MTBF、平均 故障修复时间MTTR、自动化系统可用率、 YC可用率、YX可用率、通信误码率 其他：系统规模、存储容量调度自动化系统需求 安全保密需求：安全I区接口、安全II区
9、接口、 安全III区接口；防病毒、木马或其他恶意程序 ；加密信息传输 成本需求：系统计划投资 资源占用需求：可控性、可调性、通信信道、 安装条件 开发进度需求：系统投运时间需求进化 电话调度 步点逻辑远动系统 基于RTU的调度自动化系统 EMS EEMS配电自动化系统功能需求 安全监控需求：“四遥”（状态估计）、SCADA （运行方式监视、过载监控、配变监视、停电 线路监视、停电区域监视、故障报警）、故障 隔离、网络重构、事件顺序记录、正常操作、 需求侧管理、负荷控制等 电能质量监控需求： SCADA（电压监视点电 压监视、谐波监视和谐波分析）、AVC 等基于GIS配电自动化系统功能需求 经济
10、性监控需求：SCADA（电能量监视）、 网损监视、远程抄表与计费自动化等 降低劳动强度和提高工作效率的需求：设备管 理、设备缺陷管理、停电管理、事故呼叫系统 、工作管理、用户信息系统、自动化系统设置 、自动化系统维护等基于GIS配电自动化系统性能需求 实时性需求：YC更新时间、YX更新时间、屏 幕数据刷新时间、遥控命令执行时间、遥调命 令执行时间、事件顺序记录分辨率、数据传输 速率、故障隔离时间 准确性需求：测量精度 可靠性需求：平均故障间隔时间MTBF、平均 故障修复时间MTTR、自动化系统可用率、通 信误码率 其他：系统规模、存储容量配电自动化系统需求 安全保密需求：安全I区接口、安全II区接口、 安全III区接口；防病毒、木马或其他恶意程序 ；加密信息传输 成本需求：系统计划投资 资源占用需求：可控性、可调性、通信信道、 安装条件 开发进度需求：系统投运时间
