第5章電力系統調度自動化第5章５.1概述保證供電優良的質量保證系統運行經濟性保證供電安全保證強有力的事故處理措施一、電力系統調度的基本任務

控制電力系統運行方式，使之在正常和事故輕況下，安全經濟高質量的供電．５.1概述保證供電優良的質量一、電力系統調度的基本任務１、保證供電優良的質量（1）電能質量要求U=UN,f=fN（2）措施∑Pg=∑Pload∑Qg=∑Qload１、保證供電優良的質量（1）電能質量要求2、保證系統運行經濟性（2）在確定的網絡結構下，系統運行經濟性取決于調度方案大機組比小機組效率高新機組比舊機組效率高高壓輸電比低壓輸電經濟（1）規劃是系統運行經濟性的前提電廠選址、輸電線路的長度與電壓等級2、保證系統運行經濟性（2）在確定的網絡結構下，系統運行經濟3、保證供電安全，承受事故沖擊（1）事故原因外因雷雨、風暴、雪鳥獸內因設備內部隱患人員操作水平欠佳（2）預想事故分析對運行的系統，預想若干事故進行分析、計算，選擇適當運行方式。3、保證供電安全，承受事故沖擊（1）事故原因（2）預想事故分4保證強有力的事故處理措施保證強有力的事故處理措施恢復運行4保證強有力的事故處理措施保證強有力的事故處理措施國家調度機構跨省、自治區、直轄市調度機構省、自治區、直轄市級調度機構省轄市級調度機構縣級調度機構二、電力系統的分區分級調度國家調度機構二、電力系統的分區分級調度國家調度中心網局調度中心地區調度中心省級調度中心縣級調度中心直屬電廠地方電廠省屬電廠直屬變電站地方變電所變電所省屬變電站國家調度中心網局調度中心地區調度中心省級調度中心縣級調度中心能量管理系統（EMS）監控功能：現場測量、狀態信息及控制信號的雙向交換協調功能：安全監控、調度管理、計劃三、電力系統調度自動化系統的功能電力系統監控系統（SCADA）監控功能：現場測量、狀態信息及控制信號的雙向交換三、電力系統第一階段：

布線邏輯式遠動技術四遙：遙測、遙信、遙控、遙調第二階段：計算機技術SCADA——EMS第三階段：計算機技術、通信技術、網絡技術集中式——分布式——開放式四、調度自動化的發展第一階段：布線邏輯式遠動技術四、調度自動化的發展5.2遠方終端（RTU）第五章電力系統調度自動化課件一、遠方終端的概念遠方終端（RTU）又稱遠動終端，是電網監視和控制系統中安裝在發電廠或變電站的一種遠動裝置，檢測并傳輸各終端（發電廠或變電站）的信息，并執行調度中心發給廠、所的命令。一、遠方終端的概念遠方終端（RTU）又稱遠動終端，是電二、遠方終端的任務數據采集數據通信執行命令其他功能二、遠方終端的任務數據采集1、數據采集（1）模擬量：P、Q、U、I（2）數字量：電廠壩前、壩后水位等（3）脈沖量：脈沖電能表的輸出脈沖（電能計量）（4）開關量：斷路器、隔離開關、繼電保護的狀態YCYX1、數據采集（1）模擬量：P、Q、U、I（2）數字量：電廠壩2、數據通信向調度中心發送采集的本廠、所數據接收調度端下達的各種命令2、數據通信向調度中心發送采集的本廠、所數據3、執行命令根據接收的命令，完成YK、YT操作YK：YXYT：YC3、執行命令根據接收的命令，完成YK、YT操作4、其他功能當地功能：顯示、打印自診斷功能：死機自動恢復，自動監視主、備用通信信道及切換功能4、其他功能當地功能：顯示、打印三、RTU的結構主CPU分CPU地址總線：選通三、RTU的結構主CPU分CPU地址總線：選通四、模入模出通道1、模入通道逐次逼近式V/F轉換式四、模入模出通道1、模入通道（1）逐次逼近式電壓形成回路采樣保持低通濾波多路轉換開關A/D轉換（1）逐次逼近式電壓形成回路采樣保持低通濾波多路轉換開關A/電壓形成回路香農定理：采樣頻率≥2倍輸入信號最高頻率限制輸入信號最高頻率，降低采樣頻率低通濾波電量變換強弱電信號隔離電壓形成回路香農定理：采樣頻率≥2倍輸入信號最高頻率低通濾波A/D轉換：模擬天平稱重法，最高電壓砝碼與之比較電壓砝碼總和多路轉換開關：受CPU控制的高速電子切換開關，被選通的一路可進入A/D轉換器A/D轉換：多路轉換開關：五、開入開出通道

開入：光電耦合器開出：光敏三極管五、開入開出通道

開入：光電耦合器開出：光敏三極管5.3數據通信的通信規約5.3數據通信的通信規約一、并行傳輸與串行傳輸

1基本原理并行傳輸機理：8位二進制，8+1根線，每根線傳送一位碼元特點：傳輸速度快（百兆字節/s），通信規約簡單所需信號線多，成本高應用：傳輸距離短、高速的場合串行傳輸機理：一回傳輸線（2根），一個一個碼元傳輸特點：所需信號線少，成本低傳輸速度慢，通信規約復雜應用：廠、所與調度普遍應用 一、并行傳輸與串行傳輸

1基本原理并行傳輸2串行數據的發送和接收

3串行傳輸的格式

（1）異步傳輸存在起始位和終止位，有效信息比低，傳輸效率低（2）同步傳輸無起始位和終止位，有效信息長，傳輸效率高2串行數據的發送和接收

3串行傳輸的格式

（1）異步傳輸二、數據通信中的傳輸速率和誤碼率碼元：每個信號脈沖為一個碼元（1，0）或（+1，-1）數碼率：每秒傳送碼元數，Bd信息速率：系統每秒傳送的信息量，bit誤碼率：數據傳輸后錯誤碼元數與總碼元數之比，10-5或

10-6差錯控制：對錯誤信號進行糾正，奇校驗和偶校驗

二、數據通信中的傳輸速率和誤碼率碼元：每個信號脈沖為一個碼元奇校驗和偶校驗奇校驗：使檢測到的代碼中“1”的個數為奇數偶校驗：使檢測到的代碼中“1”的個數為偶數有效信息1011001附加奇校驗位1合成碼1011001[1]1010001110010011有效信息1011001附加奇校驗位0合成碼1011001[0]1011001110010010奇校驗和偶校驗奇校驗：使檢測到的代碼中“1”的個數為奇數有效三、數據通信方式數據單向傳送，只能發送或只能接受指令可互為發、收端，采用切換方式分時交替進行可同時發送和接收數據。4線三、數據通信方式數據單向傳送，只能發送或只能接受指令可互為發五、遠距離數據通信系統的基本模型信源：電網中各種信息源，P、Q、U、I等信源編碼器：A/D轉換等信道編碼器：保護所傳送的信息內容，增加保護碼元調制解調器：將基帶數字信號調制傳送，減弱干擾信道：信號遠距離傳送的載體五、遠距離數據通信系統的基本模型信源：電網中各種信息源，P六、數字信號的調制與解調1調制與解調的意義基帶數字信號諧波成分多，占用頻帶很寬傳統信道多為模擬信號設計直接進行傳輸波形畸變較大，容易失真調制器（Modulator）解調器（Demodulator）六、數字信號的調制與解調1調制與解調的意義2調制方法數字調幅數字調頻數字調相絕對相對2調制方法數字調幅七、局域網及其應用令牌環以太網

七、局域網及其應用八、現場總線RS-422/RS485實時性差；主從控制現場總線雙向串行的多節點數字通信系統七、局域網及其應用令牌環以太網

八、現場總線七、局域網及其應用令牌環九、通信規約1基本問題（1）概念（2）內容語言；操作步驟；查錯及其應對方法（3）組成代碼；控制字符；格式；應答方式；通信方式…九、通信規約1基本問題循環式通信規約（按約定的次序循環發送）占用通道多問答式通信規約（有問必答，無問不答）多臺RTU共用一個通道提高數據傳送速度通道適應性強2、種類2、種類十、通信信道電力載波通信光纖通信微波中繼通信十、通信信道1電力載波通信可靠性高經濟性好，無需單獨架設和維護線路電力系統基本通信方式1電力載波通信可靠性高2光纖通信形式上為有線通信方式優越的通信性能2光纖通信形式上為有線通信方式3微波中繼通信頻帶寬，300MHz~300GHz抗干擾性強，通信穩定方向性強設備復雜，技術要求水平高3微波中繼通信頻帶寬，300MHz~300GHz5.4調度中心的計算機系統5.4調度中心的計算機系統1前置機（1）值班主機與系統服務器及SCADA工作站通信與各RTU通信，通信規約處理切換裝置的動作設置終端服務器的參數（2）備用主機監聽值班主機工作情況監聽次要通道的信息1前置機（1）值班主機2終端服務器16個串行通信口雙備份64個RTU需要8臺終端服務器2終端服務器16個串行通信口3切換方式模式一模式二4通道設備調制解調器：模擬信號光電隔離板：數字信號長線驅動器：數字信號，電纜較長3切換方式模式一4通道設備5.5自動發電控制5.5自動發電控制一、AGC的基本功能1、使發電自動跟蹤電力系統負荷變化2、響應負荷的發電的隨機變化，維持電力系統頻率為額定值3、在各區域間分配系統發電功率，維持區域間凈交換功率為計劃值4、對周期性的負荷變化按發電計劃調整發電功率5、監視和調整備用容量，滿足電力系統安全要求一、AGC的基本功能1、使發電自動跟蹤電力系統負荷變化二、AGC的一般過程基點功率Pi調節功率PR期望功率P二、AGC的一般過程基點功率Pi三、AGC與其他應用軟件的關系發電計劃水電計劃交換計劃檢修計劃狀態估計安全約束三、AGC與其他應用軟件的關系發電計劃四、發電計劃發電計劃：火電系統經濟調度水電計劃：水火電協調計劃交換計劃自協調方式電力交易市場模式協商調度模式檢修計劃發電計劃是EMS中發電級的核心應用軟件四、發電計劃發電計劃：火電系統經濟調度發電計劃是EMS中發電五、電力系統負荷預測

1分類按范圍按時間1小時以內，用于質量控制、安全監視、預防控制1日到1周，火電分配，水火協調1月到1年，機組檢修數年到數十年，電源發展，網絡規劃五、電力系統負荷預測

1分類1小時以內，2電力系統負荷預測的要求及影響因素要求