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n.i武、電自學院2012”12幡

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索汗

錢i久

譬2012”12-122電自學院命

索汗

錢i久

譬2012”12-123電自學院智能變電站技術是隨著

IEC61850標準

、網絡通信技

術和智能設備技術在變

電站中廣泛應用而發展起來的

，而智能變

電站是由先進、可靠、節能

、環保、集成的設

備組合而成

。以高速網絡通信平臺為信息傳輸基礎

，自

動完成信息采集

、測量

、控制

、保護

、計量和監測等基

本功能

，并可根據需要

支持電

網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級應用功能的變

電站。調度中心服務器

與

工作站能

變

電

站

體

系

結

構

圖C之之外部通信

＼＼

控制l

U=．站域保護一、智．多優層路由器．=．監測

↑｜

｜控制1

1

1

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I

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.]交換機遠方保護保護單元保護單元制

元控

單保護單元護

元保

單制

元控

單設備層l

U互巳器U↑｜－E感l輸傳值恰平4品1采｜

唱一_L

I:

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124命

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譬電自學院＇！！！：’｜控制命令傳輸電子互感器智能開關智能開關一Il唱一_J_i:1

1

1,＇！！！：’［‘一.1

C命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

125電自學院(

1

）

系統層

。系統層相

當于站控層

，主要功能是匯總全站

的實時數據信息，將喲管數據信息送往電

網調度或控制

中心，接受電

網調度或控制中心有關控制命令并在設備層執

行，具有對設備層設備的在線維護

、在線組態

、在線修改參數等功能

。技術條件成熟以后，可以對設備層的保護進行集

成，設

置站域保護

，即基于變電站統一采集的實時信息，以集

中或分布協同方式判定故障

，自動調整動作決策而實現繼

電保護功能。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

126電自學院(

2

）

設備層

。設備層相當

于過程層與間隔層

的集

合

，主要包括變

電站內的變壓器、斷路器等設備。主要功能有

：實時運行

電氣量檢測，運行設備的狀態檢測

，操作控制執行與驅動

，對一次設備的保護控制功能等

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

127電自學院二

、通

信

總

線

結

構智能變電站

自動化系統可分為

獨立型和集成型

自動

化系統。獨立型

自動化系統值得是設備層設備獨立設置

保護控制裝置

，通過統一

的通信網絡與系統層相連

，由

系統對各

IEDs進行協調；集成型自動化系統指的是設備

層執行的功能和數據處理集成在一個統一的多功

能裝置

內，設備層

內部設備之間

以及設備層與

系統層之間用光

纖總線實現網絡通信。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

128電自學院數字化變

電站的總線配置方式也分為

兩種

：獨立型

變

電站總線，集成型變

電站總行和過程總線。總線就是兩個以上模塊

（或子系統）

間傳送信息的公

共通道

，通過

它模塊間可進行數據、地址碼及命令的傳

輸。過程總線：采用總線形網絡對生產管理過程中的儀

表、自動化設備的數據信息進行處理和傳輸

。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

129(

1

）

獨立型變

電站總線量測數據通過點對點連接

，直接從非

常規互感器量

測單元送往保護裝置

，過程總線用于控制和監視以及循

環采用瞬時值的傳送，保護裝飾對斷路器的控制命令也

用點對點傳送

。因此位于設備層的

IEDs需要兩套以太網接

口，分別接入過程總線和變

電站總線。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1210電自學院運方運行中心

調度控制中心｜ 路由器交換機監控單元保護單元監控單元保護單元｜

交換機｜

交換機執行機構傳感器執行機構傳感器命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1211電自學院(

2

）

集成型變

電站總線和過程總線量測

、控制和保護的數據和信息傳送均通過過程總

線，因此采用公共的

以太網技術

，實現變

電站總線和過

程層總線的集成應用

，這樣

，間隔層

IEDs設備就只需一個以太

網接口。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1212電自學院運方運行中心

調度控制中心｜ 路由器交換機監控單元保護單元監控單元保護單元｜

交換機執行機構傳感器執行機構傳感器命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1213電自學院(

1

）

數據采集數字化智能變電站技術應

用的主要標志之一就是在電流

、電壓

的采集環節使用了非常規互感器

，實現了

電氣量數據采集環

節的數字化應用

，其特點在于

：①

可以實現一、二次系統電氣上的有效隔離；②

電氣量動態測量范

圍大，測量精度高，為

實現常規變電

站裝置冗余向信息冗余的轉變

，實現信息集成化應用提

供了前提；③

對于低驅動功率的變電扎二次

系統設備可

以直接實現數

字化接

口應用

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1214電自學院(

2

）

系統分層分布化智能變電站將整個變電站系統分為

兩層

：系統層和設備層

。

這種分層分布式系統按站

內一次設備實現面向對象的

分布式配置，有如下特點：①

不同電氣設備均單獨安裝具

有測量

、控制和保護功能

的元件，如數字式保護和測控

單元等

，任一元件出現故

障，不會影

晌整個系統正常運行

；②

分布式系統實現多CPU工作模式

，每個單獨的裝置都具有一定

的數據處理能

力

，從而大大減輕了主控單元的負擔；命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1215電自學院③

系統

自診斷能力

強，能自動對系統內所有裝置進行巡檢，及時發現故障并加

以隔離；④

系統擴充靈活、方便

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1216電自學院(

3）

信息建模標準化智能變電站依據

IEC6

1850標準，定義了統一、標準

化信息和信息交換模型，實現了IEDs之間的互操作性和變電站站

內信息的共享

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1217電自學院(

4

）

信息交換網絡化智能變電站內IEDs之間連接全部采用高速

的網絡通信，通過網絡真正實現數據共

享、資源共享

，并要達到

可靠性、開放性

、實時性、安全性

、同步性的要求

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1218電自學院(

5

）

系統功能集成化智能變電站采取面

向對象技術將原來分散

的二次裝

置進行合理的功能集成

，有

利于簡化二次系統結構，提

高系統的可靠性和可

用率

。非常規互感器和智能

組合電器可提供數據和信息的集中采集

，統一傳送

，不同功能共享

的模式。命

索汗

錢i久

譬2012-12-1219電自學院功能集成主要體現在

：在設備層對控制

、保護

、故

障錄波，同步相量測量裝置等進行有

機的整合；在系統層采用數據服務器模式集成正常電網運行信息、站內各種監視信息、動作事件記錄等

，實現與調度端數據交換的統一管理

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1220電自學院(

6

）

設備檢修狀態化智能變電站中電流和電壓的采集

、二次系統設備狀況

、

操作命令的下達和執行，可以通過光纖實現信息的有效監測，變電站

內也可

以有效地獲取

電網的運行狀態數據

、各種IEDs

的故障和動作信息、監測操作及回路狀態

、設備狀態特征量等

。在此基礎上可

將變電站設備的

“定期檢修”

改變為

“

狀態檢修”

。對設備實現狀態檢修可以減少設備停運時

間，提高設備可靠性和可用

系數，延長設備壽命

，降低運行檢

修費用，改善設備運行性能

，提高經濟效益。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1221電自學院(

7

）

設備操作智能化智能變電站采用智能斷路器技術或智能控制裝置

，實現

了斷路器智能化操作。并且原來由電纜連接

的復雜的跳合闡

回路改由光纖來傳送操作命令，不僅消除了二次系統與開關站電氣之間的聯系

，大大減少了高壓對低壓設備的電磁干擾，而且降低了現場維護的工作量

，有利于實現二次

系統的狀態檢修

。同時可以通過智能化控制

，提高

一次設備的運行壽

命

，并降低操作帶來的對電

網安全的影晌

。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1222(

1

）

設備可視化管理采集主要設備

（

變壓器、斷路器等

）

狀態信息，進行可視化并發送到上

級調度中心

，為

實現設備的狀

態檢測和綜合

優化管理提供基礎

。(

2

）

智能告警及故障信息綜合分析決策對變電站

的運行狀態進行在線實時分析和推理，自動報告變電站異常并提出故

障處理指導意見，為

主站提供智能告

警，在故障情況下對保護裝

置、相量測量

、故障錄波等數據綜合分析

，并將故障分析結果可視化

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1223電自學院(

3）運行優化控制綜合利用柔性交流輸電技術

、自雅琪

自動調壓

、無

功補償設備

自動調節等手段

，進行安

全經濟運行和優化控制

。(

4

）

安全自動控制統一采集信息并集

中處理

，實現全站備

自投、安全

穩定控制等功能。命

索汗

錢i久

譬電自學院(

5

）

站域保護利用集

中采集的全站實時信

息并進行分析計算

，優

化后備保護

、輔助保護性能

，提高保護對

智能變

電站多

種運行方式的自適應

能力

。利用冗余信息比對相關數據和裝置狀態

，實現繼

電保護的狀態檢測和檢修

。2012”12幡

1224命

索汗

錢i久

譬電自學院4.

2.

1 智能變電站對繼電保護的影晌智能變電站基于

IEC61850通信標準，將變

電站信息

采集

、傳輸、處理、輸出過程全部數字化

，即將設備采

集

、交換

、傳輸

的模擬交

流量

、開關量

、控制命令等轉

化為數字信息，并通過分層

、分布式通信

網絡傳輸

，能夠使全站設備信息共享一個信息平臺。2012”12幡

1225命

索汗

錢i久

譬電自學院智能變

電站將會對繼

電保護的設計產生深遠影響

：(

1

）

可

以簡化斷路器控制

回路的二次接線，將會

使保護系統的體系結構發生變化

。(

2

）

來自

電流、電壓互感器的采

樣值信息為數字信號，因此保護硬件配置客戶

以減少模數轉換設備、輸

入輸出設備

、繼

電保護未來將

向純計算元件方向發展

。2012”12幡

1226命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1227電自學院(

3）繼

電保護的測試方法將會發生改變

。繼

電保

護測試是一種全網絡化的測試

，需要充分理解保護的配置

，并利用

IEC6

1850規約的特點，設計出完善

的保護測

試方案

，同時完成通信和同步功能測試、檢查上傳信息

等多項功能。(

4

）

為保護

、測控、故障錄波功能的一體化集成

提供了基礎。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1228電自學院智能變

電站內的保護裝置

的二次電纜少

，可

以在不

增加硬件設備

、不重復采集

交流信息的前提下，將相應

功能分散到各間隔保護單元中

，實現網絡化保護

、網絡

化備

自投和網絡化低

頻低壓減載功能，可

以基本消除以上限制繼

電保護運行水平繼續提高的瓶頸

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1229電自學院同時，保護裝置

由于直接采用數字量信息，能真實

反應

系統一次

電氣量信息，裝置可

采用更先進的原理算

法

，其集成度

可

以更高

，抗干擾能

力大大增強

，再加上

在線監測

、在線檢修

自動化

，保護裝置的運行將更加穩定可靠

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1230電自學院(

1

）

常規保護配置方案按對象進行配置

，不考慮保護邏輯原理的改變

，保留保護的種類與邏輯圖

（

包括主變壓器保護

、饋線保護

、電容器

組保護及其保護測控設備），

不需要對保護原理進行過多

動

模試驗或試運行

，僅將原來保護裝置的交流量輸入插件更換

為數據采集光纖通信接

口，1/0接

口插件更換為

面向通用對象

的變電站事件光纖通信接

口，CPU插件的模擬量處理更換為通信接

口處理

。原來的操作插件轉移到智能操作箱上，保留

部分開入作為壓根投退

，開出的壓根投退取消或轉移到智能

操作箱上。命

索汗

錢i久

譬電自學院GPS服務器與工作站統

＝·陽（m貝系

統

層「

寸

-

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1231．．I

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護_

_

.,設備

層光纖網絡智能操．多

D作箱并

無合

單智能操

多

bf乍箱

－并

元合

單命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1232電自學院常規保護配置方案是智能

變

電站繼

電保護配置

的過渡方案，比較容易實現

，但沒有

充分考慮智能化一次設備所帶來的

變革。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1233電自學院(

2

）

集成保護配置方案將變電站全部或部分設備的保護

、控制

、量測和監控等

多種功能通過一

臺多功能裝置完成

，構成集成保護

與控制系

統，便于系統分析故障行為

及全站信息集

中共享

，有利于進

行綜合判

斷，又可以降低投資成本

，減少運行維護的工作量，并提高保護

與控制的性能

，提高

變電站運行

的安全性和可

靠性。還處于起步階段

，理論上不夠成熟

，目前應用很少

。命

索汗

錢i久

譬電自學院GPS監控系統系

統

層l

服務器與工作站「 Ji-丁-1-

-.盧國圈b唱．刷．? ??????』．．．··集成保護單元集成保

護單元?

-

-

『

-

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『

-

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.:..

'-·2012”12幡

1234…口…執

元匕匕當－ARn·目與．坦國產付并

元合

單智能執．多

D行單元，主命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1235集成保護配置方案主要

由合并單元

、智能執行單元

和集成保護單元三部分硬件組成

。(

1

）合并單元

。其主要功能是

同步采集多路互感器的

電壓

、電流信息并轉換成數字信號，經處理并按照曼徹斯特編碼格式發送到集成保護單元

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1236電自學院曼徹斯特編碼

（

Manchester

Encod

i

ng），也叫做相位編碼

（PE）

，是一個

同步時鐘編碼技術

，被物理層使用來編碼

一個同步位流的時鐘和數據

。它的編碼方法是將每一個碼元

再分成兩個相等的

間隔。

碼元1是在前一個間隔為

高電平而后一個間隔為

低電平。碼

元0則正好相反

，從低電平變到高電平

。這種編碼的好處就

是可以保證在每一個碼元

的正中間時間可以出現一次電平的轉換

，這對接收端的提取位同步信號是非常有利的

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1237電自學院(

2

）

智能執行單元

。主要完成對斷路器和刀

閘的

控制

，并采集相關開關量信

息，發送到集成保護單

元。(

3）

集成保護單元

。其實是一個實現全站保護功

能的平臺，主要完成采樣值信息的分類存儲，其中的保

護程序調去數據庫中采樣值數據進行計算

，完成計算后

將出

口信號傳送到智能執

行單元。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1238電自學院工作原理

：合并單元采集過程層數據，通過網絡發送給集成保護控制裝置

；智能執行單元

同樣通過網絡將開關量信號

傳送給集成保護控制裝置

。保護裝置接受到

采樣值和開

關狀態信息并分類存儲。保護程序調取采樣值信息利用

各類保護算法進行計算

，將計算結

果結合開關狀態信息

判別保護是否動作，并組織成相應的報

文，啟動報文發送任務

，通過網絡傳輸到智能執行單元

。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1239相對于常規保護

，集成保護主要有以下優點：(

1

）

保護可

以獲得相鄰設備保護或斷路器的狀態信

息，從而綜合分析決定保護的出

口動作，提高保護

動作的可靠性。(

2

）

集成保護單元通過對變電站所有保護的集成

，

實現對多個電氣設備的保護可控制

，從而簡化了硬件設

置

，降低了投資成本

，減少現場運行維護的難度和工作E3o命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1240電自學院(

3）

電力

系統各元件

的主保護和后備保護之間的

配合需要通過不

同動作時限的整定來完成

。由于有了實

時測量的數據，可以在主保護

不能正確動作的時候，以

較短延時去觸發后備保護

，加速后備保護的動作

。另外，也可加速按階梯時限整定的保護動作

時限，

或為

了系統穩定延遲保護的動作

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1241電自學院4.

3.

1 智能配

電網下的調度管理

智能配電網對調度管理的要求

：(

1

）

需要實現配電

管理信息的一體化

，將配電

網實時運行于離線管理數據高度融合、深度集成，實現設備管理、檢

修管理、停電管理以及用電管理的信息化管理；具有

自愈控制能

力

，能夠及時檢測出己

法神或正在發生

的故障并驚醒相應的糾

正性操作，使其不影響用戶的正常供電或將其影晌

降至最小；命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1242電自學院智能配調中心是現有能有管理系統、配

電管理系統、數據采集

與監視控制系統、虛擬

電廠等技術的再升

級和結

合

，主要具有以下功能：可視化互操作平臺、預測功能

、

交易與調度功

能、快速安全穩定分析功能

、智能保護整定、預警報警與事故處理、虛擬

電廠、鏡像備用等

。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1243(

1

）

可視化互操作平臺

：該平臺能利用多媒體技術顯示潮流、電壓

、功角、穩定裕度

、故障位置、變

電

站和線路運行、發電廠狀態等信息，監視控制中心各功能模塊，實現個性化信息披露

，接收運行人員指令

。(

2

）

預測功能：以高性能通信和信息處理為依托，與氣象部門、水利部

門等相關部門聯合

，實現信息的短時甚至超短時預測

。主要包括負荷預測

、氣象預測

、

可再生能源

的出力

預測等功能。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1244(

3）

交易與調度功能

：該功能包括數據管理、機組調度

、電網協調、信息披露等

。，數據管理用于處理機組狀態

、電網拓撲、實時

電網

模型、預測參數

、檢修計劃

、電力

交易基礎數據

（

如雙邊合約

、競價上網

、節能調度

、可再生能源

扶持政策、

金融合約等）等信息。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1245電自學院，電網調度功能會在各種數據

的基礎上

，經過阻塞管理、安全校核、網損管理等流程后實現優化決

策。，電網協調功能是在綜合處理各級智能控制中心

的決策后，協調各級電網的運行

，對網間交易

、機組組合、出力

分配、

安全校核、AGC

、備用等方面進行優化協調

。，信息披露功能則在服從相關保密和監管條例

的前提下，對發電計劃

、購電成本、網間交

易、能耗排放

、阻塞情況

、預

測參數以及其他必要地信息進行及時準確地披露

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1246電自學院(

4

）

快速安全穩定分析功能

：目前的電力

系統安

全穩定分析主要

以離線分析為

主

，不能完

全反映系統的

真實情況

。在智能配

電網中，應推動安全穩定

分析的在

線化和實時化

，該功

能首先利用高性能

量測和通信系統

得到拓撲、潮流

、頻率

、電壓

、設備實時模型等信息；然后據此進行狀態估計和在線

建模分析；最后確定當

前

系統的安全穩定性

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1247電自學院(

5

）

智能保護整定

：目前的保護整定

以離線整定

為主

。在智能配電

網中，將在快速安

全穩定分析、實時

網絡拓撲和參數

、實時負荷特性的基礎上計算出

母線、線路、變壓

器保護和安全

自動裝置的定值

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1248電自學院(

6

）

預警報警與事故處理

：根據緊急程度

，智能

配調中心將做出相應的

預警

（

如穩定裕度不足

、弱阻尼、備用不足

、極端天氣）

、報警

（

如功率

、電壓

、頻率

越限

、失步、振蕩、非主動解列

、故障

）

和事故處理

（

如保護協調

、低頻低壓）戚載

、連鎖切機

、主動解列

、再同步等

）

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1249電自學院(

7

）

虛擬

電廠

：將某個

區域的分布式電源合并作

為一個

電廠參與電

網運行，從而實現有效調度管理的技

術、利用該技術能提高分布式電源的滲透率

，吸引分布

式電源參與電力

交

易和需求側晌應

。(

8

）

鏡像備用

：在某些特殊情況下

，配調中心可

能失去部分或全部功能，因此有

必要為

配調中心的信息

建立實時鏡像

，在緊急情況下用鏡像取代原配調中心

的功能。2012”12幡

1250命

索汗

錢i久

譬電自學院SCADA狀態估計快速仿 負荷預測

真與

自

潮流計算

愈控制

應急分析

自愈控制｜

智能需求側管理高級量測體系

用戶管理

實時電價數據采集

與處理

停電管理系統

設備管

理投訴電話管理G

IS平臺配網分｜網絡建模結線分析析系統｜網絡重構短路計算計劃停1故障停電管理｜電管理命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1251電自學院SCADA系統是

電網調度自動化和配電

自動化

以及

變

電站監控的基礎環節

，主要完成基本

的電網數據采集

和監視控制功能

，為智能配調中心

的其他應用提供實時

數據

。除了數據采集

與處理功能外，SCADA還包含通

信服務

、在線事件／事故處理、安全管理、調度

員操作、

報表

、打印管理、數據庫維護

、畫面組態

、人機界面

、

事故追憶、網絡和進程管理等基礎功能

，以及Web服務、調度

員培訓仿真等附加功

能。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1252電自學院配電網分析系統充分利用電

網實時運行數據

、歷史

運行數據以及電

網設備參數、網絡結構等信息，允許自

由設置電

網設備運行狀態

，對配電

網運行的狀態進行分

析，為

配電網控制、優化

、規劃

、管理措施提供理論依

據和決策指導。配電網分析系統主要完成

以下功能

：網絡建模、結

線分析、網絡重構、短路計算等

。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1253(

1

）

網絡建模。用于建立和維護配電

網絡數據庫，為其他應用軟件如配

電潮流、短路計算

、網絡重構等

定義配電

網的網絡結構。配

電網絡建模應考慮提供對輻

射狀饋線結構的專

門描述

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1254電自學院(

2

）

結線分析

。網絡結線分析將網絡的物理模型轉

化為數學模型，這只是一個模塊

，用于潮流

、網絡重構

和短路計算等網絡分析軟件。網絡接線分析主要有

兩個步驟

：母線分析和

電氣島

分析

。母線分析是將閉合開關連接在一起的結點集合化

為母線

；電氣島分析是通過線路和變壓

器將母線連接為

島。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1255(

3

）

網絡重構。網絡重構的目標是再滿足

網絡約束和輻射狀網絡結構的前提下，通過開關操作改變負荷的供

電路徑

，以使網損最小或解除支路過載和電壓越限，或平

衡饋線負荷

。網絡重構能夠計算為

減小配電網損而需要在饋線之間重新分配的

負荷

，并且能報告可以減小網損的開關操作。(

4

）

短路計算

。在規定的短路故障條件下，計算各支路電流和各母線

電壓

，用以校準開關遮斷容量并檢查繼

電保護定值是否合適

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1256電自學院停

電管理系統包括計劃停

電管理和故障停

電管理

。

目的是加強對計劃停

電的管理

，迅速處理故障停

電，縮

短停

電時間，提高供電可靠性

，并為故障報修應答系統提供恢復供電的信息，以及實時

回答用戶對有關恢復供

電的咨詢，提高

為用戶服務的質量。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1257電自學院由于配電

網設備繁多、布線復雜、變動頻繁

，借助

G

IS系統，把

自動制圖／設備管理提供的準確的、最新

的

設備信息和空間

與SCADA提供的實時運行狀態信息有機地結合起來

，可

以有效地改進電

力分配和緊急情況下

的

調度以及用于

日常維護與

搶修服務

，提高調度

員與設備維護人員了解系統情況與處理故障的能力

。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1258(

1

）

設備管理：通過配調

中心的在線測量信息，

在G

IS的基礎上對電

力一次設備的在線監視、在線診斷

和評估

，并以可用性為

出發點，給出

了維護決策的優先

權。(

2

）投訴電話管理

：接受用戶的投訴電

話

，并將

適當的投訴電話標簽與

DMS網絡數據庫中的設備關聯，分析結果可顯示在地理圖上。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1259電自學院配電網快速模擬仿真是能對電

力

系統提供預測性分

析，它是通過現有

的電力

系統狀態和預想

任何突發事件

的影晌組合來對電

力

系統進行評估的

，對預測事故進行

仿真，為

智能配電網自愈控制提供基礎

。主要有短期負

荷預測

、狀態估計

、潮流計算

、應急分析、動態安

全分析、自愈控制

、聚合分析等功

能。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1260電自學院(

1

）

短期負荷預測

：根據電

力

負荷的發展變化規律，預計或判

斷其未來發展趨勢和狀況

。能夠提高電

力系

統運行的安全性和經濟性

，同時作為

應急分析

的輸入

。(

2

）

狀態估計

：它是利用實時量測系統的冗余度來

提高數據精度

，自動排除隨機干擾所引起的錯誤信息，

估計或預報系統各部分的實時運行狀態和參

數，為配電系統高級軟件提供

可靠的實時數據信息。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1261電自學院(

3）

潮流計算

：根據針對輻射形和

環形網絡平衡

（

單相）

或不平衡

（

三相

）

潮流算法

，對整個配電

網絡進行潮流分析

，作為

調度員應付突發事件的策略的依據。(

4

）

應急分析

：本質上是一個

“預測”

軟件

，利用

電力

系統模擬模型來模擬量

化電力

系統短期內可

能出現的

問題

，例如超載

、支路電壓破壞及穩

態

問題，并分析出每

一次斷電的影響及過載計算

。這使得工作人員有

充分的準

備，通過執行預先計劃的恢復方案來應對斷

電情況。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1262電自學院(

5

）

動態安全分析

：從智能配調中心獲取實

際的

電網參數和運行狀態

，快速得出的動態安全性評估和預

防控制措施

，并在允許的時間間隔

內對配

電網的運行方式進行仿真

，快速給出控制策略

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1263電自學院(

6

）

自愈控制

：是基于自愈理論的高級應用軟件，

綜合了以在線監測設備為

主要手段的預防控制

，以智能

電子設備為

系統事故中控制執行

設備的完整控制體系

。

通過系統正常運行

時對配電網的狀態估計、動態安全性

評估

、模擬仿真、繼

電保護定值校驗來對未來故

障進行

預測或正在發生的故障進行仿真，盡快提出故障隔離、恢復方案

，實現配電

網的自愈功能

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1264電自學院智能需求側管理通過融合

了高級量測體系、微網、

定制電力等技術

，實現收集并分析用戶用電數據、提供

開放式雙向通信

的系統，以方便用戶參與各種需求

晌應

項

目，達到減少用

戶的

電力

成本

，提高整體

電網的安全可靠性的目的。命

索汗

錢i久

譬電自學院2012”12幡

1265(

1

）

高級量測體系

：包括智能表計

、通信網絡、

量測數據管理系統、用戶網絡4個系統。借助該體系能

實現智能需求側管理，比如用電狀況收集

、需求側／電網雙向通信、實時電價晌應

、智能家電控制

、虛擬

電廠

和微網控制、防偷

電等任務。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1266電自學院(

2

）

微網技術

：是由分布式電源

、負荷以及其他

監控、保護裝置組成的小型發配電系統，其中還

可能包

括換流器

、儲能設備等

。既能并入大電

網運行，也能實

現孤島運行。利用微網技術可

以提高電

網的可靠性和電

能質量

，吸引用戶參與

需求側晌應

。(

3）

定制電力

：利用

電力

電子裝置等設備，根據

用戶的差異化需求提供個性化服務

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1267電自學院快速仿真與模擬技術的發展是為

了給電

網自愈提供

數學支撐和預測能力

，最終形成一個強大的軟件平

臺，

為操作人員在復雜

電網環境下，提供管理決策方面的支

持

。平臺設計的第一步是為

平臺提供協議規范和算法結

構，包括輸電

網快速仿真與模擬和配電

網快速仿真與模

擬

（

DFSM）

。其中DFSM包括配電

網運行優化

、預測分析、故障

的定位及恢復

、網絡重構、電壓和無功控制等一

系列的仿真與模擬工具，最終實現配電

網自愈。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1268電自學院一、FSM的功能與作用FSM相當于智能

電網的大腦

，分析和診斷系統運行

狀態

，以便為

電網的運行和決策控制提供支持

。它通過

利用實時監測數據來對電力

系統的行為仿真，自動優化

系統的運行和控制

，在動態

條件下自動預測電網的運行，在系統受到干擾或故障時能夠做出快速反應

，包括事

故預防

、控制

、恢復支持等

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1269電自學院FSM通過高級軟件平臺來實現

，它根據精確狀態估

計的結果，為

電力

系統運行人員提供

了一個最優決策工

具，使得系統運行人員更加安全、可靠

、高效地進行

電

網控制和優化

，以期達到改善電

網的穩定性、安全性、可靠性和運行效率的

目的。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1270電自學院FSM需要數據管理技術

、通信、網絡安全、可視化技術

的支

持，是在現有的EMS系統高級應用上發展而來

，包括

了現有

的

EMS高級應用的許多功能

，同時為了整個電

網的協調工作，還支

持許多新的功能：(

1

）

數據采集

與維護

（

分布式數據庫的維護、數據采集

與

獲取、數據儲存）

，運行條件監視

（

電壓安全極限、潮流極限

等）

和穩定裕度計算

，提供超實時預測仿真和動態安

全分析，

以期能夠

（

通過

自愈功能）

避免可

能對系統造成較大

影晌的預想事故的發生。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1271電自學院(

2

）

系統運行條件和方式的識別及告知（

系統拓撲結構、負荷水平

、控制設置或狀態

、運行裕度、預防

控制等），

系統運行質量分析

。(

3

）

應用集成各種智能報警處理裝置進行系統不

安全運行條件和狀態的識

別和報警，從運行和規劃

的觀

點對電

網進行

“what-if

”

分析

，并為運行人員推薦最優決策方案

。命

索汗

錢i久

譬2012”12幡

1272電自學院(

4

）

運行性能和可靠性監視

（

儀表監視

、狀態估

計、廣域潮流分析

、實時安全管理、預測

），

提供實時

的狀態估計

，供安全監視、評估與優化使用

。(

5

）

可靠性提高和效率增強

（

糾正和預防行為

、

發電的最優化

、潮流優化

、集成市場建模和優化

）

，提

供系統性能的連續優化

（

能量、需求功率

、效率

、可靠性、電能質量等