電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化匯報(bào)人：AA2024-01-20目錄電力系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)電環(huán)節(jié)自動(dòng)化輸電環(huán)節(jié)自動(dòng)化變電環(huán)節(jié)自動(dòng)化配電環(huán)節(jié)自動(dòng)化電力系統(tǒng)調(diào)度與控制自動(dòng)化電力系統(tǒng)概述01定義電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和電力用戶組成的整體，用于將一次能源轉(zhuǎn)換為電能并輸送給用戶。發(fā)電系統(tǒng)包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電等不同類型的發(fā)電廠，將一次能源轉(zhuǎn)換為電能。輸電系統(tǒng)由高壓和超高壓輸電線路及變電站組成，負(fù)責(zé)將電能從發(fā)電廠輸送到負(fù)荷中心。配電系統(tǒng)由中低壓配電線路和配電設(shè)備組成，將電能分配給最終用戶。定義與組成19世紀(jì)末期至20世紀(jì)初：電力系統(tǒng)的雛形形成，直流和交流輸電技術(shù)得到初步應(yīng)用。20世紀(jì)中期：隨著大型水電站和火電站的建設(shè)，電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，互聯(lián)電網(wǎng)逐漸形成。20世紀(jì)末至21世紀(jì)初：智能電網(wǎng)、可再生能源并網(wǎng)等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，電力系統(tǒng)向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。現(xiàn)狀：目前，全球電力系統(tǒng)已經(jīng)形成了多個(gè)大型互聯(lián)電網(wǎng)，覆蓋了廣泛的地區(qū)。同時(shí)，隨著可再生能源的大規(guī)模開發(fā)和利用，以及電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)正面臨著前所未有的變革和挑戰(zhàn)。發(fā)展歷程及現(xiàn)狀綠色化大力發(fā)展可再生能源，提高清潔能源在電力結(jié)構(gòu)中的比重，降低碳排放。智能化利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、優(yōu)化調(diào)度和自動(dòng)控制。未來(lái)趨勢(shì)與挑戰(zhàn)互聯(lián)化：加強(qiáng)跨國(guó)、跨地區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)，提高電力資源的優(yōu)化配置能力和供電可靠性。未來(lái)趨勢(shì)與挑戰(zhàn)01能源轉(zhuǎn)型如何在保障能源安全的前提下，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)化石能源向清潔能源的轉(zhuǎn)型。02電網(wǎng)安全隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜性的增加，如何確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行成為一大挑戰(zhàn)。03技術(shù)創(chuàng)新如何持續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的新需求和新趨勢(shì)。未來(lái)趨勢(shì)與挑戰(zhàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)02通過采用先進(jìn)的控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及電力電子技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、控制和管理，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性和安全性。主要包括閉環(huán)控制、開環(huán)控制和復(fù)合控制等。其中，閉環(huán)控制通過反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)輸出的自動(dòng)調(diào)節(jié)；開環(huán)控制則根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制；復(fù)合控制結(jié)合了閉環(huán)和開環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的綜合控制。自動(dòng)化技術(shù)的核心思想自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式自動(dòng)化技術(shù)原理包括自動(dòng)裝置、自動(dòng)保護(hù)裝置、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置等。這些設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、保護(hù)和控制，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。如自動(dòng)重合閘裝置、自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置等。這些裝置能夠在系統(tǒng)故障或異常情況下，自動(dòng)采取相應(yīng)的措施，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。自動(dòng)化設(shè)備自動(dòng)化裝置常用自動(dòng)化設(shè)備與裝置發(fā)電自動(dòng)化在發(fā)電廠中，自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)啟停、負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能，提高發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。輸電自動(dòng)化在輸電線路上，自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)線路的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、故障定位和隔離等功能，提高輸電線路的運(yùn)行安全性和可靠性。變電自動(dòng)化在變電站中，自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、保護(hù)和控制等功能，提高變電站的運(yùn)行效率和安全性。配電自動(dòng)化在配電網(wǎng)中，自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的自動(dòng)分配、故障自動(dòng)隔離和恢復(fù)供電等功能，提高配電網(wǎng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性。自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)電環(huán)節(jié)自動(dòng)化03燃料自動(dòng)化01實(shí)現(xiàn)燃料的自動(dòng)供給、計(jì)量和調(diào)節(jié)，保證燃燒過程的穩(wěn)定和高效。02鍋爐自動(dòng)化通過自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)鍋爐的水位、壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)，確保鍋爐安全運(yùn)行。03汽輪機(jī)自動(dòng)化對(duì)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率、振動(dòng)等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制，提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率和可靠性。火力發(fā)電自動(dòng)化根據(jù)水庫(kù)的水位、流量等參數(shù)，自動(dòng)制定水庫(kù)調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化水輪機(jī)調(diào)節(jié)自動(dòng)化發(fā)電控制自動(dòng)化對(duì)水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度、轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證水輪機(jī)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)并網(wǎng)、負(fù)荷分配和功率調(diào)節(jié)，提高水力發(fā)電的效率和穩(wěn)定性。030201水力發(fā)電自動(dòng)化太陽(yáng)能發(fā)電自動(dòng)化根據(jù)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和溫度變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板的傾斜角度和跟蹤方式，提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率。生物質(zhì)能發(fā)電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃料的自動(dòng)供給、燃燒控制和廢氣處理，降低生物質(zhì)能發(fā)電的環(huán)境污染。風(fēng)能發(fā)電自動(dòng)化通過自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的啟動(dòng)、停機(jī)、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的最大化利用。新能源發(fā)電自動(dòng)化輸電環(huán)節(jié)自動(dòng)化0403高級(jí)分析技術(shù)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等分析技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和預(yù)測(cè)，為電網(wǎng)運(yùn)行和管理提供決策支持。01先進(jìn)的測(cè)量和傳感技術(shù)通過高精度測(cè)量和傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集。02高速通信技術(shù)采用高速、可靠的通信技術(shù)，確保電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確傳輸。智能電網(wǎng)技術(shù)通過在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路的電氣參數(shù)、機(jī)械狀態(tài)和環(huán)境因素等，為故障診斷提供依據(jù)。線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)運(yùn)用先進(jìn)的故障診斷算法，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)并識(shí)別故障類型。故障診斷算法根據(jù)故障診斷結(jié)果，提供預(yù)警信息和決策支持，指導(dǎo)運(yùn)維人員及時(shí)采取相應(yīng)措施。預(yù)警與決策支持輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷柔性交流輸電技術(shù)（FACTS）通過采用電力電子裝置和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電線路參數(shù)的靈活控制，提高線路的傳輸能力和穩(wěn)定性。柔性直流輸電技術(shù)（VSC-HVDC）采用基于電壓源換流器的直流輸電技術(shù)，具有無(wú)換相失敗、可獨(dú)立控制有功和無(wú)功功率等優(yōu)點(diǎn)，適用于遠(yuǎn)距離、大容量輸電和新能源并網(wǎng)等場(chǎng)景。統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）一種功能強(qiáng)大的FACTS裝置，通過控制線路的電壓幅值、相角和頻率等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路潮流的靈活控制，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。柔性輸電技術(shù)變電環(huán)節(jié)自動(dòng)化05

變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)各種設(shè)備進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、報(bào)警、記錄等功能。自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)采用微機(jī)保護(hù)技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的故障檢測(cè)和隔離，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過預(yù)設(shè)的控制策略，對(duì)變電站內(nèi)的開關(guān)設(shè)備、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備等進(jìn)行自動(dòng)控制，優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式，提高供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。123采用數(shù)字化技術(shù)對(duì)變電站內(nèi)各種設(shè)備的信息進(jìn)行采集、傳輸和處理，提高信息的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。設(shè)備信息數(shù)字化通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和集成技術(shù)，減小智能變電站的占地面積和空間體積，降低建設(shè)成本和維護(hù)難度。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊化運(yùn)用人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)智能變電站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制和優(yōu)化運(yùn)行。運(yùn)行控制智能化智能變電站技術(shù)通過傳感器、信號(hào)處理等技術(shù)手段，對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，獲取反映設(shè)備健康狀況的特征參數(shù)。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)基于專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法，對(duì)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備的故障診斷和預(yù)警。故障診斷方法利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)，構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)變電站的集中監(jiān)控和故障診斷，提高運(yùn)維效率和管理水平。遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷系統(tǒng)變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷配電環(huán)節(jié)自動(dòng)化06饋線自動(dòng)化技術(shù)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制饋線開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障定位、隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。配電自動(dòng)化技術(shù)通過集成保護(hù)、控制、測(cè)量和通信等功能，提高配電網(wǎng)的供電可靠性和運(yùn)行效率。配電網(wǎng)故障自愈技術(shù)利用先進(jìn)的傳感器、通信和計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障的快速定位和自動(dòng)恢復(fù)。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)分布式電源并網(wǎng)技術(shù)01研究分布式電源接入配電網(wǎng)的電壓等級(jí)、接入方式、控制策略等，確保分布式電源的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。微電網(wǎng)技術(shù)02通過集成分布式電源、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷和控制系統(tǒng)等，構(gòu)建能夠獨(dú)立運(yùn)行或與主網(wǎng)互聯(lián)的微電網(wǎng)系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性。分布式電源與微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)03研究分布式電源與微電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)控制策略，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行和能量管理。分布式電源接入與微電網(wǎng)技術(shù)需求響應(yīng)技術(shù)通過制定合理的電價(jià)機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制，引導(dǎo)用戶在電力系統(tǒng)高峰時(shí)段減少用電負(fù)荷，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。智能用電技術(shù)利用先進(jìn)的通信和計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能化管理，提高用電效率。電力市場(chǎng)與用戶參與建立電力市場(chǎng)機(jī)制，鼓勵(lì)用戶參與電力交易和需求側(cè)管理，促進(jìn)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。需求側(cè)管理與用戶參與電力系統(tǒng)調(diào)度與控制自動(dòng)化07調(diào)度中心自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)與功能系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)度中心自動(dòng)化系統(tǒng)通常采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制、調(diào)度員培訓(xùn)模擬等功能模塊。自動(dòng)發(fā)電控制根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷需求和機(jī)組運(yùn)行狀況，自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)組的出力，維持電網(wǎng)頻率和電壓穩(wěn)定。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，包括電壓、電流、功率等參數(shù)的采集和處理，以及設(shè)備狀態(tài)、故障信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制在滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，通過優(yōu)化算法對(duì)機(jī)組組合和負(fù)荷分配進(jìn)行決策，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)能減排。基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，構(gòu)建電力調(diào)度決策支持系統(tǒng)，為調(diào)度員提供全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析和決策支持。調(diào)度決策支持系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的智能感知、預(yù)測(cè)和決策，提高調(diào)度自動(dòng)化水平。人工智能技術(shù)應(yīng)用利用自然語(yǔ)言處理等技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)故障信息進(jìn)行智能分析和分類，提供針對(duì)性的告警提示和處理建議。智能告警處理調(diào)度決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)應(yīng)用區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)及多能互補(bǔ)優(yōu)