调度自动化系统基础
第4章电网调度自动化
3、电力系统调度自动化的特点： “统一调度，分层管理”
统一调度，其内容一般是指：
１、由电网调度机构统一组织全网调度计划（或称电网 运行方式）的编制和执行。
其中包括： 统一平衡和实施全网发电、供电调度计划； 统一平衡和安排全网主要发电、供电设备的检修进度； 统一安排全网的主结线方式； 统一布置和落实全网安全稳定措施等。
甚至发生电压崩溃现象。这时，电力系统中大量电动机停止转动， 大量发电机甩掉负荷，导致电力系统解列，甚至使电力系统的一部 分或全部瓦解。
（3）线路和变压器过负荷。 在紧急状态下，线路过负荷，如不采取相应技术措施，会
连锁反应，出现新的故障，导致电力系统运行进一步恶化。
（4）出现稳定问题。 在紧急状态下，如不及时采取相应的控制措施或措施
第二道防线是指正常运行方式下的电力系统受到较严重 的故障扰动后，继电保护装置正确动作后，由切除发电机和 切除负荷等稳定控制措施构成第二道防线，保持电力系统稳 定运行。
第三道防线是指电力系统的稳定破坏后，由防止事故扩大 的稳定控制措施构成第三道防线，采取解列电网等措施防 止系统全部崩溃，保证部分重要用户供电，避免长时间、
在紧急状态下，如不能及时消除故障，电力系统可能失去稳定。 为了不使事故扩大并保证对重要用户的供电，自动解列装置动作，
将一个并联运行的电力系统解列成几部分。 特点：解列后的各子系统中等式与不等式约束条件均不成立。
PGi PLj PLSk 0
QGi QLj QLSk 0
能够承担各种预计的扰动(如一条输电线路或一台发 电机断开等) ，而不产生任危险何有害的后果(如设备过 载等)。
2.警戒状态
简述电力系统调度自动化系统的组成。
电力系统调度自动化系统是指用于对电网进行实时监视、运行控制和故障处理的一套系统。
它主要由以下几部分组成：1. 电网数据采集系统电网数据采集系统是整个调度自动化系统的底层基础，它负责采集和传输电网的各类数据。
这些数据包括电网的电压、电流、功率、频率等实时状态信息，以及设备的运行参数、故障信息等。
数据采集系统通常由远程终端单元（RTU）和传输网络组成，RTU负责在现场对数据进行采集和处理，而传输网络则负责将采集到的数据传输到上级系统中进行处理。
2. 调度自动化主站系统调度自动化主站系统是电力系统调度自动化系统的核心部分，它负责对采集到的实时数据进行监视、分析和决策。
主站系统通常由计算机、数据库、通信设备等组成，它可以对整个电网的运行状态进行实时监视，并可以根据需要进行相应的控制操作。
主站系统还可以通过与其他辅助系统的接口，进行故障处理、预测分析、计划调度等工作。
3. 运行控制与保护系统运行控制与保护系统是调度自动化系统的另一个重要组成部分，它主要负责对电网的运行状态进行实时控制和保护。
运行控制系统可以根据电网的实时数据，进行自动化的设备控制操作，调整电网的运行状态，保证电网的安全稳定运行。
保护系统负责在电网发生故障时，对故障进行快速的检测和隔离，保证电网的安全运行。
4. 调度自动化辅助系统除了上述几个主要组成部分外，调度自动化系统还包括一些辅助系统，用于实现一些特定的功能。
这些辅助系统包括电网模拟仿真系统、故障录波分析系统、远程通信系统等。
这些系统可以为电力系统的调度运行提供支持，提高系统运行效率和可靠性。
电力系统调度自动化系统是一个复杂的系统工程，它包括了多个不同的组成部分，这些部分相互协作，共同完成对电力系统的实时监视、运行控制和故障处理等工作。
这些系统的良好运行，对于保障电力系统的安全运行和提高电网运行效率具有重要意义。
电力系统调度自动化系统的组成是电力系统运行中不可或缺的重要部分，我们继续深入了解这些组成部分，以及它们如何共同发挥作用，保障电力系统的安全、稳定运行。
电力系统调度自动化
电力系统调度自动化电力系统调度自动化是指利用先进的信息技术手段和自动化设备，对电力系统进行实时监测、运行控制和优化调度的过程。
通过电力系统调度自动化，可以提高电力系统的运行效率，减少能源浪费，保障电力系统的安全稳定运行。
一、电力系统调度自动化的基本原理和流程电力系统调度自动化的基本原理是通过采集电力系统的实时数据，进行数据处理和分析，然后根据系统运行状态和需求，自动进行控制和调度。
其基本流程如下：1. 数据采集：通过安装在电力系统各个关键节点的传感器和监测设备，实时采集电力系统的各项参数数据，如电压、电流、频率、功率等。
2. 数据处理和分析：将采集到的数据传输到调度中心，经过处理和分析，得到电力系统的运行状态和负荷需求等信息。
3. 控制和调度：根据系统运行状态和需求，自动进行控制和调度，包括发机电组的启停控制、负荷的调节、输电路线的开关控制等。
4. 运行监测：对电力系统的运行状态进行实时监测，及时发现和处理异常情况，保障系统的安全稳定运行。
5. 优化调度：基于电力系统的实时数据和需求，进行优化调度，提高系统的运行效率和经济性。
二、电力系统调度自动化的主要功能和应用电力系统调度自动化具有以下主要功能和应用：1. 实时监测和运行控制：通过实时采集和处理电力系统的数据，对系统的运行状态进行实时监测和控制，及时发现和处理异常情况，保障系统的安全稳定运行。
2. 负荷预测和调节：通过对历史数据和实时数据的分析，预测未来的负荷需求，对发机电组进行启停控制和负荷的调节，保持系统的供需平衡。
3. 输电路线的开关控制：根据系统的负荷需求和故障情况，自动进行输电路线的开关控制，保障系统的供电可靠性。
4. 发机电组的优化调度：根据电力市场的需求和电力系统的运行状态，对发机电组进行优化调度，提高发电效率和经济性。
5. 能源管理和节能减排：通过对电力系统的监测和控制，实现对能源的有效管理和优化利用，减少能源浪费，降低排放量，实现可持续发展。
电力系统调度自动化
对调度自动化的认识及其基本框架的设计一、调度自动化系统的作用：随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展,综合自动化技术也得到迅速发展;近几年来,综合自动化已成为热门话题,引起了电力工业各部门的注意和重视,并成为当前我国电力工业推行技术进步的重点之一;之所以如此,是因为：1、随着我国电力工业和电力系统的发展,对变电站的安全、经济运行要求越来越高,实现变电站综合自动化,可提高电网的安全、经济运行水平,减少基建投资,并为推广变电站无人值班提供了手段；2、随着电网复杂程度的增加,各级调度中心要求更多的信息,以便及时掌握电网及变电站的运行情况；3、为提高变电站的可控性,要求采用更多的远方集中控制、集中操作和反事故措施等；4、利用现代计算机技术、通讯技术等,提供先进的技术装备,可改变传统的二次设备模式,实现信息共享,简化系统,减少电缆,减少占地面积；5、对变电站进行全面的技术改造;变电站综合自动化系统完全可以满足以上要求,因此,近几年得到了迅速的发展;那么,电网调度自动化系统与综合自动化系统的关系是什么呢综合自动化是相对于整个变电站的二次设备来说的,包括各种微机继电保护装置、自动重合闸装置、低频自动减负荷装置、备用电源自投装置、以及远动装置等,它们利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化系统,它集保护、测量、控制、调节、通信、调度于一体;相对而言,电网调度自动化是综合自动化的一部分,它只包括远动装置和调度主站系统,是用来监控整个电网运行状态的;为使调度人员统观全局,运筹全网,有效地指挥电网安全、稳定和经济运行,实现电网调度自动化已成为调度现代电网的重要手段,其作用主要有以下三个方面：1、对电网安全运行状态实现监控电网正常运行时,通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷与出力；主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标,使之符合规定,保证电能质量和用户计划用电、用水和用汽的要求;2、对电网运行实现经济调度在对电网实现安全监控的基础上,通过调度自动化的手段实现电网的经济调度,以达到降低损耗、节省能源,多发电、多供电的目的;3、对电网运行实现安全分析和事故处理导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂,且过程十分迅速,如不能及时预测、判断或处理不当,不但可能危及人身和设备安全,甚至会使电网瓦解崩溃,造成大面积停电,给国民经济带来严重损失;为此,必须增强调度自动化手段,实现电网运行的安全分析,提供事故处理对策和相应的监控手段,防止事故发生以便及时处理事故,避免或减少事故造成的重大损失;二、调度自动化的基本内容：现代电网调度自动化所设计的内容范围很广,其基本内容如下：1、运行监视调度中心为了掌握电网正常运行工况、异常及事故状态,为了安全、经济调度和控制提供依据,必须对电网实现以保证安全运行为中心的运行监视,所以称为安全监视;按部颁有关法规、规程的要求和调度的需求,主要内容为：网调、省调要监视电网的频率、电压、潮流、发电与负荷容量、电量、水情河水位等参数；监视断路器、隔离开关、带负荷调压变压器调压分接头以及发电机组等设备的自动调节装置的工作位置状态,主要保护河岸全自动装置的动作状态等信息;地、县调和集控站运行监视的内容相对少一些,但对于大型的地调,所需的信息量仍然较多;运行监视的内容通过屏幕显示、动态调度模拟屏、打印、拷贝、记录及绘图等多种手段完成;2、经济调度电网经济调度的任务是在满足运行安全和供电质量要求的条件下,尽可能提高电网运行的经济性,合理地利用现有能源和设备,以最少的燃料消耗或费用、成本,保证安全发供电;因此,网调和省调要在按规定保证电网的频率和电压质量的前提下,使发电煤耗、水耗及网损最小,即发电成本最低,同时又能保证一定的备用容量,因而网调和省调要进行负荷预测,实现经济负荷与最佳负荷分配,制定发电机华语负荷曲线提供依据；实现水库经济调度与最优潮流分配,为在最佳水能水量综合利用的条件下,使水耗与网损最小;对于地调,则以实现负荷管理及其经济分配为基本内容,还要定时进行电压水平和无功功率分配的优化运算,用以提高电压质量、降低网损,在尖峰负荷时要平衡馈线负荷以降低线损,在有条件的地区电网内,还要实现降压变压器的经济运行,以实现小型梯级水电厂的经济运行等内容;经济调度的各种内容,需要同运行监视、自动控制、安全分析密切结合才能付诸实施;3、安全分析进行安全分析是对电网在正常和异常运行的状态进行分析及对事故发生前的状态预测和事故发生后的状态分析,是保证电网安全稳定运行的重要内容;当电网发生事故后,在实现事故顺序记录、事故追忆等功能的基础上,通过分析,跟踪事故的发展、参数的变化,保护和自动装置及断路器的动作情况,从而提出事故处理的对策,以达到缩短事故处理时间,防止事故扩大的目的;在地区电网发生事故时,还可以通过对配电网的故障分析和实现在线预操作,及时处理事故,改善地区电网的安全运行水平;此外,通过调度员的培训模拟,进行事故预想与事故演习,有效地提高调度人员运用调度自动化系统处理事故的临战能力;4、自动控制电网调度自动控制是在运行监视的基础上,对电网的安全与经济运行实施调节或控制;控制信号自上而下发送给厂、所或下级调度;这类控制范围很广,但主要是对断路器及其它发送发变电设备,例如,发电机、调相机、带负荷调压变压器、电力补偿设备等,通过调度人员实现遥控、遥调或自动实现相应的闭环控制或调节;上述电网调度自动化基本内容是紧密相关的,不论哪一级调度中心都必须以实现电网的全面运行监视为前提,根据各自的特点和需要,积极充实完善,以达到实现电网调度自动化的目的;三、电网调度自动化的基本功能：1、数据采集与安全监控SCADA它主要包括：通过远动系统实现数据采集；通过计算机系统实现数据处理与存储；通过人机联系系统中的屏幕显示CRT与动态调度模拟屏,对电网的运行工况实现在线监视,并具有打印制表、越限报警、模拟量记录、事件顺序记录、事故追忆、画面拷贝、系统自检及远动通道质量监测功能;在实现监视的基础上,通过计算机、远动与人机联系系统,对断路器、发电机组与调相机组、带负荷调压变压器、补偿设施等实现遥控与遥调,以及发送时钟等指令;2、自动发电控制AGC和经济调度控制EDC它们是对电网安全经济运行实现闭环控制的重要功能;在对电网频率调整的同时,实现经济调度控制,直接控制到各调频电厂,并计入线损修正,实现对互联电网联络线净功率频率偏移控制；对于非调频厂,则按日负荷曲线运行；对于有条件的电厂还应实现自动电压和无功功率控制AVC;3、安全分析与对策SA在实现网络结构分析和状态估计的条件下进行的实时潮流计算和安全状态分析;四、电网调度自动化系统的基本组成电网调度自动化系统由调度主站调度中心、厂站端、通信三大部分组成,但按其功能可分为：1、数据与信息的采集系统：前置机、远动终端、调制解调器、变送器;2、数据与信息的处理系统：主控计算机、外存储器、输入输出设备、计算机信道接口;3、数据与信息的传输系统：主站与厂站通信：有线、载波、光纤、短波、微波及卫星地面站;主站与主站通信：有线、光纤、微波及卫星地面站;4、人机联系系统：彩色屏幕显示器、打印机、拷贝机、记录仪表、绘图机、调度模拟屏、调度台;5、监控对象的相关系统：发电机组的成组自动操作与功率自动调节装置、机炉协调控制器、带负荷调压变压器分接头、电压与电流互感器、断路器的控制与信号回路、继电保护与按全自动装置的出口信号回路;6、不停电电源系统：交—直流整流器、直—交流逆变器、配套的直流蓄电池组;7、安全环保系统：防雷与接地、防火与灭火、防电磁干扰与防静电干扰、防噪声与防震、空调与净化、防盗与防鼠;五、调度自动化系统结构及组成：1. 主/备前置通讯机通讯前置机负责数据采集、规约解释、数据处理以及接收并处理系统的控制命令;2. 主/备服务器服务器存放整个系统的实时数据、历史数据及应用数据,为主/备前置通讯机、调度员工作站、后台工作站提供数据库服务,充当应用服务器;服务器另外对各工作站的工作状态进行监控,管理计算机网络设备和SCADA系统终端设备如打印机、显示器、投影仪等,监控系统的任务进程,提供事件/事故报警,监视网络通讯等;3. WEB浏览服务器本系统中配置WEB服务器提供WEB主页实时画面公布;这种方式使得网上的工作站无需任何专用程序支持,使用Windows内置的IE浏览器即可浏览实时数据;4. 系统时钟同步GPS接收全球定位系统GPS的时间作为系统的标准时间和系统频率,完成系统的时钟统一;网络系统内时钟同步：GPS时钟通过主备数采机接入SCADA系统;系统以数采机时钟为标准时钟,采用系统提供的校时功能完成网络各节点间的时钟同步;数采机支持识别GPS 时钟故障,防止误接收,并能产生报警;与RTU时钟同步：通过数采机与RTU通讯的方式校时,完成主站系统与RTU时钟同步;5. Nport通讯服务器Nport Server又称多串口网络通讯服务器,支持TCP/IP协议,可直接挂接在网络上,相当于网络组中的一员,便于主/备前置机的切换;它完全替代了以往的通道控制板和串行通道板;并且,该设备支持多种编程语言,操作及其简便;基本框架(1)网络形式多种多样,如EtherNet、FDDI 或ATM 等都可使用; 2单网、双网、低速网、高速网可以任意方式进行组合;系统支持灵活的网络配置,可以是单低速网、单高速网,可以是低速和高速双网混用,也可以是双高速网; 3采取网络冗余热备份;系统正常运行时,两个网络上都传输有用数据,并且两个网络上的数据流量保持动态平衡;当一个网络工作不正常时,系统将自动地通过另一网络传输所有数据;当故障网络恢复正常时,双网络将自动恢复到流量的动态平衡状态;从严格意义上来说,此系统的网络切换实际上是网络传输功能的弹性伸缩,网络本身对系统是透明的,双网络并无主、备之分; 4支持标准的网络接口,可以方便地与其它系统如MIS 等进行互联; 5易于与上级或下级调度组成广域网,进行网络数据交换,支持远程调试;在数据库连接技术方面,SCADA 系统也采取相关措施,主要体现在如下四个方面： 1支持组态地将系统实时数据库按用户指定的周期或事件产生触发刷新用户指定的外部实时数据库; 2支持直接读写指定数据库记录的字段数据,并具备将该数据与该系统组态定义的变量对应连接的能力,这使得该系统可以通过数据库与其它任何支持数据访问的应用程序实时交换信息; 3通过标准SQL 语句完成外部数据库的一般维护操作,如建表、删除表、插入、修改和删除记录; 4通过后台 API 的方式,将电力自动化系统中的常用的数据库查询工作打包,用户无需编写有关SQL 语句,只要简单地提供符合常规应用习惯的参数即可完成复杂的历史数据库查询和浏览工作;4. 系统性能指标提升措施 1系统采取冗余容错结构：双网络、双服务器、双前置机及双通道的冗余容错模型系统实现双网络容错是真正的热备用,双网络正常运行时,主、备网络同时都传送有用系统数据,双网络上的数据流量保持动态的平衡; 系统采取双服务器方式,当系统配置了主备服务器后,每个客户端同时与两个服务器连接,并向两个服务器发送信息,服务器控制程序自动检测客户端与服务器的连接模式,以确保唯一的数据转发,或将有关信息转发到感兴趣的客户端;同时客户端也自动检测服务器的状态; 系统采取双前置机方式：①基于485 总线方式的双机切换；②基于NportServer 的双机切换；③用户自定义方式的双机切换; 系统采取双通道方式：①系统采取以通道的方式与RTU 等采集设备进行连接;②系统支持自动主备通道切换,不支持手动切换,并且是采用冷备用原理;当主通道在传输数据时,备用通道不采集数据;当系统检测到主通道连接出现故障或者误码率过高,则自动启动备用通道采集数据,并将停止主通道的采集,此时主通道的地位转变为备用通道,原备用通道变为主通道不能重新接管数据的采集工作,除非当前的主通道出现故障; 2系统采取的网络通讯结构①采用点对点通讯模型主动传输系统改变的实时数据;网络环境下,实时数据库数据项的改变有以下三种可能：从通道采集数据改变实时数据库；运行后台语言实时数据库；从网络其它节点传递来改变实时数据库; ②采用客户/服务器查询方式,在网络中传递历史数据和进行实时数据库状态恢复; 系统对历史数据采用客户/服务器方式,在实际应用中,如对SOE 的查询、对历史曲线的查询等操作中,一般是用户提交查询条件,由系统将有关查询条件变为连接的历史数据库能够接受的标准或非标准SQL 语句,提交给数据库服务器,从历史数据库中查询得到满足有关条件的查询结果集,数据库服务器将该结果集通过网络传递给查询的计算机,计算机运行系统根据接收到的查询结果,将它转变为用户容易理解的方式,如曲线、报表等显示出来; 系统利用网络协议实现方便的容错系统模型,在该模型中,运行系统采用总线方式或通过专门的切换装置与连接的RTU 或其它智能数据采集设备连接,当主系统出现故障或通道出现故障时,备用系统将自动或手动获得控制权,保证系统正常运行;如下图所示： 3实现网络构架的有效扩充①架设远程工作站正常情况下所有计算机都是通过各自所配置的10—100M 网卡连至集线器上,传输媒质选择的是8 芯双绞线,这样的组网如果在两座比较分散的建筑物之间线距 1.5km 以上,则信号的抗干扰能力、准确度、保密能力都会大为下降,对准确度、实时性要求较高的工作站来讲,也就是说必须架设能满足的远程工作站,以解决距离服务器较远部门和系统的连网问题; ②架设移动工作站移动工作站的性质和远程工作有相似之处,而且有可移动性,其架设更有必要性;系统的原始数据、通道及远端接口都进行定期测试,传统的测试方法是部分人员在现场测量数据、计算结果,后台人员电话核对显示值和测试值,这样在准确性、及时性方面会受到很大影响,如果携带移动工作站至现场,在测试时由移动站向后台服务器请求数据与所测数据核对,准确度可得到较好的保障,其灵活性、实时性也非人眼可比;从移动站直接观测后台数据的同时,可以通过RTU 的RS—232 接口观察输出数据,并能直接进行遥控、遥测实验; 管理人员外出时,如果携带移动工作站,只要拨号和中心站连接,就可以方便的查看电网信息,了解系统情况; ③实现远程维护在传统情况下,当客户的软硬件系统出现故障时,通常需要厂家技术人员到现场维护,这种维护方式实时性差、效率低,还会造成用户停机过长,可能造成很大损失;计算机远程维护系统通过传输媒质和中心站连接,技术人员从自己的维护工作站对自动化系统的故障点进行分析判断,实现异地在线调试、修改和升级；同时还能进行目录查看、文件图像传输、实时语言对话;电力系统调度自动化大作业电子信息学院电气01班马芳芳。
数据采集和监控(SCADA)系统
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系统即数据采集和监控系统，它是电网调度自动化系统的基础和核心，负责采集和处理电力系统运行中的各种实时和非实时数据，是电网调度中心各种应用软件主要的数据来源。
SCADA 系统包括实时数据采集、数据通信、SCADA 系统支撑平台、前置子系统、后台子系统等。
数据采集包括反映物理过程特征的数据的产生，数据发送、接收和数据处理；监视控制不仅包括对物理过程的直接控制，还包括管理性控制，只下发调控指令，由厂站端或者下级调度人工调控。
通常数据采集装置和控制装置安放在厂站端，与主站端监控系统并不在一起，所以要实现数据采集和直接控制功能需要双向数据通信，普通认为数据采集是信号上行的通信，而直接控制是信号下行的通信。
一个 SCADA 系统通常由一个主站和多个子站(远方终端装置 RTU 或者变电站综合自动化系统) 组成。
主站通常在调度控制中心 (主站端) ，子站安装在变电站或者发电厂(厂站端) ，主站通过远动通道或者广域网实现与子站的通信，完成数据采集和监视控制。
国分为五级调度，主站除接收子站信息，还以数据通信方式接受从下级调度控制中心主站转发来的信息，又向上级调度控制中心主站转发本站的信息。
厂站端是 SCADA 系统的实时数据源，又是进行控制的目的地。
SCADA 所采集的数据包括摹拟量测量 (又称为“遥测”)，状态测点 (又称为“遥信”) 和脉冲累加量 (又称为“遥脉”)。
SCADA 系统的主站分为前置子系统和后台子系统，二者通过局域网相联相互进行通信。
前置子系统主要完成与厂站端及其它调度控制中心的通信，并将获得的数据发送给后台子系统。
后台子系统进行数据处理。
SCADA 把这些最近扫描的已经处理的反映被监视系统状态的数据存储在数据库中。
画面联结数据库，于是画面就直观地给出该系统状态的正确景象。
SCADA 为每一个量测量赋予一个状态和记录数值的变化趋势，当设备处于不正常状态或者运行限值已被超过时通知调度员。
调度自动化系统基础知识资料
WAMS服务器 容灾 交换机
数据 通信 服务器 服务器 注: 非本工程
SCADA服务器
容灾子系统
加密认证
终端服务器主/备
WEB 服务器
路由器
128路数据采集装置
MMI工作站
数据采集子系统
国电南瑞科技股份有限公司
（4）分层控制的自动化系统结构灵活，可适应电力 系统的变更或扩大的需要。
调度自动化系统基础知识
1、电网运行状态
小结
2、电力系统的运行控制目标
3、电力系统调度的分层控制
GYZD00101001
调度自动化系统基础知识
GYZD00101001
二、电力调度自动化系统的概念和作用
1、调度自动化的发展过程
从数据采集的监视控制系统向能量管理系统的发展
GYZD00101001
4、电力调度自动化系统的基本功能
➢ 调度中心采集到的电网信息必须经过应用软件的处理，才能最终 以各种方式服务于调度生产。在应用软件的支持下，调度员才能 监视到电网的运行状况，才能迅速有效地分析电网运行的安全与 经济水平，才能迅速完成事故情况下的判断、决策，才能对远方 厂、站实施有效的遥控和遥调。这正是SCADA系统的作用。调 度运行中已经使用的应用软件基本功能为：
EMS的出现，为20世纪70年代末开发的独立的调度员培训 仿真器集成到EMS中提供了条件；
调度自动化系统的构成从集中式到分布式的发展
调度自动化系统基础知识
➢调度自动化系统的发展
GYZD00101001
✓基本的监视功能（遥测、遥信）
使调度员具备了“千里眼”，知道现场的情况
✓加上遥控与遥调，构成完整的SCADA功能
（2）人机联系设备
➢分为通用和专用两种： ➢调度自动化主站系统中的人机联系设备就是为了实现人机对话而设立 的，是调度自动化中操作人员和计算机之间交换信息的输入和输出设备。
调度自动化系统基础知识课件
调度自动化系统的安全与可
04
靠性
调度自动化系统的安全防护
01
02
03
物理安全防护
确保调度自动化系统的硬 件设备和网络设施免受未 经授权的访问和破坏。
网络安全防护
通过防火墙、入侵检测系 统等手段，防止恶意攻击 和网络入侵。
数据安全防护
采用加密技术、数据备份 和恢复机制，保护数据的 安全性和完整性。
02
网络技术
现代调度自动化系统通常基于计算机网络技术， 实现数据的共享和远程访问。
实时数据处理技术
数据采集
调度自动化系统需要具备实时数据采集能力，从 各种传感器和设备中获取数据。
数据处理
对采集到的实时数据进行处理，包括数据清洗、 转换和聚合等操作，以满足调度决策的需求。
人工智能与机器学习在调度自动化中的应用
时性和可靠性。
效果评估
03
升级后系统运行稳定，提高了电网公司的调度效率和供电质量
。
国际先进的调度自动化系统介绍
01
典型案例
介绍国际上先进的调度自动化系 统，如美国的PJM和欧洲的 ENTSO-E。
技术特点
02
03
发展趋势
分析这些系统的数据采集与处理 、自动控制和决策支持等技术特 点。
探讨调度自动化系统未来的发展 趋势，如云计算、大数据和人工 智能技术的应用。
预测模型
利用人工智能和机器学习技术，构建 预测模型，对未来的能源需求、设备 运行状态等进行预测。
优Hale Waihona Puke 算法通过人工智能和机器学习算法，优化 调度决策，提高能源利用效率和系统 运行稳定性。
大数据处理与分析技术
数据存储
调度自动化系统需要处理大量数据，因此需要具备高效 的数据存储和管理技术。
调度自动化概述
调度自动化概述调度自动化是电力系统管理的重要组成部分，是保证电力系统安全、经济、稳定运行的关键。
随着电力系统的不断发展，调度自动化技术也在不断进步，从最初的简单控制和监视，到现在的全面监测和控制，使得电力系统的调度越来越精细和可靠。
调度自动化的基本原理是将电力系统的实际运行情况通过各种传感器、执行器等设备转化为可以识别的数据信号，再通过通信网络将这些数据信号传输到调度中心，由调度中心对接收到的数据进行分析、处理和判断，根据判断结果对电力系统进行相应的调整和控制。
调度自动化的主要功能包括：监测和控制电力系统的运行状态；对电力系统的各种设备和机组进行调度和控制；对电力系统的安全性和稳定性进行监测和预警；对电力系统的经济运行进行优化和控制等。
随着技术的发展，调度自动化系统已经越来越智能化、大数据、云计算等技术的应用，使得调度自动化系统能够更好地对电力系统进行监测和控制，提高了电力系统的安全性和稳定性。
这些技术的应用也使得调度自动化系统能够更好地对电力系统的经济运行进行优化和控制，提高了电力系统的经济性。
调度自动化是电力系统管理的重要组成部分，是保证电力系统安全、经济、稳定运行的关键。
随着技术的发展，调度自动化系统也将越来越智能化，为电力系统的管理带来更多的便利和效益。
随着科技的发展和工业自动化的不断进步，自动化生产线已经成为现代制造业的重要组成部分。
自动化生产线是指通过自动化设备、机器人等手段，实现生产流程的自动化，提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量。
本文将对自动化生产线进行概述，介绍其特点、组成、应用和发展趋势。
自动化生产线具有高效、稳定、安全、可靠等特点。
与传统的生产线相比，自动化生产线采用先进的自动化设备和技术，能够实现生产流程的自动化和智能化，提高生产效率，降低生产成本，减少人力成本。
同时，自动化生产线还能够提高产品质量，减少产品不良率，提高产品的一致性和稳定性。
自动化设备：自动化设备是自动化生产线的重要组成部分，包括机器人、自动化机床、传送带等。
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? 为控制执行机构回路提供继电器节点
? 遥调
? 为调节执行机构回路输出控制信号
? 通信
Super-2000系统的技术特点
14
一、概述
? 1.5 调度自动化系统各部分功能
? 1.5.3 通信系统
? 为远动系统中调度端与各终端RTU之间的传输远动数 提供通信信道
? 1.5.4 调度主站系统
远动终端
远动系统 通信系统
调度主站系统
运行状态 和参数
电力设备
RTU
自动装置 控制和
调节命令
调 制 解 调
通
通
调
信 信道 信
制
设
设
解
备
备
调
远 动 终 端 接
器
器
口
厂站
Super-2000系统的技术特点
转发上级调度
调
人
度
机
计
界
算
面
机
调度中心
12
一、概述
? 1.5 调度自动化系统各部分功能
? 1.5.1 现场信息转换与控制机构
保证电力系统运行的安全。安全对于电力系统来说是头等大事， 系统一旦发生事故，其危害是难以估量的。因此，努力保证电力系统 安全运行，一直处于正常的运行状态，是调度的首要任务。要做到这 一点，一方面要增加系统的发电能力，增强系统自身的抗干扰能力， 另一方面，要提高电力系统调度自动化的水平，使运行人员具有扎实 的技术水平，丰富的实践经验。
? 电信号物理量的变换（电量变送器）
? 电流、电压、功率、电度 ? 开关状态量
? 非电量信号的变换（非电量变送器）
? 变压器油温 ? 直流控制母线电压
? 被控对象的执行机构
Super-2000系统的技术特点
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一、概述
? 1.5 调度自动化系统各部分功能
? 1.5.2 远动终端RTU
? 数据采集
? 模拟量（遥测） ? 脉冲量（遥脉） ? 开关量（遥信）
调度自动化系统基础
调度自动化系统技术讲座提纲
? 一、概述 ? 二、远动终端设备 ? 三、通信系统 ? 四、调度主站系统－SCADA ? 五、调度主站系统－PAS ? 六、调度自动化系统的新发展
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一、概述
基本术语：
远动（teiecontrol）的含义是：利用远程通信技术进行信息传输，实现对 远方运行设备的监视和控制。
坏的一个重要指标。
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一、概述
调度自动化系统的发展
20 世纪 60 年代
电话调度 远动模拟屏
20世纪 7080 年代
计算机系统应用（SCADA）
20 世纪 80 年代
计算机系统应用（EMS）
21世纪
计算机系统应用（TMS）
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一、概述
RTU（Remote Terminal Unit），即远方终端处理装置。它是调度自动 化系统的基础设备，负责收集电网的各种信息、执行上级命令。
调度自动化系统的基本结构
调度中心
发电厂（ 遥信、
变电站（ 遥信、
变电站（ 遥信、
变电站（ 遥信、
遥测、遥控、 遥调）
遥测、遥控、 遥调）
遥 测 、 遥 控 、 …… 遥 测 、 遥 控 、
遥调即远程调节（teleadjusting）：对具有两个以上状态的运行设备进行
控制的远程命令。
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一、概述
基本术语：
电力系统是一个分散的大系统，系统中的设备和运行状态，参数是大 量多变的。为了保护电力系统最大可能地安全而经济地运行，必须实时地 将各处的大量数据迅速准确地采集起来，并送到各级调度中心去处理。无 论哪一级的调度系统，都具有一些最基本的功能，就是监视、控制、数据 查询，又称SCADA系统。（Supervisory Control And Data Acquisition）
大区电网调度中心
主网枢纽变电站
中型电厂
省调度中心
省调变电站
地方电厂
地区调度所
一般变电站
县级调度所
县级变电站
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一、概述
? 1.2调度自动化系统的定义
综合利用电子计算机、远动和远程通信技 术，对电网运行的一次设备进行监视、控制、 调度的自动化系统；以实现电力系统调度管理 自动化，有效地帮助调度员完成调度任务。
调度自动化系统的组成
SCADA/PAS/EMS/DTS的基本概念
? SCADA 数据采集和监视控制 ? PAS 电力系统（高级）应用软件系统 ? EMS 能量管理系统 ? DTS 调度员培训仿真系统
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、概述
? 1.1 我国的分层调度模式
国家调度中心
调频、调峰电厂
遥调）
遥调）
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一、概述
调度自动化系统的主要任务：
针对电力系统运行的各种状况，电力系统调度控制的基本任务， 就是要根据电力系统实时运行状态和相应的目标，正确而且实时地提 出调度控制的策略，以满足用户供电需要，提供高质量的电能，保证 系统安全运行，同时使发电成本最省。具体而论，电力系统调度的任 务包括以下几个方面：
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一、概述
? 1.3调度自动化系统的发展
20 世纪 60 年代
电话调度 远动模拟屏
20世纪 7080 年代
20 世纪 80 年代
计算机系统应用（SCADA） 计算机系统应用（EMS）
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一、概述
? 1.4调度自动化系统的组成
信息转换 与控制机构
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一、概述
调度自动化系统的主要任务：
保证电力质量。反应电能质量的三个参数就是电压、频率、波形。 稳定电压的关键是调节系统中的无功功率平衡，稳定频率是调节 系统中的有功功率的平衡，另外，谐波会造成正弦波畸变，对电 气设备造成不良影响，故对于波形也要引起重视。
保证电力运行的经济性。除安全和质量外，电力调度还要尽可能 地降低成本，减少损失，使整个电力系统的运行经济性最优。电 力系统中有火力发电、水力发电、核力发电，各机组的效率也有 差别，线路网络也错综复杂。在这些复杂性情况下，如何调度发 电方案，合理安排水火机组的配合，使线损最少，这也是调度好
遥测即远程测量（telemetering）：应用远程通信技术，传输被测变量的 值。
遥信即远程指示；远程信号（teleindication;telesignalization）：对诸如告 警情况、开关位置这样的状态信息的远程监视。
遥控即远程命令（telecommand）：应用远程通信技术，使运行设备的状 态产生变化。