1、电力自动化系统概述
配电网运行管理中的电力自动化系统技术
配电网运行管理中的电力自动化系统技术随着现代社会的发展，电力系统已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
而随着电力系统的发展和扩张，配电网的规模也在不断增大，技术要求也在不断提高。
电力自动化系统技术在配电网运行管理中发挥着越来越重要的作用，为配电网的安全、可靠、高效运行提供了重要支撑。
本文将就配电网运行管理中的电力自动化系统技术进行探讨，希望能够为相关领域的专业人士和爱好者提供一些参考。
一、电力自动化系统概述电力自动化系统是以先进的信息技术、通信技术和控制技术为核心，对电力系统进行实时监控、管理和调度的系统。
其核心功能包括数据采集、数据传输、数据处理、控制指令下发等。
在配电网运行管理中，电力自动化系统可用于实时监测配电网设备的状态和运行情况，对异常情况及时作出反应，并实现远程控制和智能化调度，提高了系统运行的安全性和可靠性。
二、电力自动化系统在配电网中的应用1. 设备监测与故障检测配电网中的各种设备包括变压器、开关设备、保护设备等，通过电力自动化系统可以实时监测这些设备的运行状态，对设备的温度、电流、电压等参数进行监测和记录，及时发现设备的异常运行情况。
电力自动化系统还能够对设备进行故障检测，通过对设备的运行数据进行分析，可以预测设备的寿命和故障可能性，做好设备的维护和保养工作，提高了设备的可靠性和可用性。
2. 故障定位与隔离当配电网中发生故障时，电力自动化系统可以通过智能化的数据处理和分析，迅速确定故障点的位置，并对故障点进行隔离和恢复，以保证配电网其他部分的正常运行。
而传统的手动操作需要大量的人力和时间，不仅效率低下，而且可能导致系统长时间的停电，给用户带来不便。
3. 负载调度和优化在电力供求平衡不足时，电力自动化系统可以根据系统的运行状态和负载情况，实现负载的智能化调度和优化。
通过对负载的预测和调度可以有效地减少系统的过载风险，提高系统的供电可靠性。
通过对系统运行数据的分析和处理，还可以实现系统负载的合理分配，优化系统运行效率，提高系统的运行经济性。
电力系统自动化
电力系统自动化标题：电力系统自动化引言概述：电力系统自动化是指利用先进的信息技术、通信技术和控制技术，对电力系统进行智能化管理和控制，以提高电网的可靠性、安全性和经济性。
随着科技的不断发展，电力系统自动化在电力行业中扮演着越来越重要的角色。
一、智能电网技术的发展1.1 传感器技术的应用：传感器技术的发展使得电力系统能够实时监测电网的状态和负载情况，提高了电网的安全性和可靠性。
1.2 云计算技术的应用：云计算技术使得电力系统能够实现大规模数据的存储和处理，为电网运行提供了更多的数据支持和分析能力。
1.3 人工智能技术的应用：人工智能技术的引入使得电力系统能够实现智能化的决策和控制，提高了电网的运行效率和响应速度。
二、电力系统自动化的优势2.1 提高电网的可靠性：电力系统自动化使得电网能够实现智能化的监测和控制，及时发现和处理故障，提高了电网的可靠性。
2.2 提高电网的安全性：电力系统自动化能够实现对电网的实时监测和预警，及时发现潜在的安全隐患，保障电网的安全运行。
2.3 提高电网的经济性：电力系统自动化能够实现电网的智能化管理和优化调度，降低了电网运行的成本，提高了电网的经济性。
三、电力系统自动化的应用领域3.1 输电线路监测：利用传感器技术对输电线路进行实时监测，提高了输电线路的安全性和可靠性。
3.2 配电系统管理：利用云计算技术对配电系统进行智能化管理和优化调度，提高了配电系统的运行效率。
3.3 负荷预测和调度：利用人工智能技术对电网负荷进行预测和调度，提高了电网的运行效率和经济性。
四、电力系统自动化的发展趋势4.1 大数据技术的应用：大数据技术的发展将进一步提升电力系统自动化的数据处理和分析能力，实现更加智能化的电网管理。
4.2 物联网技术的应用：物联网技术的发展将实现电力系统设备之间的互联互通，提高了电网的智能化和自适应性。
4.3 区块链技术的应用：区块链技术的引入将提高电力系统的数据安全性和可信度，保障电网运行的安全性和稳定性。
电力系统自动化概述
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1. 3电力系统自动化的发展
(1)电力系统的智能控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段，主要用来解决那些用传统方
法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具 有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 (2)FACTS和DFACTS. FACTS即“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术， 是指在输电系统的重要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置， 对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制，使输 电更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。
电力系统自动化是电工二次系统的一个组成部分，是指应用各种具有自 动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力 系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、协调、调 节和控制，保证电力系统安全经济运行和具有合格的电能质量。
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1 .1电力系统自动化的重要性
1. 1. 1电力系统的复杂性
1. 2. 3变电站综合自动化
变电站自动化是在原来变电站常规二次系统基础上发展起来的。因变电 站设备比较简单，其自动化在较长时间没有得到重视，运行时主要依靠 人工监视和操作。
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1 .2电力系统自动化的主要内容
为保证电气设备安全、可靠、经济地运行，也设置了由集成电路或有触 点的继电器装置构成的二次回路对变电站设备进行控制和保护，这些回 路被称为“变电站常规二次系统”。
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1 .1电力系统自动化的重要性
(4)电力系统结构复杂而庞大，现代电力系统跨越几十万甚至几百万平方 公里地域，它的高低压输、配电线路纵横交错，各种规模的发电厂和变 电站遍布各地，连接着城乡的厂矿、机关、学校以及千家万户。
电力系统自动化技术概述
电力系统自动化技术概述随着信息技术的快速发展和电力系统的不断完善，电力系统自动化技术也逐渐成为电力行业的重要组成部分。
电力系统自动化技术是指利用先进的计算机技术和通信技术，对电力系统的监测、控制、保护和优化进行自动化处理的一种技术手段。
电力系统自动化技术的应用范围非常广泛，涵盖了电网调度、电力市场运营、电力负荷管理、电力设备监测与维护等多个方面。
通过自动化技术，可以实现对电力系统的全面监测，及时掌握线路的负荷变化、电压波动、设备故障等信息，从而提前预警、防止事故的发生。
同时，自动化技术还可以对电力系统进行精细调度，优化电力资源的分配，提高电网的可靠性和运行效率。
在电力系统自动化技术中，先进的通信技术起到了关键作用。
通过建立起遍布整个电力系统的通信网络，可以实现远程监控和控制，实时传输电力系统运行状态和设备参数，以及进行故障诊断和故障恢复。
与传统的人工巡检相比，自动化技术可以大大提高工作效率，降低运维成本，同时增强了运维人员的安全性。
此外，电力系统自动化技术还包括智能计量、远程抄表、电网安全监测等方面。
通过智能计量，可以实现对用户电量的精确测量和实时监测，为电力公司提供准确的用电数据，从而更好地进行电力负荷管理和优化调度。
远程抄表则能降低用户的用电成本，提高抄表效率，减少不必要的人力和时间开销。
而电网安全监测则能够实时掌握电力系统的安全情况，快速处理故障，并保障电力系统的稳定运行。
面对新时代电力系统的挑战，电力系统自动化技术不断创新，不断完善。
随着人工智能、大数据、云计算等新兴技术的加入，电力系统自动化技术正在向更高的智能化和自适应性方向发展。
未来，电力系统自动化技术将进一步提高对电力系统的监测、控制和优化能力，实现电力系统的可持续发展，并为能源的高效利用提供更好的支持。
电力系统及自动化概述ppt课件
目录
1
电力系统的组成结构
2 电力系统运行的特点和要求
3 电力系统的参量量纲
4 电力系统的设备及功能概述
5 电力系统自动化概述
12
电力系统的参量/1
• 总装机容量
– 系统中实际安装发电机组额定有功功率的总和 – 千瓦kW、兆瓦MW、吉瓦GW – 2015年末全国发电装机容量150,828万kW，比2014年末增长10.5%
1
电力系统的组成结构
2 电力系统运行的特点和要求
3 电力系统的参量量纲
4 电力系统的设备及功能概述
5 电力系统自动化概述
7
电力系统运行的特点 运行的特点
平衡性：电能不能存储（抽水蓄能） 瞬时性：以光速传播 随机性：负荷随机变化 与国民经济和人民生活密切相关
8
电力系统运行的要求/1
• 保证供电可靠性
，超标将引起设备损耗增大、过热等异常 – 三相电压不平衡：负序电压不平衡度≤2%，短时≤4% – 此外还有公用电网间谐波、波动和闪变等指标。
10
电力系统运行的要求/3
• 提高电力系统运行的经济性
现状：电能生产的规模越来越大，消耗一次能源（煤、石油、天 然气、水能等）。其中化石能源（不可再生资源）占发电主导地 位。 – 采用高效节能的发电设备，降低发电过程的能源消耗 – 降低电能在输送、分配过程中的损耗，如无功补偿 – 大力发展电力系统的联网运行，合理分配电厂之间的负荷，让经 济性能好的电厂多发电 – 充分利用水电资源，注意水、火电厂之间的合理调配
变电所C：地方 110kV
变电所B ：
中间
35kV
地方电网 变电所D：终端
10 kV
~
~
水力发电厂 火力发电厂
电力系统自动化技术职业规划
如果你想在这个领域取得成功， 你需要掌握相关的核心技术， 了解行业发展趋势，拓展技能 领域，并不断提高综合素质
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电力系统自动化技术概 述 职业规划建议
职业发展路径
总结
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电力系统自动化技术是一个充满挑战 与机遇的领域，其涵盖了电力系统的 各个方面，从发电、输电、配电到电 力消费端，都有其不可替代的作用
以下是关于电力系统自动化技术职 业规划的一些建议
1.电力系统自动 化技术概述
电力系统自动化技术概述
电力系统自动化技术是一个涵盖了多个领域的 综合性技术，其涉及电力系统的各个方面，包
括发电、输电、配电和电力消费端
电力系统自动化技术的应用可以有效地提高电 力系统的效率和稳定性，降低电力损耗，保证
电力质量
2.职业规划建议
2.1 掌握核心技术
作为一个电力系统自 动化技术人员，你需 要熟练掌握相关的核 心技术，包括电力系 统分析、电力设备控 制、电力系统故障诊 断等。这些技术是你 在工作中实现自动化 和智能化的基础
职业发展路径
职业发展路径
3.4 技术总监 或高级专家
如果你在职业发展过 程中积累了足够的经 验和能力，你可能会 成为一名技术总监或 高级专家。在这个职 位上，你需要为公司 的技术战略和发展提 供指导和支持，同时 也需要为团队成员提 供技术支持和培训
4.总结
总结
电力系统自动化技术是一个充 满挑战和机遇的领域
电力系统自动化概述
电力系统自动化概述电力系统自动化是指利用先进的电气设备、通信技术和计算机软硬件等技术手段，对电力系统的运行、检修、调度、控制和管理等环节进行自动化控制与管理的过程。
通过引入自动化技术，电力系统能够更加高效、稳定地运行，提高供电质量和可靠性，满足用户对电力的需求。
一、电力系统自动化的发展历程二、电力系统自动化的核心技术与装备三、电力系统自动化在电网运行中的应用四、电力系统自动化的挑战与展望一、电力系统自动化的发展历程电力系统自动化的发展可追溯到上世纪五十年代。
当时，人们开始利用计算机技术对电网进行模拟和分析，以提高运行效率。
随着计算机技术的不断进步，电力系统的调度、保护和控制等方面逐步实现自动化。
二、电力系统自动化的核心技术与装备1. 电力自动化监控系统电力自动化监控系统采集电网各个环节的数据，并进行实时监测和分析。
这一系统由数据采集单元、通信单元和监控中心组成，能够获取电网运行状态和负荷情况，并实时显示在监控中心的操作界面上。
通过对电网数据的分析，监控系统可以发现和预测故障，及时采取措施进行处理，确保电网的安全和稳定运行。
2. 远动技术远动技术是指通过远程通信手段来实现电网设备的开关和调控操作。
通过远动技术，可以对电网的开关设备进行遥控和遥信，实现自动化操作和集中控制。
远动技术的应用大大提高了电网的运行效率和可靠性，减少了人工操作的错误和风险。
3. 保护与自动化装置电力系统的保护与自动化装置是保障电网安全和稳定运行的关键设备。
保护装置能够在电网发生故障时及时识别故障并切断故障部分，保护其他设备免受损坏。
自动化装置能够根据电网运行状态和负荷情况进行灵活调节，提高电网的运行效率和优化电力分配。
三、电力系统自动化在电网运行中的应用1. 调度自动化电力系统调度是保障电网稳定运行的核心环节。
通过自动化技术，调度员能够实时监测电力系统的运行状态、负荷情况和故障信息，并及时采取相应的措施进行调度，保障电网的安全和稳定运行。
电力自动化控制系统的原理及应用研究
电力自动化控制系统的原理及应用研究摘要：电力系统运行的稳定性和安全性与电力系统控制技术密切相关。
在现代信息技术和移动通信技术发展的关键时期，相关人员将现代技术应用于电力系统建设的具体环节，逐步建立电力自动控制系统，确保电力系统的正常运行。
关键词：电力自动化；控制系统；原理；应用研究1 电力自动化控制系统的概述1.1 基本要求自动化电力管理系统是集发电、输电、变电、配电等功能于一体的现代化生产和能源消费系统。
将自然能源转化为科技手段，充分利用电力系统控制系统，完成电力的输送和使用，为当地相关业务的发展和发展提供充足的能源。
电力在现代社会的发展中起着至关重要的作用。
在电力系统运行过程中，能量的转换和传输主要体现在电力线、变电站等基站上，起到了合理配置当地电源的作用。
电力自动化管理系统的开发和实施，极大地提高了能源转换、分配和供应的效率和效益，为能源企业生产高效运营创造了经济效益，实现了电网与能源系统的联动，改善能源环境，扩大能源系统效率，不断改善发电、变电、配电和配电的流动性。
1.2 工作原理随着电力自动控制系统的运行，现代能源管理技术主要用于有效控制电力的产生和传输，了解电力的自动调节和传输，衡量电力流量控制的效果，进行规范。
运输和能源消耗的目标，以及确保自动电源管理。
一般操作和系统稳定性。
自动化系统控制系统主要包括三个方面：电力的实时监测和传输，站和变电站的控制和控制，电力负荷压力。
在系统运行过程中，主要体现在计算机上，为电力行业提高了供电和输电效率，增强了经济效益。
自动化电力管理系统的可持续运行基于移动工作场所、远程监控站、性能管理站和数据分析站。
在现实世界中，能源系统中的工作人员正在设置三相间隔。
间隔层为光电感应开关，由连接单元和智能工作箱组成。
在每个操作间，都采用远程网络监控技术实时监控电力传输，受影响人员必须仔细分析操作系统和电力数据信息，以确保这些远程操作系统的正常运行，提高电力转换效率和效率。
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• 有相关的国家标准
16、VQC
• 电压无功控制 • 实现变电站或局部电网的补偿设备自动投
切或调整，以及变压器分接头的自动调整
17、小电流接地选线
• 在小电流接地系统中，如果发生单相接地 故障，可以自动判断是哪回线路发生了单 相接地
计算机网络和通
信：如变电站综
单台计算机：如 基于单片机、 ARM、DSP的 各种测控装置、 励磁装置、调速
合自动化系统、 水电站综合自动 化系统、电厂 DCS、EMS、 DMS等
装置、同期装置、
在线监测仪、变
电站五合一装置
等
网格、云：正 在研究阶段
电力系统自动化技术发展
局部可观、 不可控：如 变电站监视 系统
分区分层海量数据采集综合 直接监测关键/重要负荷？
• VQC • 小电流接地选线
相关基本概念
• DMS • FTU • TTU • MEMS • HAN • 电动汽车使能系统 • AMI • IEMS • 智能电设备） || （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
特定对象的 定制自动化 设备：如变 电站五合一 装置
通用自动化 设备组态： 如间隔按照 功能要求选 用通用保护 设备、测控 设备等组态
通用自动化设 备点表定义： 如遥测点表、 遥信点表、遥 控点表、遥调 点表等
自动化设备间 互操作性：如
基于IEC 61850的数字 化变电站
自动化设备 即插即用
典型电力自动化系统及其现状
• WMS 工作管理系统 • LCM 负荷监控与管理 • AMR 远程抄表与计费
自动化
• FM 设备管理 • CIS用户信息系统 • OMS 停电管理系统 • DTS 调度培训仿真系
统
电力系统自动化技术发展
机械式、步 点式：如步 点式远动、 液压式调速 器
模拟电子式： 如模拟式同期 装置、模拟式 励磁装置
11、四遥
• 遥测，又称远程测量（Telemetering），是指运 用远程通信技术传送被测参量的测量值
• 遥信，又称远程信号（Telesignal、 Teleindication），是对状态信息的远程监视
• 遥控，又称远程切换（Teleswitching），是指对 具有两个确定状态的运行设备所进行的远程操作
8、EMS
• Energy Management System • EMS是调度自动化系统的较高级形式 • 实现SCADA＋AGC＋EDU＋安全分析等高
级功能
9、EEMS
• Extend EMS • 适应电力市场需求的EMS
10、RTU
• 在发电厂、变电所内按远动规约完成远动 数据采集、处理、发送、接收以及输出执 行等功能的设备称为远动终端（Remote Terminal Unit，即 RTU）
• 遥调，又称远程整定（Teleadjusting），是指对 具有不少于两个设定值的运行设备进行远程操作
12、遥视
• 利用音频技术、视频技术或其它安防技术 实现对变电站运行环境的监控
13、事件顺序记录
• SOE、SER • 按照时间顺序记录事故、故障和异常的发
生情况 • 对远动主站而言，事件顺序记录特指保护
单体设备监控： 如在线监测设 备，励磁装置、 调速装置、同 期装置
局部可观、可 控：如变电站 综合自动化系 统
全局可观、
全局可观、局 部可控：如二 遥功能的调度 自动化系统、 二遥功能的配
可控：如稳 控系统、负 控系统、 EMS、DMS、 智能电网
电自动化系统、
远程抄表系统、
配变监视系统
电力系统自动化技术发展
跳闸及其相关信息 • 由于对时的原因，事件顺序记录在站内应
用较好，但站间的应用效果很差
14、事故追忆
• 记录断路器事故跳闸前后一段时间内模拟 量的有效值变化过程
• 有的系统可以每周波记录一次有效值；有 的系统等间隔记录一次有效值
• 由于CT饱和特性的限制，事故追忆仅仅具 有参考价值
15、故障录波
3、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
4、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
• EMS：四遥、安全分析、AGC、AVC、管理、稳 控系统孤岛、PMU系统孤岛。主要通信信道为光 纤网络或E1
• 变电站综合自动化系统：四遥、遥视系统（变电 站生产辅助系统）孤岛、管理
• 电厂DCS：电厂动力部分SCADA、管理 • 电厂电气自动化系统：电厂电气部分SCADA，不
完整的四遥（厂网分离）
典型电力自动化系统现状
• DMS完整实现少，多数地区部分实现DAS、馈线 自动化系统、配变监测系统。混合通信信道
• 远程抄表系统孤岛 • 负荷控制系统逐步被EMS、DMS取代
35kV
110kV
220kV
部分 电
力系统 异步可 观性、 可控。
同步观 测能力 弱
10kV 220V
500kV
消除 重要 负荷 的监 测盲 点!
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
5、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
6、SCADA
• Supervisory Control And Data Acquisition • 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
电力自动化系统概述
罗毅 华中科技大学电气与电子工程学院
luoyee@
相关基本概念
• 变电站自动化 • 变电站综合自动化 • 无人值班 • 无人值守 • 数字化变电站 • SCADA • 调度自动化系统 • EMS • EEMS
• RTU • 四遥 • 遥视 • 事件顺序记录 • 事故追忆 • 故障录波
警处理、事件顺序记录、数据计算、事故 追忆等功能
7、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 下做好负荷管理；在异常和事故状态下迅 速恢复正常供电
或设备
2、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
配电网相关基本概念
• DMS • FTU • TTU • MEMS • HAN • 电动汽车使能系统 • AMI • IEMS
配电自动化相关概念
• DMS 配电管理系统 • DAS 配电自动化系统 • GIS 地理信息系统 • DSM 需求侧管理 • FA 馈线自动化 • FTU 馈线终端 • TTU变压器终端 • DTU 配电站终端