自动化培训之EMS
EMS培训讲义
其中：供冷轧用钢卷 165×104t；热轧商品
钢卷135×104t。
主要内容
一．EMS的定义、目的和功能 二．吉钢装备大型化项目主体工程简介 三．吉林钢铁EMS管控方案（*） 四．支撑系统运行的能源管理制度 五．能源管理系统的软硬件构成 六．EMS与各主体工程接口方案
（8）历史数据统计、归档和追溯
• 作为能源管理的一部分，系统还可以对能源主设备 的累计运行时间，设备的操作次数等进行统计，按 需要进行归档，并具有查询追溯功能。
技术和管理的无缝集成
主要内容
一．EMS的定义、目的和功能 二．吉钢装备大型化项目主体工程简介 三．吉林钢铁EMS管控方案（*） 四．支撑系统运行的能源管理制度 五．能源管理系统的软硬件构成 六．EMS与各主体工程接口方案
七．EMS与ERP（EE）
三、吉林钢铁EMS系统管控方案
• 1、能源管理中心系统（EMS）按照公司装备大型 化工程项目整体规划300万吨规模预留的方案，与 主体工程（焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢项目 ）同步规划、实施和投产。 • 2、钢铁生产过程需要的能源介质有电力、水、副 产煤气、蒸汽、压缩空气、高炉鼓风、氧、氮、 氩等。能源介质按专业可分为：电力、动力和给 排水三部分专业。
2、石灰工程
通钢集团吉林钢铁有限责任公司石灰工程含： 1条日产活性石灰800吨的回转窑，配套建设原料供应系统、 成品储运系统，保证年供应活性石灰26.4万吨。 2座500TPD环形套筒窑，年产活性石灰约33 万吨。
3、烧结工程：
烧结系统建设2台360㎡烧结机，分两期建设，一
期工程为一台360㎡烧结机。烧结机利用系数
连铸坯。本工程主要生产设施：炼钢厂主厂房；除尘设施
EMS全员培训教程
ISO14000产生的背景
全球环境恶化带来的压力； 从七十年代开始的大量环境公约的相继出台； ISO于1991年建立了环境战略咨询组（SAGE）； 1993年成立TC207技术委员会，并于1993年6月1日 召开了第一次全体会议； 各国环境标准的增加推动了ISO14000系列标准的 发展； 1996年9-10月正式颁布了五项标准。
环境因素的识别
三种状态：正常、异常和紧急状态 三种时态：过去、现在和将来
七种类型：大气排放；水体排放；废物管理；
土地污染；对社区的影响； 原材料与自然资源的使用； 其他地方性环境问题 两个方面：一、环境污染
二、生态破坏与资源的合理利用和增强能力。
识别环境因素的步骤
选择组织的过程（活动、产品或服务）； 确定该过程伴随的环境因素； 确定环境影响。
标准条款： 组织应建立并保持一个或多个程序 , 用来 确定其活动、产品或服务中它能够控制 , 或可 望对其施加影响的环境因素 , 从中判定那些对 环境具有重大影响 , 或可能具有重大影响的因 素。组织应确保在建立环境目标时 , 对与这些 重大影响有关的因素加以考虑。 组织应及时更新这方面的信息。
确定优先项
确认员工的责任
分配资源
确定可测量的目标、指标
环境方针的修订与改进
需要改变的条件： 市场情况变化；
生产过程、产品的变化；
重大的资产重组； 符合环境管理体系标准的需要； 公众与利益相关方的意见 ； 在管理评审中包括对方针的评审；
对任何改变进行交流。
4.2 环境方针的审核要点
审核重点：
第三节：总要求
总要求（ISO14001 4.1)
标准条款：
组织应建立并保持环境管理体系。 本章描述了对环境管理体系的要求。
电力系统调度自动化EMS-调度员培训系统
– 支撑系统 – 电力系统模型 – 教员系统 – 控制中心模型
S C A D A /E M S 应 用 模 型
学员台
SCADA/EMS 实 时 数 据 库 网络通讯
仿真时间
教员台
遥测、遥信
网络 采集
通
讯
控制
远动系统模型
仿真时钟 遥控、遥调
远动系统事件
电力系统状态
电力系统仿真服务器
? 灵活性（ Flexibility ）：教学系统灵活，足够的真实 的教案，培训控制和评估，自我培训
五、系统结构——硬件配置
? 1台计算机：教员台 ? 2-3台计算机：学员台 ? 选型原则：资金情况 ? 高档配置：ALPHA/ SUN
/IBM/HP服务器或工作站 ? 高性能价格比：PC机 ? 网络设备（局域网） ? 打印机（彩色喷墨）
各种电力设备 的动态模型 频率模型
自动装置模型
每 0.5 秒
负荷模型
基本操作模
有 开 关 /刀 闸变位？
N
Y
网络拓扑分 析
动态潮流计算
自动装置模型
等待驱动
每 5秒
稳态电力系统模型
a b
事件接收 事件处理 驱动电力系
统模型 等待电力系统 模型计算完毕
事件处理器
八、电力系统暂态模型
? 原理和用途：运方研究、 事故分析和保护校核等
– 结果：三相、正负零序电量、 ? 核心算法：时域仿真法、
发电机摇摆曲线
牛顿法和交替迭代法
– 发电机(定子、转子、励磁等) 和变压器 (绕组、铁芯等 )内
? 微分方程组的数值解法：
部故障，逻辑保护方法
隐式梯形法、二阶精度、
《EMS标准培训教材》课件
向和思路
EMS标准未来发展趋势与展望
绿色环保：EMS标准将更加注重环保和可持续发展 智能化：EMS标准将更加注重智能化和信息化 国际化：EMS标准将更加注重国际化和全球化 标准化：EMS标准将更加注重标准化和规范历程
1992年，国际标准化组织（ISO）发布ISO 14001标准，标志着EMS 标准的诞生
1996年，ISO 14001标准进行了第一次修订，增加了环境管理体系的 持续改进要求
2004年，ISO 14001标准进行了第二次修订，增加了环境管理体系的 绩效评价要求
2015年，ISO 14001标准进行了第三次修订，增加了环境管理体系的 风险管理要求
案例三：EMS标准在医疗行业的应用
医疗行业背景：医疗行业对环境、健康和安全的要求较高
EMS标准在医疗行业的应用：通过EMS标准，提高医疗行业的环境、健康和安全水平
案例分析：某医院通过实施EMS标准，提高了医疗环境、医疗安全和医疗质量
结论：EMS标准在医疗行业的应用具有重要意义，可以提高医疗行业的环境、健康和 安全水平。
总结与展望
EMS标准培训教材PPT课件总结
培训教材实用性强，能够帮 助学员更好地理解和掌握 EMS标准
培训教材形式多样，包括文 字、图片、视频等多种形式
培训教材内容全面，涵盖了 EMS标准的各个方面
培训教材更新及时，能够及 时反映EMS标准的最新变 化和发展趋势
培训教材互动性强，能够激 发学员的学习兴趣和参与度
相关要求。
EMS标准目的： 通过实施EMS 标准，组织可 以建立一套有 效的环境管理 机制，降低对 环境的影响， 提高环境绩效。
EMS标准核心 要素：包括环 境方针、规划、 实施与运行、 检查与纠正以 及管理评审等
EMS系统技术介绍PPT课件
报警处理（AlarmProcess）
丰富的显示方式（列表，报警行，打印输出） 多样的事故提示方式（音响，BP，电话/手机, 推画面） 基于数据点组/设备，与用户权限管理结合 可以单点或点组为单元定义报警处理方式 历史报警管理
报警列表浏览
全息追忆和反演（PDR）特点
结束
画面编辑器简介
图素编辑器 动态格式化域 动态条件属性 动态图形变换 世界图画面编辑器
动态属性条件 以动态条件属性为例
画面编辑器简介
• 编辑态 • 导航态 • 测试态
画面编辑器简介
世界图具有以下特点
分层 分段 缩放 漫游 定位点 光敏点 热键
运行管理系统--调度员操作平台
前置系统是介于主站系统和远方RTU之间的子系统; 它的 主要功能如下:
• 接收远方具有各种不同规约的多个RTU发送的上行报 文, 经过处理形成事件(EVENT)广播发送到主站系统的 各个服务器和工作站.
• 接收主站系统及操作员和管理员通过子系统发送的事 件( 包括遥控,遥调命令以及对远方RTU的参数设置命令 等), 经过处理形成远方各个具有不同规约的RTU能够接 受的报文, 发送给RTU.
Combob
Pdrbob
psbob
Calcbob
Alarmbob
Soebob
Agcbob
RTE & RTDB Of CC-2000
电力系统大对象
（PowerSystemBigOBject）
遥测、遥信、遥控和遥调
实时网络拓扑和着色
提供EMS/DMS可直接利用的电力系统数据库
简便,灵活的数据库维护界面
计算机通信系统简介
计算机通信系统是主站与外部系统主要数据接口 之一.它与前置系统一样,是EMS系统完成数据采集 与监控的主要渠道.主要功能是完成控制中心之间 电力实时数据交换,也可通过网络式RTU直接接入 厂站数据.实现的功能有:
EMS标准培训教材 212页PPT文档
聚落环境（如城乡生活区、院落环境、村落环 环 境等）
科教环境（学校及文化教育区、科教区等） 境 卫生环境（医院、疗养院、社区等）
旅游环境（自然保护区、风景名胜区、文化古
迹保护区等）
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生存环境（战争、暴力、刑事犯罪等） 生
工作环境（胜任工作、上级赏识、同事关系融 活 洽等）
8
第一节
一、概述 1、环境： 定义1）：是指影响人类生存和发展的各种天然的和
经过人工改造的自然因素的总体。（环保法） 定义2）：组织运行活动的外部存在。（ISO14001）
环境的分类：
按范围大小：特定空间、车间环境、生活区环境、 城市环境、区域环境、全球环境、宇宙环境。
按环境要素：自然环境、人工环境、社会环境、
会编制检查表；
会主持首末次会议
会实施审核
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课程内容（二）
会实施审核； 会判断不合格项、编写不符合报告； 会汇总分析评价环境管理体系； 会编写审核报告； 会跟踪验证纠正措施； 了解监督审核、复审和复评
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课程安排
见课程安排表
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三、环境问题的实质
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环境保护的发展历程
一、产业革命以前 二、三废治理时期 三、综合治理阶段 四、可持续性发展阶段
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组织实施ISO14002标准的意义
一、保护人类生存和发展，实现经济可持续发展的 需要
二、消除国际贸易中的绿色壁垒的需要 三、符合法律法规和其它强制性规定的要求的需要
电力系统调度自动化EMS概论
网络拓扑
功能
按照开关状态和网络元件状态动态地将网络 节点模型转化成计算用的母线模型。网络拓 扑是进行电力系统分析计算的基础。网络拓 扑的结果应该能够有助于其它网络分析软件 （如实时网络状态分析、调度员潮流等）形 成正确的电力系统数学模型（如：稀疏化的 导纳矩阵和雅克比矩阵）。
网络着色。对分析后的网络进行带电和不带 电着色。
电压调节计划
调度工程师潮流
变化运行方式 开关动作计划
暂态稳定分析
短路电流计算 调度员培训模拟
调度员潮流与其它应用软件的关系
网损灵敏度分析
功能
针对某一运行方式计算发电机和联络线交 换功率的网损微增率，供经济调度作网损 修正用
一般作为实时网络状态分析和调度员潮流 的子模块使用
网损灵敏度分析
线路有功潮流对机组有功出力灵敏度 母线电压对机组无功出力灵敏度 母线电压对变压器抽头灵敏度
静态安全分析
功能
提供灵活和直观的方式定义预想故障（开断类型故障、投入 类型故障），并能够对故障进行分组（故障组）。分析时对 指定的故障组中的故障进行快速扫瞄，筛选出其中具有潜在 危险的预想故障，并能自动（或由用户手动）对具有潜在危 险的故障进行详细（潮流）分析。最后给出分析报告
静态安全分析
故障定义和维护
电压无功优化
目标函数
网损最小 校正违界电压 调整量最小 ……
电压无功优化
约束条件
潮流约束 变压器分接头约束 无功补偿元件的容量约束 元件的安全约束 元件的动作次数约束
电压无功优化
控制量
发电机出力 变压器分接头位置 无功补偿设备调整 ……
最优潮流
功能
包括经济调度和潮流两方面的功能，可以针对 不同的约束采用不同的控制变量实不同的目标 达到最小。最优潮流可以比较容易的处理潮流 约束问题，因而可以替代安全约束调度，也可 以用来做电压无功优化。
调度自动化系统(EMS)
3.1 调度自动化系统主站系统 3.1.3 主站系统硬件设备
服务器 路由器
工作站 交换机
第一部分：调度自动化系统基础介绍
UPS
Modem池
防火墙 加密认证装置
精密空调
3.2 数据传输通道
第一部分：调度自动化系统基础介绍
调度自动化系统
系统介绍与使用
通过本课程的学习，可以使调度值班岗位的人员，懂得和掌握以下知识和技能
1. 调度自动化系统的基本概念 2.调度自动化系统的组成
调度自动化系统的使用方法
基础介绍
课程简介 介绍了调度自动化系统的概念、作用。对调度自动化系统的使用进行说明， 能够指导调度值班员更好的了解调度自动化系统，方便调度值班员更好的 监视电网。
CC-2000A OPEN-3000 DF8003/E
引进应用系统 VAX/VMS 通用机、专用OS 西屋、ESCA
引进智应能用化系统 H80-E 日立
专用机、专用OS ASEA
国产应用系统 国产机、无OS
SD176
智能电网 调度技术 支持系统
1970
1980
1990
2000
调度自动化系统发展历程
2010
（3）对电网运行实现安全分析和事故处理
主要特点 （1）系统的开发性 （2）系统的可扩展性 （3）先进的系统平台 （4）强大的WEB浏览功能
第一部分：调度自动化系统基础介绍
国产应用系统、数据库 安全OS
D500 E8000
国产应用系统 通用机、开放OS
引进应用系统 RISC/UNIX 通用机、开放OS 西门子、ABB
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调度自动化系统（EMS）一、判断题1. 双机监控系统与外设开关部件的主要功能是切换外部设备和主机至备用机。
（×）2. 操作系统的用户接口不是衡量一个操作系统好坏的重要标志。
（×）3. 电力系统中的有功、无功、电压、电流等遥测量是模拟量信息。
（√）4. 电力系统中实时采集的数字量信息包括状态信号、刀闸信号、保护信号及事故总信号。
（√）5. RTU与调度端的通讯必须采用同步通讯模式。
（×）6. 调度员下发遥控命令时，只要确信遥控对象、性质无误，不必等待返校信息返回就可以操作“执行”命令。
（×）二、选择题1. 潮流计算的约束条件是通过求解方程得到了全部节点（b）后，才可以进一步计算各类接点的（c）以及网络中（c）的分布。
A：电流；B：电压；C：功率2. 电网调度自动化系统工厂验收和现场验收中进行无故障远动测试的时间应是（a）和（c）。
A：27h；B：96h；C：100h；D：120h3. 软件可移植性是用来衡量软件的质量的重要尺度之一，为提高软件可移植性，应注意提高软件的（d）。
A：使用方便性；B：简洁性；C：可靠性；D：设备独立性4. EMS（能量管理系统）=（c）。
A：SCADA；B：SCADA+AGC/EDC；C：SCADA+AGC/EDC+SA5. LAN代表（h）；WAN代表（g）；SCADA代表（f）；AGC代表（e）；EDC代表（d）；EMS代表（c）；DMS代表（b）GPS代表（a）。
A：全球定位系统；B：配电管理系统；C：能量管理系统；D：经济调度；E：行动发电控制；F：安全监控；G：广域网；H：局域网6. 事故追忆的定义是（a）。
A：将事故发生前和事故发生后有关信息记录下来；B：带有时标的遥信量。
7. 自动化系统中以下哪种工作站有权执行遥控命令（ B ）A远程工作站； B 调度工作站； C 通讯工作站； D MIS工作站；8. 系统负荷预测的常用方法有回归分析法、时间分析法、相似日法和( B )。
A矩阵算法；B人工神经网络方法；C牛顿法；D快速分解法；9. 前置机系统担负着与厂站、RTU和各分局的(C )等任务。
A保存所有历史数据；B对电网实时监控和操作；C数据通信及通信规约解释；D基本SCADA 功能和AGC/EDC控制与显示；10. 电网调度自动化系统双机系统的可用率不小于（ C ）。
A、98.8％B、99％C、99.8％11. 调度员潮流模块的电网数据来源为（ B ）。
A．SCADA系统的实时数据 B.经过状态估计处理过的熟数据C. RTU设备的原始数据D. 网络拓扑处理过的数据12. 按照地区电网调度自动化系统基本指标，从断路器变位发生到主站端报出信号的时间应不大于（ C ）。
（A）1s（B）2s （C）3s （D）5s13. 在电力调度自动化系统中，信息收集的任务通常是由（ C ）来完成的。
（A）数据库系统（B）人机联系系统（C）前置机系统14. 地区电网SCADA系统技术指标中，遥控命令选择、执行和撤消传输时间不应大于（ B ）（A）1s (B)3s （C）5s15. 遥测信息字的功能码取值范围是（ B ）A 01H~7FH；B 00H~7FH；C 01H~80H；D 00H~7FH16. 电网调度自动化系统工厂验收和现场验收中进行无故障远动测试的时间应是（ A ）和( C )。
A 72小时；B 96小时；C 100小时；D 120小时；17. 基本潮流模型是根据各母线注入功率计算各母线的电压和相角。
母线分三种类型： A 、D 、E 。
A、PVB、PQVC、UID、PQE、Vθ18. 在安全经济运行中所需要的负荷模型主要是指（ C ）。
A负荷的电压特性；B负荷的频率特性；C负荷未来的时空特性19. 潮流计算的约束条件是通过求解方程得到了全部节点（ B ）后，才可以进一步计算各类接点的（ C ）以及网络中（ C ）的分布。
A 电流；B 电压；C 功率20. DSM总的目标是对( C )进行改善。
A.负荷管理 B．负荷损耗 C．负荷曲线 D．网供负荷。
21. （ C ）分析是EMS高级应用软件的基础。
A 状态估计B 潮流计算C 网络拓扑D 负荷预报22. 电力系统状态估计的量测量主要来自( C )A调度人员 B值班人员 C SCADA系统 D主机23. 短路电流最大的短路为（ D ）A单相短路 B两相短路 C两相短路接地 D三相短路24. 状态估计的运行周期一般不大于( D )。
A 30秒B 1分钟C 3分钟D 5分钟25. 下列算法哪个是用来解决潮流计算中外部网络问题的( C )A P-Q解耦法B Hachtel扩展矩阵法C WARD等值法D 正交变换法三、填空题1. 基于UNIX的EMS系统用ps命令监视进程；用vmstat命令监视内存与CPU运行状态；用du或df命令监视磁盘使用的情况。
2. 现有EMS系统的实时数据采集支持模拟通道、数字通道、网络通道。
且支持网络RTU的接入。
3. 调度员培训模拟系统（DTS）由教员控制模块、电力系统仿真模块、控制中心仿真模块三个功能模块组成，其核心模块是电力系统仿真模块。
4. 电力系统稳态仿真主要包括以下三个电力系统的仿真软件：网络拓扑分析、动态潮流软件、频率计算。
5. 电力系统仿真模块主要包括电力系统稳态仿真子模块、继电保护装置仿真子模块、自动装置仿真子模块。
6. 状态估计有两种计算模式：在线运行方式和离线运行方式。
7. 状态估计中，测点权值高，计算时认为该测点准确。
8. EMS系统中的关键应用节点均采用冗余的双服务器配置方式，即使一台发生故障，其功能自动由另外一台代替，从而保证系统的正常运行。
9. 多源数据是指实时数据库中的某一数据点拥有多个数据来源，经判断后将最优数据放入实时数据库中，提供SCADA/EMS系统的各个应用功能使用。
10. 为了在兼容的远动设备之间达到互换的目的，国际电工委员会根据各种应用情况下的不同要求制定了一系列的配套标准，它们分别为：传输规约基本远动任务的配套标准IEC61879-5-101、电力系统中传输电能脉冲计数量配套标准IEC61879-5-102、继电保护设备信息接口配套标准IEC61879-5-103。
11. 远动信息所包含的基本内容有遥信、遥测、遥控、遥调信息.12. 主站系统的硬件系统配置由计算机、网络设备和有关的接口设备等组成。
主站系统软件系统分为三大部分：系统软件、支持软件和应用软件。
13. 在调度自动化系统中，画面形式有：世界（单线）图、表格、曲线、条棒图等。
14. 前置机的作用是对进站或出站的数据，完成缓冲处理和通信控制功能的处理。
15. 数据采集与处理的基本任务：工程量转换、遥测越限处理、遥信变位处理，人工数据设置等。
16. 历史数据存储：为满足电力生产要求，历史数据的采样周期分别为：1分钟、5分钟、15分钟、30分钟、整点。
17. 历史数据处理子系统是由SCADA数据库将实时数据通过网络传输保存在历史数据库中，并对历史数据进行相关的加工处理，供有关部门使用。
18. SCADA中报警处理：采用图象、声、光等方式在相关的应用画面上显示出开关事故跳闸、状态量变位、模拟遥测数据越限等以引起调度员的注意，并快速进行报警显示。
19. 趋势曲线记录功能是为了能够形象地查看一些重要模拟量的变化趋势，SCADA提供即时曲线和历史曲线的显示功能。
20. 调度中心间的计算机通信可以解决有关厂/站尚无远动通道实现信息采集的问题，同时实现了各调度中心的信息共享。
华北电网实时计算机通信系统采用两种通信协议:第一种是（原电力部颁发的）电力系统实时数据通信应用层协议（DL476_92协议）；第二种是（国际标准的）控制中心间通信协议（TASE.2协议）。
21. 状态估计进程有：人工启动、周期启动、定时启动三种方式。
22. 计算机网络的网络拓扑结构：星型结构、总线结构、环形结构、树型结构、网状结构，以及上述几种结构的混合。
23. 开放式系统互连OSI参考模型的系统结构是层次式结构，由七层组成,它从高层到低层依次是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
24. 计算机网络的类型，按信息传输距离的长短划分：局域网（LAN）、广域网（WAN）。
25. TCP/IP协议是最早应用于ARPANET网络的网间协议族，即传输控制协议（TCP）和网间协议（IP）。
26. 3层交换机是在交换技术的基础上集成了路由技术，这样可使交换机以线速转发数据包。
一台3层交换机就等同于一台高速局域网路由器。
使用3层交换机可有效地控制广播风暴、Spanning tree环路和IP地址限制。
27. HTML全称是Hypertext Markup Language ,中文是超文本标记语言。
28. 几种路由选择协议，如：路由选择信息协议RIP，开放最短路由优先协议OSPF，开放式最短路径优先多播路由协议MOSPF，内部网关路由协议IGRP，增强型内部网关路由协议E-IGRP，外部网关路由协议EGP，边界网关协议BGP，无类域间路由CIDR，资源预留协议RSVP等。
29. 负荷预测的分类：一小时以内的负荷预测为超短期负荷预测；日负荷和周负荷预测为短期负荷预测；月至年的负荷预测为中期负荷预测。
30. 高级应用软件系统应具有：实用性、可扩展性、先进性、安全性、开放性等特点。
31. SCADA系统主要功能是完成实时数据的采集、处理、监视和控制。
32. 远动分站的遥控操作过程分为遥控选择、遥控反校、遥控执行三个步骤来完成。
33. 自动化系统是由主站系统和分站经通讯通道连接组成。
34. 电网调度自动化系统的作用是确保电网安全、优质、经济地发供电。
35. SCADA系统主要包括数据采集、信息显示、远方控制、监视及越限报警、信息的存储及报告、事件顺序记录、数据计算、事故追忆等功能。
36. 能量管理系统EMS主要包括 SCADA 、 AGC/EDC 、状态估计、负荷预报、短路电流计算、静态和动态安全分析、在线潮流、最优潮流、调度员培训仿真、机组计划等一系列功能。
答：37. 状态估计可分为假定数学模型、状态估计计算、检测、识别四个步骤。
38. 网络分析类应用软件主要由网络拓扑、状态估计、调度员潮流、静态安全分析、安全约束调度、最优潮流、无功优化、短路电流计算、电压稳定性分析、暂态安全分析和外部网络等值等功能组成。
答：39. 在PAS系统中，静态安全分析模块设置故障时，涉及到的三种元件分别为主开断元件、条件开断元件、监视元件。
40. 在遥控过程中, 调度中心发往厂站RTU的命令有三种：遥控选择命令、遥控执行命令、遥控撤消命令.41. 遥控有两种方式：一种是返送校核方式，另一种是直接执行方式。