电力系统自动化PPT课件
2024版年度电力系统自动化第三版ppt课件

电力系统自动化第三版ppt课件•电力系统自动化概述•电力系统自动化的基础知识•电力系统自动化的关键技术•电力系统自动化的应用实例•电力系统自动化的挑战与解决方案•电力系统自动化的未来展望目录CONTENT01电力系统自动化概述自动化技术在电力系统中的应用包括自动发电控制(AGC)、经济调度控制(EDC)等,实现发电过程的优化和效率提升。
包括自动电压控制(AVC)、故障定位与隔离等,保障输电系统的安全稳定运行。
包括馈线自动化、配电管理系统(DMS)等,提高配电系统的可靠性和供电质量。
包括需求侧管理、智能家居等,实现用电设备的智能控制和能源管理。
发电自动化输电自动化配电自动化用电自动化发展阶段20世纪50年代至80年代,随着计算机技术和通信技术的发展,电力系统自动化进入快速发展阶段,出现了远动装置、变电站自动化、调度自动化等。
初级阶段20世纪50年代以前,电力系统自动化主要局限于单项自动装置的应用,如自动重合闸、发电机自动调压等。
高级阶段20世纪90年代至今,电力系统自动化向更高层次发展,实现了智能化、信息化和网络化,如智能电网、能源互联网等。
智能化发展信息化提升网络化拓展绿色低碳01020304利用人工智能、机器学习等技术,实现电力系统的智能决策、智能控制和智能管理。
加强电力系统信息化建设,实现信息共享、数据互通和业务协同。
推动电力系统与互联网、物联网等技术的深度融合,构建能源互联网生态系统。
促进可再生能源接入和分布式能源发展,推动电力系统向绿色低碳方向转型。
02电力系统自动化的基础知识03电力系统的发展趋势智能化、自动化、绿色化等。
01电力系统的定义由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体,负责将各种形式的能源转换为电能并输送到用户端。
02电力系统的特点实时性、安全性、经济性、环保性等。
电力系统的基本概念发电环节输电环节配电环节电力用户电力系统的组成与结构包括各种形式的发电厂,如火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂等。
《电力系统自动化》课件(2024)

分布式
分布式能源和微电网的快速发展将推动电力系统自动化向 分布式、去中心化的方向发展,提高电力系统的灵活性和 可靠性。
互联网化
互联网技术的普及和应用将促进电力系统自动化的互联网 化,实现远程监控、数据共享和协同控制等功能。
2024/1/26
绿色化
随着环保意识的提高和新能源技术的发展,电力系统自动 化将更加注重绿色、低碳、可持续发展,推动清洁能源的 广泛应用。
2024/1/26
8
计算机技术
01
02
03
实时数据处理技术
对电力系统实时监测数据 进行高效处理,提取有用 信息,为系统运行和控制 提供决策支持。
2024/1/26
数据库技术
建立电力系统数据库,实 现数据的统一管理和共享 ,提高数据利用效率和系 统可靠性。
网络技术
构建电力系统内部局域网 和外部广域网,实现数据 的远程传输和共享,支持 系统的远程监测和控制。
方面的研究。
2024/1/26
分布式能源与微电网
研究分布式能源和微电网的协 同优化和互补利用技术,提高 电力系统的灵活性和可靠性。
电力电子与储能技术
发展高效、可靠的电力电子和 储能技术,推动清洁能源的广 泛应用和电力系统的绿色化发 展。
网络安全与数据隐私
加强电力系统网络安全和数据 隐私保护技术的研究与应用, 保障电力系统的安全稳定运行
2024/1/26
4
电力系统自动化的重要性
2024/1/26
提高电力系统的安全性和稳定性
01
通过自动检测和调节,及时发现并处理系统中的故障和异常,
避免事故扩大,保障电力系统的安全运行。
提高电力系统的经济性
02
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
电力系统自动化电力系统概述PPT

7
§1.3 电力网的接线方式及负荷的分类
1、电力网的接线方式 无备用接线 有备用接线
2、负荷的分类 1)一类负荷:因停电造成人身伤亡或造成财产重大损失的。 2)二类负荷:介于一类与三类负荷之间。 3)三类负荷:停电影响较小,一般不会带严重后果。
§1.4 电力线路的结构
1、架空线路:由导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具等元 件组成。
四、 电力系统运行生产的特点 1、电能生产、输送、分配和使用过程的同时性与同一性。 2、与国民经济及人民生活关系密切。 3、机电暂态及电磁暂态迅速,即过渡过程非常短促。 五、 对电力系统的基本要求 1、保证安全可靠地供电。 2、保证合格的电能质量。 3、力求系统运行的经济性。
小结:使学生掌握电力网和电力系统概念;掌握电力系 统运行生产的特点和对电力系统的基本要求。
电力网 电力系统 动力系统
配电变压器
用户
配电线路 M
1)电力网:由各个电压等级的电力线路和电力变压器构成的 网络。 2)电力系统:由发电机、电力网和用户负荷组成的系统。
3
电力网及电力系统示意图
水
锅炉
库 反应堆
锅炉
水 库
锅炉 锅炉
分和电力系统共同组成 的系统。
1)介绍导线、避雷线的型号、材料、作用。 2)介绍用途不同的直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、特
种杆以及导线排列和导线换位等概念。
8
3)了解导线排列方式和导线换位的概念。 4)介绍绝缘子、金具、电缆线路等概念。 学生反馈的问题及解答: (1)由输电线路和枢纽变电所组成称输电网;由配电线路和配
电变压器组成称配电网。它们之间是集中送电与分配电能 的关系。 (2)电压不能作为输配电网定义的界限。
电力系统自动化PPT课件

第4页/共157页
第一节 电力系统的概念和组成
全国联网势在必行
西线:西北与川渝以直流方式相联
北部和中部三纵:
中线:华北与华中以直流背靠背相联
南部和中部:
东线:山东与华东以直流背靠背相联 提高水电利用容量,减少弃水 湖南衡阳到广东韶关500KV交直流输电 三峡到广东的远距离直流输电
第23页/共157页
第四节、电力系统的分层调度控制
集中调度控制就是把电力系统内所有发电厂和变电站的信息 都集中在一个调度控制中心,由一个调度控制中心对整个电 力系统进行调度控制。
分层调度控制就是把全电力系统的监视控制任务分配给属于 不同层次的调度中心,下一层调度完成本层次的调度控制任 务外,还接受上一级调度组织的调度命令并向上层调度传递 所需信息。 分层调度与集中调度相比,它的优点是:便于协调控制;提 高系统可靠性;改善系统响应
按
自
动 控
电力系统中的断路器的自动控制
制
的 角
电力系统电压和无功功率自动控制
度
电力系统安全自动控制
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第三节、电力系统的运行状态及调度控制
一、电力系统的正常状态和非正常状态 正常时满足等式和不等式约束条件
fmin f fmax Uimin Ui Uimax PGimin PGi PGimax QGimin QGi QGimax Sijmin Sij Sijmax
电力系统自动控制系统工作模式图
第12页/共157页
第二节、电力系统自动化的内容
电力系统由发、输、变、配组成(生产、输送、分配、消费)
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电力系统自动化课件

硬件技术
实时计算
熟悉计算机硬件组成和原理,掌握嵌 入式系统、DSP等技术在电力系统自 动化中的应用。
了解实时计算系统的原理和实现方法 ,提高电力系统自动化的实时性和准 确性。
软件技术
掌握操作系统、编程语言、数据库等 计算机技术基础知识,具备软件开发 和维护能力。
人工智能技术
机器学习
掌握机器学习算法原理,利用历 史数据训练模型,实现对电力系
行成本。
增强系统稳定性
实时监测电力系统的运 行状态,及时发现并处 理故障,确保系统稳定
运行。
优化资源配置
根据实时数据和预测信 息,合理调度发电、输 电和配电资源,提高资
源利用效率。
促进新能源消纳
接入可再生能源发电设 备,通过自动化技术实 现新能源的优先消纳和
调度。
PART 02
电力系统自动化的核心技 术
通过优化算法和自动化设备,实现配电网的经济 、高效运行。
用电管理自动化
用电信息采集系统
实现用户用电信息的自动采集、处理和存储,为用电管理提供数 据支持。
需求侧管理
通过用电管理自动化手段,引导用户合理用电,提高电力资源利用 效率。
智能用电服务
利用互联网、物联网等技术,为用户提供智能、便捷的用电服务。
智能调度与控制
利用人工智能、大数据 等技术,实现电力系统 的智能调度与控制,提 高电力系统的稳定性和 经济性。
电力大数据应用
通过挖掘和分析电力大 数据,为电力系统的规 划、运行和管理提供决 策支持。
多能互补与综合能源系统
多能互补
整合各种能源资源,如风能、太阳能、水能等,实现多能 互补和优化配置,提高能源利用效率。
电力交易与结算
电力系统综合自动化ppt课件

电力系统综合自动化ppt课件•电力系统概述•电力系统自动化技术•电力系统综合自动化的实现•电力系统综合自动化的应用•电力系统综合自动化的优势与挑战•电力系统综合自动化的实践案例电力系统概述电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体,用于生产、传输、分配和消费电能。
定义消费电能的各类用户,包括工业、商业、居民等。
电力用户将一次能源转换为电能的场所。
发电厂将电能从发电厂传输到负荷中心的网络。
输电网将电能从输电网分配给各个用户的网络。
配电网0201030405电力系统的定义与组成直流电的应用和早期交流电的发展。
早期阶段中期阶段现代阶段大规模交流电力系统的形成和发展,包括大型火力发电厂和水电站的建设。
以智能电网、可再生能源和分布式发电为代表的新技术、新模式的不断涌现和应用。
030201电力系统的发展历程电力系统的重要性社会经济发展的基础电力系统是现代工业、农业、交通和通讯等各个领域的基础,对社会经济发展具有不可替代的作用。
能源转换与利用的关键电力系统是实现能源转换和利用的关键环节,对提高能源利用效率和推动能源转型具有重要意义。
国家安全与稳定的保障电力系统是国家安全和稳定的重要保障,对维护社会秩序和保障人民生产生活具有重要作用。
电力系统自动化技术自动化技术的定义与分类定义自动化技术是一种应用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术。
分类根据应用场景和功能,自动化技术可分为过程自动化、机械制造自动化、管理自动化等。
发电自动化输电自动化变电自动化配电自动化电力系统自动化技术的应用包括自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)等,实现发电机组的自动启停、负荷调整等功能。
通过变电站综合自动化系统,实现变电站设备的监控、保护、测量等功能。
包括输电线路的自动重合闸、故障定位、无功补偿等,提高输电线路的传输效率和稳定性。
电力系统自动化电力系统概述ppt课件

云计算技术在电力系统中的应用
电力云服务平台
构建基于云计算的电力云服务平台,实现计算资源、存储资源和网络资源的共享和优化配 置,提高电力系统的运行效率和管理水平。
电力大数据分析
利用云计算强大的计算能力和存储能力,对电力系统中的大数据进行高效处理和分析,挖 掘有价值的信息和知识。
分布式能源管理
通过云计算技术实现分布式能源的集中管理和优化调度,提高分布式能源的利用率和电力 系统的经济性。
国外电力发展现状
发达国家电力工业已经实现了高度自动化和智能化,新能 源和可再生能源在电力结构中的比重逐渐增加。
电力发展趋势
未来电力工业将朝着清洁化、智能化、高效化和市场化的 方向发展,新能源和可再生能源将成为主导能源,智能电 网和微电网等新技术将得到广泛应用。
02 电力系统自动化技术及 应用
自动化技术原理及特点
电力系统自动化电力 系统概述ppt课件
目录
CONTENTS
• 电力系统基本概念与组成 • 电力系统自动化技术及应用 • 智能电网与新能源接入技术 • 电力系统稳定性分析与控制策略 • 电力市场运营与改革方向探讨 • 现代信息技术在电力系统中的应用前景
01 电力系统基本概念与组 成
电力系统定义及功能
配电网自动化
1 2
配电网自动化的概念
是指通过自动化技术实现对配电网的监测、控制 、保护和管理等功能,提高配电网的供电可靠性 和运行效率。
配电网自动化的功能
包括故障定位与隔离、负荷转移与恢复供电、无 功补偿与电压控制、配电网优化运行等。
3
配电网自动化的应用
在电力系统中广泛应用于城市和农村配电网,实 现了对配电网的全面自动化管理,提高了供电可 靠性和电能质量。
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徐州煤电 450
东南郊
400 南阳
140
淮南煤电
470
300
300
260
徐州
沿海核电
160 连云港
270 270
滁1州70 泰州
70 南京
170
100
1无30锡150上海西北 170 上海西南
Central China 300 重庆360
恩施 300 荆州
220
武汉 440
芜湖 290
杭北 240
金华
蒙西煤电II
蒙西煤电I
100
420
280
蒙西煤电V 宁夏煤电
陕北
银川东
陕北煤电220
300
石家庄 晋中煤电
240
120 天津
300
250
沿海核电
宁东260 靖边
460 晋中300 晋东南煤电 100
340 豫北
济南
青岛 280
300
平凉
400
晋东南
360
乾县 渭北
晋东南煤电II
300
×西安东 330 驻马店
系统频率下降引起事故和事故扩大 电源与负荷不能平衡,同时又无旋转备用容 量或低频切负荷措施时,系统频率就会下降, 可能导致恶性循环,出现频率崩溃。 系统电压下降引起的事故 电力系统的电压水平是依靠系统无功功率 电源来维持的。电力系统中无功电源短缺时, 电网电压就会下降。当系统电压下降到某一程 度,某些枢纽变电站的母线电压遇到一定扰动
沿海核电
South
East 三峡地下电站 270 280
400
450
长沙300 380
南昌 360
200
280 福州
沿海核电 温州
170
China 赣州
410
沿海核电
泉州
Taiwan
China
Legend
AC 500kV A±C 810000k0VkV
AC 750kV
3
三、 电力系统的运行状态与事故
12
2019/12/31
13
四、 电力系统自动化技术
电网监控与调度自动化系统由三个子部分 组成:
调度端 SCADA/EMS系统
信息传输系统
厂、站基础自动化系统
14
四、 电力系统自动化技术
调度端能量管理系统(EMS) 数据采集与控制(SCADA) 自动发电与经济调度(AGC、AVC、EDC) 系统状态估计与安全分析(SE/SA) 调度模拟培训(DTS)
17
四、 电力系统自动化技术
电力系统状态估计SE(State Estimator)功能 网络接线分析(网络拓扑) 潮流计算 状态估计 负荷预测 短路电流计算 电压/无功优化
9
四、 电力系统自动化技术
电网监控与调度自动化系统 控制整个电力系统的运行方式,使整个电
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,在事故状态下能迅速消除故障的 影响和恢复正常供电。由三部分组成:
调度端控制决策系统; 信息传输系统; 厂、站基础自动化系统。
10
四、 电力系统自动化技术
电网监控与调度自动化系统
5
三、 电力系统的运行状态与事故
将会引起静态稳定的破坏,即所谓的电压崩溃。 系统稳定破坏引起的事故 电力系统振荡时,电力设备经受周期性的冲
击。负荷得受到严重影响,特别是振荡中心附近。 可能发展成大的系统事故―――解列为功率不平 衡的局域网。
电力设备过负荷引起事故
6三、 电力系统的运行源自态与事故防止系统性事故的“三道防线” 第一道防线的技术措施主要是继电保护(包括重合 闸,电气制动等) 第二道防线主要是按稳定判据决定的切机,切负荷, 以及连动切机,切负荷等,在第一道防线的技术措 施外,必须丢掉部分负荷 第三道防线主要是低频,低压减负荷,振荡解列等。 当系统已经失去稳定,为使系统不演变为大面积停 电和系统崩溃而采取的措施。振荡解列应考虑功率 自身平衡的“孤岛”
正常运行状态 (满足负荷要求,有一定的安全储备)
安全
恢复状态 (重新并列) 恢复对用户供电
系统崩溃 (切机、切负荷
断开线路)
储备系统减小或 干扰概率增大
警戒状态 (预防性控制)
不安全
由于外界干扰 使电压、频率、潮流越限
解列
紧急状态 (紧急控制)
危险
系统解列
系统保持原状
4
电力系统运行状态
三、 电力系统的运行状态与事故
AGC(Automatic Generation Control)的功能: 独立电网,AGC功能的目标是自动控制网内发 电机组的出力,以保持电网频率为稳定值。 跨区域互联网,除自动控制电网频率为稳定值, 还要对联络线功率进行控制。 EDC(Economic Dispatch Control)通常与AGC 相配合使用。
7
三、 电力系统的运行状态与事故
大停电的威胁 2000年后,美国、加拿大、意大利等相 继发生了电网的大停电故障。
8
四、 电力系统自动化技术
电力系统自动化的概念 简单说,就是根据电力系统本身特有的规 律,应用自动控制技术,采用自动控制装置来 自动实现电力生产的安全、可靠运行。 按照电力系统各个组成部分,发、输、配、 用,以及整体性、一体化的特点,可将电力系 统自动化分成以下几个部分:
可以通过设置在发电厂和变电站的远动 终端(RTU)采集电网运行的实时信息,通 过信道传输到设置在调度中心的主站上,主 站根据收集到的全局信息,对电网的运行状 态进行:
安全性分析
负荷预测
自动发电控制
经济调度
11
四、 电力系统自动化技术
电网监控与调度自动化系统 当系统发生故障,调度自动化系统根据保护
及断路器动作信息,分析事故原因,并采取相 应的措施使电网恢复供电。
15
四、 电力系统自动化技术
数据采集和监视(SCADA) SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) 是EMS的基础,也是其早期的功能。主要有:数 据采集、越限报警、事件记录、事故追忆、远方控 制等功能。
16
四、 电力系统自动化技术
自动发电控制(AGC)和经济调度控制(EDC)
安西
张掖
Northwest 永登 白银
西宁
拉西瓦
官亭 兰州东
雅江水电
川西水电
川西水电 雅龙江梯级
雅安 150
乐山
金沙江I期 金沙江II期
Yunnan
锡盟煤电I 锡盟煤电II
Northeast
North锡盟
China 蒙西煤电IV
480 480
蒙西煤电III 蒙西
450 北京东 150
唐山 沿海电源
沈阳
电力系统自动化技术 及其发展概况
1
中国的能源情况
经济发展区域不平衡,能源分布东西不平衡,中西 部能源丰富,东部经济发达,进入工业化中后期 。
2
2020年全国联网示意图
中国的能源情况。特高压,直流输电建设改变能源 分布不均给经济发展带来的障碍。
远东(俄)
呼盟煤电
Tibet
乌鲁木齐主网
哈密电厂 × 哈密二、三厂