电力系统调度自动化的概述

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：电力系统调度自动化系统已经历了几个不同的发展阶段。在早期，电力系统调度中心无法及时了解和监视各个电厂或线路的运行情况。因此，人们将目光转向计算机系统，认为计算机系统应首先参与电力系统的安全监视和控制。能量管理系统是以计算为基础的现代电力系统的综合自动化系统，主要针对发电和输电系统，用于大区级电网和省级电网的调度中心。EMS的发展主要基于计算机技术和电力系统应用软件技术两方面。

电力系统调度自动化系统已经历了几个不同的发展阶段。在早期，电力系统调度中心无法及时了解和监视各个电厂或线路的运行情况。远动技术的采用使电力系统的信息能直接进入调度中心，调度员可以及时掌握系统的运行状态，及时发现电力系统的事故，为调度计划和运行控制提供了科学依据，但仍不能满足现代工业和人民生活对电能质量及供电可靠性的越来越高的要求，以及人们对系统运行经济性越来越高的重视。要全面解决这些问题，就需要对大量数据进行复杂的计算。到了20世纪60年代，数字计算机首先用于电力系统的经济调度，并取得了显著的效益。但是，在20世纪60年代中期，西方一些国家的电力系统曾相继发生了大面积的停电事故，引起世界的震动。人们开始认识到，安全问题比经济调度更加重要。因此，人们将目光转向计算机系统，认为计算机系统应首先参与电力系统的安全监视和控制。这样，就出现了能量管理系统EMS （Energy Management System）。

能量管理系统是以计算为基础的现代电力系统的综合自动化系统，主要针对发电和输电系统，用于大区级电网和省级电网的调度中心。根据能量管理系统的技术发展，配电管理系统DMS （Distribution Management System）主要针对配电和用电系统，用于10k V以下的电网。用户侧管理DSM （Demand Side Management）属于负荷自我管理，其原理是用户按电价躲避峰荷用电，但分时电价TOU （Time of Use）应由配电管理系统提供。EMS的发展主要基于计算机技术和电力系统应用软件技术两方面。

20世纪40年代出现的数据采集与监控系统SCADA （Supervisory Control And Data Acquisition）将电网上各厂站的数据集中显示到电力系统模拟盘上，使整个电力系统运行状态一目了然地展现在调度员面前，同时还能将开关变化和数据值越限及时地报告给调度员，大大减轻了调度员监视电力系统运行状态的负担，增强了调度员对电力系统的感知能力。

20世纪50年代出现的自动发电控制AGC （Automatic Generation Control），包括了负荷频率控制LFC （Load Frequency Control）和经济调度EDC （Economic Load Dispatching Control）两大部分，将调度员从频繁的操作中解放出来。

早期在线分析主要是解决网损修正问题，但20世纪60年代中期的几次大的系统瓦解事故将安全分析提上了日程。负荷预测、发电计划和预想故障分析为调度员提供了辅助决策工具，增强了调度员对电力系统分析和判断的能力。

自动化技术在20世纪60～70年代经历了由模拟技术转向数字技术，整个数据收集过程，包括远程终端RTU （Remote Terminal Unit）、通道和发电厂控制器逐步由模拟型发展成数字型，在调度中心的数据收集、自动发电控制和网络分析等功能均由数字计算机完成。

随着计算机硬件的简化和多机的应用，必须采用公用软件。公用软件的发展集中表现在数据库、人机界面MMI（Men Machine Interface）和通信技术几个方面。数据库技术的发展使数据能为更多的应用软件服务，人机交互技术由初期以打印为主改为显示器CRT （Cathode Ray Type）为主，由字符型走向全图型，响应速度越来越快，画面编辑越来越方便，表现能力越来越强。20世纪90年代发展的视窗、平滑移动、变焦以及三维图形等技术大大方便了调度员使用能量管理系统，使他们在调度室的屏幕上能形象而直观地观察和控制电力系统，从而缩短了与电力系统之间的距离。随着计算机、微机技术的飞速发展，调度自动化正日新月异，许多新领域、新方向都在研究之中。

根据我国电网“十五”规划，基本要实现“五化”目标：主干通道光纤化、信息传输网络化、电网调度智能化、运行指标国际化和管理手段现代化。

电力系统调度自动化的概述

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