电网调度自动化系统ppt课件.ppt

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1、电网调度自动化系统,自动化班 田正山,内 容 概 要,通 信 规 约,亳州地区电能量管理系统,变电站综合自动化系统,县级电网调度自动化系统简介及实用化验收细则,常见问题处理,电网调度自动化系统也就是信息集中处理的自动化系统，它是通过设置在各变电站和发电厂的远动终端（RTU）采集电网运行的实时信息，通过信道传输至设置在调度中心的主站系统，以供调度员使用，且主站可根据收集到的电网信息，对电网运行状态进行安全分析、负荷预测以及经济调度控制等。,第一章 电网调度自动化系统简介及县调实用化验收细则,县级调度自动化系统的功能,实现数据采集和安全监视功能 负责断路器的遥控操作，电力电容器的投切，变压器档位调

2、节等。 实现负荷控制管理。 向地调传送必要的实时信息，接受地调转发的信息。,电网调度自动化系统的功能,Add your text,命令和控制,实时数据库和历史数据库的建立,数据预处理,越限告警,数据采集和监控（SCADA）功能,信息的显示和记录,数据采集,事故追忆PDR,电网调度自动化系统的结构,信息采集和命令执行,远动终端与主站配合可以实现四遥功能：遥测、遥信、遥控、遥调。 信息采集和命令执行子系统，除了完成上述四遥的有关基本功能外，还有一些其它功能，如事件顺序记录、当地功能等。,信息传输,由于电网调度自动化系统中的主站和远动终端之间一般都有较远的距离，因而信息传输子系统也是一个重要的子系统

3、。信息传输子系统，按其信道的制式不同，可分为模拟传输系统和数字传输系统两类。,信 息 传 输,对于模拟传输系统（其信道采用电力线载波机、模拟微波机），远动终端输出的数字信号必须经过调制（数字调频、数字调相）后，才能传输。模拟传输系统的质量指标可用其衰耗频率特性，相移频率特性、信噪比等来反映，它们都将影响到远动数据的误码率。,信 息 传 输,对于数字传输系统（其信道采用数字载波、数字光纤等），低速的远动数据必须经过数字复接设备，才能接到高速的数字信道。随着通信技术的发展，数字传输系统所占的比重将不断增加，信号传输的质量也将不断的提高。,信 息 传 输,常用的波特率与中心频率,主站的硬件配置,主站

4、的硬件配置主要有两种，即功能纵向分布的前置机-后台机方式和网络型的局域网结构方式。从目前的发展情况来看，局域网结构方式将成为主流。,结 构 图,后台机,前置机,功能纵向分布的主站系统,打印机,功能纵向分布的主站系统,由前置机和后台机两部分组成，前置机主要负责数据的采集，后台机负责数据处理和人机接口。这种方式的主要缺点是配置不够灵活。当机器的容量不足时，不宜扩展。,局域网结构的主站系统,局域网结构的主站系统,从图中可以看出该主站系统中，每一个工作站完成一个独立的功能。如前置服务器完成与多个远动终端的通信任务，并将收集到信息通过局域网传送给其他工作站。采用局域网结构的主站系统扩展很方便，例如，若由

5、于远动终端的数量增加，可以直接增加数据采集装置而不需对系统作大的修改。,县级电网调度自动化实用化验收细则,适用范围本标准规定了县级电网调度自动化系统（以下亦简称县调系统）的基本功能和技术要求、实用化验收具备的条件、验收的组织工作、验收的审查及基本功能的测试方法，适用于县级电网调度自动化系统。,县级电网调度自动化实用化验收细则,实用化要求 定性要求 ：有利于对电网的安全监控、有利于对电网负荷的管理和控制、 有利于电网的经济运营。 基本功能要求 ：反映电网主接线及实时运行工况，反映变电站（发电厂）的实时电气运行工况， 反映实时用电负荷与计划用电负荷，异常、事故报警及打印， 电力调度数据处理及运行日

6、报的打印， 召唤打印， 与上级调度监控系统通信或信息转发， 对断路器状态、有载调压变压器分接头位置的遥控， 事件顺序记录（SOE）。,县级电网调度自动化实用化验收细则,实用化要求 定量要求 ： 县调所辖的负荷总加完成率不小于90 。 事故时遥信年动作正确率不小于95 。 遥测数据的综合误差绝对值不大于1.5 。 遥控操作年误动作率不大于0.01 。 计算机系统月平均运行率不小于98 。 调度自动化系统月平均运行率不小于90 。 调度日报制表月合格率不小于90 。 85 以上的实时监视画面调出响应时间不大于3 S,县级电网调度自动化实用化验收细则,验收应具备的条件 报请实用化验收的县调系统必须是

7、经省电力公司农电部门批准立项，投入实用化考核连续运行至少6 个月以上，有完整记录并已自查合格的系统。在验收前，被验收单位应按实用化要求组织一次对县调系统的自查，实用化要求中的各项基本功能必须实现，对各项考核指标逐月核查通过，写出自查报告，供验收时参考。 变电站（发电厂）远动系统覆盖率不得低于80 。被验收单位必须为验收提供的所需资料,县级电网调度自动化实用化验收细则,基本功能及技术要求,电力调度数据处理及运行日报的打印,异常、事故报警及打印，召唤打印,实时用电负荷与计划用电负荷,变电站（发电厂）的实时电气运行工况,电网主接线及实时运行工况,对断路器状态、有载调压变压器分接头位置的遥控,与上级调

8、度监控系统通信或信息转发,县级电网调度自动化实用化验收细则,电网主接线指本县电网主要供电电压输电线路构成的网络图其中应包括接入的各站（厂）和相互间的联络线、与上级电网或相邻地区电网的关口线路，运行工况指在网络图上的实时潮流分布情况。应有各关口线路和联络线上的有功功率、无功功率（或电流）量值及方向、相应的断路器状态、时钟等实时信息。,画面图表应直观明了，画面实时数据更新周期不大于1。,技术要求,功能要求,电网主接线及实时运行工况,县级电网调度自动化实用化验收细则,对本县电网内的站（厂）都有相应的实时画面表示，这些画面应能反映出站（厂）的一次接线图和实时数据。,画面图表设计合理，断路器状态醒目，画

9、面实时数据更新周期不大于10 。,技术要求,功能要求,变电站（发电厂）的实时电气运行工况,县级电网调度自动化实用化验收细则,该功能一般应分为图、表两种形式表达。在图形显示中应分别有实时用电负荷和计划用电负荷曲线或棒图，可直观地反映出用电负荷的超欠情况，在数据表格显示中应有本县电网的实时用电负荷的总加值。,画面图表应直观明了，棒图刷新周期不大于10 S，曲线采样周期不大于min 。,技术要求,功能要求,实时用电负荷与计划用电负荷,县级电网调度自动化实用化验收细则,异常处理是指当所辖电网主要运行工况偏离正常范围时，计算机系统的处理特性。要求计算机系统能够迅速地在屏幕的报警区显示出简单明了的报警信息

10、，并可根据报警信息方便调出相关的画面；事故处理是指站（厂）断路器跳闸等信息的处理。对事故时的断路器跳闸，要求能够迅速地推出事故画面或提示信息，同时自动启动事件记录打印机，打印记录事故时间和对象性质。,异常和事故报警应在屏幕上显示报警信息，相应数据应有表示异常的手段，开关变位时相应的表示图符能闪烁，并伴有音响告警。报警记录应准确、明了，便于事故的分析处理。从断路器变位到整幅事故画面自动推出的时间不大于15 S。,技术要求,功能要求,异常、事故报警及打印,县级电网调度自动化实用化验收细则,该功能主要指对正常运行中采集并已保存的整点数据或系统运行过程中保存的异常数据可随时调出打印。,召唤打印的数据报

11、表应汉化，打印时不影响系统其他功能的正常使用。,技术要求,功能要求,召唤打印,县级电网调度自动化实用化验收细则,电力调度运行日报表，应能取代调度人员抄报和统计各项数据表，至少应包括能反映出24h 整点的用电负荷总加值和各分量值，反映主要站（厂）每日若干个负荷代表时的有功功率、无功功率、电压和电流等量值。打印报表的定时点、种类、名称可以自定。,打印的报表应汉化，打印的定时点可以调整，打印时不影响系统其他功能的正常使用。,技术要求,功能要求,电力调度数据处理及运行日报的打印,县级电网调度自动化实用化验收细则,该功能指县调系统向上级调度自动化系统转发本县电网用电负荷（各分量及总加值）等实时数据。,具

12、有转发接口，数据转发可采用远动的通信方式或计算机联网方式，数据传输周期应不大于60 。,技术要求,功能要求,与上级调度监控系统通信或信息转发,县级电网调度自动化实用化验收细则,对具有遥控功能的断路器可在调度端进行远方跳、合闸操作，对有载调压变压器分接头位置可在调度端进行远方升、降档调节。,具有对象选择提示，遥控操作应按照“预发命令一遥控返校一遥控执行（遥控撤消） 的控制顺序，对控制过程要有提示，并能正确动作。,技术要求,功能要求,对断路器状态、有载调压变压器分接头位置的遥控,县级电网调度自动化实用化验收细则,对分站的变位信息，在迅速上传变位的基础上，对变位发生的具体时间进行说明。,必须符合DL

13、 /T635 标准的要求。,技术要求,功能要求,事件顺序记录（SOE ),县级电网调度自动化实用化验收细则,定量要求的计算方法,计算机月平均运行率,遥控年误动作率,遥测数据的综合误差绝对值,事故时遥信年动作正确率,县调所辖负荷的总加完成率,调度日报制表月合格率,调度自动化系统月平均运行率,县级电网调度自动化实用化验收细则,统计依据,基本要求: 90%,县调所辖负荷的总加完成率,统计公式,被验收单位的自查报告,县调系统运行值班记录、统计数据,县调系统所辖的用电总负荷,已采集的各关口负荷整定值X （全月日历时间一当月不合格时间）（h ),应采集的各关口负荷整定值X 全月日历时间 （h ),X 10

14、0%,县级电网调度自动化实用化验收细则,统计依据,基本要求: 95%,事故时遥信年动作正确率,统计公式,被验收单位的自查报告,调度员的值班记录或日报,县调系统调度端的遥信（事件）打印记录,正确动作次数,正确动作次数拒动次数误动次数,X 100%,县级电网调度自动化实用化验收细则,统计依据,基本要求: 1.5%,遥测数据的综合误差绝对值,统计公式,现场的测量结果和调度自动化系统的显示值,遥测数据的测量值-调度显示端的显示值,被测量的满码值,X 100%,县级电网调度自动化实用化验收细则,统计依据,基本要求: 0.01%,遥控年误动率,统计公式,县调系统主站端遥控操作打印记录,年遥控误动作次数,年

15、遥控操作动作次数,X 100%,县级电网调度自动化实用化验收细则,统计依据,基本要求: 98%,计算机月平均运行率,统计公式,被验收单位的自查报告,县调系统主站端运行值班记录,全月日历时间（h）-计算机系统当月停用时间（h）,全月日历时间（h）,X 100%,县级电网调度自动化实用化验收细则,统计依据,基本要求: 90%,调度自动化系统月平均运行率,统计公式,被验收单位的自查报告,县调系统运行值班记录,全月日历时间（h）-调度自动化系统当月停用时间（h）,全月日历时间（h）,X 100%,县级电网调度自动化实用化验收细则,统计依据,基本要求: 90%,调度日报表月合格率,统计公式,被验收单位的

16、自查报告,调度日报表保存记录,全月合格调度日报表张数,全月调度日报应制表张数,X 100%,县调系统运行值班记录,总 结,我们共从四个方面介绍了调度自动化系统的组成、功能以及基本原理。重点要掌握的是主站系统、通信规约。最后介绍了县调调度自动化系统实用化验收细则。,第三章 电网调度自动化分站系统,分层分布分散式系统结构的变电站自动化系统,分层分布式系统结构的变电站自动化系统,传统的变电站自动化系统,传统的变电站自动化系统,系统一般由常规式的RTU 、遥信转接屏、遥控执行屏、变送器屏以及交直流电源切换装置或UPS组成。这种系统结构简单、功能简单。,传统的变电站自动化系统,远动终端（RTU）,调度中

17、心,模拟量,开关量,脉冲量,控制量,调节量,结 构 图,分层分布式系统结构的变电站自动化系统,在分层分布式系统结构的变电站综合自动化系统中，将整个变电站的一次、二次设备分为三层，即站控层（层）、单元层（间隔层）（层）和设备层（层）。每一层由不同的设备或不同的子系统组成，完成不同的功能。,分层分布式系统结构的变电站自动化系统,设备层:主要指变电站内的变压器、断路器、隔离开关及其辅助触点，也包括电流互感器、电压互感器等一次设备。 间隔层:一般按断路器间隔划分，具有测量、控制部件、继电保护部件。测量、控制部分完成该单元的测量、监视、控制、联锁及事件顺序记录等功能。保护部分完成该单元线路或变压器或电容

18、器的保护、故障记录等功能。 站控层:一般包括站级监控主机、远动通信机等。站控层设现场总线或局域网，供各主机之间和监控主机与间隔层之间的信息交换。变电站综合自动化系统主要位于层和层。,调度中心,结 构 图,监控主机,远动主机,测量,控制,保护录波,保护单元1,保护单元n,0层,2层,1层,PT高压CT设备,PT高压CT设备,PT断路器CT,PT断路器CT,分层分布式系统结构的变电站自动化系统,分层分布分散式系统结构的变电站自动化系统,高压集中配电分散结构,局部集中总体分散 式结构,局部集中总体分散 式结构系统,对于枢纽级220KV、500KV变电站，或者进出线路多、不同电压等级的母线多，它们要控

19、制、测量、保护的主设备较多。这时就根据变电站的电压等级和规模，设置几个设备控制小间，将测量、控制、保护集中组屏安装在这些小间，多个设备小间由站级总控单元集中管理，这样形成了总体分散、局部集中的集中分散式模式。,调度中心,结 构 图,分层分布式系统结构的变电站自动化系统,监控主机,高压设备控制间,光纤通信接口,主变控制间,电容器控制间,中压设备控制间,总控单元,高压集中配电分散结构系统,这种结构的变电站综合自动化系统就是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，而将高压线路、变压器保护和测控单元等采用集中组屏，形成分散和集中相结合的结构。按每个电网元件（例如一条出线、一组电容器、一台变压器等

20、）为对象，集测量、保护、控制为一体，设计一个机箱。对于635KV的配电线路，可以将这个一体化单元分散安装在各个开关柜内，然后由监控主机通过光纤或电缆网络，对它们进行管理和交换信息，形成分散式的结构。对于高压线路、变压器保护和测控单元设备仍采用集中组屏安装在控制室内，形成集中式结构 。,调度中心,结 构 图,当地监控,监控主机,（ PT 、CT输入，断路器、隔离开关辅助接点输入，断路器控制等）,分层分布式系统结构的变电站自动化系统,主变保护,线路开关柜,线路开关柜n,保护测控单元,保护测控单元n,高压线路保护,主变测控,高压线路测控,第四章 通信规约,问答式传送规约（）,循环式数据传送规约（）,

21、循环式数据传送规约（）,CDT规约适用于点对点通道结构的两点之间通信，信息的传递采用循环同步的方式。CDT规约是一个以厂站端RTU为主动的远动数据传输规约。在调度中心和厂站端的运动通信中，RTU周而复始地按一定规则向调度中心传送各种遥测、遥信、数字量、事件记录等。,POLLING规约用于点对点、多个点对点、多点共线的多点环型或多点星型的远动系统。POLLING规约是一个以调度中心为主动的远动数据传输规约。RTU只有在调度中心询问以后，才向调度中心发送回答信息。,问答式传送规约（）,规约与规约比较,对通道的质量要求不同,调度中心和厂站的控制权不同,通道的使用效果不同,对网络拓扑要求不同,规约与规

22、约比较,只适应点对点的简单通道 始终占用通道 厂站端为主动方 通道质量要求不很高,适应点对点、多个点对点、多点环型、多点星型等几乎所有通道 允许多个共享通道 调度中心为主动方 通道质量要求较高,规约,规约,报 文讲解,CDT 报 文,101 报 文,实例讲解,光纤通道上行信号接收正常，下行通道数据不正常，如何判断是通道问题还是远动设备问题？,通过示波器可测得下行信号的波形是否正常，如不正常，则是主站系统有问题。如波形正常，则在RTU端将下行通道与上行通道进行环接，下发遥控征询命令或对时命令，观察上行通道接收的信息与下发命令是否一致，若一致，说明通信设备没有问题，问题在远动设备上。若不一致，则说

23、明通信设备有问题。,实例讲解,简述出现一般的遥信信息错误时，解决故障的办法,1.首先检查遥信接线是否正确，板号设置与遥信接线是否对应；2.再检查遥信电源是否工作正常；3.再检查输入的遥信参数是否正确，包括遥信去抖时间及信息是否取反等；4.人工做遥信测试，观察遥信板和后台及面板显示情况是否一致；5.如以上步骤均正常而遥信仍不正确的，检查遥信接点；如以上步骤存在问题，可通过对调正常的遥信点或是通过更换遥信板。,实例讲解,简述调度端对站内断路器遥控过程（以部颁CDT规约为例）,调度端发对应开关的遥控预置命令帧（61帧），然后等待控制端设备的返校命令；控制端设备收到命令数据后，以过校验、检查，向调度端发送遥控返校（正确或错误）信息；调度端收到返校正确信息后，发遥控执行命令（C2帧），否则发遥控撤消命令（B3帧）；控制端设备收到遥控执行命令后驱动中间继电器动作，此时断路器执行机构动作。若控制端设备收到遥控撤消命令则取消此次遥控过程。,实例讲解,遥控不执行，如何处理？,1、检查通道是否正常。2、检查切换开关是否切换至“远方”位置，遥控板是否投入。3、遥控回路是否正确。4、遥控继电器、遥控板是否正常。、检查设备。,自动化班 田正山,谢 谢!,