电力系统调度自动化第7章EMS1-概论

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1、EMS(1)-概论大电网安全防御体系第一道防线—在常见的单一故障被正常清除时-加强电网结构(远期的预防性控制)-有效的预防性控制措施-快速可靠的继电保护第二道防线—在概率较低的严重故障下,可损失部分电源和负荷,但必须保持系统稳定-切机、切负荷、FACTS等紧急控制措施第三道防线—在概率很低的多重严重故障下,允许失稳,但应避免大停电,并尽量减少损失-失步解列-低频、低压减载等紧急控制措施三道防线措施实施的不同时刻预防控制检测到故障后紧急控制检测到越规后极端紧急控制稳定域每道防线的作用稳定域稳定域加强电网预防控制继电保护小概率特别严重故障严重故障一般故障第一道防线第二道防线第三道防线t

2、EMS的基本概念EMS（EnergyManagementSystem）中文译名：能量管理系统EMS是以计算机为中心的现代电力综合自动化系统。EMS以测量为基础，以在线分析软件为核心，以实现电力系统安全优质高效运行为目的。EMS由计算机系统、技术支撑平台、监视控制与数据收集系统、高级应用软件系统和控制执行系统构成。EMS高级应用软件的发展地方监控固定模拟盘电话调度模拟型AGC计算机离线分析CRT集成SCADA/EMS调度员培训模拟DTS全图形人机界面MMI专家系统模拟型数据采集数字型数据采集最优潮流理论负荷控制状态估计理论负荷侧管理DSM1965年纽约大停电SCADA/EMS1977

3、年美国东北部大停电——安全分析NERC1983年瑞典电压稳定性90年代电力市场194019501960197019801990EMS的基本架构技术支撑平台数据收集与监视实时数据服务高级应用软件监视控制与数据收集——SCADASCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）是EMS的感知系统和执行系统SCADA系统由表计测量装置、远方测量终端（RTU）、数据信道、前置计算机和主站计算机构成SCADA系统在平台的支持下提供电力系统实时运行数据显示、报警、控制指令下达、事故记录和反演等主要功能监视控制与数据收集——SCADA多路数据采样A/D模数转换

4、数字化编码调制解调器CTPT电流变送器电压变送器功率变送器RTU发信机受信机智能接口调制解调器传输信道前置机服务器模拟屏服务器彩色大屏幕CRT控制中心厂站端监视控制与数据收集——SCADA数据收集模拟量（开关量）状态量（测量量）积分量（电量量）监视状态量监视模拟量限值监视模拟量趋势监视数据质量监视事件处理控制功能投切控制调节控制顺序控制计划控制具有时间标志的数据历史数据计划数据备份数据监视控制与数据收集——SCADA故障数据收集与记录顺序事件记录（SequenceofeventRecording---SOE）事故追忆（Postdisturbancereview---PDR）报告与计

5、算数值计算计算各种表报数据电力平衡与电量计算辅助电源与成本计算计算流量与存水量逻辑运算技术支撑平台开发环境运行环境维护环境标准化环境newEMS高级应用软件概述（定义）定义EMS(EnergyManagementSystem)高级应用软件是构建在平台和SCADA系统之上的所有电力系统分析和控制软件的总称。软件功能丰富，且互为补充。高级应用软件为用户提供了针对电力系统进行分析和控制的工具。EMS高级应用软件分为能量管理级和网络分析级两大类。EMS高级应用软件概述（层次）EMS高级应用软件系统层次开放式系统平台（硬件及操作系统）支撑软件平台SCADA系统EMS高级应用软件EMS高级应用

6、软件概述（设计思想）EMS高级应用软件的设计思想“自上而下”“一体化设计”“由需求定功能”“具有中国特色”EMS高级应用软件概述（分类与模块）EMS高级应用软件的分类能量管理级：利用电力系统的总体信息（频率，时差、发电功率、交换功率等）进行调度决策，主要目的在于该改善运行的经济特性。该级别的应用软件正在逐渐被电力市场的各种交易软件所代替。传统的能量管理级应用软件正处在深刻的变革中。EMS高级应用软件概述（分类与模块）网络分析级：网络分析级的特点是利用电力系统全面信息进行分析和决策，主要目标是提高运行的安全性；这一级应用软件将电力系统运行的安全性与经济性统一考虑。随着电力系统运行方式

7、面向电力市场转化，网络分析级应用软件在EMS中的地位日臻重要。EMS高级应用软件概述（分类与模块）EMS高级应用软件的模块能量管理级包括：负荷预测子系统（短期、中期和长期）发电计划机组组合检修计划燃料计划水电计划交换计划（交易计划）（发电厂报价决策系统）（辅助服务）EMS高级应用软件概述（分类与模块）网络分析级包括：网络建模网络拓扑实时网络状态分析母线负荷预测调度员潮流静态安全分析（预想故障分析）短路电流计算安全约束调度最优潮流暂态稳定分析电压稳定分析网络分析应