現(xiàn)代電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)調(diào)度自動化學時：24教材：現(xiàn)代電力系統(tǒng)調(diào)度自動化 重慶大學出版社 周杰娜主編 期末測試題o電力系統(tǒng)運行狀態(tài)一般分為哪幾種？各種狀態(tài)下應分別采用哪些安全控制措施？o等值網(wǎng)絡法的核心思想是什么？如何求取等值網(wǎng)絡？等值網(wǎng)絡法和直流潮流法、P-Q分解法都用于電力系統(tǒng)安全分析，它們各有什么側(cè)重點？o根據(jù)你的理解，構想一個電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本框架，并簡述其功能。oP135例5.1中，當總負荷為650MW時，試確定發(fā)電廠間功率的經(jīng)濟分配（不考慮線損）。 期末測試題o電力系統(tǒng)運行狀態(tài)一般分為哪幾種？各種狀態(tài)下應分別采用哪些安全控制措施？o等值網(wǎng)絡法的核心思想是什么？如何求取等值網(wǎng)絡？等值網(wǎng)

2、絡法和直流潮流法、P-Q分解法都用于電力系統(tǒng)安全分析，它們各有什么側(cè)重點？o根據(jù)你的理解，構想一個電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本框架，并簡述其功能。oP135例5.1中，當總負荷為650MW時，試確定發(fā)電廠間功率的經(jīng)濟分配（不考慮線損）。 為了保證電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，保證供電質(zhì)量，提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，必須及時正確獲得電力系統(tǒng)的實時信息，完整掌握電力系統(tǒng)的實時運行狀態(tài)，部分或完全地實現(xiàn)調(diào)度自動化。 經(jīng)驗型調(diào)度分析型調(diào)度 本課程主要介紹電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本要求和構成，以及其基本理論和方法。第1章 緒論1.1 電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)和調(diào)度控制的基本內(nèi)容 為了調(diào)度控制電力系統(tǒng)，需要對

3、電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行分類，并了解在不同運行狀態(tài)下應如何對電力系統(tǒng)實行控制。 1.1.1 電力系統(tǒng)的運行狀態(tài) 等式約束條件：不等式約束條件電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)(1)正常運行狀態(tài) (4)系統(tǒng)崩潰狀態(tài)(2)警戒狀態(tài) (5)恢復狀態(tài)(3)緊急狀態(tài)圖1.1 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)示意圖o 電力系統(tǒng)運行的不同狀態(tài)下應注意什么問題？（多目標優(yōu)化）o 電力系統(tǒng)分層調(diào)度有什么優(yōu)點？圖1.2 電力系統(tǒng)故障后系統(tǒng)崩潰過程的例子 1.1.2 電力系統(tǒng)調(diào)度控制的基本內(nèi)容電力系統(tǒng)調(diào)度控制的基本內(nèi)容 調(diào)度控制的目標：調(diào)度控制的目標：1、滿足用戶供電需要，包括供電的數(shù)量和質(zhì)量 （電壓和頻率）；2、系統(tǒng)安全性，保證連續(xù)的系統(tǒng)功能；3

4、、最小成本（發(fā)電和輸電）4、環(huán)境保護（對環(huán)境和生態(tài)的影響最?。?、節(jié)約燃料和其它資源。 電力系統(tǒng)調(diào)度控制是一個隨電力系統(tǒng)狀態(tài)變化的多目電力系統(tǒng)調(diào)度控制是一個隨電力系統(tǒng)狀態(tài)變化的多目標優(yōu)化問題。標優(yōu)化問題。 電力系統(tǒng)調(diào)度控制是在電力系統(tǒng)的不同狀態(tài)下為達到相應的運行目標而進行的工作，基本內(nèi)容分為三方面： 1、短期運行計劃 2、瞬時運行 3、運行報表及事故處理 1.2 電力系統(tǒng)監(jiān)控及調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展 為了合理監(jiān)控和協(xié)調(diào)日益擴大的電力系統(tǒng)的運行方式和處理影響整個系統(tǒng)正常運行的事故和異常情況,人們在形成電力系統(tǒng)的最早階段，就注意到電力系統(tǒng)的遠程監(jiān)控問題，并提出必須設立電力系統(tǒng)的調(diào)度控制中心。能量管理

5、系統(tǒng)EMS: SCADA系統(tǒng)（監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)） AGC (自動發(fā)電控制) 網(wǎng)絡分析 1.3 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構 1.3.1 電力系統(tǒng)的分層調(diào)度 從理論上講，可以對電力系統(tǒng)實行集中調(diào)度控制，也可以實行分層調(diào)度控制。分層分級調(diào)度控制的優(yōu)點：1)便于協(xié)調(diào)調(diào)度控制2)便于提高系統(tǒng)運行的可靠性3)提高實時響應的速度4)靈活性增強5)提高投資效率1.3.2 調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(1)信息收集和執(zhí)行子系統(tǒng)(2)信息傳輸子系統(tǒng)(3)信息處理子系統(tǒng)(4)人機聯(lián)系子系統(tǒng)圖1.3 電力系統(tǒng)調(diào)度控制自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構 信息處理子系統(tǒng)完成的基本功能： 1)實時信息處理 2)離線分析 3)電能

6、質(zhì)量的分析計算 4)經(jīng)濟調(diào)度計算 5)運行狀態(tài)安全性的分析和校正第2章 電力系統(tǒng)調(diào)度控制自動化系統(tǒng)2.1 電力系統(tǒng)的信息收集和執(zhí)行系統(tǒng) 在一個現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)中，為了能正確和及時地掌握每時每刻都在變化著的電力系統(tǒng)運行情況，控制和協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)的運行方式，處理影響整個電力系統(tǒng)正常運行的事故和異常情況，保證電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行，必須具備一個完善的電電力系統(tǒng)信息力系統(tǒng)信息收集和執(zhí)行系統(tǒng)收集和執(zhí)行系統(tǒng)，將分散在幾十公里、幾百公里以至上千公里以外的各發(fā)電廠和變電所的大量表征電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息，迅速、正確、可靠地送到調(diào)度控制中心，同時將控制中心的控制和調(diào)節(jié)命令傳送到各發(fā)電廠和變電所，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的

7、自動監(jiān)視和控制。2.1.1 電力系統(tǒng)實時信息的種類和采集方法 電力系統(tǒng)調(diào)度需要采集的信息有：1)遠程測量信息 (遙測 Telemetering)2)遠程信號信息 (遙信 Teleindication，Telesignal)圖2.1 遙測、遙信原理圖電力系統(tǒng)運行中主要的控制和調(diào)節(jié)信息有：1)遠程切換 (遙控，Teleswitching)信息2)遠程整定 (遙調(diào)，Teleadjusting)信息圖2.2 遙調(diào)、遙控原理圖 2.1.2 電力系統(tǒng)遠動裝置的配置與功能(1)電力系統(tǒng)遠動簡介 1)硬件遠動裝置的構成及工作原理 2)微機遠動的構成 3)遠動信息的傳輸方式 圖2.3 微機運動原理框圖(2)遠動

8、裝置的配置及其功能 1)遠動主控機(調(diào)度端機) 2)遠動終端機(廠站端機) 3)遠動轉(zhuǎn)發(fā)機 梯級水電廠 火電廠群 樞紐變電站o 各廠、站與調(diào)度所間的信息交換,要由遠動裝置通過各種信道(或信息傳輸媒介)組成的信息傳輸系統(tǒng)來完成。圖2.4 梯級水電廠調(diào)度所遠動轉(zhuǎn)發(fā)機配置示意圖圖2.5 樞紐變電站TFS配置示意圖2.2電力系統(tǒng)的信息傳輸系統(tǒng)2.2.1 信息傳輸系統(tǒng)的主要質(zhì)量標準 (1)可用率(可靠性) (2)誤碼率(準確性) (3)傳輸速度(實時性) 2.2.2 實時信息的編碼 電力系統(tǒng)采集到的量測信息，通常都經(jīng)變送器變換成了標準直流電壓信號。通過采樣開關對各收集到的量測量和信號按規(guī)定的次序逐個采樣

9、。(1)實時信息抗干擾編碼(2)信息的表達形式和信息傳輸?shù)耐?有兩種不同的同步方式： 1)非同步方式 2)同步方式圖2.6 傳輸信息的例子 （a）非同步方式 （b）同步方式 2.2.3 調(diào)制和解調(diào) 1)振幅調(diào)制 2)頻率調(diào)制 3)相位調(diào)制圖2.7 調(diào)制方式 2.2.4 遠動信息傳輸通道(1)信道媒介 目前電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)使用的信道媒介有以下幾種： 1)遠動與載波電話復用電力載波信道(載波) 2)無線信道(微波) 3)光纖通信 4)架空明線或電纜傳輸遠動信息圖2.8 遠動與載波電話復用電力載波的信息傳輸系統(tǒng)圖圖2.9 微波信息傳輸系統(tǒng)的構成示意圖圖2.10 光纖通信系統(tǒng)的基本構成示意圖圖

10、2.11 對光源調(diào)制的示意圖(2)信道的工作方式 單工、半雙工、雙工圖2.12 信道工作方式（a) 單工 (b)半雙工 (c)雙工(3)信息傳輸網(wǎng)絡的基本類型 遠動通信網(wǎng)絡有如圖2.13所示的以下幾種基本類型： 1)點對點配置 2)多路點對點配置 3)多點星形配置 4)多點共線配置 5)多點環(huán)形配置 (4)通信規(guī)約 1)CDT方式通信規(guī)約 2)Polling方式通信規(guī)約2.3 電力系統(tǒng)的信息處理系統(tǒng) 現(xiàn)代電力系統(tǒng)往往跨幾個省、市，具有成百上千個發(fā)電廠和負荷點，為了實現(xiàn)自動監(jiān)視和控制功能需進行大量的數(shù)據(jù)處理，要作復雜的電力系統(tǒng)運行狀態(tài)分析計算和邏輯判斷，然后將結(jié)果提供給運行人員作最后的決策，并對

11、操作控制做出反應。 2.3.1 設計調(diào)度自動化計算機系統(tǒng)應考慮的原則 1)可靠性 2)可用性 3)可維護性 4)可擴充性 5)高速性2.3.2 實時調(diào)度計算機系統(tǒng)的硬件配置 根據(jù)需要調(diào)度控制的對象及控制功能的要求不同，實時調(diào)度計算機系統(tǒng)的硬件配置也不同。一般有下列幾種配置形式： 1)無備用的單機系統(tǒng) 2)雙(多)重化系統(tǒng) 3)分布式系統(tǒng)圖2.18 單機系統(tǒng)的不同設計方法圖2.19 典型的調(diào)度計算機雙機系統(tǒng) 圖2.20 分布式系統(tǒng)配置 2.3.3 調(diào)度計算機系統(tǒng)的基本硬件配置1)中央處理器： 中央處理器CPU是計算機的控制中心。2)內(nèi)存：微機內(nèi)存基本配置現(xiàn)已達128MB，還可擴充到256MB以上

12、；中、小型機內(nèi)存可達幾百MB。3)外存：外存主要用于存儲操作系統(tǒng)、應用程序、歷史文件、數(shù)據(jù)庫等。4)輸入/輸出(I/O)設備：包括CRT、鍵盤、打印機、大屏幕顯示器、大屏幕投影儀、繪圖儀、音響設備及各模擬量、數(shù)字量和開關量等的輸入輸出裝置、計算機間接口、主機與通訊網(wǎng)接口、計算機與遠動接口等。2.3.4 調(diào)度計算機系統(tǒng)的基本軟件 實時調(diào)度計算機系統(tǒng)的軟件有以下特點: 1)軟件系統(tǒng)龐大復雜，執(zhí)行速度要求很高。 2)一般采用分時操作系統(tǒng),例如VMS各任務有自己的優(yōu)先級，分時地被執(zhí)行。 3)有很強的人機聯(lián)系能力。 4)控制功能可以不斷改進和增加，可修改原有程序或增加新程序而不影響其他程序。軟件分三類：

13、 (1)系統(tǒng)軟件 (2)支撐軟件 (3)應用軟件 按計算用輸入數(shù)據(jù)的性質(zhì)及計算結(jié)果的適應性,應用程序可分為三類： 1)動態(tài)程序 2)準動態(tài)程序 3)靜態(tài)程序(4)電力系統(tǒng)高級管理與分析軟件主要有以下幾種：1)管理信息系統(tǒng)(MISManagement Information System)2)能量管理系統(tǒng)(EMSEnergy Management System)3)調(diào)度員培訓仿真系統(tǒng)(DTSDispatcher Training Simulator)2.4 人機聯(lián)系系統(tǒng) 電力系統(tǒng)采用調(diào)度自動化系統(tǒng)后，要求調(diào)度人員利用這一系統(tǒng)全面、深入和及時地掌握電力系統(tǒng)的運行狀況，做出正確的決策和發(fā)出各種控制命

14、令，以保證電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行。 2.4.1 調(diào)度員控制臺 調(diào)度員控制臺是調(diào)度人員對電力系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制的交互型人機聯(lián)系設備。(1)屏幕顯示器(2)操作鍵盤(3)屏幕游標定位部件(4)音響報警裝置(5)語音輸入輸出裝置2.4.2 調(diào)度員工作站2.4.3 模擬屏2.4.4 記錄設備 1)趨勢記錄儀 2)繪圖儀 3)畫面拷貝機2.5 SCADA系統(tǒng)2.5.1 SCADA系統(tǒng)的基本功能(1)數(shù)據(jù)采集(2)數(shù)據(jù)預處理 1)測量合理性校驗 2)遙測值變化率合理性校驗 3)測值的平滑濾波 4)開關變位可信性校驗(3)信息顯示和報警 對電力系統(tǒng)監(jiān)視的內(nèi)容一般有： 電能質(zhì)量監(jiān)視 安全限制監(jiān)視 開關狀態(tài)監(jiān)

15、視 停電監(jiān)視 計劃執(zhí)行情況監(jiān)視 設備狀態(tài)監(jiān)視 保護和自動裝置監(jiān)視圖2.21 CRT顯示的系統(tǒng)接線圖(4)調(diào)度員遙控搖調(diào)操作(5)信息統(tǒng)計、儲存和打印(6)事故追憶和事故順序記錄(7)調(diào)度控制系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)視和控制 2.5.2 SCADA系統(tǒng)的運行原理 (1)查詢問答方式 (2)數(shù)據(jù)輸入 (3)控制輸出 (4)數(shù)據(jù)庫 (5)人機接口 (6)外部接口圖2.22 當前電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與通訊的工作模式 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應包含哪些部分？具體含義是什么？ 談一下你對微機遠動系統(tǒng)的認識？第3章 電力系統(tǒng)狀態(tài)估計3.1 概述 在電力系統(tǒng)信息的收集和傳輸過程中，由于測量裝置、各種變換設備和傳送設備的誤差，

16、或故障失靈，以及在傳送過程中的各種外界干擾，使未經(jīng)處理的原始數(shù)據(jù)具有不同程度的誤差和不可靠性。狀態(tài)估計一般可分為如下四個步驟： 1)假設數(shù)學模型 2)狀態(tài)向量的估計計算 3)檢測 4)識別圖3.1 狀態(tài)估計的步驟 o 3.2 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的表征與可觀察性o 3.3 最小二乘估計o 3.4 靜態(tài)最小二乘估計的改進o 3.5 支路潮流狀態(tài)估計法o 3.6 電力系統(tǒng)的遞推狀態(tài)估計o 3.7 不良數(shù)據(jù)的檢測o 3.8 不良數(shù)據(jù)的殘差搜索辨識法o 3.9 不良數(shù)據(jù)的估計辨識法o 3.10 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲的實時分析o 3.11 網(wǎng)絡結(jié)構辨識的基本概念 3.2 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的表征與可觀察性 電力系

17、統(tǒng)的運行狀態(tài)可以用節(jié)點電壓模值、電壓相角、線路有功與無功潮流、節(jié)點有功與無功注入等物理量來表示。圖3.2 形線路元件模型圖 用測量量來估計系統(tǒng)狀態(tài)存在若干不正確或不準確的因素，概括有以下內(nèi)容： 1)數(shù)學模型不完善 2)測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差 3)隨機誤差 3.3 最小二乘估計 前面已經(jīng)提及，所謂靜態(tài)估計就是用一定的統(tǒng)計學準則，通過測量向量z求出狀態(tài)向量x,且使之盡量接近其真值x。 圖3.3 加權最小二乘估計框圖 圖3.4 節(jié)點注入對H陣影響示意圖圖3.5 信息矩陣的結(jié)構示意圖 3.4 靜態(tài)最小二乘估計的改進 3.4.1 快速解耦狀態(tài)估計3.4.2 正交變換法圖3.8 s1、s2向量及其正交向量s3

18、示意圖圖3.9 含誤差時向量s1、s2的交叉圖3.5 支路潮流狀態(tài)估計法 由J.F.Dopazo等人提出的支路潮流狀態(tài)估計法，是早期應用于美國AEP電力公司的一種較為成功的算法。圖3.10 輸電線與變壓器等值電路3.6 電力系統(tǒng)的遞推狀態(tài)估計前面幾節(jié)討論的是屬于靜態(tài)估計的方法。3.7 不良數(shù)據(jù)的檢測 電力系統(tǒng)的測量信息如果誤差不大，測量系統(tǒng)的配置恰當，則用以上所介紹的狀態(tài)估計方法可以得到滿意的實時數(shù)據(jù)庫。3.7.1 J(x)檢測法3.7.2 加權殘差檢測法3.7.3 標準化殘差檢測法3.8 不良數(shù)據(jù)的殘差搜索辨識法 通常對不良數(shù)據(jù)辨識的基本思路是：在檢測出不良數(shù)據(jù)后，應進一步設法找出這個不良數(shù)

19、據(jù)并在測量向量中將其排除，然后重新進行狀態(tài)估計。1)加權殘差搜索法。2)標準化殘差搜索法。圖3.13 殘差搜索辨識法程序流程框圖3.9 不良數(shù)據(jù)的估計辨識法 不良數(shù)據(jù)的估計辨識是我國發(fā)展起來的一種新方法，這種方法具有較好的辨識多個不良數(shù)據(jù)的功能，實時性也較好，因此近年來已得到了進一步的發(fā)展。 3.10 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲的實時分析 電力系統(tǒng)運行的在線分析計算中許多程序都是以節(jié)點導納矩陣為基礎的。節(jié)點導納矩陣隨網(wǎng)絡的結(jié)線而變化。 o 3.10.1 廠站的結(jié)線分析圖3.14 廠站接線圖與相應的網(wǎng)絡圖 3.10.2 網(wǎng)絡接線分析3.11 網(wǎng)絡結(jié)構辨識的基本概念 進行網(wǎng)絡結(jié)構分析需將網(wǎng)絡圖用數(shù)學方式來描

20、寫，通常用各種矩陣來表示。 1)鄰接矩陣 2)關聯(lián)矩陣 3)關聯(lián)矩陣 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應包含哪些部分？具體含義是什么？ 談一下你對微機遠動系統(tǒng)的認識？ 簡述SCADA系統(tǒng)的基本功能及其運行原理。 o 什么是電力系統(tǒng)狀態(tài)估計？為什么要進行電力系統(tǒng)狀態(tài)估計o 電力系統(tǒng)狀態(tài)估計分為哪幾個步驟？o 不良數(shù)據(jù)的檢測和辨識主要有有哪些方法？第4章 電力系統(tǒng)的安全分析和控制4.1 概述 在電力系統(tǒng)中任一地點發(fā)生故障，均將在不同程度上影響整個電力系統(tǒng)的正常運行。 1)電力系統(tǒng)規(guī)劃設計方面的因素2)電力系統(tǒng)設備元件上的問題3)繼電保護方面的問題4)電力系統(tǒng)運行的通訊和信息收集系統(tǒng)5)運行人員的作用6)運行

21、計劃管理上的問題4.2 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的安全分析 電力系統(tǒng)事故的發(fā)生可能是突然的(如雷擊)，也可能是較緩慢的。為了使電力系統(tǒng)的運行置于自動裝置的控制下，應盡可能對系統(tǒng)運行狀態(tài)的發(fā)展作出合理的預測。 4.2.1 安全分析的功能及內(nèi)容 (1)故障定義 (2)故障篩選 (3)故障分析 圖4.1 安全分析程序總框圖4.2.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析(1)靜態(tài)安全分析的內(nèi)容 1)計算電力系統(tǒng)中由于有功不平衡而引起的頻率變化 2)校核在斷開線路或發(fā)電機時電力系統(tǒng)元件是否過負荷、母線電壓是否越限(2)直流潮流法1)直流潮流法的原理圖4.2 直流潮流等值電路 (a)交流等值電路 (b)直流等值電路 圖4.3

22、直流潮流法網(wǎng)絡圖2)斷開一條支路后的安全分析(3)P-Q分解法 1)P-Q分解法潮流計算2)P-Q分解法安全分析(4)等值網(wǎng)絡法圖4.5 外部系統(tǒng)等值網(wǎng)絡 o 電網(wǎng)運行以什么為主要目標？o 圖4.5等值發(fā)電機和等值負荷如何求得？o 校正電源有何作用？o 等值網(wǎng)絡法與直流潮流法、P-Q分解法各有什么用途？為什么要求取等值網(wǎng)絡？o 靜態(tài)安全分析和動態(tài)安全分析各研究什么內(nèi)容？ 4.2.3 電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析o 動態(tài)安全分析是分析電力系統(tǒng)出現(xiàn)預想故障時是否會失去穩(wěn)定。(1)李雅普諾夫方法(2)模式識別法模式識別的具體工作大致可以分為以下幾個步驟： 確立樣本 求取特征量 確定判別式 樣本集測試圖4.6

23、 電力系統(tǒng)及其特征量平面示意圖4.3 電力系統(tǒng)安全控制對策 對預想事故進行安全評定時，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)處于正常不安全狀態(tài)，就須要采取控制措施使系統(tǒng)恢復到正常安全狀態(tài)，這稱為安全性提高，也稱為安全性控制。 4.3.1 靈敏度矩陣4.3.2 校正控制的數(shù)學模型 (1)有功過負荷的調(diào)整 (2)過電流的調(diào)整 (3)節(jié)點過電壓的調(diào)整4.3.3 控制變量變化量u的求解4.3.4 線性規(guī)劃的數(shù)學模型4.3.5 電力系統(tǒng)安全控制對策 (1)電力系統(tǒng)有功安全校正對策分析(2)電力系統(tǒng)無功安全校正對策分析4.3.6 電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流簡介1)全系統(tǒng)發(fā)電燃料總耗量(或總費用)2)有功網(wǎng)損 4.4 電力系統(tǒng)的安全控制 4.4

24、.1 電力系統(tǒng)正常運行狀態(tài)的安全控制 電力系統(tǒng)正常運行時的控制分為常規(guī)調(diào)度控制和安全控制。4.4.2 電力系統(tǒng)緊急狀態(tài)的安全控制 電力系統(tǒng)緊急狀態(tài)是電力系統(tǒng)受到大干擾后出現(xiàn)的異常運行狀態(tài)。 (1)電力系統(tǒng)頻率的緊急控制圖4.9 頻率變化曲線圖4.8 電力系統(tǒng)緊急狀態(tài)自動控制示意圖(2)電力系統(tǒng)電壓的緊急控制(3)線路或變壓器斷開和過負荷(4)穩(wěn)定控制 1)切除部分機組圖4.10 雙回線聯(lián)接的系統(tǒng)示意圖圖4.11 快速切除機組示意圖圖4.12 聯(lián)跳切機時等效發(fā)電機的功能特性曲線2)電氣制動圖4.13 電氣制動示意圖圖4.14 電氣制動的作用3)快速關閉汽門4)自動重合閘5)采用快速勵磁系統(tǒng)6)汽

25、輪機的旁路閥門控制7)串聯(lián)電容器的切換8)調(diào)節(jié)直流輸電的功率9)切除部分負荷10)再同步控制11)解列4.4.3 電力系統(tǒng)恢復狀態(tài)的安全控制 通過緊急狀態(tài)的安全控制，事故已被抑制，系統(tǒng)已穩(wěn)定下來，這時電力系統(tǒng)處于恢復狀態(tài)。但是，系統(tǒng)中的很多元件(發(fā)電機、線路和負荷)被斷開。 恢復狀態(tài)控制應包括以下幾個方面: 1)確定系統(tǒng)的實時狀態(tài) 2)維持現(xiàn)有系統(tǒng)的正常運行 3)恢復因事故被斷開的設備的運行 4)重新并列被解列的系統(tǒng)圖4.15 恢復狀態(tài)控制流程圖示例 o 電力系統(tǒng)安全控制包含哪幾方面的內(nèi)容？o 電力系統(tǒng)頻率的緊急控制應采取哪些措施？o 舉例說明電力系統(tǒng)發(fā)生故障時為什么會出現(xiàn)振蕩？緊急狀態(tài)下常用

26、的穩(wěn)定控制措施有哪些？o 舉例說明電氣制動的原理。o 舉例說明什么是就地聯(lián)跳切機和遠方切機。第5章 電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行和電能質(zhì)量的控制o 5.1 電力系統(tǒng)自動調(diào)頻的任務及調(diào)整準則o 這一節(jié)將著重從電力系統(tǒng)調(diào)度和運行的角度來討論電力系統(tǒng)調(diào)頻的任務及調(diào)整準則。圖5.1 電力系統(tǒng)負荷變化圖5.2 電力系統(tǒng)負荷綜合的頻率靜態(tài)特性圖5.3 聯(lián)合系統(tǒng)o 5.2 電力系統(tǒng)的自動調(diào)頻方法和自動發(fā)電控制o 對于現(xiàn)代電力系統(tǒng)僅靠手動調(diào)頻是很難維持電力系統(tǒng)的頻率在允許范圍內(nèi)的。o 5.2.1 電力系統(tǒng)自動調(diào)頻的方法o (1)積差調(diào)節(jié)法的原理圖5.4 積差調(diào)頻過程 o 說明積差調(diào)頻法的原理。o 什么是電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行？

27、在例5.1題目中，當總負荷為600MW和450MW時，試分別確定發(fā)電廠間功率的經(jīng)濟分配（不考慮線損）。o 5.2.2 自動發(fā)電控制o (1)自動發(fā)電控o (2)AGC的控制方式o (3)AGC對機組的功率分配o (4)AGC的實現(xiàn)圖5.5 自動發(fā)電控制總體結(jié)構示意圖o 5.3 電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行o 電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的目的是在給定的系統(tǒng)運行方式下，以保證整個系統(tǒng)安全可靠和電能質(zhì)量符合標準為前提，在系統(tǒng)中并列運行的機組間合理地分配出力，使全電力系統(tǒng)達到最大的經(jīng)濟性(如發(fā)電成本為最小)。o 5.3.1 火電廠間有功功率的經(jīng)濟分配o 在電力系統(tǒng)中，當機組的總?cè)萘看笥谪摵晒β蕰r，應如何分配各機組的出力，

28、使在滿足一定的約束條件下(如每臺機組的極限功率)發(fā)電成本為最小。o 5.3.2 水、火電廠間有功功率負荷的經(jīng)濟分配o 5.4 電力系統(tǒng)無功功率及電壓的控制o 壓值也是供電質(zhì)量的重要指標之一。o 電壓及無功功率的自動調(diào)節(jié)，應當完成的任務是：o 1)根據(jù)供電的要求，保證用戶的供電電壓在允許范圍之內(nèi)；o 2)有效地利用無功電源及調(diào)壓措施，使無功功率盡可能就地平衡，合理分配，以減少因遠距離輸送無功功率而引起的線路損耗(某些情況下，遠距離輸送無功功率，甚至在技術上是不能實現(xiàn)的)；o 3)根據(jù)電力系統(tǒng)遠距離輸電穩(wěn)定性的要求，應保持樞紐點電壓在規(guī)定水平。圖5.6 輸電系統(tǒng)圖1)電力系統(tǒng)內(nèi)各重要樞紐點的電壓在預先給定的容許變化范圍之內(nèi)，即2)在被控制的電力系統(tǒng)內(nèi)使線損達到最小,即3)可用的電壓一無功功率調(diào)節(jié)設備的狀態(tài)在運行的許可范圍之內(nèi)，即第6章 能量管理系統(tǒng)簡介o 6.1 概述o SCADA系統(tǒng)為及時準確地獲取電力系統(tǒng)的實時信息并對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控提供了可能。o 6.1.1 EMS的技術發(fā)展o 6.2 EMS的設計、開發(fā)與應用圖6.1 能量管理系統(tǒng)與配電管理系統(tǒng)圖6.2 能量管理系統(tǒng)的技術發(fā)展圖6.3 能量管理系統(tǒng)與其他計算機系統(tǒng)的聯(lián)系o EMS總體結(jié)構如圖6.4所示，它主要由六個部分組成。