電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化

1、電力線路調(diào)度自動(dòng)化，趙晉泉，河海高等院校電氣工程專業(yè)學(xué)院2006年11月，本科生課程講授，電力線路調(diào)度自動(dòng)化的最佳類比：城市道路交通系統(tǒng)及其調(diào)度自動(dòng)化石油輸油管道系統(tǒng)及其調(diào)度自動(dòng)化醫(yī)療救護(hù)系統(tǒng)公安警報(bào)系統(tǒng)，主題解析，美國加州電力調(diào)度大廳， 中國某發(fā)電站調(diào)度室、調(diào)度室、調(diào)度室、調(diào)度室、調(diào)度室。、 一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人，一個(gè)人。 一，一，二，三，四，四，五，五，六，六，六，六，六，六，六，六，六，六，六，六，六，六，六，六，七、能量管理系統(tǒng)(Energy Management System-EMS ) :屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，二級(jí)

2、系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)構(gòu)成的幾個(gè)類比：人體的神經(jīng)系統(tǒng)、電腦、比爾男同志的家庭管理系統(tǒng)、專業(yè)的推薦、張伯明、相年德、 鄧佑滿.電力系統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)化.清華高等院校電機(jī)系講義，2000王士政.電力網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化和配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)北京牌：中國水利水電出版社2003年周杰娜.現(xiàn)代電力線路調(diào)度自動(dòng)化.北京牌：中國電力出版社. 2005年，本課程內(nèi)容， 上一篇： SCADA系統(tǒng)(EMS硬件系統(tǒng)和低級(jí)軟件) 40 supervisorycontrolanddataacquisition次緊密耦合和松耦合最復(fù)雜的人工系統(tǒng)：電力系統(tǒng)。 最復(fù)雜的自然系統(tǒng)：人類自身。因?yàn)殡娏€路崩潰心臟停止了跳動(dòng)！ 什么是電力系統(tǒng)？

3、 發(fā)電機(jī)及其操縱系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和負(fù)荷、物理網(wǎng)格、數(shù)字網(wǎng)格、內(nèi)容、導(dǎo)論：調(diào)度自動(dòng)化的定義、內(nèi)容、歷史和現(xiàn)狀前篇： SCADA系統(tǒng)下一篇： PAS展望：基于PMU/WAMS的下一代調(diào)度自動(dòng)化， 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展過程分布系統(tǒng)開放型系統(tǒng)基于PMU/WAMS的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)、電話調(diào)度、速度慢、并發(fā)性差、信息量少、單方面依靠駕駛員經(jīng)驗(yàn)的今天，電話是無法取代的，遠(yuǎn)程調(diào)度階段、 四遙(工廠站): 千里眼：遙測(cè)，遠(yuǎn)程通訊千里手：遙控器，遙控器系統(tǒng)模擬屏幕(調(diào)度中心)植物電力系統(tǒng)，無腦電力系統(tǒng)，補(bǔ)正機(jī)調(diào)度，補(bǔ)正機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及在電力系統(tǒng)分析方面的應(yīng)用1965年左右，北美發(fā)生了大供電中斷事故的現(xiàn)代調(diào)度自動(dòng)化之父通訊技

4、術(shù)和聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，電力線路的分級(jí)調(diào)度，格調(diào)：三峽電廠和交叉網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線網(wǎng)諧：網(wǎng)諧電廠和省間聯(lián)絡(luò)線省諧：省調(diào)電廠和省內(nèi)220KV以上的電力網(wǎng)諧：地方電源和地轄區(qū)110KV及其以下的電力網(wǎng)縣諧：農(nóng)村電力網(wǎng)， 調(diào)度自動(dòng)化三項(xiàng)任務(wù)，保證電力線路運(yùn)行安全保證電力線路運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性保證員工人生安全保證電力設(shè)備安全外部系統(tǒng)的影響：惡劣天氣等自系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)：軍隊(duì)指揮倒車男同性戀操作進(jìn)行事故處理的合格性， 電能質(zhì)量的三個(gè)指標(biāo)：頻率有功功率平衡負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電規(guī)劃、AGC、排出負(fù)載電壓的無功功率平衡AVC、電容器電抗器的投切波形、經(jīng)濟(jì)性、經(jīng)濟(jì)調(diào)度降低環(huán)境意識(shí)的調(diào)度網(wǎng)損的水火電調(diào)節(jié)電力市場(chǎng)化改革：電力交易、報(bào)價(jià)與出清， 輔

5、助服務(wù)獲取和回報(bào)自動(dòng)化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、調(diào)度信息采編和執(zhí)行子系統(tǒng)的信息傳遞子系統(tǒng)信息處理子系統(tǒng)人聯(lián)系子系統(tǒng)前篇：數(shù)據(jù)收集和組態(tài)軟件SCADA、SCADA的基本功能， 數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)預(yù)處理信息顯示和警報(bào)協(xié)調(diào)員遠(yuǎn)程遙控信息統(tǒng)一、記憶和印刷事故回憶和事件順序記錄狀態(tài)監(jiān)視和控制、一、實(shí)時(shí)信息的收集遠(yuǎn)程：四遙(遠(yuǎn)程監(jiān)視)遠(yuǎn)程測(cè)量：(遠(yuǎn)程測(cè)量)遠(yuǎn)程通訊：(遠(yuǎn)程信號(hào))遠(yuǎn)程切換：(遠(yuǎn)程調(diào)整)、二、實(shí)時(shí)信息的傳輸過程， 下篇：廣告面包車存儲(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)(聚苯硫醚纖維)負(fù)荷預(yù)測(cè)、優(yōu)化控制、靈敏度分析、調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)、電力市場(chǎng)技術(shù)保障系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建模：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的建構(gòu)和變更網(wǎng)絡(luò)模型分為物理模型和修正模型，節(jié)點(diǎn)模型數(shù)據(jù)， 母

6、線模型數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基本算法、工廠母線分析和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析采用“棧內(nèi)存原理”先出的搜索邏輯，二、狀態(tài)估計(jì)(State Estimation )、“狀態(tài)”是什么？ 電力線路的運(yùn)行狀態(tài)可以用各母線的電壓振幅和相角來表示。狀態(tài)由誰決定？ 1、元件的電氣殘奧表2 .各元件間的連接狀況3，邊界條件：發(fā)電和負(fù)荷的狀況，測(cè)量系統(tǒng)的可觀測(cè)性分析的拓?fù)浞治龇椒?，“可觀測(cè)性”是什么？ 測(cè)量系統(tǒng)解析的步驟是，首先在支路潮流測(cè)量中形成可觀測(cè)島注入測(cè)量中擴(kuò)大可觀測(cè)島注入測(cè)量的可用性及其判定法放射島基準(zhǔn)遞歸探索法環(huán)狀島基準(zhǔn)，為什么進(jìn)行狀態(tài)推定數(shù)據(jù)不完整不良數(shù)據(jù)不正確“狀態(tài)推定”是什么？ 偽保真，粗取精，彌補(bǔ)。 是通過

7、測(cè)量信息的冗馀度提高數(shù)據(jù)精度，自動(dòng)排除隨機(jī)噪聲引起的錯(cuò)誤信息，推測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)學(xué)濾波方法。狀態(tài)估計(jì)四步曲、數(shù)學(xué)模型的狀態(tài)估計(jì)修正計(jì)算不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)不良數(shù)據(jù)的鑒定、狀態(tài)估計(jì)問題的數(shù)學(xué)描述、測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：測(cè)量方程式、量測(cè)量矢量、m維、狀態(tài)矢量、n維、量誤差矢量、m維、基于基爾霍夫定律和歐姆定律的測(cè)量函數(shù)方程、m維三、負(fù)荷預(yù)測(cè)， 根據(jù)運(yùn)用的目的和預(yù)測(cè)時(shí)間，長期負(fù)荷預(yù)測(cè)：月，年短期負(fù)荷預(yù)測(cè)： 24小時(shí)超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)：數(shù)分鐘到1小時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，長期趨勢(shì)成分周期性成分隨機(jī)性成分系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)并母線負(fù)荷預(yù)測(cè)， 構(gòu)成影響系統(tǒng)負(fù)荷的要素系統(tǒng)負(fù)荷的系統(tǒng)負(fù)荷的時(shí)間變化規(guī)律氣象變化對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的影響系統(tǒng)負(fù)荷的隨機(jī)變異

8、性、負(fù)荷預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)方法、指數(shù)平滑法、平均值外推法法，對(duì)過去一段時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，作為未來負(fù)荷的預(yù)測(cè)值。 同上，不過，對(duì)過去的歷史數(shù)據(jù)賦予不同的權(quán)重，對(duì)最近的數(shù)據(jù)賦予大的權(quán)重。 回歸分析法假定負(fù)荷模型，利用歷史數(shù)據(jù)決定模型中的殘奧儀表，并且利用該模型進(jìn)行預(yù)報(bào)。線性回歸、多元線性回歸、模型殘奧儀、誤差值、誤差平方和最小、時(shí)間序列分析法、隨時(shí)間變化的負(fù)荷數(shù)據(jù)被視為一組隨機(jī)時(shí)間序列。 類似日法、負(fù)荷模型的鑒定問題、楚大頭針教授是國內(nèi)該領(lǐng)域的權(quán)威，是自動(dòng)發(fā)電控制AGC。 電力線路頻率一次調(diào)整負(fù)載的頻率特性發(fā)電機(jī)的工作頻率特性電力線路的頻率特性調(diào)速電機(jī)的局部控制特性是發(fā)電機(jī)的一種所有者屬性AGC是電

9、力線路頻率二次調(diào)整調(diào)度中心的集中控制，而遠(yuǎn)程控制閉環(huán)種子文件反饋控制系統(tǒng)是基于頻率積差和調(diào)頻功率比例系數(shù)化學(xué)基的。復(fù)合調(diào)節(jié)方案：互聯(lián)電力線路的自動(dòng)調(diào)頻、區(qū)域控制誤差A(yù)rea Control Error-ACE網(wǎng)調(diào)查省調(diào)AGC合格與否的指標(biāo)北美電力線路可靠性委員會(huì)NERC提出的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)CPS1和CPS2， AGC、定頻控制方式、定頻開關(guān)電力控制方式、自動(dòng)修正時(shí)差控制方式、基于安全斷面穩(wěn)定約束靈敏度的發(fā)電電力分配、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、基于用戶針織面料發(fā)電成本特性的發(fā)電電力分配火力使用針織面料的煤炭消耗率、目標(biāo)函數(shù)、制約條件、拉格朗日量為： 等消費(fèi)量微增率基準(zhǔn)、修正及網(wǎng)損的等消費(fèi)量微增率基準(zhǔn)、尤針織面料組合次

10、日火力發(fā)電機(jī)的開停機(jī)修正計(jì)劃0-1整數(shù)修正計(jì)劃問題電力市場(chǎng)環(huán)境下交易修正計(jì)劃軟件被替換的兩種算法：進(jìn)化基因類算法與雷格林純緩和法、自動(dòng)電壓控制AVC， 閉環(huán)操縱系統(tǒng)發(fā)電機(jī)端電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)：現(xiàn)場(chǎng)控制二級(jí)電壓控制： AVC，集中控制三級(jí)電壓控制：網(wǎng)損最小最優(yōu)潮流問題我院丁曉群教授是國內(nèi)的專門人才，中國、在上線了潮流(調(diào)度員潮流)、潮流補(bǔ)正算的電力線路分析中重要的地位補(bǔ)正機(jī)技術(shù)和電力線路專業(yè)技術(shù)的完美結(jié)合稀疏技術(shù)(稀疏矩陣技術(shù)和稀疏矢量技術(shù))節(jié)點(diǎn)最佳序列技術(shù)制約處理技術(shù)大量控制元件動(dòng)作的模擬潮流補(bǔ)正算是專業(yè)課程本專業(yè)研究生的必備知識(shí)(必修課)，這是本課程的關(guān)鍵。 潮流訂正算是什么？ 潮流補(bǔ)正算、網(wǎng)絡(luò)

11、殘奧表、運(yùn)行條件、節(jié)點(diǎn)電壓、分支潮流、發(fā)電和負(fù)荷、已知、求出、得到，由此得到，滿腳丫子關(guān)系、潮流方程式，即被稱為基爾霍夫法則， 導(dǎo)出潮流方程式2求解潮流方程式的數(shù)值方法3用單相置換計(jì)程儀編程中的稀疏技術(shù)應(yīng)用節(jié)點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)矩陣節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣(復(fù)、對(duì)稱、非特異、稀疏、對(duì)角元素為優(yōu)勢(shì)、角矩陣)的電力網(wǎng)絡(luò)的基本數(shù)學(xué)模型、非線性代數(shù)方程式的牛頓解法， 在線性代數(shù)方程的迭代求解中初始值的選擇題求解是否收斂的問題、圖解、線性代數(shù)方程的糾正機(jī)求解方法稀疏技術(shù)、稀疏矩陣元素的存儲(chǔ)最佳消去順序問題形成因子表的稀疏存儲(chǔ)、牛頓法迭代程序流程圖、導(dǎo)納矩陣、最佳消去順序、賦初始值、i=1、雅可比矩陣，右端列向量、因子化、上一

12、代糾正、更新、收斂，END，Start，i=i 1，yes，no，循環(huán)體，前處理，高速解耦合法潮流修正算法， 動(dòng)機(jī)：持續(xù)挖掘電力線路自身具有的特性的節(jié)點(diǎn)的有效注入功率的變化，主要與關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)的電壓相位變化關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)的無效注入功率的變化，主要與關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)的電壓振幅變化相關(guān)的旁路供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電感(即電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電抗) 靜態(tài)安全分析，N-1 (或N-m )分析：故障預(yù)測(cè)的篩選分析分支電流檢測(cè)節(jié)點(diǎn)電壓限制檢測(cè)校準(zhǔn)控制預(yù)防控制，動(dòng)態(tài)安全分析：工作角穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與控制，電力線路的動(dòng)態(tài)DAE模型時(shí)域仿真法直接法袁越院長從事這一領(lǐng)域的本主兒是國內(nèi)這一領(lǐng)域的專門人才之一， 輸電能力ATC的核算，調(diào)試員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)DTS，正常運(yùn)行時(shí)的培訓(xùn)緊急狀態(tài)下的事故處理培訓(xùn)事故后的電力線路恢復(fù)操作培訓(xùn)預(yù)防操作