电力系统调度自动化教程.doc

第一章 绪论 §1 电力系统及其调度自动化的发展 一、大规模联合电网的发展 经济生活的发展，对电能的要求不断增加。大工业生产需要大量电力，家用大用电器越来越多。小规模的电网已不能满足如此巨大的能量需求。 1、大规模联合电网的优点 (1)综合利用水力、火力、核能等发电能源，以解决能源资源与负荷分布地域间的不平衡。 以湖北的水电和河南的火电交换为例。 (2)利用时差和季节错开负荷高峰，减少总的装机容量。 (3)采用大容量机组， 节省投资和运行费用。 (4)发生故障时不同电网间可以互相支援。 2、我国目前的电网结构 目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。电网发展的主要标志是：1.我国现有发电装机容量在2000MW以上的电力系统11个，其中东北、华北、华东、华中电网装机容量均超过30000MW，华东、华中电网甚至超过40000MW，西北电网的装机容量也达到20000MW。南方电力联营系统连结广东、广西、贵州、云南四省电网，实现了西电东送。其它几个独立省网，如四川、山东、福建等电网和装机容量也超过或接近10000MW。 ???? 2.各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。220KV电网不断完善和扩充，到1999年底220KV以上输电线路总长达495123km，变电容量达593690MVA。其中500KV线路（含直流线路）达22927km，变电容量达80120MVA。 ? 3.1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站的±500KV直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两大区电网实现非同期联网。 ???? 4.随着500KV网架的形成和加强，网络结构的改善，电力系统运行的稳定性得到改善。近10年间系统稳定破坏事故比前10年下降了60%以上。??? 5.省及以上电网现代化的调度自动化系统基本实现了实用化。???? 6.以数据通信为特征的覆盖全国各主要电网的电力专用通信网基本形成。东北电网辽宁、吉林和黑龙江三省以及内蒙古自治区东部到1999年底装机容量达35943.9MW华北电网由北京、天津、河北省、山西省和内蒙古自治区的西部等供电区的电网组成。1999年底发电装机容量为40716.2MW，年发电量1922.35亿KWh。华东电网上海市、江苏省、浙江省和安徽省1999年底发电装机容量为1986.4MW，年发电量2268.9亿KWh华中电网河南、湖北、湖南和江西四省到1999年丰华中电网发电装机容量为43365.4MW，年发电量1673.22亿KWh。?南方四省联营电网广东与广西云南和贵州福建电网1999年末装机容量9657.4MW，年发电量356亿KWh山东电网1999年底发电装机容量18017.8MW，年发电量912.05亿KWh。西北电网陕西、甘肃、青海三省和宁夏自治区到1999年底西北电网总装机容量为18021.9MW，年发电量736.14亿KWh。?中华人民共和国《电力法》规定，电网运行实行统一调度、分级管理；各级调度机构对各自调度管辖范围内的电网进行调度，依靠法律、经济、技术并辅之以必要的行政手段，指挥和保证电网安全稳定经济运行，维护国家安全和各利益主体的利益。《电力法》明确电力生产和电网运行应当遵循安全、优质、经济的原则。电网调度的首要任务是保障电网安全、稳定、正常运行和对电力用户安全可靠供电。为此，调度机构要预先通过大量的计算分析，制定对付意外事故的安全措施，装设安全自动装置和继电保护设备。做好事故预想和处理预案，防范于未然。一旦电网发生故障，调度就要按电网实际情况并参考处理预案，迅速、准确地控制故障范围，保证电网正常运行，并避免对电力用户供电造成影响；遇到严重事故时，为保证主网安全和大多数用户的正常供电，调度将根据具体情况采取紧急措施，改变发输电系统的运行方式，或临时中断对部分用户的供电。故障消除后，调度要迅速、有序地尽快恢复供电，尽量减少用户停电时间。调度的另一重要任务是，保证电能质量，保持频率、电压、波形合格。这就必须时刻保持发电和用电的瞬时平衡。由于电能不易大量贮存，而用户的用电是随机的，要时刻保持供需平衡，就要求调度必须提前预计社会用电需求，并依此进行事前的电力电量平衡，编制不同时段的调度计划和统一安排电力设施的检修和备用。在实际运行过程中调度一方面要依靠先进的调度自动化通信系统，密切监视发电厂、变电站的运行工况和电网安全水平，迅速处理时刻变化的大量运行信息，正确下达调度指令；另一方面要实时调整发电出力以跟踪负荷变化，满足用电需求。 调度还需要综合考虑国家能源政策和环保政策，以及电源分布、负荷需求、电网结构以及防汛、环保等因素，按照公平、公正的原则合理安排发电，实现发电资源的优化利用，以提高国家电力能源利用效益。 电力系统自动化技术沿