第四章 电力调度自动化.ppt

电力系统调度自动化 乔明 继电与供电教研室 四.我国电网的分层调度控制 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；《电网调度管理条例》明确，调度机构分为五级，即国家调度机构，跨省、自治区、直辖市调度机构，省、自治区、直辖市级调度机构，省辖市级调度机构，县级调度机构。目前我国已建立了较完备的五级调度体系，分别是国家电力调度通信中心，简称国调；东北、华北、华东、华中、西北、南方电力调度通信中心，简称网调；各省（直辖市、自治区）电力公司电力调度通信中心，简称省调；还有270个地调和2000多个县调。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。 1）我国的调度中心分类 * * 第一节 电力系统运行状态和相应的调度控制 电力系统的运行状态可以用一组包含电力系统状态变量(如各节点的电压幅值和相位角)、运行参数(如各节点的注入有功功率)和结构参数(网络连接和元件参数)的微分方程组描述。目前，电力系统运行状态尚没有严格定义，一般将其分为正常状态、警戒状态、紧急状态、崩溃状态和恢复状态。 由于电力负荷始终是变动的，而且系统故障具有不可预见性，为了有效地控制电力系统，需要将电力系统的运行状态进行分类，以便在不同运行状态时对电力系统实行控制。 一、电力系统的正常运行状态和非正常运行状态 从客观上讲，电力系统的运行状态可分为正常状态和非正常状态。电力系统正常运行时，运行参数在允许的上、下限值之内。如果有一个或几个运行参数在允许的上、下限之外时，电力系统就处于不正常状态了。正常状态可用数学式描述，即 如果式(4—1)～式(4—3)成立，则电力系统运行正常，否则就不正常。式(4—1)～式(4—3)也称为电力系统运行的不等式约束条件。 式(4—1)～式(4—2)是通过调节系统内有功和无功输入使之与系统内所消耗的有功和无功保持平衡实现的。将其用数学式描述，即 式(4—4)说明，系统内所有电源发出的有功功率总和等于系统内所有负荷和输配电设备运行在系统频率允许的范围之内消耗的有功功率总和时，系统频率就在允许的上、下限之内，否则就会高出上限值或低于下限值。 式(4—5)说明，系统内所有无功电源发出的无功功率总和等于系统内所有负荷和输、配电设备运行在系统电压U允许的范围之内[即满足式(4—2)]所消耗的无功功率总和时，系统电压就在允许的上、下限值之内，否则就会高出上限值或低于下限值。 正常运行状态 (满足负荷要求,有一定的安全储蓄) 恢复状态 (重新并列) 恢复对用户供电 警戒状态 (预防性控制) 系统崩溃 (切机,切负荷断开线路) 紧急状态 (紧急控制) 系统解列 系统保持原状 安全 不安全 危险 储备系数减小 或干扰概率增大 由于外界干扰使电压、频率、潮流越限 二、电力系统运行状态及其相应的调度控制 1．正常运行状态 系统满足所有的约束条件。 2．警戒状态 电力系统受到严重的扰动或者一系列小扰动逐步积累 ，使电力系统总的备用裕度减少、安全水平降低后，就可能进入警戒状态。 3．紧急状态 如果受到严重干扰，使运行极限被破坏，系统就进入了紧急状态。 4．崩溃状态 在紧急状态下，如果不能及时消除故障和采取适当的控制措施，或者措施不得 ，电力系统可能失去稳定。在这种情况下为了不使事故进一步扩大并保证对部分重要负荷供电，自动解列装置可能动作，调度人员也可以进行调度控制，将一个并联运行的电力系统解列成几部分。这时电力系统进入了崩溃状态。 5．恢复状态 通过自动装置和调度人员的调度控制，在崩溃系统大体上稳定下来以后，可使系统进入恢复状态。 1、电力系统调度和调度管理 电力系统调度是电力系统生产运行的确指挥部门，直接领导发电、输电、变电、配电各部门运行人员，对设备的运行、操作和事故处理作出决定，以保证电力系统安全、经济、优质及科学的运行。 随着电网的的扩大和互联，电力调度由一级向多级发展（网调、省调、地调、县调），其调度任务更加复杂，需要更加科学的管理手段。 三、电网调度的任务 （1）指挥系统 2、电力系统调度工作的性质和任务 （2）生产性质 （3）管理职能 指挥发电厂、变电所的倒闸操作、事故处理和调整有功功率与无功功率 负责电网的安全稳定和经济运行，制定接线方式，规定并控制维稳极限，确定设备整定值，负责涉及自动化的有关技术工作。 负责技术管理工作，掌控发供电单位运行情况，制定运行操作规程，开展专业培训，制定和贯彻安全经济运行措施。 1）电力系统调度工作的性质 2）电力系统调度工作的任务 （1）满足用户的 用电需要 （3）保证电能质量 （2）保证用电安全 （4）经济合理地