电力系统调度及调度自动化 第3章_EMS（1）.pdf

第3章能量管理系统（EMS）高级应用软件

电网能量管理系统（EMS）高级应用软件是电网调度中心调度自动化系统的

核心，主要用于电网运行状态的分析、控制策略的制定和辅助决策，是电网运行

的神经中枢和调度指挥司令部。如果说本篇第2章中介绍的SCADA系统主要用

于对电网运行状态的监视和控制，相当于人类的眼耳和手足，那么，EMS高级

应用软件则用于电网运行的分析和决策，相当于人类的大脑。

3.1能量管理系统（EMS）高级应用软件的原理和基本功能

电网能量管理系统EMS高级应用软件包括能量管理级应用软件和网络分析

级应用软件两部分内容。

图13.3-1给出了EMS高级应用软件的数据流图。图中左上角虚线框中是本

篇第2章中介绍的数据收集级SCADA系统应用软件；中上部虚线框是能量管理级

应用软件，其余是网络分析级应用软件。本章介绍后两者。

图13.3-1EMS高级应用软件系统数据流程

能量管理级应用软件面向发电机出力的计划安排和控制。从SCADA系统获取

当前的和历史的负荷数据，进行短期负荷预测，安排发电计划；在在线情况下实

施自动发电控制（AGC）；从实时网络分析应用软件获取电网潮流数据，考虑网

络安全约束，实施有功实时调度；还进行无功电压的计划和控制（AVC）。

网络分析级应用软件的运行基于SCADA系统采集的实时数据，包括遥信和遥

测数据。通过智能化网络建模工具建立电力网络模型数据库；根据遥信数据指出

的开关开合状态确定当前电网的网络拓扑结构，生成电网母线模型；根据遥测数

据的类型和位置，确定电网的可观测区，在可观测区上进行实时状态估计计算；

状态估计的计算结果给在线潮流提供初值。通过外网等值软件确定电网的外部等

值网，利用内部电网状态估计结果，计算出包含外网等值模型的潮流结果，这就

是调度员潮流。基于调度员潮流的结果，即可进行电网分析中的各种计算，如图

13.3-1右手侧所示。调度员潮流可以使用当前状态估计给出的潮流数据，也可

以使用预测的数据，还可以使用历史数据。

3.1.1自动发电控制(AGC)和实时经济调度（EDC）

本小节涉及的基本概念可参考本卷第9篇电力系统有功功率调整和频率控

制。

自动发电控制AGC实时调整发电机有功出力（几到十几秒钟），使全系统的

发电机机出力和负荷平衡，系统频率和联络线交换功率保持在规定的范围内。实

时经济调度控制EDC（EconomicDispatchControl）则给AGC机组下达控制指

令(几－10几分钟)，使得全系统发电机的运行费用最小。

AGC一般可用图13.3-2的结构图描述。其控制回路有三个：机组控制，区

域调整控制和区域跟踪控制。

机组控制提供发电机输出功率的闭环控制，使发电机出力等于机组给定出

力。过程中，还要计入机组本身的各种运行约束。

负荷+计划交换功率

发电功率区域跟踪控制

EDC

电

力

机组按份额分配区域调整控制