電力企業(yè)信息化第二章電力調(diào)度中心信息化本章內(nèi)容電力調(diào)度中心信息化總體框架SCADA/EMS電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)電能量計(jì)量系統(tǒng)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)和故障錄波信息系統(tǒng)調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)電力系統(tǒng)調(diào)度：由發(fā)電廠提供電能，通過(guò)輸電、變電、配電、供電網(wǎng)絡(luò)向廣闊用戶供電，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)調(diào)度的主要工作：預(yù)測(cè)用電負(fù)荷制訂發(fā)電任務(wù)、運(yùn)行方式和運(yùn)行方案進(jìn)行平安監(jiān)控和平安分析指揮操作和處理事故第一節(jié)電力調(diào)度中心信息化總體框架電力調(diào)度系統(tǒng)分層國(guó)調(diào)大區(qū)網(wǎng)調(diào)省調(diào)地調(diào)縣調(diào)第一節(jié)電力調(diào)度中心信息化總體框架第一節(jié)電力調(diào)度中心信息化總體框架電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)：正常運(yùn)行狀態(tài)警戒狀態(tài)緊急狀態(tài)系統(tǒng)崩潰恢復(fù)狀態(tài)第一節(jié)電力調(diào)度中心信息化總體框架到20世紀(jì)60-70年代，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)經(jīng)歷了由模擬到數(shù)字的重大轉(zhuǎn)變。電力系統(tǒng)的各廠站運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)全部由遠(yuǎn)程終端〔RTU〕經(jīng)通訊通道傳送到調(diào)度中心。調(diào)度中心采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了調(diào)度控制和管理。整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)發(fā)電控制、網(wǎng)絡(luò)分析等功能全都由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。我國(guó)電力調(diào)度信息化開(kāi)展概述調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的外延

現(xiàn)在的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)涵蓋電網(wǎng)調(diào)度中心的大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。包括:數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視(SCADA)能量管理(energymanagementsystem,EMS)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)(WAMSP)電能計(jì)量(TMR)電力市場(chǎng)交易(TMS)調(diào)度員培訓(xùn)(DTS)雷電監(jiān)測(cè)，電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)故障信息管理繼電保護(hù)和故障錄波信息系統(tǒng)(二次設(shè)備在線監(jiān)視與分析)調(diào)度信息管理(DMIS)電網(wǎng)企業(yè)管理信息系統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)視與控制的核心系統(tǒng)電網(wǎng)的平安穩(wěn)定除了需要有合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及電源分布，還需要有科學(xué)的監(jiān)視、分析、調(diào)度及控制手段。SCADA/EMS是及時(shí)了解電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行科學(xué)分析的根底平臺(tái)；自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)和自動(dòng)電壓控制(AVC)等是進(jìn)行電網(wǎng)頻率和電壓控制的先進(jìn)的控制手段。SCADA/EMS/AGC/AVC構(gòu)成了電網(wǎng)監(jiān)視與控制的核心。我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的開(kāi)展上世紀(jì)80年代中期為第一階段，以引進(jìn)消化為主。為滿足跨省區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的急需，國(guó)家引進(jìn)了“四大網(wǎng)〞〔華北、華東、華中、東北〕能量管理系統(tǒng)〔EMS〕及開(kāi)發(fā)技術(shù)，當(dāng)時(shí)主要基于通用小型計(jì)算機(jī)VAX、專用操作系統(tǒng)VMS、專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議DECnet等。到上世紀(jì)90年代中后期，為滿足全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)初期調(diào)度運(yùn)行的需要，中國(guó)電力科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)了新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)CC-2000〔榮獲2000年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)〕，南京自動(dòng)化研究院研發(fā)了OPEN-3000調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。這兩項(xiàng)技術(shù)推出后，迅速占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大局部份額。其技術(shù)水平與國(guó)際業(yè)內(nèi)巨頭西門(mén)子公司、ABB公司的系統(tǒng)等根本持平。第11頁(yè)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的開(kāi)展

21世紀(jì)，當(dāng)特高壓特大電網(wǎng)調(diào)度控制建設(shè)提上日程，當(dāng)特大電網(wǎng)迎來(lái)多路多核集群計(jì)算機(jī)、面向效勞體系架構(gòu)、高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)開(kāi)展的重大機(jī)遇，通過(guò)國(guó)家電網(wǎng)公司專列系列重大科技工程，統(tǒng)一組織開(kāi)發(fā)了新一代的智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)。新一代調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)路線：充分繼承已有CC-2000和OPEN-3000等的優(yōu)勢(shì)技術(shù)，基于多路多核集群技術(shù)和面向效勞的體系架構(gòu)〔SOA〕，首先開(kāi)發(fā)一體化支撐平臺(tái)，隨后開(kāi)發(fā)移植實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度方案、平安校核、調(diào)度管理四大類應(yīng)用功能，在省級(jí)以上調(diào)度中心統(tǒng)一進(jìn)行工程實(shí)施。新系統(tǒng)繼承了CC-2000和OPEN-3000的優(yōu)秀技術(shù)，所以有了一個(gè)簡(jiǎn)稱叫D5000，其中D指調(diào)度〔Dispatching〕，5000意為2000加3000，希望能夠產(chǎn)生大于5000的效果。第12頁(yè)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度面臨的難題在我國(guó)，主要電網(wǎng)分布為國(guó)家電網(wǎng)所屬五大區(qū)域〔華北、華東、華中、東北、西北〕電網(wǎng)以及南方電網(wǎng)。我國(guó)的一個(gè)省級(jí)電網(wǎng)，甚至與歐洲的一個(gè)國(guó)家電網(wǎng)相差未幾。如此龐大的電網(wǎng)聯(lián)在一起，如果缺乏統(tǒng)一的優(yōu)化調(diào)度和協(xié)調(diào)控制，局面將不可收拾。隨著新能源的開(kāi)展，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量和發(fā)電量已經(jīng)居于世界第一位，令人憂心的是，風(fēng)能的隨機(jī)性和間斷性導(dǎo)致風(fēng)電預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性受到影響。天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率也不過(guò)80%左右，風(fēng)電功率預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率與之類似。那么，電網(wǎng)要怎樣才能最大限度地接納風(fēng)電以及其他新能源電力呢？第13頁(yè)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度面臨的難題“難題三是如何應(yīng)對(duì)重大自然災(zāi)害及網(wǎng)絡(luò)攻擊破壞。〞2023年初，一場(chǎng)雪災(zāi)導(dǎo)致全國(guó)14個(gè)省電網(wǎng)系統(tǒng)受到災(zāi)害影響，“5.12〞四川汶川大地震更是對(duì)電網(wǎng)設(shè)施造成重大損壞，自然災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)的傷害程度可見(jiàn)一斑。亟須建立完善縱深平安防護(hù)體系，解決電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的平安防護(hù)難題。第14頁(yè)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度面臨的難題“難題三是如何應(yīng)對(duì)重大自然災(zāi)害及網(wǎng)絡(luò)攻擊破壞。〞2023年初，一場(chǎng)雪災(zāi)導(dǎo)致全國(guó)14個(gè)省電網(wǎng)系統(tǒng)受到災(zāi)害影響，“5.12〞四川汶川大地震更是對(duì)電網(wǎng)設(shè)施造成重大損壞，自然災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)的傷害程度可見(jiàn)一斑。亟須建立完善縱深平安防護(hù)體系，解決電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的平安防護(hù)難題。第15頁(yè)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的開(kāi)展

截至2023年年底，D5000系統(tǒng)已成功應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng)32個(gè)省級(jí)以上調(diào)度和57個(gè)地級(jí)調(diào)度。D5000團(tuán)隊(duì)用了5年時(shí)間，完成了國(guó)外通常需要8到10年才能完成的任務(wù)。D5000系統(tǒng)首次研發(fā)了適應(yīng)大電網(wǎng)調(diào)度控制業(yè)務(wù)“橫向集成、縱向貫穿〞的一體化支撐平臺(tái)，攻克了多級(jí)調(diào)度協(xié)同的大電網(wǎng)智能告警和協(xié)調(diào)控制、全網(wǎng)聯(lián)合在線平安穩(wěn)定分析、平安約束機(jī)組組合等重大技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了特大電網(wǎng)多級(jí)〔國(guó)網(wǎng)省〕調(diào)度控制業(yè)務(wù)的一體化協(xié)同運(yùn)作，促進(jìn)了可再生能源有效消納。D5000將諸多系統(tǒng)整合起來(lái)，給調(diào)度員提供了廣域全景信息、可以通觀全局的平臺(tái)。同時(shí)，進(jìn)行分布式協(xié)同處理，一旦本地調(diào)度控制的電網(wǎng)出現(xiàn)故障卻發(fā)現(xiàn)不了的話，周邊電網(wǎng)調(diào)度也可以給予告警。第16頁(yè)智能電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)D5000“電網(wǎng)一出現(xiàn)故障，調(diào)度系統(tǒng)馬上就能夠找到原因，將一面紅旗插在故障點(diǎn)上，不停地發(fā)出報(bào)警聲，還通過(guò)奔跑的人的形象提醒調(diào)度員盡快處理。〞——智能電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)根底平臺(tái)(D5000)D5000是新一代的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)根底平臺(tái)，適應(yīng)了國(guó)家電網(wǎng)公司“大運(yùn)行〞體系中五級(jí)調(diào)度控制體系的要求，實(shí)現(xiàn)了“遠(yuǎn)程調(diào)閱、告警直傳、橫向貫穿、縱向管理〞的功能。系統(tǒng)把調(diào)度方案、來(lái)水情況、氣象變化等各項(xiàng)數(shù)據(jù)都融合在一起，可以進(jìn)行全面分析。以前調(diào)度控制中心需要維護(hù)很多平臺(tái)的數(shù)據(jù)，用了D5000以后，只需要維護(hù)一套數(shù)據(jù)就可以了。第17頁(yè)智能電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)D5000BI(BusinessIntelligence)即商務(wù)智能，用來(lái)將企業(yè)中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合并轉(zhuǎn)化為知識(shí)，從而為企業(yè)提供快速準(zhǔn)確的決策依據(jù)，目前在銀行、電信等行業(yè)已經(jīng)有了廣泛應(yīng)用。自2023年1月以來(lái)，在國(guó)電南瑞和國(guó)調(diào)華北調(diào)控分中心的共同努力下，經(jīng)過(guò)兩年的技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了基于智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)(D5000)的商務(wù)智能軟件，該軟件與D5000系統(tǒng)緊密整合，屏蔽了商務(wù)智能應(yīng)用中最為復(fù)雜的數(shù)據(jù)建模工作，提供各種方便的自定義展示方法，將D5000系統(tǒng)中隱含的知識(shí)靈活地展現(xiàn)出來(lái)。第18頁(yè)D5000應(yīng)用案例國(guó)網(wǎng)河北電力持續(xù)對(duì)D5000系統(tǒng)的自動(dòng)電壓控制進(jìn)行功能完善和策略優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)、省、地、縣四級(jí)協(xié)調(diào)和常規(guī)能源與風(fēng)電、光伏等新能源全領(lǐng)域覆蓋，從而實(shí)現(xiàn)35千伏～500千伏電網(wǎng)的自動(dòng)電壓協(xié)調(diào)控制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新AVC功能建成后，可日均減少人工調(diào)壓操作近萬(wàn)次，在極大提升運(yùn)行人員工作效率的同時(shí)，有力保證了大負(fù)荷期間的電壓質(zhì)量。在提高供電效勞質(zhì)量的專項(xiàng)工作中，該公司在縣級(jí)公司層面全面應(yīng)用D5000系統(tǒng)電網(wǎng)潮流計(jì)算、靜態(tài)平安分析等高級(jí)功能，對(duì)低壓合環(huán)倒電操作進(jìn)行模擬驗(yàn)證和輔助決策，有效減少了客戶停電次數(shù)和時(shí)間。第19頁(yè)D5000應(yīng)用案例國(guó)網(wǎng)河北電力充分依托D5000系統(tǒng)，開(kāi)展全電壓等級(jí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析工作。該公司初步建立了河北南網(wǎng)全網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心，抽取10千伏~500千伏設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，開(kāi)展多維度分析和圖形化展示;基于D5000系統(tǒng)新功能模塊，評(píng)估設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，探索開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)預(yù)警，研判設(shè)備缺陷開(kāi)展趨勢(shì)，提早發(fā)現(xiàn)并消除隱蔽缺陷20余起，有效降低了方式調(diào)整及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的平安風(fēng)險(xiǎn)。第20頁(yè)大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用江蘇省全社會(huì)用電信息大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是國(guó)網(wǎng)江蘇電力基于用電采集數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究工程的重要成果。該工程是國(guó)家電網(wǎng)公司2023年大數(shù)據(jù)重點(diǎn)課題，也是國(guó)家電網(wǎng)信息根底架構(gòu)優(yōu)化試點(diǎn)課題的重要組成局部。系統(tǒng)依托國(guó)家電網(wǎng)公司統(tǒng)一部署的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，從梳理對(duì)象入手，構(gòu)建統(tǒng)一的企業(yè)數(shù)據(jù)模型。在此根底上，從電能量管理、用電信息采集、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)管理等多個(gè)系統(tǒng)中采集600多億條記錄數(shù)據(jù)，并從外部獲取氣象、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等數(shù)據(jù)，為利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)展負(fù)荷預(yù)測(cè)提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)根底。該工程于2023年年底啟動(dòng)，由國(guó)網(wǎng)江蘇電力所屬方天電力技術(shù)具體承擔(dān)。工程于2023年8月完成初步研究，投入短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，2023年3月開(kāi)始完善研究。第21頁(yè)大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用系統(tǒng)搭建了50個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，在將國(guó)民經(jīng)濟(jì)99個(gè)行業(yè)和全省13個(gè)地市負(fù)荷細(xì)分為11781種負(fù)荷特性組合的根底上，以氣象、節(jié)假日等為主要影響因素。以客戶信息、歷史負(fù)荷為源數(shù)據(jù)，考慮用電客戶對(duì)峰谷電價(jià)、溫度、節(jié)假日的敏感程度以及生產(chǎn)班次安排等，組建了超過(guò)70萬(wàn)個(gè)負(fù)荷影響模型。模型包含的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系超過(guò)110億項(xiàng)，對(duì)用電信息采集系統(tǒng)每日采集到的全省3600多萬(wàn)客戶電量和46萬(wàn)余臺(tái)公用、26萬(wàn)余臺(tái)專用配變負(fù)荷每15分鐘的數(shù)據(jù)開(kāi)展模型在線學(xué)習(xí)。進(jìn)而實(shí)施各電壓等級(jí)母線負(fù)荷的時(shí)序預(yù)測(cè)，并依據(jù)全網(wǎng)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式會(huì)聚全網(wǎng)負(fù)荷，做出全省短期和中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)。第22頁(yè)大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用2023年5月13日系統(tǒng)對(duì)2023年夏季江蘇全省負(fù)荷峰值做出了預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)，2023年夏江蘇電力供需處于‘緊平衡’狀態(tài)，電網(wǎng)最高負(fù)荷在8300萬(wàn)至8500萬(wàn)千瓦之間，最可能值為8440萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)發(fā)生在8月6日。實(shí)際情況是，2023年8月5日江蘇電網(wǎng)最高調(diào)度負(fù)荷到達(dá)8480萬(wàn)千瓦。與預(yù)測(cè)相比，時(shí)間僅相差一天，負(fù)荷僅相差40萬(wàn)千瓦。與精準(zhǔn)預(yù)測(cè)長(zhǎng)期最高負(fù)荷一樣，用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)短期負(fù)荷的預(yù)測(cè)同樣精準(zhǔn)。2023年8月份，系統(tǒng)對(duì)江蘇電網(wǎng)短期的2日網(wǎng)供負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度高達(dá)98.4%，這比調(diào)度人員用傳統(tǒng)方法預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度高出0.7個(gè)百分點(diǎn)。第23頁(yè)大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用長(zhǎng)期以來(lái)，江蘇工作人員對(duì)全省負(fù)荷的預(yù)測(cè)依靠人工查找歷史相似日，再結(jié)合氣象、節(jié)假日等因素，憑經(jīng)驗(yàn)做出預(yù)判。盡管用傳統(tǒng)方法預(yù)測(cè)負(fù)荷，結(jié)果也相當(dāng)精準(zhǔn)，但難點(diǎn)在于查找歷史相似日。全新的系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的負(fù)荷預(yù)測(cè)工具，依據(jù)海量數(shù)據(jù)不僅查找相似日十分容易，而且依托負(fù)荷影響模型做出的預(yù)測(cè)更加客觀準(zhǔn)確。該系統(tǒng)的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)功能將在支撐制定短期發(fā)電方案、實(shí)施經(jīng)濟(jì)調(diào)度等相關(guān)業(yè)務(wù)中大顯身手，中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)功能那么對(duì)智能電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和檢修發(fā)揮重要作用，可指導(dǎo)變電站的選址建設(shè)、電網(wǎng)設(shè)備檢修，指導(dǎo)發(fā)電企業(yè)制定機(jī)組檢修方案等。第24頁(yè)第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)〔EMS-EnergyManagementSystem〕，是以計(jì)算機(jī)為根底的現(xiàn)代電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng),主要針對(duì)發(fā)電和輸電系統(tǒng),用于大區(qū)級(jí)電網(wǎng)和省級(jí)電網(wǎng)的調(diào)度中心。EMS的應(yīng)用開(kāi)展是智能電網(wǎng)開(kāi)展的核心。EMS是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為根底的現(xiàn)代電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，主要用于大區(qū)級(jí)電網(wǎng)和省、市級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心，主要為電網(wǎng)調(diào)度管理人員提供電網(wǎng)各種實(shí)時(shí)的信息〔包括頻率、發(fā)電機(jī)功率、線路功率、母線電壓等〕，并對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度決策管理和控制，保證電網(wǎng)平安運(yùn)行，提高電網(wǎng)質(zhì)量和改善電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。能量管理系統(tǒng)的開(kāi)展從SCADA(數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制)系統(tǒng)的出現(xiàn)到向能量管理系統(tǒng)的開(kāi)展。SCADA系統(tǒng)給電網(wǎng)調(diào)度人員掌握電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況及處理事故以極大的幫助,但不能告知電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)(開(kāi)關(guān)操作,事故跳閘)時(shí)的后果。為保證電網(wǎng)的平安運(yùn)行,將電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)從單純的對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的平安監(jiān)視功能提高到對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行作平安預(yù)測(cè)的要求(分析)。能量管理系統(tǒng)的開(kāi)展為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行平安預(yù)測(cè),需對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行不斷進(jìn)行潮流計(jì)算、功角及電壓穩(wěn)定性計(jì)算,分析電網(wǎng)在發(fā)生故障時(shí)穩(wěn)定破壞的可能性。SCADA/AGC開(kāi)展到能量管理系統(tǒng)(EMS)。電網(wǎng)調(diào)度也由單純依靠調(diào)度人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)保證電網(wǎng)平安運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度提高到對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行分析計(jì)算,以保證電網(wǎng)平安運(yùn)行的分析型調(diào)度,這是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)展中的飛躍。。能量管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

EMS一般分為3級(jí):數(shù)據(jù)收集級(jí)、能量管理級(jí)和網(wǎng)絡(luò)分析級(jí)。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)SCADA是SupervisoryControlAndDataAcquiSition的縮寫(xiě)，是對(duì)分布距離遠(yuǎn)，生產(chǎn)單位分散的生產(chǎn)系統(tǒng)的一種數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA是電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的核心。SCADA是能量管理系統(tǒng)〔EMS系統(tǒng)〕的一個(gè)最主要的子系統(tǒng)，有著信息完整、提高效率、正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已經(jīng)成為電力調(diào)度不可缺少的工具。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)SCADA主要功能：實(shí)施對(duì)電力系統(tǒng)在線平安監(jiān)視參數(shù)越限和開(kāi)關(guān)變位告警顯示、記錄、打印制表事件順序記錄、事故追憶統(tǒng)計(jì)計(jì)算及歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電力系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方操作和調(diào)節(jié)。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)第一代是基于專用計(jì)算機(jī)和專用操作系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)，如電力自動(dòng)化研究院為華北電網(wǎng)開(kāi)發(fā)的SD176系統(tǒng)第二代是80年代基于通用計(jì)算機(jī)的SCADA系統(tǒng)，操作系統(tǒng)一般是通用的UNIX操作系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析，自動(dòng)發(fā)電控制〔AGC〕以及網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)合到一起構(gòu)成了EMS系統(tǒng)〔能量管理系統(tǒng)〕。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)第三代：90年代，基于分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)的EMS/SCADA系統(tǒng)，這一階段是我國(guó)SCADA/EMS系統(tǒng)開(kāi)展最快的階段，各種最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)都聚集進(jìn)SCADA/EMS系統(tǒng)中。第四代：采用Internet技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及JAVA技術(shù)等技術(shù)，繼續(xù)擴(kuò)大SCADA/EMS系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的集成，綜合平安經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的需要。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)SCADA開(kāi)展趨勢(shì)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算及其他新技術(shù)、新需求引導(dǎo)著SCADA系統(tǒng)的開(kāi)展方向。SCADA監(jiān)控中心軟件展現(xiàn)出越來(lái)越先進(jìn)的特性，如：支持作為操作終端視頻與工業(yè)數(shù)據(jù)一體化B/S結(jié)構(gòu)大地域，大視圖，海量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程組態(tài)和維護(hù)技術(shù)復(fù)雜的權(quán)限管理第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)從SCADA到EMSEMS(EnergyManagementSystem)系統(tǒng)，即電能管理系統(tǒng)，它是包括提供根本支持效勞的軟件平臺(tái)，以及提供使發(fā)電和輸電設(shè)備有效運(yùn)行所需功能的一套應(yīng)用，以便用最小本錢(qián)保證適當(dāng)?shù)墓╇娖桨残缘挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)。EMS包括：數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))，自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制(EDC)，電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)(StateEstimator)，平安分析(SecurityAnalysis)，調(diào)度員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)(DTS)。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)SCADA開(kāi)展到EMS，其廣度和深度要求是不同。廣度方面，單純的SCADA系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程終端單元〔RTU〕的數(shù)量并無(wú)要求，可多可少；但支持EMS的RTU的數(shù)量必須滿足構(gòu)建全網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的需要。深度方面，EMS除需實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和SCADA功能的支持外，還必須裝備各種智能型高級(jí)應(yīng)用軟件。EMS正在走向信息化的能量信息系統(tǒng)〔EIS〕，并逐步組入電力企業(yè)資源規(guī)劃〔ERP〕。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)SCADA的平安性問(wèn)題針對(duì)重要根底設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)攻擊，“震網(wǎng)〞(Stuxnet)、Havex的出現(xiàn)。SCADA系統(tǒng)平安的主要問(wèn)題在于，這些系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)并不是用來(lái)接入Internet的。針對(duì)遠(yuǎn)程控制的SCADA系統(tǒng)的攻擊所造成的損失，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信息泄露所造成的損失。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)

SCADA平安性問(wèn)題上，管理人員比較典型的概念誤區(qū)誤區(qū)之一：調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中SCADA是一個(gè)孤立的，物理隔離的系統(tǒng)。誤區(qū)之二：強(qiáng)有力的訪問(wèn)控制可以保護(hù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中SCADA和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)之間的連接。誤區(qū)之三：進(jìn)入調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中SCADA需要專業(yè)知識(shí)，一般網(wǎng)絡(luò)黑客很難入侵和控制。第二節(jié)SCADA/EMS系統(tǒng)影響調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中SCADA網(wǎng)絡(luò)平安的一些普遍問(wèn)題過(guò)多的公共信息不平安的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)缺乏實(shí)時(shí)有效的監(jiān)控加強(qiáng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中SCADA平安的一些戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行定期的危險(xiǎn)點(diǎn)分析和評(píng)估在專家的指導(dǎo)下進(jìn)行信息平安保護(hù)體系的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)平安專職工程師崗位第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)建立電力市場(chǎng)的目的通過(guò)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，促使發(fā)電、輸配電、電力銷(xiāo)售等各環(huán)節(jié)提高效率，降低本錢(qián)，從而降低電價(jià)，提高供電可靠性，改善對(duì)用戶的效勞；利用市場(chǎng)調(diào)節(jié)和鼓勵(lì)機(jī)制，引導(dǎo)投資更趨合理化，促進(jìn)資源優(yōu)化和環(huán)境保護(hù)，形成持續(xù)開(kāi)展的內(nèi)在動(dòng)力，逐步構(gòu)成良性循環(huán)。構(gòu)成電力市場(chǎng)的要素市場(chǎng)主體、市場(chǎng)客體、市場(chǎng)載體、市場(chǎng)電價(jià)、市場(chǎng)規(guī)那么、市場(chǎng)監(jiān)管第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)中國(guó)電力市場(chǎng)現(xiàn)狀根據(jù)電價(jià)、電量的形成機(jī)制，電能交易分為執(zhí)行政府定價(jià)的非競(jìng)爭(zhēng)性電能交易和采用市場(chǎng)定價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)性電能交易。目前，非競(jìng)爭(zhēng)性電能交易包括基數(shù)電量交易、國(guó)家和地方政府方案安排的其他電能交易、非競(jìng)爭(zhēng)性發(fā)電企業(yè)電能交易等；競(jìng)爭(zhēng)性電能交易包括大用戶直接交易、競(jìng)爭(zhēng)性的跨省〔區(qū)〕電能交易、發(fā)電權(quán)交易等。另外，全國(guó)大局部省區(qū)建立了輔助效勞補(bǔ)償機(jī)制。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)中國(guó)電力市場(chǎng)改革歷程1978-1985年推行“集資辦電〞，可使用銀行貸款，改變了過(guò)去電力建設(shè)全部依靠財(cái)政撥款的做法。1987-1998年電力行業(yè)“政企分開(kāi)〞，撤銷(xiāo)電力工業(yè)部，成立國(guó)家電力公司，承接原電力部下屬的五大區(qū)域集團(tuán)公司、七個(gè)省公司和華能、葛洲壩兩個(gè)直屬集團(tuán)。2002年2月國(guó)務(wù)院下發(fā)《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)電力體制改革方案的通知》。原國(guó)家電力公司被拆分為兩大電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)和四大電力輔業(yè)集團(tuán)。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)2003年3月國(guó)家電監(jiān)會(huì)成立，開(kāi)始履行電力市場(chǎng)監(jiān)管者的職責(zé)，實(shí)現(xiàn)“政監(jiān)分開(kāi)〞。2023年9月由兩大電網(wǎng)公司剝離的輔業(yè)與4家中央電力設(shè)計(jì)施工企業(yè)重組形成中國(guó)電力建設(shè)集團(tuán)、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)，這標(biāo)志著中國(guó)歷時(shí)多年的電力體制改革終于邁出電網(wǎng)主輔別離改革的重要步驟。2023年3月國(guó)家電監(jiān)會(huì)撤銷(xiāo)。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)國(guó)務(wù)院2002年下發(fā)的電力改革“5號(hào)〞文件中所規(guī)定的：“廠網(wǎng)分開(kāi)〞、“競(jìng)價(jià)上網(wǎng)〞、“輸配分開(kāi)〞、“售電放開(kāi)〞這四步改革目前只完成了第一步，電網(wǎng)公司成為唯一的壟斷買(mǎi)家。影響市場(chǎng)建設(shè)進(jìn)程主要有以下幾個(gè)因素電力供需緊張形勢(shì)電價(jià)改革未能與市場(chǎng)建設(shè)同步是區(qū)域內(nèi)各省經(jīng)濟(jì)開(kāi)展水平差異較大法律法規(guī)建設(shè)滯后第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)

電力體制改革是中國(guó)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域最難推動(dòng)的改革之一。但這項(xiàng)改革在2023年取得進(jìn)展已經(jīng)是大概率事件。進(jìn)展來(lái)自于最高決策層的推動(dòng)，電力體制改革已經(jīng)引起了中央的重視。在2023年6月13日的中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上，國(guó)家主席習(xí)近平要求，“積極推進(jìn)能源體制改革，抓緊制定電力體制改革和石油天然氣體制改革總體方案，啟動(dòng)能源領(lǐng)域法律法規(guī)立改廢工作〞。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)

2023年3月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的假設(shè)干意見(jiàn)》正式開(kāi)啟我國(guó)新一輪電力改革序幕。隨后，國(guó)家發(fā)改委、能源局等相關(guān)部門(mén)接連出臺(tái)配套措施，落實(shí)“管住中間，放開(kāi)兩頭〞的改革思路，增強(qiáng)發(fā)電側(cè)與售點(diǎn)側(cè)電力改革。在發(fā)電側(cè)已允許社會(huì)資本進(jìn)入的情況下，售電側(cè)的放開(kāi)將成為倒逼電力改革往前推進(jìn)的重要一環(huán)。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)大用戶電力直接交易2004年4月，國(guó)家電監(jiān)會(huì)、國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合出臺(tái)了《電力用戶向發(fā)電企業(yè)直接購(gòu)電試點(diǎn)暫行方法》2023年，新一屆政府取消和下放117項(xiàng)行政審批工程，包括取消電力用戶直購(gòu)電的審批。用戶購(gòu)電權(quán)將逐步放開(kāi)，正是新電改思路中售電市場(chǎng)放開(kāi)的表達(dá)。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)新一輪電力體制改革開(kāi)展的方向：建立電力市場(chǎng)機(jī)制形成科學(xué)的電價(jià)機(jī)制放開(kāi)售電市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)競(jìng)價(jià)購(gòu)電真正放開(kāi)發(fā)電側(cè)，實(shí)現(xiàn)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)構(gòu)建〔統(tǒng)一〕開(kāi)放的全國(guó)電力市場(chǎng)第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)國(guó)家審計(jì)署審計(jì)2023年6月28日發(fā)布2023年第7號(hào)公告國(guó)家電網(wǎng)公司2023年度財(cái)務(wù)收支審計(jì)結(jié)果其中提到未嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)務(wù)院電力體制改革政策。一是截至2023年底，國(guó)網(wǎng)公司已投運(yùn)和在建的抽水蓄能電廠23家、裝機(jī)容量1637萬(wàn)千瓦；已投運(yùn)和在建的非抽水蓄能電廠96家、裝機(jī)容量1420.16萬(wàn)千瓦，其中44家為2005年至2023年新建或并入國(guó)網(wǎng)公司，有7家電廠2023年發(fā)電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)超過(guò)全國(guó)平均水平，上述未及時(shí)處置發(fā)電資產(chǎn)的做法與“實(shí)行廠網(wǎng)分開(kāi)〞的要求不符。二是2006年11月，國(guó)網(wǎng)公司要求江蘇電力對(duì)外轉(zhuǎn)讓其所持有的江蘇省電力燃料集團(tuán)70.3%的股權(quán)。截至2023年6月，江蘇電力仍未轉(zhuǎn)讓，與“主輔別離〞的要求不符。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)國(guó)網(wǎng)電力市場(chǎng)技術(shù)支撐平臺(tái)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)技術(shù)支撐平臺(tái)于2023年3月完成軟硬件部署，9月份完成系統(tǒng)單軌評(píng)價(jià)。2023年5月26家省公司及公司總部的平臺(tái)建設(shè)全部完成。2023年6月，國(guó)家電網(wǎng)公司全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)技術(shù)支撐平臺(tái)二期開(kāi)發(fā)與實(shí)施工程開(kāi)始。二期工程將繼續(xù)研發(fā)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管控、交易資源管控等7個(gè)新增功能模塊，進(jìn)行跨區(qū)跨省電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易管理、方案管理、結(jié)算管理、全景展示等4個(gè)模塊優(yōu)化升級(jí)與完善。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)技術(shù)支撐平臺(tái)平臺(tái)全面繼承電力交易運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)已有成果，建設(shè)總〔分〕部和省〔市〕公司兩級(jí)部署的全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)技術(shù)支撐平臺(tái)。遵照SG-ERP總體架構(gòu)，利用統(tǒng)一信息平臺(tái)資源，充分集成融合橫向、縱向業(yè)務(wù)信息，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)平臺(tái)資源共享及市場(chǎng)統(tǒng)一運(yùn)作，滿足用電客戶直接交易和能源資源大范圍優(yōu)化配置交易機(jī)制的運(yùn)作需要，重點(diǎn)支撐跨區(qū)跨省電力交易的開(kāi)展。第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)電力用戶調(diào)度系統(tǒng)信息存儲(chǔ)/處理數(shù)據(jù)路由市場(chǎng)交易成員結(jié)算數(shù)據(jù)發(fā)電公司/電站輸變電配電負(fù)荷分配計(jì)量數(shù)據(jù)生產(chǎn)調(diào)度數(shù)據(jù)計(jì)量數(shù)據(jù)計(jì)量數(shù)據(jù)輔助效勞數(shù)據(jù)負(fù)荷數(shù)據(jù)交易數(shù)據(jù)信息流電能流電力市場(chǎng)與電力系統(tǒng)第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)的子系統(tǒng)：能量管理系統(tǒng)EMS交易管理系統(tǒng)TMS中長(zhǎng)期交易系統(tǒng)FTS日前交易系統(tǒng)實(shí)時(shí)交易系統(tǒng)電能量計(jì)量系統(tǒng)TMR結(jié)算系統(tǒng)SBS報(bào)價(jià)處理系統(tǒng)BPS市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)系統(tǒng)MAF信息發(fā)布系統(tǒng)SIS第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的總體功能主要包括：為市場(chǎng)參與者提供便利的數(shù)據(jù)申報(bào)手段，對(duì)申報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性校驗(yàn)，并通過(guò)可靠的策略保證數(shù)據(jù)申報(bào)的抗抵賴性和完整性；對(duì)合同進(jìn)行分解和管理，并對(duì)完成情況進(jìn)行跟蹤及滾動(dòng)平衡；完成各類交易方案的編制，在滿足電力市場(chǎng)交易規(guī)那么的同時(shí)，還應(yīng)滿足電網(wǎng)的平安要求；支持交易方案的下達(dá)，并對(duì)執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)控；第三節(jié)電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)根據(jù)市場(chǎng)規(guī)那么即時(shí)發(fā)布市場(chǎng)信息，并確保信息的時(shí)效性、正確性、完整性和平安性；對(duì)方案的執(zhí)行情況進(jìn)行結(jié)算，并生成各類結(jié)算清單；具有市場(chǎng)分析、預(yù)測(cè)功能，可對(duì)電力交易進(jìn)行分析和研究，為市場(chǎng)組織者提供決策參考；在“SG186〞平臺(tái)的根底上，提供與公司內(nèi)部生產(chǎn)管理系統(tǒng)，包括EMS、TMR、DIMS、財(cái)務(wù)、綜合、營(yíng)銷(xiāo)等系統(tǒng)的橫向集成；與上下級(jí)其他電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)縱向貫穿；第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)電能量計(jì)量系統(tǒng)〔TMR)電能量計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)及各種通信和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電能量的遠(yuǎn)程自動(dòng)采集、電能量數(shù)據(jù)處理及電能量統(tǒng)計(jì)分析為一體的綜合自動(dòng)化數(shù)據(jù)平臺(tái)，并通過(guò)支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的互聯(lián)的數(shù)據(jù)模型和接口標(biāo)準(zhǔn)，為電力企業(yè)的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)提供科學(xué)的決策依據(jù)的綜合自動(dòng)化平臺(tái)。包含計(jì)量表計(jì)、電表采集處理終端、主站系統(tǒng)及相應(yīng)的通訊通道和其他配套設(shè)備組成。能量計(jì)量系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)電能量采集裝置實(shí)現(xiàn)電能量信息、瞬時(shí)量信息的采集、存儲(chǔ)、上傳，電能量采集系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)母線平衡計(jì)算、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、線損統(tǒng)計(jì)分析、網(wǎng)頁(yè)發(fā)布、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、計(jì)量業(yè)務(wù)維護(hù)等。假設(shè)為計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，那么還包括對(duì)各種費(fèi)率模型的支持和結(jié)算軟件。1.初級(jí)階段---20世紀(jì)80年代以前

電能量的采集和統(tǒng)計(jì)處理僅作為SCADA/RTU中的一項(xiàng)功能。由于受當(dāng)時(shí)設(shè)備的能力限制，其采集精度、數(shù)據(jù)的可靠性、連續(xù)性均存在不少問(wèn)題。因此，只能作為SCADA系統(tǒng)監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行工況之用，遠(yuǎn)未到達(dá)電能量計(jì)量和計(jì)費(fèi)的要求。國(guó)內(nèi)計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用的開(kāi)展國(guó)內(nèi)計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用的開(kāi)展

2開(kāi)展階段－獨(dú)立的電能量計(jì)量專用系統(tǒng)。 其特點(diǎn)是采用了獨(dú)立的主站系統(tǒng)，專門(mén)的電量采集終端或電能量表，采用了專用通道〔專線公用電信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等〕、專用的通信規(guī)約例如IEC60870-5-102，TCP/IP等來(lái)進(jìn)行電能量的采集，計(jì)算和統(tǒng)計(jì)考核，以適應(yīng)電力市場(chǎng)“廠網(wǎng)分開(kāi)，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)〞的商業(yè)化運(yùn)作的需求。

國(guó)內(nèi)計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用的開(kāi)展3現(xiàn)階段－電能量數(shù)據(jù)平臺(tái)。增加對(duì)數(shù)據(jù)平安的標(biāo)準(zhǔn)電能計(jì)量的準(zhǔn)確性、可靠性、迅速性要求更高處理的電能數(shù)據(jù)巨大，功能要求更加完善要求建立電能信息平臺(tái)，提供多方共享電力公司更加關(guān)注供電損耗，需求側(cè)管理標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口和業(yè)務(wù)功能面向?qū)ο蟮目蛻艚Y(jié)構(gòu)，獨(dú)立的業(yè)務(wù)商業(yè)邏輯、分布式的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理電能量計(jì)量系統(tǒng)〔TMR)功能一局部是應(yīng)用系統(tǒng)的支撐平臺(tái)，主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)檢查及處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、事件告警及記錄、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、系統(tǒng)平安管理、通用圖形系統(tǒng)、通用報(bào)表系統(tǒng)等；另一局部是系統(tǒng)的應(yīng)用功能，包括電能計(jì)量管理、統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)維護(hù)、WEB瀏覽等。采集模塊的功能：數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)主站系統(tǒng)與子站系統(tǒng)之間的所有數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)電能量數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，具有數(shù)據(jù)補(bǔ)測(cè)、參數(shù)下裝、GPS對(duì)時(shí)、數(shù)據(jù)合理性檢驗(yàn)等功能。采集到的數(shù)據(jù)存放到原始數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊除采集有關(guān)的電能量數(shù)據(jù)外，還對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，包括通道狀態(tài)監(jiān)視、電表狀態(tài)監(jiān)視，并發(fā)出告警信息，告警信息記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)，以便查詢。電能量計(jì)量系統(tǒng)〔TMS)電能量計(jì)量系統(tǒng)主站的硬件組成：主數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器：存儲(chǔ)所有電能量數(shù)據(jù)和電能量相關(guān)屬性的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理效勞器：進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。應(yīng)用效勞器：實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用功能處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。采集效勞器：實(shí)現(xiàn)電能量的數(shù)據(jù)采集功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通信工作站：實(shí)現(xiàn)電能量數(shù)據(jù)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。終端效勞器：連接modem池輸出和網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。維護(hù)工作站：具有各種展示功能，對(duì)電能量計(jì)量系統(tǒng)主站進(jìn)行維護(hù)。Modem池：通道采集電能量時(shí)使用。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)：實(shí)現(xiàn)上述所有設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的設(shè)備。電能量計(jì)量系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵字RTU定義費(fèi)率協(xié)議負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)記帳數(shù)據(jù)隨機(jī)事件積分周期通信規(guī)約統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)程RTU定義 包含了采集終端的相關(guān)參數(shù)的集合，包含廠站計(jì)量設(shè)備配置信息、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息、通信規(guī)約等模型的映象參數(shù)終端鏈路地址采集通道集合關(guān)系〔主要有專線、網(wǎng)絡(luò)、通道〕積分周期存儲(chǔ)周期測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)類型定義費(fèi)率協(xié)議 包含日時(shí)段、費(fèi)率、有效周期、特殊日信息的集合，一般包含以下元素：費(fèi)率名稱定義日費(fèi)率過(guò)程周費(fèi)率過(guò)程季節(jié)定義有效周期特殊日列表負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)電能量計(jì)量系統(tǒng)定期把每個(gè)計(jì)量設(shè)備的數(shù)據(jù)定期采集處理存儲(chǔ)后形成的一個(gè)反映時(shí)域電能量數(shù)據(jù)變化的數(shù)據(jù)。記帳數(shù)據(jù)

電能量計(jì)量隨機(jī)電能外表板顯示數(shù)據(jù)的快照的集合以下數(shù)據(jù)在電表中以存放器方式存儲(chǔ)，記帳數(shù)據(jù)至少包含以下數(shù)據(jù)：電表號(hào)日期時(shí)間當(dāng)前電能量數(shù)據(jù)當(dāng)前分時(shí)電能量數(shù)據(jù)月凍結(jié)總電量月凍結(jié)分時(shí)電能量數(shù)據(jù)當(dāng)前分時(shí)需量數(shù)據(jù)月凍結(jié)分時(shí)需量隨機(jī)事件計(jì)量表計(jì)、電表采集處理終端隨機(jī)產(chǎn)生的事件數(shù)據(jù)，記錄廠站設(shè)備異常的信息。以下是隨機(jī)事件的例子電表參數(shù)設(shè)置電表時(shí)間設(shè)置電表缺相電表采集處理終端參數(shù)被修改電表采集處理終端時(shí)間被修改電能表表蓋被翻開(kāi)斷電上電積分周期負(fù)荷曲線存儲(chǔ)的間隔一般負(fù)荷曲線的積分周期是60分鐘的約數(shù)，一般用于計(jì)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)積分周期為15分鐘、5分鐘、最小1分鐘。通信規(guī)約約定了主站、電能量采集處理終端、電能計(jì)量表計(jì)之間的接口、硬件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳送協(xié)議目前在電能量采集系統(tǒng)的通信規(guī)約如下:主站規(guī)約：DL/T719SCTMDLMS表計(jì)規(guī)約：IEC870－5－102DL645DLMS各電表廠家規(guī)約統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)電能量計(jì)量系統(tǒng)把存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)按照內(nèi)部計(jì)算規(guī)那么定義的二次處理數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)程電能量計(jì)量系統(tǒng)中預(yù)先定義的周期性的處理定義，包括定期的數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成、報(bào)表生產(chǎn)、系統(tǒng)日常事務(wù)處理電能量計(jì)量系統(tǒng)的特點(diǎn)準(zhǔn)確性系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集〔關(guān)口電能表、電能采集裝置〕、傳輸〔數(shù)據(jù)通道〕、存儲(chǔ)及計(jì)算〔主站〕、使用〔用戶工作站〕等環(huán)節(jié)上均應(yīng)采取相應(yīng)措施確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性?？煽啃韵到y(tǒng)的數(shù)據(jù)作為電能量計(jì)量的依據(jù)，必須具有高度的連續(xù)性和完整性，任何情況下所有計(jì)量點(diǎn)的電能量數(shù)據(jù)都不能喪失，萬(wàn)一發(fā)生喪失也必須有彌補(bǔ)的手段。一致性系統(tǒng)報(bào)送給各方電能量的數(shù)據(jù)必須是一致的，也就是電能量結(jié)算的依據(jù)應(yīng)是唯一的。同時(shí)性系統(tǒng)從不同關(guān)口電能表采集的數(shù)據(jù)都帶有時(shí)標(biāo)，要求使用GPS進(jìn)行對(duì)時(shí)，保證不同電能量數(shù)據(jù)采集點(diǎn)時(shí)鐘統(tǒng)一。電能量計(jì)量系統(tǒng)的特點(diǎn)及時(shí)性為滿足電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)行中電能量統(tǒng)計(jì)、結(jié)算和考核周期的要求，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集需要有一定的及時(shí)性，即在一個(gè)數(shù)據(jù)召喚周期內(nèi)應(yīng)能將所有數(shù)據(jù)傳輸一次。平安性系統(tǒng)的數(shù)據(jù)作為電能量交易和結(jié)算的依據(jù)，其平安性必須得到保證。必須確保數(shù)據(jù)采集和處理中的原始電能量數(shù)據(jù)庫(kù)不被修改或刪除。因此，系統(tǒng)均不得修改原始數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)不能脫離電能量計(jì)量系統(tǒng)提供的接口而直接在數(shù)據(jù)庫(kù)中修改。開(kāi)放性應(yīng)采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、事實(shí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備及接口，提供一個(gè)開(kāi)放的應(yīng)用平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供接入非主站系統(tǒng)制造廠的廠站端設(shè)備的硬件、軟件接口。電能量計(jì)量系統(tǒng)的特點(diǎn)獨(dú)立性電能量系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的功能各有側(cè)重點(diǎn)，應(yīng)保持相對(duì)的獨(dú)立性。可開(kāi)展性系統(tǒng)能夠隨著計(jì)量對(duì)象的開(kāi)展、業(yè)務(wù)的增加，把系統(tǒng)的各功能模塊分布配置、增加數(shù)據(jù)容量系統(tǒng)的增容不引起數(shù)據(jù)的破壞標(biāo)準(zhǔn)電能量計(jì)量系統(tǒng)的組成第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)智能電能計(jì)量系統(tǒng)智能電能計(jì)量系統(tǒng)的組成：

智能計(jì)量裝置〔智能電表、互感器、二次回路接線組成〕軟件系統(tǒng)管理軟件以通訊為根底,以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心,提供數(shù)據(jù)處理、查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表、備份等功能系統(tǒng)通道

為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的信息交換，構(gòu)建一個(gè)雙向、互動(dòng)的模式，采用兩級(jí)通道完成該功能。主站管理系統(tǒng)第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)

智能電能計(jì)量系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn)

電能計(jì)量功能

能分時(shí)段計(jì)量正、反向有功電能，并存儲(chǔ)當(dāng)前及1~12月數(shù)據(jù)；計(jì)量有功總電量、無(wú)功總電量，并存儲(chǔ)當(dāng)前及上月數(shù)據(jù)；分時(shí)計(jì)量最大需量并存儲(chǔ)；可編程4種費(fèi)率，12個(gè)時(shí)段，支持階梯電價(jià)。顯示功能

普通用戶，能通過(guò)查看與智能電表相連的計(jì)算機(jī)及電能信息顯示屏或登錄網(wǎng)站等方式，方便、平安、快捷地獲知詳細(xì)的用電信息，促使用戶合理利用電能，參與負(fù)荷調(diào)節(jié)，享受個(gè)性化的信息效勞。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)智能電能計(jì)量系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn)

通訊功能

〔1〕具有遠(yuǎn)方GPRS/CDMA/GSM、本地RS232、本地紅外、本地RS485多種通訊方式，可同時(shí)多方通訊而互不干擾。

〔2〕通過(guò)無(wú)線GPRS/CDMA/GSM網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)方主站進(jìn)行通信，支持永遠(yuǎn)在線及短信激活的工作模式。

〔3〕RS485抄表接口可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶側(cè)計(jì)量用智能電能表以RS485通訊的方式遠(yuǎn)程抄表。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)智能電能計(jì)量系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn)

負(fù)荷預(yù)測(cè)和控制功能

大用戶可以向供電公司上傳用戶近期的用電方案，供電企業(yè)可以合理安排用戶方案用電的容量、時(shí)間和各用戶方案用電的順序，以提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，當(dāng)負(fù)荷超過(guò)預(yù)先設(shè)定的上限時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)提供的跳閘端口實(shí)行跳閘動(dòng)作，在跳閘前翻開(kāi)報(bào)警裝置，并做相應(yīng)的事件記錄。

事件記錄功能

具有失壓、全失壓、斷相、失流、全失流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、電壓合格率、停來(lái)電、編程校時(shí)、遙控跳閘、功控跳閘、電控跳閘、剩余電量缺乏、預(yù)付費(fèi)等事件的記錄功能。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)智能電能計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)用效果

簡(jiǎn)化賬務(wù)結(jié)算優(yōu)化分布式能源配置提高負(fù)荷預(yù)測(cè)、線損預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制

提供故障分析依據(jù)計(jì)量損失估算全面智能化管理第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)國(guó)家電網(wǎng)建成世界最大電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)截至2023年年底，國(guó)家電網(wǎng)公司累計(jì)安裝智能電能表1.82億只，實(shí)現(xiàn)采集1.91億戶，采集覆蓋率56%，自動(dòng)抄表核算率超過(guò)97%。國(guó)家電網(wǎng)公司智能電能表應(yīng)用量占全球的一半，采集系統(tǒng)成為世界上最大的電能計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)。自推廣應(yīng)用智能電表以來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司自動(dòng)抄表核算的客戶比例到達(dá)97.1%。18112個(gè)非統(tǒng)調(diào)發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、覆蓋率到達(dá)86%。營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)人均效勞客戶數(shù)提升33%，用工減少24.9%。依托采集系統(tǒng)，公司4年累計(jì)降損265.8億千瓦時(shí)，實(shí)現(xiàn)了線損管理方式由結(jié)果統(tǒng)計(jì)型向過(guò)程管控型轉(zhuǎn)變。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)北斗衛(wèi)星授時(shí)提升中國(guó)電網(wǎng)平安電力系統(tǒng)是與時(shí)間密切關(guān)聯(lián)的大工業(yè)系統(tǒng)。無(wú)論電壓、電流、相角、功角變化，都是基于時(shí)間軸的函數(shù)?，F(xiàn)代電網(wǎng)平安運(yùn)行，特別是超臨界、超超臨界發(fā)電機(jī)組相繼并網(wǎng)運(yùn)行，大區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)，特高壓輸電技術(shù)開(kāi)展，電網(wǎng)平安穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)以計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)為根底的電力自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、監(jiān)控、調(diào)度裝置的時(shí)間同步提出高要求。要求微機(jī)繼電保護(hù)裝置、事件順序記錄裝置、RTU遠(yuǎn)動(dòng)裝置、平安穩(wěn)定控制系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)〔EMS〕、電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)等都基于統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)〔參考〕時(shí)間運(yùn)行，以滿足事件順序記錄〔SOE〕、故障錄波、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集時(shí)間一致性要求。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)北斗衛(wèi)星授時(shí)提升中國(guó)電網(wǎng)平安

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)電、輸電、配電網(wǎng)及其計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步系統(tǒng)，主要以美國(guó)GPS衛(wèi)星作為時(shí)間基準(zhǔn)源。GPS系統(tǒng)由美國(guó)軍方開(kāi)發(fā)和控制，可針對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行局部性能劣化設(shè)置和限制使用。美國(guó)政府從未對(duì)GPS信號(hào)的質(zhì)量及使用期限給予任何的承諾和保證，一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)等緊急事態(tài)，美國(guó)關(guān)閉或調(diào)整GPS信號(hào)，必將引發(fā)我電網(wǎng)系統(tǒng)的重大平安事故。2023年12月19日，“北斗電力全網(wǎng)時(shí)間同步管理系統(tǒng)〞通過(guò)了專家組的鑒定驗(yàn)收，并得到了鑒定委員會(huì)“整體水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，具有推廣應(yīng)用價(jià)值〞的一致評(píng)價(jià)。2023年9月，國(guó)家正式確立“天地互備，以北斗為主的電力授時(shí)體系〞。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)國(guó)家電網(wǎng)成功研發(fā)北斗衛(wèi)星遠(yuǎn)程抄表技術(shù)

來(lái)源:央廣網(wǎng)

2023/7/710:17:26

由國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司自主研發(fā)，基于北斗衛(wèi)星通信手段的遠(yuǎn)程電能傳輸裝置近日正式投入使用，這是我國(guó)首次使用北斗衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)的傳輸。該工程由基于北斗衛(wèi)星短報(bào)文效勞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置和相關(guān)通信軟件組成，并實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)有用電信息采集系統(tǒng)的完全兼容，不僅能夠幫助供電部門(mén)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，用戶也能夠利用事先綁定的銀行卡實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程繳納電費(fèi)。目前已經(jīng)在青海門(mén)源縣、澤庫(kù)縣等7個(gè)無(wú)公網(wǎng)信號(hào)的偏遠(yuǎn)臺(tái)區(qū)試點(diǎn)成功，并通過(guò)了青海省科技廳的驗(yàn)收。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)國(guó)家電網(wǎng)成功研發(fā)北斗衛(wèi)星遠(yuǎn)程抄表技術(shù)隨著藏區(qū)電網(wǎng)開(kāi)展和無(wú)電地區(qū)電力建設(shè)工程的實(shí)施，國(guó)網(wǎng)青海省電力公司低壓用電客戶已經(jīng)突破40萬(wàn)戶，其中無(wú)公網(wǎng)信號(hào)的偏遠(yuǎn)地區(qū)客戶大約有5萬(wàn)戶，如何在這些地區(qū)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表收費(fèi)成為困擾該公司的一項(xiàng)難題。北斗衛(wèi)星遠(yuǎn)程抄表技術(shù)推廣應(yīng)用后，將有效解決全省5萬(wàn)多戶無(wú)公網(wǎng)偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶用電量數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題。在青海澤庫(kù)縣應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的連續(xù)監(jiān)測(cè)說(shuō)明，北斗衛(wèi)星臺(tái)區(qū)日均抄讀成功率已經(jīng)到達(dá)99%以上。國(guó)網(wǎng)青海澤庫(kù)縣供電公司經(jīng)理杜世勇說(shuō)：“以澤庫(kù)縣夏德日6號(hào)村為例，以前只能開(kāi)車(chē)和徒步進(jìn)山抄表，費(fèi)時(shí)費(fèi)力不說(shuō)，平安也是個(gè)問(wèn)題，趕上冬天大雪封路，只能騎馬進(jìn)山。借助北斗衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，可以有效減輕一線抄表員的工作量，節(jié)約大量的人力物力〞。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)國(guó)家電網(wǎng)成功研發(fā)北斗衛(wèi)星遠(yuǎn)程抄表技術(shù)截至2023年5月底，該技術(shù)已在青海電網(wǎng)覆蓋范圍無(wú)公共網(wǎng)絡(luò)信號(hào)地區(qū)得到推廣應(yīng)用，投入裝置194臺(tái)，覆蓋用電客戶近15000戶。青海電力公司加大對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，方案在省內(nèi)實(shí)施安裝該裝置500臺(tái)，同時(shí)開(kāi)展寧夏、冀北、新疆、重慶、云南、四川、蒙東等地區(qū)的技術(shù)推廣和支持工作，為國(guó)內(nèi)無(wú)公網(wǎng)信號(hào)偏遠(yuǎn)地區(qū)用電信息采集開(kāi)辟新的模式。第四節(jié)電能量計(jì)量系統(tǒng)廣東電網(wǎng)：電能量數(shù)據(jù)系統(tǒng)年底投入運(yùn)行截止到2023年7月全省抄表管理已充分使用了計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)凍結(jié)電量抄讀功能，10千伏及以上電壓等級(jí)計(jì)量點(diǎn)具備自動(dòng)抄表核算條件，能夠?qū)崿F(xiàn)15分鐘抄表一次。而低壓用戶及偏遠(yuǎn)、零碎的山區(qū)用戶，抄表還是通過(guò)人工現(xiàn)場(chǎng)抄表方式完成。通過(guò)計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表低壓用戶387.1萬(wàn)戶，覆蓋率約16.5%。中山供電局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，碰上竊電的情況，計(jì)量報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，馬上處理。“專門(mén)通過(guò)數(shù)據(jù)分析竊電，一抓一個(gè)準(zhǔn)。以前查到幾百萬(wàn)的都有，因?yàn)楦`電時(shí)間很長(zhǎng)都發(fā)現(xiàn)不了，后來(lái)應(yīng)用系統(tǒng)，異常幾天就報(bào)警了。〞據(jù)了解，近幾年中山供電局的竊電金額有所減少，少不了電能量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的功績(jī)。第五節(jié)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)概念及開(kāi)展水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成局部。它集水庫(kù)調(diào)度專業(yè)、自動(dòng)化硬件設(shè)備與接口、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、決策支持理論等多專業(yè)為一體?；趯?duì)歷史資料的收集整理和水電站流域的水文、氣象和水庫(kù)運(yùn)行信息的及時(shí)準(zhǔn)確的獲取，進(jìn)行在線水文預(yù)報(bào)和水務(wù)綜合管理等，并迅速提供包括防洪和發(fā)電在內(nèi)的綜合決策方案。第五節(jié)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)概念及開(kāi)展水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成局部水利部門(mén)建立了全國(guó)水庫(kù)群防洪系統(tǒng)。電力部門(mén)已經(jīng)建立了國(guó)調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)和廠調(diào)四級(jí)水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化體系。已建成的水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在水庫(kù)的防洪調(diào)度、發(fā)電調(diào)度實(shí)踐中發(fā)揮了重要作用。第五節(jié)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)概念及開(kāi)展1997年，國(guó)調(diào)中心在《全國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化“九五〞規(guī)劃綱要》中增加了水調(diào)自動(dòng)化的內(nèi)容，并明確水調(diào)自動(dòng)化為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一局部。1998年2月，國(guó)調(diào)中心制定了《電力系統(tǒng)水調(diào)自動(dòng)化功能標(biāo)準(zhǔn)》，進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)和促進(jìn)了水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)展。2023年1月9日國(guó)家電力調(diào)度通信中心和國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院負(fù)責(zé)起早的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電網(wǎng)水調(diào)自動(dòng)化功能標(biāo)準(zhǔn)》于通過(guò)國(guó)家能源局批準(zhǔn),2023年5月1日起實(shí)施。第五節(jié)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)可分為數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、模型子系統(tǒng)、決策及信息效勞子系統(tǒng)三個(gè)局部。水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)功能水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、根底信息查詢、維護(hù)、中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)子系統(tǒng)、實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)、防洪調(diào)度、發(fā)電調(diào)度、防洪發(fā)電調(diào)度會(huì)商、水務(wù)管理。水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用可分為根本功能和擴(kuò)展功能，根本功能包括水文預(yù)報(bào)、發(fā)電方案、調(diào)洪演算、運(yùn)行評(píng)價(jià)等，擴(kuò)展功能是指根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際需要因地制宜開(kāi)發(fā)的水調(diào)高級(jí)應(yīng)用功能，如效益評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)分析等。第五節(jié)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)水調(diào)系統(tǒng)開(kāi)展趨勢(shì)通用性生態(tài)調(diào)度數(shù)字流域智能專家系統(tǒng)電力市場(chǎng)條件下水庫(kù)調(diào)度的新模式第五節(jié)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)南瑞水電公司首創(chuàng)電網(wǎng)水電全景化2023年5月28日，南瑞水電公司承擔(dān)的國(guó)網(wǎng)湖北電力公司輸變電工程2023年第七批水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)采購(gòu)工程通過(guò)竣工驗(yàn)收。該工程首創(chuàng)電網(wǎng)水電全景化理念，可通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)視所轄地區(qū)全部水電廠運(yùn)行狀況。該工程主要完成搭建恩施、宜昌、十堰、襄陽(yáng)4套地調(diào)水調(diào)系統(tǒng)和咸寧、黃岡2套地調(diào)水電管理系統(tǒng)以及1301座水電站數(shù)據(jù)接入。本次工程按照“大運(yùn)行〞要求將湖北電網(wǎng)地分調(diào)小水電信息上移，直接接入所轄地調(diào)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)水電信息共享功能，實(shí)現(xiàn)了不同調(diào)度機(jī)構(gòu)間水電信息共享和各流域梯級(jí)水電站信息共享。系統(tǒng)還通過(guò)接口采集發(fā)電和負(fù)荷信息，為提升有水電地區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)水平提供了有效支撐。第六節(jié)繼電保護(hù)和故障錄波信息系統(tǒng)繼電保護(hù)研究電力系統(tǒng)故障和危及平安運(yùn)行的異常工況，以探討防止事故的自動(dòng)化措施。繼電保護(hù)根本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源，以減輕或防止設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)根本要求。一般情況而言，整套繼電保護(hù)裝置由測(cè)量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出三局部組成。第六節(jié)繼電保護(hù)和故障錄波信息系統(tǒng)

智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)

繼電保護(hù)面臨的挑戰(zhàn)大電網(wǎng)、超/特高壓對(duì)繼電保護(hù)提出了更高要求電力電子設(shè)備對(duì)故障電流造成影響繼電保護(hù)需要和電網(wǎng)的控制策略相協(xié)調(diào)配合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜瓦\(yùn)行方式多變使定值配合式保護(hù)失去了生存環(huán)境當(dāng)前需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容包括單元件保護(hù)和廣域保護(hù)兩個(gè)方向。電網(wǎng)的黑匣子—錄波器反響電網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)的參數(shù)：根本參數(shù)：電流、電壓、開(kāi)關(guān)量，還有：有功、無(wú)功、非周期分量的初值及時(shí)間常數(shù)、系統(tǒng)頻率變化

分析電網(wǎng)故障主要是指分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程各參數(shù)量的變化規(guī)律。電力系統(tǒng)故障錄波裝置就是這樣一種用作記錄和分析電網(wǎng)故障的設(shè)備。故障處理流程第四步第三步第二步第一步1電網(wǎng)事故判斷2電網(wǎng)事故處理34反措和改進(jìn)3電網(wǎng)事故分析繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)知識(shí)事故分析調(diào)度匯報(bào)信息故障錄波器的信息資料保護(hù)裝置的報(bào)文信息子站Ⅰ.故障錄波器之功能按照電力系統(tǒng)發(fā)生故障的不同情況，對(duì)應(yīng)于錄波器的作用主要表達(dá)在：系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)動(dòng)作正確利用故障錄波器記錄下來(lái)的電流電壓量對(duì)故障線路進(jìn)行測(cè)距，同時(shí)給出能否強(qiáng)送的依據(jù)Ⅰ.故障錄波器之功能電力系統(tǒng)元件發(fā)生不明原因跳閘

利用故障錄波器記錄下來(lái)的電流電壓及開(kāi)關(guān)量判斷出是否無(wú)故障跳閘

查明原因，馬上恢復(fù)送電Ⅰ.故障錄波器之功能繼電保護(hù)裝置有不正確動(dòng)作行為繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)造成無(wú)故障跳閘系統(tǒng)有故障但保護(hù)裝置拒動(dòng)系統(tǒng)有故障但保護(hù)動(dòng)作行為不符合預(yù)先設(shè)計(jì)

利用故障錄波器記錄下來(lái)的保護(hù)動(dòng)作事件量和開(kāi)關(guān)接點(diǎn)狀態(tài)信息找出保護(hù)不正確動(dòng)作的原因，必要時(shí)通過(guò)計(jì)算工具進(jìn)行模擬計(jì)算分析

Ⅱ.故障錄波器的構(gòu)成通常包括三局部：輔助變換、前置機(jī)、后臺(tái)機(jī)一般位于屏后，實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換標(biāo)配打印機(jī)、USB接口用于數(shù)據(jù)采集和啟動(dòng)，將信息傳到后臺(tái)機(jī)數(shù)據(jù)處理和管理深圳雙合SH2000Ⅱ.故障錄波器之原理錄波器起動(dòng)方式目的：能滿足各種故障情況下可靠起動(dòng)故障錄波器。模擬量起動(dòng)：按相設(shè)置的過(guò)電流、低電壓起動(dòng)；按相設(shè)置的電流突變起動(dòng)、零序過(guò)流和突變起動(dòng)；負(fù)序電流起動(dòng)。開(kāi)關(guān)量起動(dòng)：所有保護(hù)的跳閘出口信號(hào)；所有開(kāi)關(guān)的副接點(diǎn)變位信號(hào)Ⅲ.故障錄波器的根本要求1、錄波數(shù)據(jù)的平安性完整性機(jī)要性可用性Ⅲ.故障錄波器的根本要求2、錄波數(shù)據(jù)的真實(shí)性；3、采樣數(shù)據(jù)的同時(shí)性和精度要求4、錄波器的啟動(dòng)方式要求〔1〕電流電壓幅值、變化量及頻率的越限；〔2〕外部觸發(fā)啟動(dòng)，如動(dòng)作節(jié)點(diǎn)、斷路器位置；〔3〕直流變化量；〔4〕手動(dòng)啟動(dòng)；〔5〕啟動(dòng)前應(yīng)有一定的信息記錄寬度Ⅲ.故障錄波器的根本要求5、數(shù)據(jù)記錄格式及網(wǎng)絡(luò)功能6、對(duì)后臺(tái)分析軟件的要求〔1〕能自動(dòng)綜合雙端數(shù)據(jù)進(jìn)行故障測(cè)距；〔2〕能根據(jù)記錄的電流、電壓形成波形，導(dǎo)出各序分量及其向量圖、阻抗變化軌跡；〔3〕具備完善的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能Ⅲ.故障錄波器之指標(biāo)評(píng)價(jià)錄波器的常用指標(biāo)采樣速率－采樣速率的上下決定了錄波器對(duì)高次諧波的記錄能力，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不低于5KHz，工程中一般使用3200Hz，即每周波采樣64點(diǎn)。A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)－A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定了錄波器記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。Ⅲ.故障錄波器之指標(biāo)評(píng)價(jià)錄波器的常用指標(biāo)最大故障電流記錄能力錄波記錄時(shí)間故障前故障時(shí)故障切除后－非全相時(shí)期重合系統(tǒng)振蕩穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，一般不小于2周波。高采樣速率暫態(tài)數(shù)據(jù)，高采樣速率。記錄時(shí)間0.2秒高速或低速采樣，記錄時(shí)間大于重合閘動(dòng)作時(shí)間重合成功，經(jīng)預(yù)先設(shè)定的最大記錄時(shí)間后停止錄波，一般設(shè)定2秒重合于故障，重新開(kāi)始一個(gè)記錄過(guò)程長(zhǎng)時(shí)間的完整記錄，保證數(shù)據(jù)的完整性Ⅲ.故障錄波器之配置原那么模擬量和開(kāi)關(guān)量之比為1:3或1:4配置，以保證有足夠的通道接入開(kāi)關(guān)量模擬量包含直流電壓監(jiān)測(cè)必須接入錄波器的開(kāi)關(guān)量：按相接入每個(gè)開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)，設(shè)置為在開(kāi)關(guān)有閉合變?yōu)榉珠l時(shí)啟動(dòng)錄波器直接作用于跳閘線圈的保護(hù)裝置的跳閘出口接點(diǎn)，有分相出口的要按相接入有關(guān)的告警信息：高頻保護(hù)的收、發(fā)信信號(hào)，DTT信號(hào)，差動(dòng)保護(hù)的通道告警信號(hào)，保護(hù)裝置故障信號(hào)、失電信號(hào)，PT/CT斷線信號(hào)主變的非電氣量保護(hù)僅接入能夠跳閘的信號(hào)，而大量的告警信號(hào)不需要接入Ⅲ.故障錄波器之配置原那么選用嵌入式的故障錄波器，通信控制單元不依賴于硬盤(pán)或后臺(tái)機(jī)錄波器能夠按規(guī)約方式向錄波器主站或保護(hù)子站上傳錄波文件。配置專用的母線故障錄波器，確保一條母線的所有開(kāi)關(guān)接入同一臺(tái)錄波器變壓器模擬量的接入－四側(cè)一般每?jī)纱湟慌_(tái)錄波器，如主變直接掛在母線上，可以單獨(dú)配置一臺(tái)Ⅳ.錄波的根底知識(shí)點(diǎn)各種故障情況下的波行特征：?jiǎn)蜗嘟拥毓收希收舷嚯娏骱土阈螂娏鞔笮∠嗟惹彝辔?，故障相電壓有一定程度減小，同時(shí)有零序電壓出現(xiàn)。兩相之間故障，兩個(gè)故障相的電流大小相等，方向相反，沒(méi)有零序電流。兩相接地故障，兩個(gè)故障相的電流突變?cè)龃?，但兩個(gè)電流之間的相位有角度差，變化范圍隨過(guò)渡電阻的不同在60°－180°之間變化，但有零序電流出現(xiàn)。三相接地故障或不接地故障，三相電流同步增大，沒(méi)有零序電流和零序電壓。Ⅳ.錄波的根底知識(shí)點(diǎn)故障過(guò)程中的波形特征：故障相電流有明顯突變?cè)龃螅妷河幸欢ǔ潭葴p小，同時(shí)有零序電壓和零序電流出現(xiàn)在故障切除后，電流通道變?yōu)橐桓本€。如果是線路PT，在線路兩端故障均切除后故障相電壓變?yōu)?，零序電流變得很小或?yàn)?，但有很大的零序電壓。重合成功。三相電流恢復(fù)正常負(fù)荷電流，三相電壓恢復(fù)對(duì)稱。Ⅳ.錄波的根底知識(shí)點(diǎn)根據(jù)故障錄波圖能夠獲得的信息1、發(fā)生故障的電氣元件和故障類型2、保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和故障切除時(shí)間3、故障電流和故障電壓4、重合時(shí)間以及是否重合成功5、詳細(xì)的保護(hù)動(dòng)作情況6、完成附屬功能〔測(cè)距、阻抗軌跡、相量以及諧波分析等〕7、直流是否正常，是否接地、短路8、高頻是否發(fā)信Ⅳ.根底波型Ⅳ.分析錄波圖的根本方法：1、大致判斷系統(tǒng)發(fā)生了什么故障，故障持續(xù)時(shí)間。2、以某一相電壓或電流的過(guò)零點(diǎn)為相位基準(zhǔn)，查看故障前電流電壓相位關(guān)系是否正確，是否為正相序？負(fù)荷角為多少度？3、以故障相電壓或電流的過(guò)零點(diǎn)為相位基準(zhǔn)，確定故障態(tài)各相電流電壓的相位關(guān)系?！沧⒁膺x取相位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)躲開(kāi)故障初始及故障結(jié)束局部，因?yàn)檫@兩個(gè)區(qū)間一是非周期分量較大，二是電壓電流夾角由負(fù)荷角轉(zhuǎn)換為線路阻抗角跳躍較大，容易造成錯(cuò)誤分析〕4、繪制向量圖，進(jìn)行分析。Ⅳ.簡(jiǎn)單故障分析根底根底---對(duì)稱分量法單相接地故障—故障相電流與零序電流大小相等，方向相同。故障相電壓有大幅度降低，最低接近于零。Ⅳ.簡(jiǎn)單故障分析根底相間故障－故障相電壓大小相等，相位相同。非故障相電壓等于兩個(gè)故障相電壓之和。明顯特征：無(wú)零序分量 電流相位根本相反，但數(shù)值相等兩相接地故障－－ 有兩相電流突變?cè)龃?，有零序電流出現(xiàn)。Ⅳ.關(guān)于故障后應(yīng)該出的信息單相故障兩套主保護(hù)的單相跳閘信號(hào)，兩套后備保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)，收信、發(fā)信信號(hào)，重合閘動(dòng)作信號(hào)兩相及以上故障兩套主保護(hù)的三相跳閘信號(hào)，兩套后備保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)，收信、發(fā)信信號(hào)，Ⅳ.關(guān)于負(fù)荷潮流與故障電流的相位對(duì)于一個(gè)正常運(yùn)行的輸電線路，電流與電壓的相位角關(guān)系跟線路的有功和無(wú)功的方向有關(guān)。任何正方向故障下電流永遠(yuǎn)滯后于電壓，其角度等于線路阻抗角，但受過(guò)渡電阻的影響，角度變小。第六節(jié)繼電保護(hù)和故障錄波信息系統(tǒng)故障錄波器是提高電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的重要自動(dòng)裝置，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或振蕩時(shí)，它能自動(dòng)記錄整個(gè)故障過(guò)程中各種電氣量的變化。繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)是一個(gè)繼電保護(hù)運(yùn)行、管理的技術(shù)支持系統(tǒng)，同時(shí)又是一個(gè)電網(wǎng)故障時(shí)的信息支持、輔助分析和決策系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)繼電保護(hù)及故障信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用根本起始于2001年，近年來(lái)在國(guó)范圍內(nèi)，隨著故障信息系統(tǒng)實(shí)施范疇的增加，系統(tǒng)的作用正在逐步被認(rèn)可。第六節(jié)繼電保護(hù)和故障錄