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电力系统动态安全分析范文1
系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。
二、电力系统远动
电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。
三 、电力系统调度自动化的功能
(一)电力系统监视与控制
通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。
(二)电力系统安全分析
电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。
(三)电力系统经济调度
电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。
四、电力系统调度自动化技术在国外的应用
国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种:
(一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。
(二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。
(三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。
(四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。
五、电力系统调度自动化技术的基本特征
电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征:
(一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息;
(二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据;
(三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电;
(四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。
六、电力系统调度自动化技术的发展趋势
随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。
(二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。
(三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。
(四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。
(五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。
电力系统动态安全分析范文2
关键词：电气系统 安全分析 安全控制
在正常运行时也要准备好出现事故，对电气系统中可能出现的事故预先进行分析计算，得出处理的对策，即所谓“居安思危”、“防患于未然”。 为了保证电气系统运行的安全，在正常情况下有关的运行参数应满足运行界限的要求，其中包括备用容量以及按静态和暂态稳定确定的一些安全界限等，并应有一定的安全储备。
一、电力系统的安全分析
安全分析的功能就是评估系统当前的运行状态是否安全。需要时提出使系统保持安全运行的校正、调节和控制的措施。安全分析中的预想事故是根据短时间内出现故障的概率及其对电气系统安全性的影响来确定，一般包括断开输电线路或变压器、断开发电机组、单相接地、相间或三相短路故障等。
安全分析分为静态安全分析和动态安全分析两大类。静态安全分析用来校验事故后稳态电气系统运行方式的安全性；动态安全分析是分析系统故障后的动态转移过程，判断是否失去稳定。在线安全分析贵在及时，对于分析计算首先要满足快速性的要求，在计算精度上可以不像正常离线计算那样高。
1、电气系统的静态安全分析：电气系统的静态安全分析是对一组可能发生的预想事故进行在线计算分析，校核事故后电气系统稳态运行方式的安全性。在预想事故的状态下，如出现有功功率不平衡、系统解列，则应校核频率变化是否超出允许值。静态安全分析需对预想事故下系统元件过载及节点电压偏移等情况进行校核。
计算电网潮流的有功—无功分解法，简称P-Q分解法，是在牛顿—拉夫逊潮流计算法的基础上，考虑了电气系统的特点：高压输电线路的电抗远大于电阻，系统中的有功功率主要与各节点电压的相位角有关，而无功功率主要受各节点电压幅值的影响，从而对潮流计算式作了适当简化。迭代计算时节点的有功功率不平衡量只用于修正节点电压的相位角，而节点的无功功率不平衡量只用于修正节点电压的幅值。
2、电气系统的动态安全分析：动态安全分析的任务是校核预想事故后系统是否仍能保持稳定。由于常规的稳定计算工作量很大，难以满足实时性的要求，因此人们一直在努力寻求快速的、能适应实时性要求的稳定性判别方法。目前取得初步成果的有模式识别法和李雅普诺夫法等。
模式识别法事先对电气系统在各种运行方式下的各种预想事故进行大量离线模拟计算，得到系统稳定与否的结论。在此基础上选取几个表征电气系统运行特征的状态变量，一般选节点的电压和相位角，构成一个稳定判别式。将表征电气系统特征的状态变量代入稳定判别式，所得系统稳定与否的结论与离线计算的结果完全一致。在线应用时计算机只需将实时测得的系统有关特征状态变量代入稳定判别式，即可判定系统是否稳定，十分快捷。
3、电气系统状态变量电压相量的动态监测：电气系统中各主要节点的电压相量是电气系统运行的重要状态变量，若能实时动态测得这些相量，则对监视和分析电气系统的运行状态，特别是有关静态稳定和暂态稳定的判断等都具有重要意义。
电气系统中的正弦量电量信号用相量表征，其幅值的测量虽不十分困难，但相位角的测定却取决于全系统统一的基准时间参考点，系统中各节点都必须依据同一时间参考点同步地进行测量。基准时间如相差lms，对于50Hz的工频正弦波，就会有18°相位角误差。
为使全系统各个相量测量点能在同一时刻获得足够精确的同步脉冲，可以采用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）发出的授时脉冲信号。GPS全天候24小时工作，向地球发送高精度的时间信息，覆盖全球。GPS接收装置从收到的GPS信息中可以提取到两种信号，一是每隔1s的脉冲信号1PPS，它和国际标准时间同步误差不超过1μs；二是从串行口输出的与1PPS脉冲前沿对应的国际标准时间年、月、日、时、分、秒，即1PPS的“时间标记”。
二、电气系统的安全控制
安全控制是指在电气系统各种运行状态下，为保证电气系统安全运行所进行的调节、校正和控制，主要包括预防控制、紧急控制和恢复控制。
1、预防控制：正常运行状态下系统中发电和用电的功率保持平衡，电压、频率和各种电力设备都在规定的限值内运行，同时还具有相当的裕度，但为了防患于未然，针对安全分析中发现的隐患，应采取适当的预防性安全控制措施，如调整电网的结构和线路潮流、改变机组出力、切换负荷等，以避免预想事故出现时造成严重后果。
2、紧急控制：当电气系统因遭受重大扰动而进入紧急状态后，系统的电压、频率和某些线路的潮流等可能严重超限，如不及时采取有效的控制措施，系统可能失去稳定。在这种紧急情况下，安全控制的主要目的是，迅速抑制事故及电气系统异常状态的发展和扩大。尽量缩短事故的延续时间，减少对系统中其它非故障部分的影响，使电气系统能维持和恢复到一个合理的运行水平。紧急状态安全控制首先是依靠继电保护快速地切除故障。为了防止事故扩大、保持系统稳定，可以采用的紧急控制措施有：改变有载调压变压器分接头位置，调整同步补偿机和电容器，事故低频自动减负荷等。
经过紧急控制之后，电气系统有可能恢复到一个合理的运行水平。但在紧急状态下，如果不及时采取适当的有效措施，或初始时的干扰及其产生的连锁反应十分严重，则系统也有可能失去稳定，解列成几个子系统。
3、恢复控制：电力系统发生重大事故后，通过紧急状态的安全控制，由继电保护、自动装置以及运行人员的操作将事故隔离，电气系统就处于恢复状态。面临的任务是将解列的子系统重新并列，并根据系统实际情况，将它恢复到正常警戒或正常安全状态。
电气系统正常运行状态的恢复应是一个有次序的协调过程，一般是先使各个子系统的电压和频率恢复正常，消除各元件的过负荷状态，然后再将解列的子系统重新并列，在恢复过程中，要防止因操作而引起某些元件发生过负荷。
参考文献
电力系统动态安全分析范文3
【关键词】电网；自动化；控制；技术；作用
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
进入21世纪，微电子技术、通信技术和计算机技术迅猛发展，自动化技术也随着这些技术得到巨大的发展。特别是近几年，自动化已经成为了热门话题，电力工业各部门高度重视，以应用到电力系统当中去，并渐渐成为我国电力工业做技术进步的重点方向之一。随着我国电力工业和电力系统的发展，对变电站的安全、经济运行要求越来越高，实现变电站综合自动化，可提高电网的安全、经济运行水平，减少基建投资，并为推广变电站无人值班提供了手段：随着电网复杂程度的增加，各级调度中心要求更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况。同时，为提高变电站的可控性，要求采用更多的远方集中控制、集中操作和反事故措施等：我们可以利用现代计算机技术、通讯技术等，提供先进的技术装备，可改变传统的二次设备模式。实现信息共享，简化系统，减少电缆，减少占地面积，并且对变电站进行全面的技术改造。下面，我们就针对电网自动化技术进行详细的分析与概括，并对其应用进行概括性的陈述。
1电力系统中的自动化控制技术
1．1电网调度自动化
电网调度自动化包括电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、工作站、打印设备和大屏蔽显示器等，主要是由电力系统的专用广域网连结的，调度范围内的发电厂、下级电网调度控制中心、变电站终端设备如测量控制等装置构成。电网调度自动化的功能主要包括：电力生产过程中实时数据的采集以及对电网运行安全的分析监控、电力负荷预测、电力系统状态估计、自动经济调度(省级电网以上)和自动发电控制(省级电网以上)等。
1．2变电站自动化
变电站自动化的目的是代替电话人工操作和人工监视，以提高工作效率，增强对变电站的监控功能，提升变电站运行的安全水平。变电站自动化的主要内容就是对变电站内运行的电气设备进行有效控制和全方位的监视，其特点是全电脑化的装置代替各种常规性电磁式设备；二次设备网络化、数字化、集成化，尽量用计算机电缆或者光纤替代电力信号电缆；其操作监视实行计算机屏幕化，记录统计和运行管理实现自动化。变电站自动化除满足变电站的运行操作任务外，作为电网调度自动化不可或缺的重要组成部分，也是电力生产现代化非常重要的一个环节。
1．3发电厂分散测控系统(DCS)
发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层布局结构，由(PCU)、工程师工作站(ES)、运行员工作站(0S)和冗余的高速数据通讯网络即以太网组成。过程控制单元由智能I／0模件和可冗余配置的主控模件(MCU)组成。MCU模件则通过智能FO模件与冗余的I／0总线通讯。过程控制单元直接面向生产过程，并接受热电偶、现场变送器、电气量、热电阻、脉冲量、开关量等信号。经运算处理后进行运行设备状态、参数的实时显示以及打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成对生产过程的控制、监测和连锁保护等功能。工程师工作站(ES)和运行员工作站(0S)提供了人机接口。运行员工作站接收过程控制单元发来的信息和向过程控制单元发出指令，为运行操作人员提供控制和监视机组运行的手段，工程师工作站为维护工程师提供系统诊断、系统组态设置和修改和维护等手段。
2电气自动化在电力系统中的运用
我国电力系统电气自动化的基本应用现状是：现在电气自动化的操作系统大多是Windows NT、Internet Ex原plore以及Windows，这些技术的操作规范和执行语言已经在电气自动化的发展过程中建立了标准平台。当然随着PC、网络技术逐渐地发展、优化系统操作界面，这些操作系统越来越多地参与了企事业单位的公司运营，受到了更广泛的接受。下面具体介绍电气自动化技术在具体方面的运用。
2.1变电站自动化技术的应用
变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的，要实现电力生产的现代化，一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现61动化，在实现的过程中计算机也得到了充分利用，二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化，完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。为了联系发电厂与电力用户，变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现，不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分，更是为了满足变电站的运行操作任务。
2.2配电网自动化
在中低压网络数字电子载波、配网的模型及高级应用软件、地理信息与配网一体化方面取得了重大的技术突破。其中，低压网络数字电子载波采用DSP数字信号处理技术，提高了载波接收的灵敏度，真正解决了载波在配电网上应用的衰耗、干扰等技术难题；高级应用软件配网的模型及高级应用软件将输电网的理
论算法与配网实际运行结合起来，采用了最新国际标准公共信息模型；应用人工智能神经元算法进行负荷预测。
2.3电网调度自动化的应用
电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分，目前我国将电网调度自动化分为五级，其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的，从高到低分别是：国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统，这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统，将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控，还要实现实时数据的采集，更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此这些，都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。
2．4智能保护与变电站综合自动化
该理论主要对电力系统保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、网络通信、自适应理论、微机新技术等应用于新型的继电保护装置中，使得新型继电保护装置具有智能控制的特点，从而大大提高了电力系统的安全水平。针对变电站自动化系统进行的多年研究，研究人员发现研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于45kv～550kv各种电压等级的变电站。
2.5智能电网技术的应用
信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一，电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术，也就是智能电网技术，是一个最具典型性的技术，涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。目前这种数字化电网建设，一定程度上可以说是智能电网的雏形，实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术，同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术，需要具备实时性、双向性、可靠性的特征，需要先进的现代网络通信技术的应用，而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的，同时具有信息管理系统。
3 电网自动化的技术实现
现代电网自动化所涉及的内容范围比较广泛，系统比较复杂，实现起来有一定的难度。鉴于此，我们将电网自动化技术的技术实现分为以下几个步骤和主要内容。
3．1电网自动化技术中运行监视的实现
为了安全、经济调度和控制提供依据，必须对电网实现以保证安全运行为中心的运行监视，就是安全监控。安全监控室调度中心掌握电网正常运行工况、异常及事故状态的重要手段，已确保各个环节满足有关法规、规程的要求和调度的需求。网调、省调要监视电网的频率、电压、潮流、发电与负荷容量、电量、水情河水位等参数；监视断路器、隔离开关、带负荷调压变压器调压分接头以及发电机组等设备的自动调节装置的工作位置状态，主要保护河岸全自动装置的动作状态等信息。地、县调和集控站运行监视的内容相对少一些，但对于大型的地调，所需的信息量仍然较多。运行监视的内容通过屏幕显示、动态调度模拟屏、打印、拷贝、记录及绘图等多种手段。
3.2 电网自动化的经济调度技术实现
电网经济调度的目的是，在满足运行安全和供电质量要求的条件下，合理地利用现有能源和设备。以最少的燃料成本，尽可能提高电网运行的经济性，同时保证安全发供电。因此，网调和省调要在按规定保证电网的频率和电压质量的前提下，使发电煤耗、水耗及网损最小，即发电成本最低，同时又能保证一定的备用容量，因而网调和省调要进行负荷预测，实现经济负荷与最佳负荷分配，制定发电机华语负荷曲线提供依据：实现水库经济调度与最优潮流分配，为在最佳水能水量综合利用的条件下，使水耗与网损最小。对于地调，则以实现负荷管理及其经济分配为基本内容，还要定时进行电压水平和无功功率分配的优化运算，用以提高电压质量、降低网损，在尖峰负荷时要平衡馈线负萄以降低线损，在有条件的地区电网内，还要实现降压变压器的经济运行，以实现小型梯级水电厂的经济运行等内容。经济调度的各种内容，需要同运行、监视、自动控制、安全分析密切结合才能付诸实施。
3．3电网自动化技术的安全分析
进行安全分析是对电网在正常和异常运行的状态进行分析及对事故发生前的状态预测和事故发生后的状态分析，是保证电网安全稳定运行的重要内容。当电网发生事故后，在实现事故顺序记录、事故追忆等功能的基础上，通过分析，跟踪事故的发展、参数的变化。保护和自动装置及断路器的动作情况，从而提出事故处理的对策，以达到缩短事故处理时间，防止事故扩大的目的。在地区电网发生事故时，还可以通过对配电网的故障分析和实现在线预操作，及时处理事故，改善地区电网的安全运行水平。此外，通过调度员的培训模拟，进行事故预想与事故演习，有效地提高调度人员运用调度自动化系统处理事故的临战能力。
3．4自动控制
电网调度自动控制是在运行监视的基础上，对电网的安全与经济运行实施调节或控制。控制信号自上面下发送给厂、所或下级调度。这类控制范围很广，但主要是对断路器及其它发送发变电设备，例如：发电机、调相机、带负荷调压变压器、电力补偿设备等。通过调度人员实现遥控、遥调或自动实现相应的闭环控制或调节。
4 电网调度自动化系统的作用
电网自动化技术包括远动装置和调度主站系统，是用来监控整个电网运行状态的。为使调度人员统观全局，运筹全网，有效地指挥电网安全、稳定和经济运行，实现电网调度自动化已成为调度现代电网的重要手段，其作用主要有以下三个方面：
对电网安全运行状态实现监控。
电网正常运行时，通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷
与出力；主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标，使之符合规定，保证电能质量和用户计划用电、用水和用汽的要求。
对电网运行实现经济调度。
在对电网实现安全监控的基础上，通过调度自动化的手段实现电网的经济调度，以达到降低损耗、节省能源，多发电、多供电的目的。
对电网运行实现安全分析和事故处理。
导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂，且过程十分迅速，如果不能
及时预测、判断或处理不当，不但可能危及人身和设备安全，甚至会使电网瓦解崩溃，造成大面积停电，给国民经济带来严重损失。为此，必须增强调度自动化手段，实现电网运行的安全分析，提供事故处理对策和相应的监控手段，防止事故发生以便及时处理事故，避免或减少事故造成的重大损失。
5结束语
经济社会不断发展，科技创新不断突破，电气化领域也日新月异的发展。由于电气化技术的普遍运用，电气自动化在电力系统中的应用的作用越来越大，举足轻重的地位决定了该技术必定会越来越受到重视。同时，电气自动化领域的技术创新也必定会给电力系统的运作方式带来翻天覆地的变化，技术的创新也必定会带动理论及观念的创新，电力系统反过来又会推动电气化领域技术的进步。不久的将来电气自动化主导的电力系统必定会快速发展，科技的力量会越来越突出，社会进步的速度也会越来越快。
参考文献：
[1]任杰.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈[J].科技传播，2012（6）.
电力系统动态安全分析范文4
关键词：能量管理系统；EMS；应用软件；SE-9000
1能量管理系统EMS的发展概述
电力系统自动化经历了“元件自动化”、“局部自动化”、“单一岛自动化”到“综合自动化(EMS)”的发展阶段，能量管理系统将各个自动化孤岛连接成为一个有机的整体。20世纪60年代提出的在线安全分析的急迫性，促进了能量管理系统的诞生；20世纪80年代频繁出现的大型电力系统电压崩溃事故，使EMS的重要性更为突出；20世纪90年代以来实行的电力市场，使电力系统的运营从垄断走向开放、走向市场，：EMS的功能子模块重新面临技术改造和补充完善的严峻挑战，突出表现在实时电价计算、最大输电能力计算、输电路径优化、输电费用计算、输电服务预调度和实时调度等。
能量管理系统的开发和应用可大致划分为四个阶段，如表1所示。
2能量管理系统EMS主要应用软件
根据各主要软件的功能及用途，可将EMS划分为五大类别：发电控制类、发电计划类、网络分析类、调度员培训模拟类、市场交易与管理类。
2.1发电控制类软件
这类软件主要由自动发电控制、发电成本分析、交换计划评估和机组计划组成。
①自动发电控制(AGC)。自动发电控制是一项成熟的技术，它有40多年的历史而且已经由模拟系统发展到数字系统，由线形反馈控制发展到最优控制。自动发电控制的基本功能包括：负荷频率控制，维持系统频率(50Hz)或／和维持区域间联络线交换功率为计划值；经济调度，确定各机组的经济基准运行点；系统备用容量监视；AGC系统性能监视。
②发电成本分析。在垄断体制下，该软件模块将定期给出每台机组及各区域总的生产成本。在电力市场环境下，每个发电厂都将成为独立发电运营商(IPP)，电网调度或交易中心在分析单个电厂成本及报价的同时，应当把握信息公开的范围和尺度，做好部分信息的保密工作。
③交换计划评估和机组计划。前者对发电交换计划的结果进行评估和AGC再校正，后者确定机组的基点功率计划和减出力计划等。
2.2发电计划类软件
发电计划类软件主要包括负荷预测、机组组合、水电计划、交换计划、火电计划等。在电力市场机制下，负荷预测应该引入电价弹性的理念；机组组合应该充分考虑不同机组在负荷曲线上的位置及其预期的报价盈利水平；交换计划应该满足购电和买电双方交易的利益均分原则；火电计划应兼顾绿色能源和环境保护的需要。
机组组合是在满足系统负荷、备用容量、机组容量、最小启动时间和最小停机时间等约束条件下，考虑机组启动费用和发电费用特性，确定系统各区域的电厂、机组次日规定时段的开停机计划，使一定周期内的总费用最小。但在计划经济体制下，人为干预和不确定性因素太多，很难自动实现。在电力市场中，报价面前人人平等，实现机组组合反而容易了。虽然机组组合功能是在交易管理系统中，目标函数不同了，但其基本算法并没有根本改变，原来的基础和经验仍然有效。
2.3网络分析类软件
网络分析类软件主要由网络拓扑、状态估计、外部网络等值、调度员潮流、安全约束调度、最优潮流、静态安全分析、暂态安全分析、电压稳定分析、无功优化、短路计算等。
网络拓扑和外部等值是EMS应用软件中最基本的功能。拓扑分析的作用在于将网络的物理模型实时转化为计算的数学模型，根据数据采集与监视系统中断路器和隔离开关的信息确定电网的电气连接状态，并将网络的物理模型转换为数学计算模型；外部等值(有静态和动态等值之分)的作用是简化计算，提高求解速度。它是对调度范围或计算范围以外的网络进行简化，以便考虑这部分网络对本区域电网的影响。两者作为公共模块广泛应用于状态估计、调度员潮流、安全分析、无功优化等程序中。
静态安全分析的作用在于，对多种给定运行方式进行预想事故分析，模拟元件或线路越限或开断故障，找出薄弱环节，评估整个系统的静态安全水平。当发现有危及系统静态安全的预想事故时，调用安全约束调度软件，以系统控制量调整最小或生产费用最低或网损最小为目标函数，提出解除有功、无功、电压越限并使系统进入新的安全状态的对策。
暂态安全分析是在给定的或预想的运行方式下，针对预想事故集中的故障或继电保护装置动作情况，判断系统是否会失去暂态稳定并确定故障的最长持续时间。电压稳定性分析可以给出预想运行方式下各个节点的电压稳定性指标、功率极限和临界电压。
最优潮流的计算目的是优化电力系统的静态运行条件，通过调节控制变量使目标函数达到最小，实现发电费用最小或购电总成本最低的经济运行目标。无功优化则是在调度员潮流分析基础上，通过改变无功设备，在满足安全约束和电压质量的条件下，使系统的有功总网损达到最小。
2.4调度员培训模拟
这主要用于培训调度员在正常状态下的操作能力和事故状态下的快速反应能力，也可用作独立系统调度员(ISO)分析电网运行状况的工具。
2.5市场交易与管理类
这主要包括实时电价计算、最大输电能力计算、输电路径优化、输电费用计算、输电服务预调度和实时调度等软件。这类软件在功能上如何与现有EMS软件整合与分工，有待进一步研究和探索。
4实例分析——以SE-9000系统为例
电力市场机制给EMS带来了巨大挑战，其主要软件模块在功能和内涵上将发生重大的变化，如SCADA、AGC、负荷预测、机组组合、调度员潮流、安全分析、无功优化、数据库结构、人机界面等。当今主流能量管理系统以SE-9000为典范，SE-9000系统以开放、稳定、实用、先进、功能完善、易维护、易扩充为主要设计目标，在系统设计中进行了图模库一体化、SCADA/PAS/FA设计一体化、人机界面一体化、开发接口一体化、维护一体化一体化设计。
4.1软件系统分析
SE-9200系统支撑平台是整个系统的核心，平台为各应用子系统提供统一的系统运行管理、数据访问、模块间通信、图形界面、权限管理、告警处理等公共服务，使各应用只需专注于各自业务逻辑的实现，如图1。
系统支撑平台可以归纳为集成总线层、数据总线层、公共服务层三层，如图2。集成总线层提供各公共服务之间、各应用子系统以及第三方软件之间规范化的交互机制；数据总线层提供适当的数据访问服务；公共服务层为各应用子系统提供公共服务，如图形界面、报表工具、告警服务等。
在应用软件方面， SE-9000系统的大型软件应用子系统除了包含常规的电网监控子系统外，还集成有集控中心子系统、电网高级应用软件子系统、电量管理子系统、调度管理子系统、配网自动化子系统等。
4.2结语
通过实际操作应用，SE-9000在操作上比较简单，拥有智能化的系统建模，界面比较人性化；在系统上采用全新的一体化设计，并适合混合平台操作。而且日常维护工作量大大减少，在数据处理上支持ORACLE等商用数据库，保证了其安全性，具有全方位的监视和管理功能。
电力系统动态安全分析范文5
【关键词】智能电网;调度控制技术;EMS;SCADA
一、引言
随着电网的规模的扩大以及电网结构的日趋复杂，汇集到调度中心的各种信息增长迅猛，如何有效的进行调度是如今电力调度中心面临的一个主要问题，因而导致了智能电网调度控制系统的产生。该系统的体系结构、基础平台和应用功能按照横向集成、纵向贯通的一体化思路设计，充分考虑各级调度的业务特点和相互之间的内在联系，实现一体化运行、一体化维护和一体化使用，能够满足各级调度机构及调度各专业的需要，满足一体化智能电网调度体系和备用调度体系的要求。
二、国内外研究现状综述
近年来，国内外大量研究人员、工程师、研究机构和应用单位在智能电网调度控制系统的理论和应用等诸多方面开展了深入研究。文献[1]通过对智能电网调度支持系统与传统调度系统的区别进行了分析，并就智能调度支持系统的结构体系进行了探讨;文献[2]提出以智能电网调度技术支持系统为基础，通过功能完善的智能电网调度技术支持系统进行电网风险防范，实现在线分析电网运行状态，从而来实现电网调度的精细化管理。
文献[3]提出一种智能电网条件下面向地区级调度支持系统总体设计方案，该系统由网络基础平台及应用类组成，其中应用类包括实时监控与分析类、调度计划类和调度管理类，同时详述了实时监控与分析类、调度计划类的具体内容。文献[4]在建设统一坚强智能电网的背景下，分析了建设智能调度的意义、目的，阐明了国内外研究现状，描述了智能调度的内涵、特征、体系架构，剖析了建设中国智能调度所需的关键技术;文献[5]针对电网调度的局限性提出了基于多Agent的智能调度决策支持系统，并详细阐述了相应的体系结构和各Agent的功能;文献[6]分析比较了目前国内外发展较为成熟的六类智能电网调度技术支持系统。
通过结合我国智能电网调度安全运行要求，文献[7]对智能电网调度技术支持系统安全运行应用方法和电网调度技术支持系统安全运行应用进行了探究和阐述;文献[8]从电网实时动态监测技术、电网动态监测预警与辅助决策技术、电网运行方式在线分析技术、基于FCL的短路电流控制技术、电力系统元件参数在线辨识技术、电网经济运行与优化技术以及基于广域网的输电线路测距技术等七个方面分析了实现智能电网调度运行所面临的关键技术问题;文献[9]以2010年相关国际会议论文为基础，对国外关于智能电网控制中心在电网控制中心结构设计、状态估计、N-1-1安全分析、动态安全评估和智能恢复控制与策略等方面的研究进行了综述。
文献[10]对智能调度的需求、考虑因素等若干问题进行了探讨，提出一种智能调度中心层次结构;针对中国未来互联特大电网的运行控制需求，文献[11]分析了未来电网调度技术支持系统的业务需求，提出“物理分布、逻辑统一”的全网集散式调度与控制技术支持系统的架构;文献[12]指出智能电网运行的核心在于能够在电网控制技术中融入现代化的通信技术，进而实现对智能电网的安全管理;文献[13]表明智能电网控制决策技术是智能电网的关键内容和电力系统的神经中枢，也是维系电力系统安全、经济和优质运行的重要保证;文献[14]从信息流的角度探讨了未来智能电网控制形态的演变，认为物联网和云计算的出现和大规模应用是新型控制中心的技术支撑;文献[15]分析了电力系统中电力流、信息流、资金流的变化规律和相互之间的制约关系，并通过对信息流的调控来改善电力流和资金流;文献[16]指出在智能电网中调度环节相当于电网中的神经中枢，以及智能电网中的调度控制架构是最需要智能化的一个环节，同时也是最能体现出电网智能特征的环节。
文献[17]针对现有操作票管理系统不能实现在线实时开票、开票过程中缺乏严格的校验及其规则定制复杂等不足，基于新一代调度自动化系统OPEN-3000 平台开发了电网智能操作票管理系统;文献[18]分析了我国电网调度自动化技术从数据采集和监控（SCADA）到能量管理系统（EMS）的发展历程;文献[19]指出电网不仅只有一个网络互连发电机和加载通过输电和配电系统，而且与通信和控制的系统紧密相关;文献[20]针对下一代高级灵活和高效的电力系统运行与控制问题分析了相应亟待解决的重点科学问题;文献[21]从模型、算法、接口和策略等多个方面对大规模风电接入后智能电网调度技术支持系统的适应性进行深入分析;文献[22]将多智能体系统（MASS）、能量管理系统和决策支持系统技术相结合，研究基于移动Agent的调度决策支持系统模型建立，提出了基于MAS的智能电网调度决策支持系统的初步实现过程，并在基于移动Agent模型的基础上对故障针断部分做了具体设计;文献[23]对调度自动化系统运行维护现状进行了分析，提出一种智能电网调度技术支持系统的集中运维技术方案。
三、总结
通过上述研究智能电网调度控制系统研究可以总结其具备以下特点：
1.数据传输网络化。通过电力调度数据网络，实现电网运行信息和生产管理信息的快速、可靠传输，为大电网的安全稳定运行提供可靠的数据通信保障。
2.运行监视全景化。从时间、空间、业务等多个层面、多个维度，实现调度生产各环节的全景监视、智能告警，实现电网运行分析资源的全面整合、数据共享、可视化展示，对电网的运行状况更加全面、快速、准确、直观呈现。
3.安全评估动态化。通过稳态、动态、暂态多角度在线安全分析评估，实现大电网运行的在线安全自动监测、告警、辅助决策和多维多层协调的主动安全防御。
4.调度决策精细化。通过对年度方式、月度检修、实时计划编制与安全校核等核心业务的集中开展和规范化、流程化管理，实现调度决策的精益化、智能化和运行风险的预防预控。
5.运行控制自动化。能够在全网AGC、AVC、切机、解列、低频低压减负荷等控制策略统一协调优化的基础上，进行电网频率、电压、潮流等的自动调整和控制，实现大电网的一体化分级协调控制。
6.机网协调最优化。适应大型可再生能源尤其是风电和太阳能发电的快速发展，实现包括常规电源和新能源的标准化并网、优化调度和灵活快速调控。
参考文献
[1]骆韬锐.智能电网调度支持系统的探讨[J].中国新技术新产品，2011（20）.
[2]冯松起，等.基于智能电网调度技术支持系统的电网风险防范措施研究[J].东北电力技术，2011（6）.
[3]郝文斌，等.智能电网地区调度支持系统框架研究[J].四川电力技术，2011，34（4）.
[4]严胜，等.智能电网调度关键技术[J].电力建设，2009， 30（9）.
[5]余腊生，钱奕兰.多Agent 智能电网调度决策支持系统研究[J].企业技术开发，2011，30（7）.
[6]K.Tomsovic，D.E.Bakken，V.Venkatasubramanian，et al.Designing the next generation of real-time control，communication，and computations for large power systems[J].In Proceedings of the IEEE，2005，93（5）.
电力系统动态安全分析范文6
目前变电站自动化系统中远动数据和信息都是通过后台监测系统来进行发送到主站的,这就存在着一旦后台监测系统无法正常运行时,这些远动数据和信息则会无法发送,而无论是厂家来人进行修理还是自行修理都是需要一定时间的,使系统的正常运行受到较大的影响。所以为了避免这种情况的发生,可以将利用监控系统的通讯单元向调度主站进行直接发送,这样这部分数据和信息就不需要经过监测系统,即使监测系统发生故障,也不会对这些数据和信息的发送受到影响。
2电力系统自动化发展的必备条件
2.1信息技术的应用电力系统自动化的实现是经信息技术为基础而进行的,所以需要通过对计算机的控制情况进行充分的了解,这样才能更好的推进自动化的实现。电力系统中各个电子设备在运行过程中,都需要利用计算机信息技术来实现全面的监控功能,这样才能有效的确保其正常的运行。同时还存在着各种不同的问题,这与电子设备处所位置也极大的关系,所以存在的问题也存在较大的差别,在这种情况下,则需要利用计算机技术实现有效的排查和分析,能过数据推算功能,能够使问题得到较好的解决。计算机信息技术在这一过程中有效的发挥了其计算和研究的功能,代替了人的工作,所以电力系统自动化的运行和实现离不开信息技术的应用。
2.2需要具有较高素质的人员电力系统自动化的实现,并不是说不需要员工进行工作了,相反对员工的专业技能水平有了更高的要求,所以电力企业需要加强对员工专业技能的培养,使其能够对先进技术进行准确的滨,这样在自动化系统运行时才能够及时发现问题并进行有效的控制,只有员工整体素质提升了,才能更好的在电力系统自动化建设中履行好自己的职责,从而加快电力系统自动化建设的快速发展。
2.3具有非常好的市场发展前景电力系统的自动化建设需要依靠先进的技术为指导,从而实现全面的整合发展,实现电力系统整体的控制能力,实现全网的集中控制,一体化的发展,所以电力系统自动化具有良好的发展前景。
3电力系统自动化技术的应用
3.1计算机智能控制技术的应用计算机智能技术是基于神经网络所具有非线性、并行处理能力和自组织自学习的能力发展起来的,由于神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的,而且其信息隐含在连接权值上,而要想实现对权植进行调节,则需要依据一定的学习算法来进行,从而实现神经网络从M维空间到N维空间复杂的非线性映射。
3.2变压器的设备在线状态监测电气设备的检修维护大致经历了故障检修、定期检修和状态检修三个阶段。要实现电气设备的状态检修,最基本的是要实现状态监测,要对电气设备的运行状态进行实时地、全面地、真实地掌握,并及时的检测出电气设备在运行中各种状态参数及其变化趋势。这样才能对设备可能存在的缺陷及故障进行准确的分析和判断。
3.3专家系统控制技术的应用专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。
3.4自动化安全保障能力自动化系统通过对日程运行及电力数据的存储和恢复都起到了保障作用,这样利用这些数据可以更好的制定预算计划,进行系统更新和安全指标的修订,而且还可以在系统运行存在安全隐患和危及生命安全时,及时采取有效措施,降低风险,使从业人员的安全得到保障。
4结束语
