电力系统调度自动化第7章 EMS(1)-概论

EMS(1)-概论

大电网安全防御体系第一道防线—在常见的单一故障被正常清除时 第一道防线 在常见的单一故障被正常清除时-加强电网结构(远期的预防性控制) -有效的预防性控制措施 -快速可靠的继电保护

第二道防线—在概率较低的严重故障下 可损失部分 第二道防线 在概率较低的严重故障下,可损失部分 在概率较低的严重故障下 电源和负荷,但必须保持系统稳定 电源和负荷,但必须保持系统稳定 -切机、切负荷、FACTS等紧急控制措施 第三道防线—在概率很低的多重严重故障下 在概率很低的多重严重故障下,允许失 第三道防线 在概率很低的多重严重故障下 允许失 但应避免大停电,并尽量减少损失 稳,但应避免大停电 并尽量减少损失 但应避免大停电-失步解列 -低频、低压减载等紧急控制措施

三道防线措施实施的不同时刻

预防控制

检测到故障后 检测到越规后 紧急控制 极端紧急控制

每道防线的作用小概率 特别严 重故障

稳定域

严重 故障

稳定域

一般 故障

稳定域t

加强电网

预防控制

继电 保护

第三道防线 第二道防线

第一道防线

EMS的基本概念EMS(Energy Management System)中文译 名：能量管理系统 EMS是以计算机为中心的现代电力综合自动化 系统。EMS以测量为基础，以在线分析软件为 核心，以实现电力系统安全优质高效运行为目 的。 EMS由计算机系统、技术支撑平台、监视控制 与数据收集系统、高级应用软件系统和控制执 行系统构成。

EMS高级应用软件的发展计算机 离线分析 地方监控 固定模拟盘 电话调度 电话调度 集成 SCADA/EMS 全图形人机 界面MMI 界面MMI 专家系统 CRT 模拟型AGC 模拟型AGC 调度员培训 模拟DTS 模拟DTS

负荷控制 模拟型 数据采集 数字型 数据采集 最优潮流 理论 状态估计 理论 负荷侧管理 DSM

1965年纽约大 1965年纽约大 停电 SCADA/EMS

1977年美国东 1977年美国东 北部大停电— 北部大停电 —安全分析 安全分析 NERC 1970

1983年瑞典 1983年瑞典 电压稳定性

90年代 90年代 电力市 场

1940

1950

1960

1980

1990

EMS的基本架构

实时数据服务

高级应用软件 数据收集与监视

技术支撑平台

监视控制与数据收集——SCADASCADA(Supervisory Control And Data Acquisition )是EMS的感知系统和执行系统 SCADA系统由表计测量装置、远方测量终端 (RTU)、数据信道、前置计算机和主站计算 机构成 SCADA系统在平台的支持下提供电力系统实 时运行数据显示、报警、控制指令下达、事故 记录和反演等主要功能

监视控制与数据收集——SCADACT PT 多 数 字 化 据 采 样 数 编 转 码 换 器 调 调 制 解 A/D 模 路 数

RTU

调 智 制 能CRT

解 接 调 口 器

控制

监视

控制与数据收集——SCADA数据收集模拟量(开关量) 状态量(测量量) 积分量(电量量)

控制功能投切控制 调节控制 顺序控制 计划控制

监视状态量监视 模拟量限值监视 模拟量趋势监视 数据质量监视 事件处理

具有时间标志的数据历史数据 计划数据 备份数据

监视控制与数据收集——SCADA故障数据收集与记录顺序事件记录 (Sequence of event Recording---SOE) 事故追忆(Post disturbance review--PDR)

报告与计算数值计算计算各种表报数据 电力平衡与电量计算 辅助电源与成本计算 计算流量与存水量

逻辑运算

技术支撑平台开发环境 运行环境 维护环境 标准化环境

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EMS高级应用软件概述定义

(定义)

EMS (Energy Management System) 高级应用软件是构建在平台和 SCADA系统之上的所有电力系统分 析和控制软件的总称。软件功能丰富， 且互为补充。高级应用软件为用户提 供了针对电力系统进行分析和控制的 工具。EMS高级应用软件分为能量管 理级和网络分析级两大类。

EMS高级应用软件概述 (层次)EMS高级应用软件系统层次

EMS高级应用软件 SCADA系统 系统 支撑软件平台 开放式系统平台 ( 硬件及操作系统 )

EMS高级应用软件概述(设计思想)EMS高级应用软件的设计思想“自上而下” “一体化设计” “由需求定功能” “具有中国特色”

EMS高级应用软件概述 (分类EMS高级应用软件的分类

与模块)

能量管理级：利用电力系统的总体 信息(频率，时差、发电功率、交 换功率等)进行调度决策，主要目 的在于该改善运行的经济特性。该 级别的应用软件正在逐渐被电力市 场的各种交易软件所代替。传统的 能量管理级应用软件正处在深刻的 变革中。