电力系统远程监控原理

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1、2022-5-301电力系统远程监控原理电力系统远程监控原理2022-5-302n第一节 电力系统远程监控的基本原理n第二节 通信系统模型n第三节 远动系统的基本结构n第四节 远动网络配置的基本类型与分层n第五节 远动信息传输的基本工作模式n第六节 电力系统远动的主要性能指标n第七节 我国电力系统远程监控系统发展概况2022-5-303第一节 电力系统远程监控的基本原理一、电力系统远程监控1.远动 远动远动，应用通信技术对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节等各项功能。2022-5-304第一节 电力系统远程监控的基本原理近程监控近程监控： 如：发电厂内部

2、锅炉、汽机、发电机等所配备的自动装置、监控盘等远程监控远程监控：如调度控制中心要对电力系统中分布地域辽阔的发电厂、变电所等进行的监控。 采用计算机进行监控的电网调度自动化系统就称为电网监控系统电网监控系统2022-5-305电力系统远动的主要任务主要任务：将表征电力系统运行状态和各发电厂和变电所的有关实时信息采集到调度控制中心；把调度控制中心的命令发往发电厂和变电所，对设备进行控制和调节。第一节 电力系统远程监控的基本原理2022-5-306第一节 电力系统远程监控的基本原理从发电厂和变电所发往调度控制中心的有：测量量和状态量等 测量量测量量：有功功率、无功功率、电压、电 流、频率、水库的水位

3、等。 状态量状态量：断路器、隔离开关的位置状态，自动装置、继电保护的动作状态，发电机组、远动设备的运行状态等。2022-5-307远动系统的四项基本功能： 遥测、遥信、遥控、遥调应用通信技术传送被测变量的测量值，称为远程测量，简称遥测遥测。应用通信技术完成对设备状态信息的监视监视，称为远程信号，简称遥信遥信。 第一节 电力系统远程监控的基本原理2022-5-308调度控制中心送给发电厂或变电所的远程命令有控制命令控制命令和调节命令调节命令等。第一节 电力系统远程监控的基本原理2022-5-309应用通信技术，完成改变运行设备状态的命令称为远程命令，又称遥控遥控。（当调度控制中心需要直接控制发电

4、厂、变电所中的某些设备进行分、合、起、停控制，就发出相应的控制命令。这种应用通信技术，完成对有两个确定状态的运行设备的控制称为远程切换。在我国，通常把远程切换也称为遥控。）第一节 电力系统远程监控的基本原理2022-5-3010当调度控制中心需要对发电厂、变电所中的某些设备的运行状态进行调节（例如改变发电机组的有功出力，）就发出相应的调节命令，用以改变机组有功调节器的整定值。对于具有两个以上状态的运行设备发出的远程命令，称为远程调节远程调节，简称遥调遥调。第一节 电力系统远程监控的基本原理2022-5-3011二、电力系统的分层管理二、电力系统的分层管理2022-5-3012第一节 电力系统远

5、程监控的基本原理n电力系统：规模大，地域广，运行复杂，要将全系统的信息全部集中到一个中央调度控制中心进行完全集中式的监视和控制，庞大的信息采集与监控系统，困难、没必要。不得于故障隔离。n所以：分层管理2022-5-3013第一节 电力系统远程监控的基本原理 我国电力系统的五级调度体制n国家调度一级电网调度（简称国调国调）n大区的电网调度(网调)、n省电网调度(省调)、n地区电网调度(地调)、n县电网调度(县调)（如图11）2022-5-3014 二、电力系统的分层管理国家调度网调地调省调县调大型电厂省属电厂地区电厂县属电厂500kV变电所220kV主干变电所220kV变电所110kV、35kV

6、变电所中小型变电所 图1-1 电力系统分层管理示意2022-5-3015第一节 电力系统远程监控的基本原理n电力系统调度控制的基本任务：基本任务：n保证系统的安全运行，n以质量合格的电能满足用户用电的需要，n并使发电成本为最低。2022-5-3016第一节 电力系统远程监控的基本原理电力系统调度控制主要作用主要作用：n (1)采集表征电力系统运行状态的各种实时信息，进行安全监视。n (2)制定、执行运行计划。在保证系统安全及供电质量的前提下，使发电成本最低。n (3)电力系统安全水平的分析与控制（在紧急状态下进行安全控制以防事故扩大）2022-5-3017各级调度的基本功能各级调度的基本功能：

7、数据采集与监控SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）最基本的数据采集与监控系统主要实现： 数据采集 信息显示 监视控制 告警处理 事件顺序记录 数据计算及事故追忆等 第一节 电力系统远程监控的基本原理2022-5-3018能量管理系统EMS (Energy Management System)： 具有SCADA、AGC/EDC和安全分析等功能的更完善的电网调度自动化系统第一节 电力系统远程监控的基本原理2022-5-3019n自动发电控制AGC (Automatic Generation Control)的主要功能： 维持电力系统的频率水

8、平，使发电出力跟踪系统负荷，分配发电出力并维持联络线交换功率为规定值。n经济调度控制EDC (Economic Disptch Control)的主要功能： 分配发电出力，使本区的发电成本为最小。（有时将EDC功能包括在AGC之中）第一节 电力系统远程监控的基本原理2022-5-3020 三、监控系统的基本结构三、监控系统的基本结构2022-5-3021图1-2 监控系统的基本结构框图运行人员信息采集和处理控制计算机系统信息采集和命令执行计算机系统通信机通信机信息输入设备命令输出执行设备信道 与上级调度通信与其他厂站通信信息传输子系统 信息采集处理和控制子系统 人机联系子系统信息采集和命令执行

9、子系统电力生产过程测量量状态量操作命令调节命令调度端厂站端键盘打印机显示器模拟屏三、监控系统的基本结构2022-5-3022三、监控系统的基本结构分为四个子系统n信息采集和命令执行子系统n信息传输子系统n信息采集处理和控制子系统n人机联系子系统2022-5-3023第二节第二节 通信系统模型通信系统模型2022-5-3024一、模拟通信和数字通信1. 通信系统基本模型信息源发送设备接受设备信道受信者噪声源发送端接收端mg(t)s(t)r(t)g(t)m图1-3 通信系统基本模型2022-5-30252. 模拟信号模拟信号与数字信号连续消息连续消息：状态联系变化的消息，如强弱连续变化的语音等，也

10、称模拟消息离散消息离散消息：消息状态离散的，如符号、文字等，也称数字消息模拟信号模拟信号：信号的波形为时间的连续函数数字信号数字信号：幅度不随时间作连续变化，只能取有限个离散值2022-5-3026和模拟通信相比，数字通信的优点数字通信的优点： n 抗干扰能力强n 便于使用现代计算机技术对数字信号进行处理。n 可以传递各种消息，使通信系统变得通用、灵活。缺点缺点是：占用的信道频带通常要宽的多3.数字通信数字通信传输模拟信号的通信方式模拟通信传输数字信号的通信方式数字通信2022-5-3027信息源信息编码器信道编码器调制器受信者解调器信道译码器信源译码器信道噪声源同步同步编码器译码器发送端接收