North China Electric Power University

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电力工程系Department of Electrical Engineering

能量管理系统



一、电网调度涉及到的主要工作及相关课程

发电机控制变压器运行电网结构分析潮流计算电力系统故障分析和计算继电保护

主要工作

方式

保护

能量管理系统 (EMS)



电力系统稳定频率及其调整电压及其调整电力系统运行操作电力系统经济调度

电网调度自动化

主要工作

运行

------ 自动化电力系统内部过电压

电力系统通信 ------ 通信




电网调度自动化 —主要介绍 SCADA/EMS 技术

电网调度与运营—加入更多的分析软件及电力市场技术

电网调度运行与控

制同步发电机运行电力变压器运行电网调度自动化系统自动发电机控制电压控制




电力系统自动

化

断路器控制

电网调度自动化系统频率与有功控制电压与无功控制

变电站自动化配电网自动化




二、电力系统自动化 -- 指对电力设备及系统的自动监视、控制与调度。

电网调度自动化 (EMS)配电网自动化 ( DMS)

火电厂自动化

水电厂自动化

电力系统调度自动化

发电厂自动化

变电站自动化

电力系统自动化




电力系统自动化：元件自动化局部自动化单一系统（岛）自动化综合自动化（电网调度自动化系统、配电自动化系统、信息管理系统等）。

元件和局部自动化由下而上发展过程系统自动化由上而下




电力系统与 EMS/DMS三、 EMS 的技术发展历史能量管理系统 (EMS)



EMS=Energy Management System

DMS=Distribution Management System

DSM=Demand Side System

GEM=Generation Efficiency Management

SCADA=Supervisory Control And Data Acquisition

RTU=Remote Terminal Unit

AGC=Automatic Generation Control

DTS=Dispatcher Training System

MIS=Management Information System




EMS= 能量管理系统

EMS狭义：发电控制和发电计划一般：数据收集、能量管理、网络分析广义：还包括调度员培训

我国

60 年代：离线潮流和经济调度软件研究70 年代末：在线应用软件研究80 年代中期：四大网引进，谈不上 EMS

90 年代：自主开发，南瑞、清华、电科院、东方




３０年代建立了调度中心，固定模拟盘、电话，凭经验；

４０年代 SCADA 将电网上各厂站数据集中到模拟盘，开关状态、报警，增强了感知力；５０年代 AGC(LFC 、 EDC) ，将调度员从最频繁的操作中解决出来－－重大技术进步；６０年代（几次大的系统瓦解）重大变化：从模拟数字，数字计算机；




７０年代出现第一代 EMS ，专用计算机和操作系统；８０年代第二代 EMS ，通用计算机和操作系统 (VAX) 的 SCADA/EMS ； 9 ０年代基于 RISC/UNIX 开放分布式第三代 EMS/DMS ；（ CC-2000, SD-6000,OPEN-2000 ） 21 世纪计算机、网络技术、数据库技术、电力市场－－第四代电网调度与运营系统；

集中反映了高科技：预测理论、优化理论、稳定理论、可靠性理论、智能技术、通信技术、计算机技术等。




四、 EMS 系统总体结构




四、EMS系统总体结构

应用软件

PAS—Power Application Software




四、 EMS 系统总体结构—应用软件（ PAS ）数据收集级、能量管理级、网络分析级、培训仿真级。SCADA实时发电控制— AGC负荷预测发电计划（火电调度计划）机组组合水火电协调计划功率交换计划

能量管理软件

数据收集软件




四、 EMS 系统总体结构—应用软件（续）网络接线分析状态估计潮流、调度员潮流最优潮流网络静态安全分析短路电流计算电压稳定性分析暂态分析调度员培训模拟

网络分析软件




五、 DMS 系统概述

上半部分：数据来源

下半部分：应用软件


DMS ：对变电、配电到用电过程的监视、控制、管理的综合自动化系统

DMS

SCADA

配网进线监视配电变电站自动化 RTU馈线自动化、配变巡检、低压无功补偿 FTU

LM 负荷监控消峰、降压减载

PAS基本应用：网络拓扑、状态估计、潮流、短

路电流、电压 / 无功控制、负荷预报派生应用：负荷分配、配电网重构

AM/FM/GIS

AM/FM ：自动绘图和设备管理GIS ：地理信息系统

DSM ：负荷管理、远方抄表、计费自动化

DMS 的另一种定义：

DMS

配电自动化系统 DASSCADAGISDSM

网络分析与优化 NA （ Network Analysis ）

工作管理系统 WMS （ Work Management System ）

调度员培训模拟系统 DTS （ Dispatcher Training System ）



EMS 是主动脉，管理发、输电DMS 是毛细血管，管理供、用电

相同点

来源于 RTU（ FTU）人机交互分析软件与其它相连，共享数据

不同点输电—环形，配电—放射形集中与沿线分布，采集点多量少野外作业（人工）非预想事故多，扩展频繁，检修量大起步晚，水平低




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