1、North China Electric Power University第十二讲 电力系统调度自动化（1）电力系统调度自动化概论第1页第六章 电力系统调度自动化/10/22North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第2页国内外电力系统分析软件国内外电力系统分析软件国内外电力系统分析软件国内外电力系统分析软件1、ANA2、ASPEN3、ATP4、CAPE5、CDEGS6、CYME7、DEW8、DigSILENT9、DINIS10、DMS11、DSA12、EDSA13、EMTP-RV14、ESA15、ETAP16、Eurostag17、FEN
2、DI18、FlowDemo19、GE-PSLF20、Intellicon21、IterPSS22、IPSA23、matpower24、MicroTran25、mipower26、NEPLAN27、AEMPFAST28、PET29、POM30、Powerworld31、PSAT32、PSCAD33、PSSE34、PST35、QuickStab36、SCOPE37、SKM38、Simpow39、SimpowerSystems40、SPARD41、SynerGEE42、Transmission43、UWPFLOW44、VST45、powerweb/10/23North China Electric
3、Power University电力系统调度自动化概论第3页领域设置和功效定位领域设置和功效定位ASPENOneLiner在输电系统中短路和保护整定领域占据着在输电系统中短路和保护整定领域占据着46%市场份额，市场份额，ASPEN Line Constants Program用于计算架空用于计算架空输电线路和地下电缆电气参数输电线路和地下电缆电气参数ATP程序是当前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用一个版本，程序是当前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用一个版本，与与EMTP程序有着相同渊源，主要用于电力系统中电磁暂态过程程序有着相同渊源，主要用于电力系统中电磁暂态过程计算计算。CAPE是面向电力系
4、统高压输电和配电系统软件，含有世界上是面向电力系统高压输电和配电系统软件，含有世界上最大详细继电保护模型库最大详细继电保护模型库。/10/24North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第4页领域设置和功效定位领域设置和功效定位CDEGS用来准确分析接地、电磁场、电磁干扰问题；用来准确分析接地、电磁场、电磁干扰问题；计算计算由埋设或地面以上带电导体组成网络结构在各种条件下电流由埋设或地面以上带电导体组成网络结构在各种条件下电流和电磁场；和电磁场；能够提供从简单接地网络设计到由闪电等引发埋能够提供从简单接地网络设计到由闪电等引发埋设系统或地面系
5、统复杂问题处理方案。设系统或地面系统复杂问题处理方案。CYME用于电力系统规划和工程中。用于电力系统规划和工程中。在配电系统中，可在配电系统中，可用于分析单相电压骤降、时尚、故障、保护整定、电容用于分析单相电压骤降、时尚、故障、保护整定、电容器最优安装地点及大小、配电网预测、可靠性评定、弧器最优安装地点及大小、配电网预测、可靠性评定、弧闪频率、谐波、动态电机开启、单相扰动等；闪频率、谐波、动态电机开启、单相扰动等；在输电网在输电网中，可分析时尚、短路、谐波、暂态稳定、动态电机开中，可分析时尚、短路、谐波、暂态稳定、动态电机开启、继电保护整定、电站接地网设计等。启、继电保护整定、电站接地网设计等
6、。/10/25North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第5页领域设置和功效定位领域设置和功效定位DINIS是一个综合数据采集和电网运行分析工作站软件包，能够是一个综合数据采集和电网运行分析工作站软件包，能够为过负荷、低负荷管理，降低损耗以及优化投资计划提供快速处为过负荷、低负荷管理，降低损耗以及优化投资计划提供快速处理方案。理方案。DMSSoftware能够用有效和优化方法实现配电系统全部技术任能够用有效和优化方法实现配电系统全部技术任务，为动态显示、监控配电网提供了工具，也含有广泛运行分析、务，为动态显示、监控配电网提供了工具，也含有广
7、泛运行分析、规划和优化功效。系统建立在开放数据库和标准算法基础上，与规划和优化功效。系统建立在开放数据库和标准算法基础上，与SCADA和和GIS紧密结合。紧密结合。/10/26North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第6页ETAP ETAP 是一个用于发电、输电、配电和工业电力系统设计、仿真是一个用于发电、输电、配电和工业电力系统设计、仿真和运行综合分析软件。功效包含：弧闪分析、电网分析、和运行综合分析软件。功效包含：弧闪分析、电网分析、电动机电动机开启开启、负荷分析、电缆系统分析、继电保护整定、负荷分析、电缆系统分析、继电保护整定、暂态
8、稳定性暂态稳定性、参数预计参数预计、新能源模型、新能源模型、接地网系统接地网系统、可靠性评定可靠性评定、分布式系统、分布式系统、直流系统、电能质量、直流系统、电能质量、配电板系统配电板系统等等领域设置和功效定位领域设置和功效定位EMTP-RV是基于是基于Windows平台新一代图形化电磁暂态仿真工具，平台新一代图形化电磁暂态仿真工具，是一个电磁、机电和控制系统瞬变多相电力系统模拟复杂计算机程是一个电磁、机电和控制系统瞬变多相电力系统模拟复杂计算机程序。序。该软件包有该软件包有3个组成部分：个组成部分：EMTP-RV关键计算引擎、关键计算引擎、EMTPWorks图形化编辑界面和图形化编辑界面和S
9、copeView可视化数据处理程序可视化数据处理程序。EasyPower可对电力系统进行智能设计，分析和监测。可对电力系统进行智能设计，分析和监测。功效包含：功效包含：弧闪分析、短路分析、时尚分析、功率因数分析、电动机开启分析、弧闪分析、短路分析、时尚分析、功率因数分析、电动机开启分析、继电保护整定、谐波分析、稳定分析、甩负荷分析、可靠性分析、继电保护整定、谐波分析、稳定分析、甩负荷分析、可靠性分析、冲击保护。冲击保护。/10/27North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第7页领域设置和功效定位领域设置和功效定位电力系统动态仿真软件电力系
10、统动态仿真软件Eurostag能够仿真：从暂态到中能够仿真：从暂态到中期长久整个过程；期长久整个过程；紧急开断、时间控制、机组启停、系紧急开断、时间控制、机组启停、系统振荡、负荷改变等经典系统问题；统振荡、负荷改变等经典系统问题；电压瓦解、发电机电压瓦解、发电机单元控制、负荷切除等问题。单元控制、负荷切除等问题。Fendi（FreeElectricityNetworkDrawingInterface)是电力系统仿真软件图形用户界面。它结构形式是外挂是电力系统仿真软件图形用户界面。它结构形式是外挂插件式，其源代码对于通用公共许可证（非盈利公共许插件式，其源代码对于通用公共许可证（非盈利公共许可证
11、）用户完全开放。可证）用户完全开放。仿真模块包含：短路电流计算、仿真模块包含：短路电流计算、阻抗测量、时尚、稳态及暂态仿真等。阻抗测量、时尚、稳态及暂态仿真等。Fendi界面及仿真界面及仿真模块是以插件形式完全独立模块是以插件形式完全独立。/10/28North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第8页领域设置和功效定位领域设置和功效定位Intellicon软件功效定位于电压稳定性分析，满足美国联邦能源委软件功效定位于电压稳定性分析，满足美国联邦能源委员会（员会（FERC）和联邦电力安全委员会（）和联邦电力安全委员会（NERC）对于电压稳定性）
12、对于电压稳定性最新要求。最新要求。InterPSS是一个基于计算机网络，应用于电力系统设计、分析和是一个基于计算机网络，应用于电力系统设计、分析和仿真，源代码开放电力系统仿真软件，其最大有点在于开放结构，仿真，源代码开放电力系统仿真软件，其最大有点在于开放结构，能够方便用户增加附加模块插件。能够方便用户增加附加模块插件。IPSA是关于电力系统设计、操作、分析综合性软件。经典应用有：是关于电力系统设计、操作、分析综合性软件。经典应用有：配电网分析、工业电力系统分析、风场开发以及一些新技术应用，配电网分析、工业电力系统分析、风场开发以及一些新技术应用，包含：海洋风力发电超高压直流输电、潮汐发电、作
13、为快速储存包含：海洋风力发电超高压直流输电、潮汐发电、作为快速储存和频率响应大规模储能。和频率响应大规模储能。/10/29North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第9页领域设置和功效定位领域设置和功效定位MATPOWER是一个基于是一个基于matlab软件包，用来处理电力时尚和软件包，用来处理电力时尚和优化时尚问题。它致力于为研究人员和教育从业者提供一个易于优化时尚问题。它致力于为研究人员和教育从业者提供一个易于使用和可更新仿真工具。使用和可更新仿真工具。MicroTran，也被称为，也被称为UBC（TheUniversityofBrit
14、ishColumbia英属哥伦比亚大学）版本英属哥伦比亚大学）版本EMTP（电磁暂态仿真程序）（电磁暂态仿真程序），在动力系统和电力电子中得到广泛应用，用于对暂态过电压、，在动力系统和电力电子中得到广泛应用，用于对暂态过电压、电机、共振、谐波、电能质量和电力电子应用仿真。电机、共振、谐波、电能质量和电力电子应用仿真。基于基于windows电力系统分析软件工具电力系统分析软件工具MiPower包含模块：单相包含模块：单相负载时尚分析、暂态稳定性分析、动态稳定性分析、次同时谐振、负载时尚分析、暂态稳定性分析、动态稳定性分析、次同时谐振、中长久负荷预测、短路分析、谐波分析、网损分析、电磁暂态分中长久
15、负荷预测、短路分析、谐波分析、网损分析、电磁暂态分析、架空线及电缆参数计算等析、架空线及电缆参数计算等/10/210North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第10页一、电力系统调度自动化五级分层调度管理国家调度控制中心国调国调大区电网调度控制中心网调网调省电网调度控制中心省调省调地市电网调度控制中心地调地调l调度基本标准：统一调度，分级管理，分层控制统一调度，分级管理，分层控制县级电网调度控制中心县调县调/10/211North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第11页国家调度中心（国调
16、）国家调度中心（国调）l 搜集各大区网省网信息，监视主要监测搜集各大区网省网信息，监视主要监测点运行工况并统计分析制作报表点运行工况并统计分析制作报表l 进行大区互联络统各种计算，校核计算进行大区互联络统各种计算，校核计算结果正确性并向下传达结果正确性并向下传达l 处理相关信息，参加规划及各种指标制处理相关信息，参加规划及各种指标制订和审查，做中、长久安全经济运行分析订和审查，做中、长久安全经济运行分析/10/212North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第12页大区级电力调度（网调）大区级电力调度（网调）l实现实现大区大区电网数据搜集和
17、监控电网数据搜集和监控l进行进行大区大区负荷预测，制订开停机计划负荷预测，制订开停机计划l省间和相关大区省间和相关大区电网电量编制电网电量编制l进行进行大区大区时尚、稳定、短路电流及时尚、稳定、短路电流及离线或在线经济运行分析计算离线或在线经济运行分析计算l大区大区电网继电保护定值计算电网继电保护定值计算l大区大区内系统性事故处理和检修计划安排内系统性事故处理和检修计划安排/10/213North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第13页省级电网调度（省调）l实现实现省内省内电网数据搜集和监控电网数据搜集和监控l进行进行省内省内负荷预测，制订
18、开停机计划负荷预测，制订开停机计划l市间和省内市间和省内电网电量编制电网电量编制l进行进行省内省内时尚、稳定、短路电流及时尚、稳定、短路电流及离线或在线经济运行分析计算离线或在线经济运行分析计算l省内省内电网继电保护定值计算电网继电保护定值计算l省内省内系统性事故处理和检修计划安排系统性事故处理和检修计划安排/10/214North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第14页地市级电网调度（地调）l实现对所辖地域电网数据采集和安实现对所辖地域电网数据采集和安全监控全监控l实施所辖相关站点开关远方操作，实施所辖相关站点开关远方操作，调控时尚分布，
19、保持所辖站点电压合调控时尚分布，保持所辖站点电压合格和稳定格和稳定l对所辖地域用电进行负荷管理及负对所辖地域用电进行负荷管理及负荷控制荷控制/10/215North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第15页县级电网调度（县调）l指挥系统运行和倒闸操作指挥系统运行和倒闸操作l确保系统安全运行和对用户连续确保系统安全运行和对用户连续供电供电l合理安排运行方式，确保电能质量合理安排运行方式，确保电能质量/10/216North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第16页二、智能电网调度技术支持系统国
20、、网、省三国、网、省三级调度智能度智能电网网调度技度技术支持系支持系统框架框架/10/217North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第17页智能电网调度技术支持系统应用/10/218North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第18页智能电网调度技术支持系统与基础平台逻辑关系/10/219North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第19页智能电网调度技术支持系统应用之间数据逻辑/10/220North China Electric P
21、ower University电力系统调度自动化概论第20页智能电网调度技术支持系统硬件经典配置结构/10/221North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第21页三、电力系统网络拓扑分析电力网络物理接电力网络物理接线图线图电力网络分析系电力网络分析系统图统图/10/222North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第22页电力系统网络拓扑分析l 电力系统网络拓扑分析电力系统网络拓扑分析就是依据开关和刀闸开合状就是依据开关和刀闸开合状态和电网一态和电网一次接线图来确定电力系统网络拓扑关系，
22、即次接线图来确定电力系统网络拓扑关系，即建立节点建立节点支路支路连通连通关系关系/10/223North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第23页网络拓扑分析基本概念网网络元件元件节节点点开关、机组、负荷、电容器或电抗器、变压器和线路开关、机组、负荷、电容器或电抗器、变压器和线路网络元件联接点网络元件联接点逻辑支路支路联接两个节点联接两个节点逻辑支路逻辑支路零阻抗支路零阻抗支路阻抗为零特阻抗为零特殊支路殊支路元件开元件开/合状合状态标志态标志双端双端元件元件单单端端元件元件/10/224North China Electric Power U
23、niversity电力系统调度自动化概论第24页网络拓扑分析基本算法厂站母厂站母线分析分析依据开关开依据开关开/合状态和元件退出合状态和元件退出/恢复状态，恢复状态，将厂将厂站划分站划分为若干个母若干个母线系系统网网络分析分析整个整个电网母网母线由由闭合支路合支路联接成多少个子接成多少个子电网网/10/225North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第25页网络拓扑分析基本算法l 在在进行网行网络拓扑分析之前，需要准拓扑分析之前，需要准备数据表数据表开关开关结点关联表结点关联表标明每个开关两端结点数据表标明每个开关两端结点数据表/10/22
24、6North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第26页网络拓扑分析基本算法开关开关结点关联结点关联/10/227North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第27页网络拓扑分析基本算法线路线路结点关联结点关联变压器变压器结点关联结点关联/10/228North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第28页网络拓扑分析基本算法/10/229North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第29页网络
25、拓扑分析基本算法/10/230North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第30页电力系统网络拓扑分析/10/231North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第31页小结1 1、电力系统调度、电力系统调度2 2、五级调度基本任务、五级调度基本任务3 3、电力系统调度自动化系统、电力系统调度自动化系统4 4、电力系统网络拓扑分析概念、电力系统网络拓扑分析概念5 5、网络拓扑分析基本定义、网络拓扑分析基本定义6 6、网络拓扑分析基本算法、网络拓扑分析基本算法7 7、网络拓扑分析实例分析、网络拓扑分析实例分析/10/232North China Electric Power University电力系统调度自动化概论第32页
