稳态分析讲义-之-高等电力系统稳态分析-第一章-能量管理系统(中文翻译)资料课件.ppt
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- 稳态 分析 讲义 高等 电力系统 第一章 能量 管理 系统 中文翻译 资料 课件
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1、高等电力系统稳态分析舒隽舒隽J电力系电力系 电力市场研究所电力市场研究所(教三(教三C424)参考书籍参考书籍n能量管理系统(能量管理系统(EMS)于尔铿等于尔铿等 科科学出版社学出版社n高等电力网络分析高等电力网络分析 张伯明等张伯明等 清华大清华大学出版社学出版社第一章 能量管理系统(EMS)Energy Management System第一节第一节 概述概述nEMS是什么?是什么?nEMS是以计算机为基础的现代电力系统的综是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统,是预测、计划、控制和培训合自动化系统,是预测、计划、控制和培训的工具。的工具。nEMS主要针对发电和输电系统,用于大区
2、级主要针对发电和输电系统,用于大区级电网和省级电网的调度中心。电网和省级电网的调度中心。nEMS涉及计算机硬软件的各个方面。它最终涉及计算机硬软件的各个方面。它最终是通过是通过EMS应用软件来实现对电力系统的监应用软件来实现对电力系统的监视、控制和管理。视、控制和管理。第一节第一节 概述概述发电发电用户用户配电配电输电输电发电效发电效率管理率管理能量管理系统能量管理系统配电管理系统配电管理系统用户侧用户侧管理管理GEMDSMDMSEMS第一节第一节 概述概述n现代现代EMSWANRTURTURTURTUElectricPowerSystemSCADA(2 sec.)LANDBMS(1 sec.
3、)NAS(15 min.)OPS(24 hr.)UIS(1 sec.)EMSDTSGMS(2 sec.)第一节第一节 概述概述nSCADA:Supervisory Control And Data Acquisition(监控与数据获取)监控与数据获取)nDBMS:Data Base Manager Subsystem(数据库管理子系统)数据库管理子系统)nGMS:Generation Management Subsystem(发电管理子系统)发电管理子系统)nNAS:Network Analysis Subsystem(网络分析子系统)网络分析子系统)nOPS:Operation Plann
4、ing Subsystem(运行计划子系统)运行计划子系统)nUIS:User Interface Subsystem(用户用户界面子系统)界面子系统)nDTS:Dispatcher Training Subsystem(not a formal EMS subsystem)(调度员培调度员培训子系统)训子系统)第二节第二节 EMS的进化的进化nLFC Systems 50年代早期年代早期System DataPlant DataGenerator DataACEPlants MWAudio Tone Modulation/DemodulationLeasedPhoneLinesGen.PCS
5、Gen.PCSGen.PCSGen.PCS FrequencyDeviationLoggers LFC COMS第二节第二节 EMS的进化的进化nPCS:Plant Control Systems(电厂控电厂控制系统)制系统)nLFC:Load Frequency Control(负荷负荷频率控制)频率控制)nACE:Area Control Error(区域控制偏区域控制偏差)差)第二节第二节 EMS的进化的进化nEarly AGC Systems 50年代后期年代后期System DataPlant DataGenerator Data Calculation MW SetpointsAu
6、dio Tone Modulation/DemodulationLeasedPhoneLinesPCSPCSPCSPCS FrequencyDeviationLoggersGen.Gen.Gen.Gen.AGC COMS第二节第二节 EMS的进化的进化nAGC:Automatic Generation Control(自动发电控制)自动发电控制)nAGC包含包含LFC,还考虑了调整的经济性,还考虑了调整的经济性,以及区域联络线交换功率控制以及区域联络线交换功率控制第二节第二节 EMS的进化的进化nSCADA&AGC 60年代早期年代早期n一些人工的计算工作被分析计算机取代一些人工的计算工作被分
7、析计算机取代nSCADA技术在油田和输油管系统的监视和控制技术在油田和输油管系统的监视和控制中得到应用和发展。中得到应用和发展。第二节第二节 EMS的进化的进化nSCADA Systems 60中期中期Measurements DatabasePolling/ScanningTime TaggingData Conversion H/L Limit CheckROC Limit CheckIssue CmdsScan Data Accm SOECalculated PointsSCHDSLeasedtelephonelinesDeviceSMCDeviceSMCDeviceSMCDeviceS
8、MC StandardTimeLoggersDAQDAP第二节第二节 EMS的进化的进化nDAQ:Data Acquisition(数据获取)数据获取)nDAP:Data Processing(数据处理)数据处理)nCPS:Calculated Point Subsystem(计计算点子系统)算点子系统)nSC:Supervisory Control(监控)监控)nHDS:Historical Data Subsystem(历历史数据子系统)史数据子系统)nSOE:Sequence Of Event-Recording&Replay(事件顺序事件顺序-记录和追忆)记录和追忆)nRG/HC:Re
9、port Generator/Hard Copy(报告生成报告生成/硬拷贝)硬拷贝)nSMC:Station Master Computer(厂站主厂站主计算机)计算机)第二节第二节 EMS的进化的进化nAGC/SCADA Systems 60年代后期年代后期SCADA&AGCDatabasesLFCEDRMLeasedtelephonelinesDeviceRTURTURTURTUDeviceDeviceDeviceSMCSMCSMCSMCUIDispatcherF/E ProcessorBasic DAQBasic DAPHDSSCADAAGC第二节第二节 EMS的进化的进化nRM:Res
10、erve Monitoring(备用监视)备用监视)nRTU:Remote Terminal Units(远程远程终端设备)终端设备)nUI:User Interface(用户界面)用户界面)nED:Economic Dispatch(功率)经功率)经济分配)济分配)第二节第二节 EMS的进化的进化nSCADA/AGC Systems 70年代早期年代早期NetworkPlanningPackageLeasedtelephonelinesRTURTURTURTUSMCSMCSMCSMCFileTransferUIAGC&SCADADatabasesLFCEDRMDispatcherF/E Pr
11、ocessorBasic DAQBasic DAPHDSSCADAAGCDeviceDeviceDeviceDevice第二节第二节 EMS的进化的进化n计划型的潮流被采用来进行半在线的网计划型的潮流被采用来进行半在线的网络分析络分析n面临的困难是节点量测量的不一致性和面临的困难是节点量测量的不一致性和假设网络拓扑与实际的网络拓扑不一致假设网络拓扑与实际的网络拓扑不一致性性n开始研究严格的网络分析和状态估计开始研究严格的网络分析和状态估计第二节第二节 EMS的进化的进化nEMS 70年代中期年代中期n下列功能使电力工业进入了在线应用下列功能使电力工业进入了在线应用nNTP:Network To
12、pology Processor(网络拓网络拓扑处理)扑处理)nSE:State Estimator(状态估计)状态估计)nLF:Load Forecast(负荷预测)负荷预测)n成熟的在线安全分析软件成熟的在线安全分析软件n正规的数据库系统、正规的数据库系统、UI系统、报警和事件系统、报警和事件系统。系统。第二节第二节 EMS的进化的进化nEMS 70年代后期年代后期EMSDatabaseISPLFCEDRMF/E ProcessorDAQDAPHDSA/E SubsystemSCADAGMSNTPPFSESALPFCNASBuildCompile/LinkDownloadRefreshUI
13、SWANRTURTURTURTUSMCSMCSMCSMCUIDispatcherDeviceDeviceDeviceDeviceDisplay第二节第二节 EMS的进化的进化n第一个完整意义上的第一个完整意义上的EMS商业化商业化n冗余和备份冗余和备份nWAN:Wide Area Networks(广域网)广域网)nGMS:Generation Management Sub-systemnNAS:Network Analysis Sub-systemnISP:Interchange Schedules Processor(功率)交换计划处理)功率)交换计划处理)第二节第二节 EMS的进化的进化
14、nEMS 80年代早期年代早期n个性化个性化UIn层次型数据库层次型数据库 nLAN:Local Area Network(局域网)局域网)第二节第二节 EMS的进化的进化nEMS 80年代中后期年代中后期ISPLFCEDPAGCRMEAPF/E ProcessorDAQDAPHDSA/E SubsystemSCADAGMSNTPDPFSESALPFCNASPage BuildPage CompilePage LoadPage RefreshUISWANRTURTURTURTUSMCSMCSMCSMCSCADA DBNAS DBOPS DBGMS DBCPS DBEtc.DBMSLANOPSS
15、T-LFITSUCIE-EDIE-UCDeviceDeviceDeviceDeviceDisplay第二节第二节 EMS的进化的进化nSmart RTUsn开放系统(开放系统(Open Systems)n关系型数据库(关系型数据库(Relational Database)nDTSnOPSn全图形化界面全图形化界面n基于基于X-Windows的调度员终端的调度员终端第二节第二节 EMS的进化的进化nEMS 80年代后期年代后期ISPLFCEDPAGCRMEAPSCADAGMSNTPDPFSESAOPFNASWANRTURTURTURTUSMCSMCSMCSMCSCADA DBNAS DBOPS
16、DBGMS DBCPS DBEtc.RDBMSLANOPSST-LFST-IFITSUCIE-EDIE-UCCRCLPFCWLCHGSHTCOSFullGraphicsBasedUIStandardSCADASystemDeviceDeviceDeviceDeviceUIS第二节第二节 EMS的进化的进化nC/S技术技术n基于规则的人工智能基于规则的人工智能n分布式构架分布式构架n面对对象的数据库和应用软件面对对象的数据库和应用软件第二节第二节 EMS的进化的进化nEMS 90年代年代ISPEAAGC/PAGCED/PEDRRMPCM.WANGMSOPSNASST-LFST-IFITSUCHG
17、SHTCIE-EDIE-UCOSITS.The BackupSystemDDMBPSSTSSCSSIF.DTSDTSDatabasesLANSCADA DBNAS DBOPS DBGMS DBCPS DB.RDBMSNTPPFSESAOPFCRCLPFCWLCSCA.UISPC-BasedUI ClientsInternetSCADAPC-BasedSCADARTUs第二节第二节 EMS的进化的进化nCIMnWindows NTnEMS适应电力工业改革的需要适应电力工业改革的需要nInternet 技术的应用技术的应用(Java-based UI)n多多CPU并行处理并行处理n远程备份远程备份
18、第二节第二节 EMS的进化的进化n词汇表(词汇表(1)nDTS Component:nDDMB:Device Dynamic Model Builder(设设备动态建模器)备动态建模器)nPSS:Power System Simulator(电力系统模电力系统模拟器)拟器)nTSS:Telemetry&Control System Simulator(测量和控制系统模拟器)测量和控制系统模拟器)nCCS:Control Center Simulator(控制中心控制中心模拟器)模拟器)nIF:Instructor Facilities(教员工具)教员工具)第二节第二节 EMS的进化的进化n词汇
19、表(词汇表(2)nSCADA ApplicationsnDAQ:Data AcquisitionnDAP:Data ProcessingnCPS:Calculated Point SubsystemnSC:Supervisory ControlnHDS:Historical Data SubsystemnSOE:Sequence Of Event-Recording&ReplaynRG/HC:Report Generator/Hard Copy第二节第二节 EMS的进化的进化n词汇表(词汇表(3)nGMS ApplicationsnAGC:Automatic Generation Contro
20、lnED:Economic DispatchnPAGC:Predictive AGC(预测型预测型AGC)nPED:Predictive EDnRRM:Real(实时)实时)Reserve MonitoringnPCM:Production Cost Monitoring(生产费用监视)生产费用监视)nISP:Interchange Schedules ProcessornWLC:Wheeling Loss Calculation(转运损失计算)转运损失计算)nEAP:Energy Accounting Pre-processor(能量结算预能量结算预处理)处理)第二节第二节 EMS的进化的进
21、化n词汇表(词汇表(4)nNAS Applications(1)nNTP:Network Topology ProcessingnDPF:Dispatcher Power Flow(调度员潮流)调度员潮流)nSE:State EstimationnXNM:External Network Modeling(外网建模(等外网建模(等值)值)nBLS:Bus Load Scheduler(母线负荷计划)母线负荷计划)nSA:Security Analysis(安全分析)安全分析)nSCA:Security&Correctability Analysis(安全和校安全和校正分析)正分析)nPSA:P
22、redictive Security Analysis(预测型安全分析)预测型安全分析)nLPFC:Loss Penalty Factor Calculation(损失罚因子损失罚因子计算)计算)nQRM:Reactive Reserve Monitoring(无功备用监视)无功备用监视)nFLC:Fault Level Calculation(故障率水平计算故障率水平计算)第二节第二节 EMS的进化的进化n词汇表(词汇表(5)nNAS Applications(2)nOPF:Optimal Power Flow(Economic Dispatch)(最优潮流)最优潮流)nOPF-CRA:OP
23、F-based Contingency Remedial Actions(基于最优潮流的意外事故补救措施)基于最优潮流的意外事故补救措施)nOPF-SCD:OPF-based Security Constrained Dispatch(基于最优潮流的安全约束调度)基于最优潮流的安全约束调度)nOPF-VVS:OPF-based Voltage-VAR Scheduling(基基于最优潮流的电压于最优潮流的电压-无功计划)无功计划)nOPF-PFC:OPF-based Participation Factor CalculationnVTE:Verify-Then-Execute(验证验证-执行
24、)执行)nNAS-CC:Network Solution Case Comparison(网络网络方式比较)方式比较)第二节第二节 EMS的进化的进化n词汇表(词汇表(6)nOPS Applications(1)nVST-LF:Very Short-term Load Forecast(超短期负超短期负荷预测)荷预测)nST-LF:Short-term Load Forecast(短期负荷预测)短期负荷预测)nST-IF:Short-term Inflow Forecast(短期水量预测)短期水量预测)nMT-IF:Mid-term Inflow Forecast(中期水量预测)中期水量预测)
25、nMT-FS:Mid-term Fuel Scheduling(中期燃料计划)中期燃料计划)nOS:Outage Scheduling(停运计划)停运计划)nITS:Interchange Transaction Scheduling(网间交网间交换计划)换计划)第二节第二节 EMS的进化的进化n词汇表(词汇表(7)nOPS Applications(2)nUC:Unit Commitment(Thermal)(机组组合(火机组组合(火电)电)nSCU:Security Constrained UC(安全约束安全约束UC)nHGS:Hydro Generation Scheduling(水电计
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