调度自动化专业概况及相关技术管理标准

调度自动化专业概况及相关技术管理标准 调度自动化专业概况 近几年电网建设速度不断加快，电网规模迅速扩大，虽然电力系统在新技术应用方面比较保守，但从调度自动化专业来看其装备的自动化水平走在了前列，科技含量不断提高，大量新技术、新设备广泛采用。如计算机网络、数据存储、中间件、WEB浏览、广域网络通信、综合数据平台、GPS等技术的应用，可以说使调度自动化专业发生了革命性的变化。调度自动化的应用系统，如EMS、TMR、WAMS、AVC等，主要由三部分组成。1.传感器、数据采集器等厂站设备:进行实施数据采集和数据初级处理2.网络和通信设备:承担系统的信息传送和通信，包括相应的通信规约和协议3.主站系统:完成整个系统的协调功能，包括数据处理、应用分析等 各系统按应用领域划分各系统按应用领域划分电网实时监控与分析：能量管理系统、实时动态监测系统、电网在线稳定决策系统、自动电压控制电力市场与调度计划：电力市场运营系统、电能量计量系统、发电调度计划管理系统、调度管理信息化：调度生产管理系统、综合数据平台、继电保护管理系统、二次系统安全防护厂站自动化及备调：调度数据网、变电站和电厂自动化、后备调度系统应用领域系统名称1电网实时监控和分析 能量管理系统 实时动态监测系统 在线稳定决策系统 自动电压控制 2电力市场运营电力市场运营系统 电能量计量系统 发电调度计划管理系统 3调度信息化调度生产管理系统综合数据平台继电保护管理系统二次系统安全防护4厂站自动化调度数据网厂站自动化系统5其它 后备调度系统设备选型原则设备选型原则 设备选型应慎重，电力系统的设备不像其它工业和家电产品一样，特别是自动化产品应根据需求配置，是非定制产品厂站设备的选择原则：操作维护简便，运行稳定可靠通信设备应采用国家和国际标准的通信规约和协议主站系统一般要经常进行调整，应选择灵活方便，便于二次开发的系统和设备 电网应用系统简介电网应用系统简介 量管理系统量管理系统(EMS)EMS系统为调度中心的调度、市场、方式人员提供全网实时数据的采集监视控制等SCADA功能、AGC功能、网络分析等高级应用功能。同时，为调度中心全部用户、集团公司生产用户、地调用户和发电公司用户提供实时和历史电网信息的WEB查询服务。调度员培训系统调度员培训系统(DTS)DTS系统为教员、学员提供电网调度培训仿真环境。主要有电网模拟子系统、教员子系统、学员子系统组成。已成为调度运行人员培训和反事故演习的主要工具。DTS系统相对独立，通过专用通讯网关机，与EMS系统相连，从EMS系统获取电网设备参数、电网结构、实时数据断面，以及各类画面的静态描述数据。调度生产管理系统调度生产管理系统(DMIS)DMIS系统主要包括公文流转、办公Mail、调度运行（如：值班记录、检修申请、日调度计划等）、调度生产、调度管理等，以及继电保护定值、故障录波信息的查询功能。目前，调度生产与办公自动化集成于同一个Lotus Notes 系统平台。DMIS系统为调度中心全体用户、地调、电厂专业用户提供专用客户端，为集团公司用户提供部分功能的WEB查询服务。电能量计量系统电能量计量系统(TMR)电能量计量系统自动采集全网关口表计数据，进行一次网损、上网、网供电量计算与统计。通过调度数据网/拨号与电厂/变电站采集设备进行数据通讯，通过局域网为调度中心全部用户和地调用户提供WEB查询服务，为电力市场交易管理系统提供数据源。市场交易管理系统市场交易管理系统市场交易管理系统提供制定、修改发电计划，即时信息发布、查询等服务业务。市场交易管理系统通过局域网从EMS系统获取电网实时数据，从TMR系统获取电量数据，为调度中心全部用户提供WEB查询服务，同时，为EMS系统、调度生产管理系统（DMIS）提供机组预调度计划；通过调度数据网为电厂专责人提供报价和即时信息查询服务。负荷预测分析管理系统负荷预测分析管理系统负荷预测分析管理系统具有负荷预测、负荷分析、全网地区负荷预测管理和统计功能。负荷预测分析管理系统通过调度数据网为地调负荷预测专责人提供地区负荷预测上传、查询和负荷分析服务，通过局域网从EMS系统获取电网运行的历史数据，短期负荷预测结果发送至市场交易管理系统，为调度中心公共用户提供负荷分析和查询服务。发电调度计划管理系统发电调度计划管理系统山东电网是国内最早进行电力市场试点改革的省份之一。为配合电力市场试点工作，1999年建成并投运了山东电力市场技术支持系统。至“十五”末，该系统经历了多种市场竞价模式的试验，实现的主要功能有系统管理、报价管理、交易监视、购电计划、合同管理与资金结算、信息查询、运行考核、实时调度、负荷预测及电网断面安全校验等。2004年，根据电力市场运行的实际情况，不再实施竞价上网，技术支持系统经过改造后承担了调度计划管理功能，以机组电量计划和次日负荷需求约束等因素安排机组开停方式和出力计划，并具有负荷预测、统调电厂日调度计划编制、运行考核等功能。系统采用B/S三层结构，省调、地调、统调电厂通过WEB方式访问和使用各项功能。山东电力调度数据网（山东电力调度数据网（SPDnet-SD）调度数据网（SPDnet-SD）是实现电网调度的重要基础设施，它承载着电网调度运行的关键业务。根据调度对象和管辖范围的不同，山东电力调度数据网分为省级调度数据网和地区调度数据网。省级调度数据网的范围覆盖了省调、地调、超高压公司、省调统调发电厂、500kV变电站，系统于2005年6月投入试运行。地区调度数据网的范围包括地调、地调调度的变电站和电厂、县调等，将在“十一五”期间开始建设。电力二次系统安全防护电力二次系统安全防护应对日益严重的计算机网络安全威胁，开展电力二次系统安全防护是调度自动化专业的一个全新领域。按照电监会5号令电力二次系统安全防护规定的要求，通过对信息流的梳理和优化，将省调自动化应用系统划分为四个安全区。新建的调度数据网，实现了网络专用。安全区II和III之间配置了专用物理隔离设备，实现了横向隔离。在各安全区内分别设立病毒代码更新服务器，并建立了管理制度。在安全区III、IV的网络枢纽处部署了入侵检测系统。在“三公”信息网站上应用了调度数字证书系统。继电保护管理系统（保护科）继电保护管理系统（保护科）继电保护及故障信息管理系统既是继电保护运行、管理的技术支持系统，又是电网故障时的信息支持、辅助分析和决策系统。该系统的前身是1999年投入运行的山东电网故障信息分析系统。2003年，遵循国际最新的调度自动化技术研发新一代系统。其功能涵盖了运行监控、电网故障分析、保护动作行为分析、录波数据分析等。电网计算分析软件电网计算分析软件电网计算分析软件为独立的运行环境，目前有电力系统分析综合程序软件包（PSASP）、电力系统暂态安全定量分析软件（FASTEST）和继电保护管理软件包RCMBase2000，主要用于电网的潮流计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰稳定计算、动态安全分析、电网线损理论计算、继电保护整定计算和继电保护基础数据管理。自动电压控制系统（自动电压控制系统（AVC）电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量的基本条件。电压质量直接影响电网稳定及电力设备安全、经济运行和电网电能损耗，对保证用户安全生产、产品质量、经济效益以及电器设备的安全与寿命有重要影响。按照无功电压分层分级管理的原则，省调主要负责对调度管辖范围内220KV及以上厂站的母线电压及机组无功实施控制与统计考核。主站端对分站母线、机端电压和主变、发电机无功进行监视，当电压或无功超出规定限值时给出控制方案提示、报警，或投切无功补偿设备、主变分接头调整、调整励磁机，以及通过地调AVC控制系统实现220KV及以下变电站低压无功补偿设备的投切，使电压和无功恢复到规定范围之内。自动电压控制系统（AVC）是由多个子系统组成的集散式控制系统。AVC控制系统可按省调AVC主站、地调AVC控制子系统、电厂控制VQC子站、变电站监控系统（AVQC）四个部分实施，根据目前的实际运行情况及管理现状，控制手段主要考虑发电厂及500kV变电站的可调设备。地调AVC控制子系统可在控制条件具备后，考虑接入，目前工程正在实施中。电网实时动态监测系统（电网实时动态监测系统（WAMS）基于广域相量测量的实时动态监测系统，是继EMS之后，重要的调度监测手段。主要功能是捕捉电网扰动，低频振荡；监测电网运行极限；校核仿真模型。正在建设的实时动态监测系统分两期进行：一期，2005年8月-2006年4月，二期2006年6月-2007年12月。一期工程以实时监测山东省电网西电东送通道运行极限和记录电网动态过程为主要目的，初步建成省网实时动态监测系统。已完成主站和8个500kV 的建设，系统已投入运行，“十一五”期间在山东电网500kV主网架及主力电厂全部配置广域相量测量单元，通过对电网动态特性的在线监测与分析，实时或准实时地确定系统稳定裕度。其它应用系统调度生产日报系统电压考核及报表卫星云图系统雷电监测系统大屏幕空调、UPS电源等在线稳定决策系统综合数据平台后备调度系统。调度自动化技术管理标准 电网二次系统设备主管部门：调度中心指导方针：安全是基础 质量是保证 服务是中心 工作思路2006年调度自动化专业工作思路 一个规范、二个重点、三个提高一个规范就是“规范调度自动化管理”二个重点就是“重点确保EMS系统和WAMS系统的建设”三个提高就是“提高人员素质、提高自动化运行水平和智能化水平”其它相关标准GB/T 18700.1远动设备及系统 第6部分 与ISO标准和ITU-T建议兼容的远动协议 第503篇 TASE.2服务和协议(idt IEC 60870-6-503)GB/T 18700.2远动设备及系统 第6部分 与ISO标准和ITU-T建议兼容的远动协议 第802篇 TASE.2对象模型(idt IEC 60870-6-802)DL 476-1992 电力系统实时数据通信应用层协议DL 451-91 循环式远动规约IEC 60870-5-103 远动设备及系统 第5部分传输规约 第103篇 继电保护设备信息接口配套标准（DL/T 667-1999）IEC 61850变电站通信网络和系统序列标准IEC 61970-301 能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第301篇 公用信息模型（CIM）-基础部分IEEE Std 1344-1995（R2001）电力系统同步相量标准