电力系统调度自动化是确保电力系统稳定、高效运行的关键技术,主要涵盖了供电质量保障、系统运行经济性、供电安全以及事故处理等多个方面。本章详细介绍了调度自动化的基本任务、系统分区分级调度、调度自动化系统的发展历程,以及远方终端(RTU)的功能与结构。
一、电力系统调度的基本任务
电力系统调度的主要目标是确保供电质量、经济性、安全性和事故应对能力。供电质量要求电压和频率保持稳定,即U=UN, f=fN;为了达到经济运行,需要合理规划电厂位置和输电线路,使用高效率机组和高压输电;供电安全则需预防和应对内外部事故,如通过预想事故分析来选择最佳运行方式。
二、电力系统的分区分级调度
调度系统按照地域和级别分为国家调度中心、网局调度中心、地区调度中心、省级调度中心、省辖市级调度中心、县级调度中心等,以及直属电厂和地方电厂,各级调度中心协同工作,实现对整个电力系统的有效监控和管理。能量管理系统(EMS)作为核心,提供监控、协调和安全管理等功能。
三、电力系统调度自动化系统的发展
调度自动化经历了布线逻辑式远动技术(四遥功能)、计算机技术引入的SCADA-EMS系统,以及结合通信技术和网络技术的集中式-分布式-开放式发展。SCADA系统是早期的基础,负责数据采集、传输和控制,而EMS则增加了高级分析和决策支持。
四、远方终端(RTU)
RTU是远程监控的重要设备,安装在发电厂或变电站,用于收集和发送现场数据,执行调度指令。RTU的任务包括采集模拟量(如功率、电流)、数字量(如水位信息)、脉冲量(电能计量)和开关量(设备状态),并通过数据通信与调度中心交互,执行遥控(YC)和遥调(YT)操作。RTU的结构通常包含主CPU、分CPU和地址总线,以及模入模出通道,模入通道通过逐次逼近式或V/F转换式实现模拟信号的数字化。
总结来说,电力系统调度自动化是一个复杂而关键的领域,涉及到电力系统的多个层面,从基本的供电质量到复杂的系统优化和事故处理,都需要高度集成的自动化系统来实现。随着技术的进步,RTU等设备的智能化和网络化将不断提升调度效率和系统可靠性,推动电力行业向更高效、更安全的方向发展。