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电力调度自动化系统基础.docx
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电力调度自动化系统简介
第一部分 EMS 简介
第一章 电力调度自动化系统的构成
本章介绍调度自动化系统的构成。通过基本结构形式介绍和基本
功能介绍,熟悉调度自动化系统的结构及其设备,掌握电力调度自动
化系统的基本功能。
一、电力调度自动化系统的结构
以计算机为核心的电力调度自动化系统的框架结构如图 1-1 所
示。
调度自动化主站系统
图 1-1 电力调度自动化系统的框架结构
图 1-1 中可以看到,调度自动化系统采取的是闭环控制,由于电
力系统本身的复杂性,还必须有人(调度人员)的参与,从而构成了
完整、复杂、紧密耦合的人一机一环境系统。
(一)子系统构成
电力调度自动化系统按其功能可以分成如下四个子系统:
1、 信息采集命令执行子系统
该子系统是指设置茬发电厂和变电站中的子站设备、遥控执行
屏等。子站设备可以实现“四遥”功能,包括:采集并传送电
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87414101/bg2.jpg)
力系统运行的实时参数及事故追忆报告;采集并传送电力系统
继电保护的动作信息、断路器的状态信息及事件顺序报告
(SOE);接受并执行调度员从主站发送的命令,完成对断路器的
分闸或合闸操作;接受并执行调度员或主站计算机发送的遥调
命令,调整发电机功率。除了完成上述“四遥”的有关基本功
能外,还有一些其他功能,如系统统一对时、当地监控等。
2、信息传输子系统
该子系统完成主站和子站设备之间的信息交换及各个调度中心
之间的信息交换。信息传输子系统是一个重要的子系统,信号
传输质量往往直接影响整个调度自动化系统的质量。
3、 信息的收集、处理与控制子系统
该系统由两部分组成,即发电厂和变电站内的监控系统,收集
分散的面向对象的 RTU(RemoteTerminal Unit)的信息,完成管
辖范围内的控制,同时将经过处理的信息发往调度中心,或接
受控制命令并下发 RTU 执行。调度中心收集分散在各个发电厂
和变电站的实时信息,对这些信息进行分析和处理,结果显示
给调度员或产生输出命令对对象进行控制。
4.人机联系子系统
从电力系统收集到的信息,经过计算机加工处理后,通过各种
显示装置反馈给运行人员。运行人员根据这些信息,作出各类
决策后,再通过键盘、鼠标等操作手段,对电力系统进行控制。
(二)电力调度自动化主站 SCADA/EMS 系统的子系统划分
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1.支撑平台子系统
支撑平台是整个系统的最重要基础,有一个好的支撑平台,才能
真正地实现全系统统一平台,数据共享。支撑平台子系统包括数据库
管理、网络管理、图形管理、报表管理、系统运行管理等。
2.SCADA 子系统
SCADA( Supervisory Control and Data Acquisition)子系统包
括数据采集、数据传输及处理、计算与控制、人机界面及告警处理等。
3.AGC/EDC 子系统
自 动 发 电 控 制 和 在 线 经 济 调 度 (Automatic Generation
Control/Economic Dispatch Control,AGC/EDC)是对发电机出力的
闭环自动控制系统,不仅能够保证系统频率合格,还能保证系统间联
络线的功率符合合同规定范围,同时,还能使全系统发电成本最低。
4.高级应用软件 PAS 子系统
PAS(PO-Ner system Application Software)子系统包括网络
建模、网络拓扑、状态估计、调度员潮流、静态安全分析、无功优化
及短期负荷预报等一系列高级应用软件。
5.调度员仿真培训系统 DTS 子系统
DTS (Dispatcher Training Simulator)子系统包括电网仿真、
SCADA/EMS 系统仿真和教员控制机三部分。调度员仿真培训(DTS)与
实时 SCAD/EMS 系统共处于一个局域网上,DTS -般由服务器、工作站
及一些外设组成。
6.调度管理信息子系统 OMS
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87414101/bg4.jpg)
OMS (Operater Management System)属于办公自动化的一种业务
管理系统,不属于 SCADA/EMS 系统的范围。它与具体电力公司的生产
过程、工作方式、管理模式有非常密切的联系,因此总是与某一特定
的电力公司合作开发,为其服务。当然,其中的设计思路和实现手段
应当是共同的。
二、调度自动化主站系统的设备
调度自动化主站系统的设备包括主站系统和相关硬件。
(一)主站系统
1.双机系统
双机系统共有三种工作方式。
(1)主一备工作方式。通常采用完全相同的两台主机及各自的内、
外存储器及输入/输出设备。承担在线运行功能的计算机,称值班机;
处于热备用状态的计算机,称为备用机。当值班机发生故障,监视设
备立即自动把备用机在最短的时间内投入在线运行。采用这种工作方
式时,备用机必须保持与值班机相同的数据库,便于软件的维护和开
发、运行人员的模拟培训及离线计算等。
(2)主一副工作方式。通常采用一台计算机为主,担负在线运行
的主要功能;另一台为副,担负较次要的在线运行功能和辅助的或离
线的功能。在主机发生故障时,自动使副计算机承担起主计算机的功
能。
(3)完全平行工作方式。通常采用两台计算机同时承担在线运行
功能,这种方式不存在主一备机或主一副机切换问题。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87414101/bg5.jpg)
为了保证可靠性,在双机系统中,前置机通常也采用双机方式。
2.分布式系统
分布式系统是把系统的各项功能分散到多台计算机中去,各台计
算机之间用局域网相连并通过局域网高速交换数据。人机联系的处理
机也以工作站方式接在局域网上.每台计算机承担特定的任务,如前
置机、监控处理机、人机联系、历史文件处理机、电网分析处理机等。
对某些重要的实时功能,设置双重化的计算机,如双前置机、双后台
机、双网络等。分布式系统结构优点在于资源共享和并行计算,局域
网( LAN)通信灵活、数据传输方便。在系统扩充功能时,只需增加新
的处理器,无须改造整个系统。分布式系统采用标准的接口和介质,
把整个系统按功能分解分布在网络节点上,形成异种机兼容,能相互
连接和移植,数据实现冗余分布,组成开放式的分布式系统。
目前,调度自动化系统调度端计算机系统采用基于冗余的开放式
分布应用环境,整个软硬件体系结构满足冗余性和模块化是当前电力
系统对调度自动化系统技术发展的客观要求。
(二)人机联系设备
调度自动化主站系统中的人机联系设备就是为了实现人机对话而
设立的,是调度自动化中操作人员和计算机之间交换信息的输入和输
出设备。这类设备分为通用和专用两种。通用的人机联系设备是指供
计算机系统管理和维护人员、软件开发和计算机操作人员所使用的控
制台、打印机、控制台终端、程序员终端等。专用的人机联系设备是
指专门供电力系统调度人员用以监视和控制电力系统运行的人机联
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