电力系统自动化是现代电力行业的核心组成部分,特别是在电网监控与调度自动化方面,其作用至关重要。这一领域涉及电力系统的运行状态管理、安全控制以及信息处理等多个环节。
电力系统运行状态通常分为正常运行状态、警戒状态、紧急状态、系统崩溃及恢复状态。正常运行状态是指系统能够满足负荷需求且具有安全储备;警戒状态则是系统预见到可能出现问题时采取预防性控制的阶段;紧急状态需要执行紧急控制措施以防止系统恶化;系统崩溃则意味着必须采取切机、切负荷等手段来恢复稳定;恢复状态则专注于尽快恢复对用户供电。
电网监控与调度自动化在电力系统中扮演着信息处理的角色,分为就地处理和集中处理两个层次。就地处理主要由继电保护、低频减载、励磁自动调节系统完成,而集中处理则依赖于远程终端单元(RTU)、监督控制和数据采集系统(SCADA)以及能量管理系统(EMS)。这两者相辅相成,共同确保电力系统的高效、安全运行。
电力系统的分层控制是实现统一调度、分级管理、分层控制原则的关键。从国家调度控制中心(国调)到大区、省、地市级调度控制中心,再到县级调度控制中心(县调),各级调度机构各有其职责。例如,国调负责跨省网的超高压线路管理,而地调则侧重于区内电网的运行监控和事故处理。
调度自动化系统的发展经历了早期阶段、远动技术应用、计算机技术的引入以及数据网络的建设等历程。随着技术的进步,调度自动化系统逐渐实现数据采集的实时化、决策支持的智能化以及调度操作的远程化。
世界上的调度管理模式各异,有的采用统一电网、统一调度,如我国和其他一些国家;有的采取联合电网、统一调度,如PJM公司的模式;还有的实行联合电网、联合调度的方式,如北美部分地区。这些管理模式反映了不同地区电力市场结构和运营策略的差异。
电力系统自动化中的电网监控与调度自动化是确保电力系统安全、稳定运行的重要工具。它涉及到电力系统运行状态的监测、控制策略的实施以及调度信息的处理等多个层面,同时,随着科技发展,调度自动化系统也在不断进化,以适应更加复杂和动态的电力市场需求。