四川大学课程设计 调度自动化系统设计报告
2、北城变电站的调度自动化系统,它包括红玉北线2和九北线两条进线,其流入母线分为三段,为10kV母线。两段母线出线有16条。
1.3 设计原则
本次电网调度自动化系统体系结构设计必须遵循以下原则(本次设计侧重系统的体系结构):
1、稳定性:应用于电网中的调度自动化系统,稳定性是第一位的。落后的系统会增加技术人员掌握的难度,甚至导致系统无法发挥作用;
2、实用性:从保护原有的设备投资和能够完全满足现实需求的角度出发,充分集成现有的各种计算机和网络设备,使建设的系统适用、安全、可靠且易管理、维护和扩展,具有最高的性价比;
3、开放性:构造一个开放的网络系统,是当前世界计算机技术发展的潮流,因此我们在整个系统的设计中采用的规范、设备要与厂商无关,具有较强的兼容性,便于与外界异种机平滑互联;
4、易维护:系统的硬件设计与选择应具有通用性,系统的软件设计应具有远程维护功能;
5、先进性:当今的计算机网络技术发展日新月异,方向把握不准则可能导致在很短的时间内技术落伍,从而面临被淘汰的危险。因此在坚持实用性的前提下尽量采用国际先进成熟的网络技术和设备,适合未来的发展,做到一次规划长期受益;
6、可扩性:所选择的联网方案及设备要能适应网络规划的不断扩大的要求,以便于将来设备的扩充;要能适应信息技术不断发展的要求,平稳地向未来新技术过渡;
7、可靠性:系统设计除采用信誉好,质量高的设备外,还采用一系列容错、冗余技术、提高整个系统的可靠性;
8、伸缩性:根据用户应用系统的需要和投资状况,系统应能灵活地选择软硬件配置,并具有跨多硬件平台的特点,系统的规模可从单台机器到多台机器、单种机型到多种机型任选;
9、灵活性:组成系统的各功能模块,多数要能做到\即装即用\; 10、安全性: 系统硬件采用冗余设计,保证系统的不间断可靠运行;由操作系统、数据库以及应用软件的操作等级三方面来满足严格的安全操作要求。
11、系统有统一的模块化电网描述数据库; 12、系统必须能够进行高效的实时数据处理; 13、系统要有友好方便的人机界面;
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14、系统要有功能强大的电子报表软件,具有灵活的报表处理功能,并能做到图文并茂;
15、系统对大量的历史数据具有强大的归纳分析和趋势预测功能。
2 电网概况和调度管理
2.1 电网概况
北苑变电站有红玉苑线2和九苑线两条进线,其流入母线分为两段,出线有16条。母线为双母分段母线,能保证每条出线的供电可靠性。两条进线连有常开断路器,如果有一条故障,开关闭合,两条母线相互备用。
北城变电站有红玉北线2和九北线两条进线,其流入母线分为三段,出线有16条。母线为双母分段母线,能保证每条出线的供电可靠性。两条进线连有常开断路器,如果有一条故障,开关闭合,两条母线相互备用。
2.2 调度管理
2.2.1 调度管理体制和机构设置
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我国的调度管理体制为分级调度、统一管理。由上而下依次为国调、网调、
省调、地调和县调。其大致结构见上图。
根据以上划分,本电网属于县级调度。为方便管理,可设县级调度中心调度班科一个,所辖所有厂站各设调度专职人员由县调统一向各厂、站发布命令。 2.2.2 调度职责和调度范围划分 2.2.2.1 调度职责
县调中心运行管理机构的职责:
1、负责对县内管辖的自动化系统进行运行维护、调整试验及运行统计分析,并定期上报;
2、贯彻执行上级颁布的各项规程、标准、导则和下达的工作布置要求等文件,编制县内自动化系统的专用运行规程和检修规程。
3、参加编制县调自动化系统的规划,参加审核县调自动化系统的规划和设计。
4、编制并上报县内自动化设备的年度定检计划。 5、参加编制县内自动化系统年度更改工程计划。
6、制定并实施管辖范围内自动化系统的年度定检计划或临检。 7、 组织县内自动化人员的培训和技术交流工作,提高人员素质。 8、负责管辖范围内新装自动化设备投运前的检查和验收。 9、 与有关调度互送信息。 发电厂、变电站专职人员的职责:
1、负责厂、站端自动化设备的运行和维修工作,并按计划进行设备的定期检验工作。
2、负责运行统计分析工作并按期上报。
3、执行上级颁布的各项规程、规定和下达的工作布置与要求等文件。 4、编制各类自动化设备的现场运行规程和使用说明,向电气值班人员介绍自动化设备正常使用的业务知识。
5、编报厂、站年度自动化更改工程计划并负责实施,提出设备临检申请并负责实施。
6、负责或参加新安装自动化设备投运前的检查和验收。 2.2.2.2 调度范围
县调中心负责所辖区域内所有35KV电网及所有发电厂的调度;各厂、站只负责本厂、站和各自下一级线路的运行操作。
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3 调度自动化系统现状及存在的问题
3.1 系统现状
县级电网调度自动化系统是科技含量高、建设周期长、投资大、涉及到计算机、网络、数据通讯、远动和电力系统等多学科、多领域、多专业技术知识的较为复杂的系统工程。县级电网调度自动化系统,在电网的实时监控、故障处理、负荷预测和电网的安全、经济、稳定运行等方面,发挥了重要作用,同时也为各级领导和生产、管理部门提供科学准确的决策依据等方面发挥着重要的作用。县级电网调度自动化系统的应用彻底地改变了传统的电网调度方法,为县级电网调度提供了高科技含量的新型电网调度手段,是县级电网调度手段和方法的一次革新,是县级电网安全、经济、稳定运行的重要保障。近几年来,随着县级电网调度自动化系统技术日趋成熟,在实际应用中取得了很好的效果。
3.2 存在的问题
由于缺乏调度自动化系统,无法对电网关键结点的各种参数进行时实监控,从而使运行人员准确掌握电网运行状态,并进行优化控制;无法及时应对突发故障,往往因不能快速发现、隔离故障而导致大面积停电;无法充分利用电网潜力,考虑到可靠性,必须使电网极限有很大裕度从而显得很不经济。
3.3 主要措施
为了对该电网进行自动化调度控制,在电网所以重要结点(包括各发电厂、
变电站、线路)加装RTU,通过远动设备进行数据采集。进入计算机系统对采集得到的数据加工,并通过人机界面方便的显示电网当前运行状态,以辅助调度人员对电网进行综合控制。
4 系统功能及技术要求
4.1 系统功能要求
4.1.1 设计水平年(2019年)功能要求 数据采集: 1、模拟量:
机组有功功率P,无功功率Q
主变压器及输电线路有功功率P,电流I(或无功功率Q) 配电线电流I(或有功功率P) 各母线电压U
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2、数字量和脉冲量:
电网频率f
配电线有功电能
主变压器、输电线有功、无功电能 水库水位 3、状态量:
断路器位置 保护预告信号 事故跳闸总信号 通道故障信号 RTU主电源停电信号 载调压变压器分接头位置信号
隔离开关位置 发电机运行状态信号 保护动作信号 4、非电量:
主变压器温度t 数据传输: 和上级调度监控系统通信或信息转发 通信规约转换
主站端可以和n和RTU通信 向管理网传递信息 数据处理:
电网有功功率总加?P 越限警告 功率因数计算 电网无功功率总加?Q 电网有功电能量总加
复核率统计
断路器分合闸分类统计 遥控: 遥控断路器 电容器组投切
变压器有载调压分接头位置
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