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电工技术基础 电网调度自动化系统分哪几种系统？
(l)数据采集与监控(SCADA)系统。SCADA系统是将调度中心采集到的电网信息进行处理的应用软件，主要执行安全监视与控制功能，硬件和软件较简单。它是将调度中心采集到的电网信息在应用软件的支持下，经过处理，才能最终以各种方式服务于调度生产，如调度员根据监视到的电网运行情况，迅速有效地分析电网运行的安全与经济水平，迅速完成事故情况下的判断、决策，对远方厂、站实施有效的遥控和遥调等。目前，国内调度运行中已经使用的SCADA系统基本功能和作用有：数据采集与传输，安全监视、控制与告警，制表打印，特殊运算，事故追忆。智能电网中，SCADA是智能电网调度技术支持系统的最基本的应用之一，用于实现完整的、高性能的电网实时运行稳态信息的监视和设备控制，并为其他应用提供可靠的数据基础与服务。
其SCADA数据采集与监控内容包括：①实时数据显示，把各厂、站收集的实时数据显示在屏幕上，供调度员监视全电网的远行状态；②越限报警，如果电网中的发电机、变压器、输电线路、母线发生过负荷和电压越限，则发出报警，以引起调度人员注意；③事件记录，电网中的断路器、继电保护、某些隔离开关状态的改变以及调度员在屏幕上操作等事件都可顺序记录，并可自动打印；④遥控和遥调，调度员远方操作断路器和变压器分接头以及AGC设定点的调节；⑤事故后分析或故障追忆以及运行报表自动记录。这种控制系统适用于地区调度系统和配电系统的监视和控制。
(2) SCADA+ AGC/EDC系统。这种系统在SCADA的基础上，增加了自动发电控制(AGC)和经济调度功能(EDC)，从而使该系统在SCADA功能的前提下，可实现如下3个功能：①调整全网发电出力使之与负荷需求的供需静态平衡，保持电网频率在±0. IHz正常范围内运行；②在联合电网中，按联络线功率偏差控制，使联络线交换功率在计划值允许范围内波动；③配合经济调度程序，在安全运行的前提下，对所辖电网范围内的机组间负荷进行经济分配，从而使全系统的发电成本最小。
其中自动发电控制AGC (Automatic Generation Control)的功能是按电网调度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组，通过电厂或机组的自动调节装置，实现对发电机功率的自动控制，从而使全电网的发电出力紧紧跟随电网负荷，将电力系统的频率误差调整到零；或在控制区域内分配系统的发电出力，以保持与其他电网的联络线潮流为预定值。
AGC主要模块包括：负荷频率控制（定频率控制方式、定联络线净交换功率控制和联络线净交换功率与频率偏移控制方式）、备用容量监视、控制性能监视与考核和在线经济调度。AGC可实现的基本目标是：使发电自动跟踪电力系统负荷变化；维持电力系统频率为规定值；维持区域间净交换功率为计划值；按发电计划调整发电功率，实现经济负荷分配；监视和调整备用容量，满足安全要求。
经济调度功能(EDC)是在所控制的区域内向各发电机组分配出力，使本区域的运行成本最小。
这种系统可用于部分省网的调度系统和大的地区调度系统。
(3)能量管理系统(EMS)。EMS是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统，是现代电网调度自动化系统（含硬、软件的）总称。EMS除具有SCADA和AGC/EDC功能外，还包括静态和动态安全分析、事故预想、在线最佳优化潮流计算、状态估计、网络拓扑、网络简化和调度员培训模拟等一系列高级应用软件，提供使发电和输电设备有效运行所需功能的一套应用（包括：CC-2000 A系统支撑平台、SCADA/AGC/AVC/EMS/DTS系统以及综合数据平台系统），以便用最小成本保证适当的供电安全性。这种系统主要针对发电和输电系统用于大电力系统或跨省电网调度中心。
EMS由基础功能和应用功能两部分组成。其中基础功能包括：计算机、操作系统和EMS支撑系统；应用功能包括：数据采集与监视(SCADA)、自动发电控制与计划（又称能量管理）、网络应用分析、培训模拟。其中：
1)自动发电控制与计划应用软件利用电力系统总体信息（频率、时差、机组功率、联络线功率等）进行调度决策，主要目标是提高控制质量和改善运行的经济性。软件包括：实时发电控制(AGC)、系统负荷预测、母线负荷预报、发电计划、机组组合、水火电协调、交换计划、交易评估。
2)网络应用分析软件利用电力系统全面信息（包括母线电压和角度）进行分析与决策，主要目标是提高运行的安全性，网络分析应用软件使EMS的决策能做到安全性与经济性的统一。软件包括：网络建模(Network Modeling)、网络拓扑(Topology)、状态估计(State Estima-tion)、调度员潮流(Dispatcher Power Flow)、安全分析(Security Analysis)、最优潮流(Opti-mal Power Flow)，自动电压控制(Automatic Voltage Control)、安全约束调度(Security Con-strained Dispatch)、短路电流计算(Short Current Calculation)、网络等值(Equivalence)、网络灵敏度、电压稳定分析。
安全约束调度是能量管理系统中的一项重要应用，在预防性控制、安全校正和恢复控制中均有应用，它的控制目标是消除或缓解支路和联络线族有功越限，满足安全约束条件下优化购电计划，使购电总费用最小。当状态估计、潮流、静态安全分析等应用软件检查出支路（联络线族潮流约束、线路、变压器潮流约束）过负荷时，启动安全约束调度模块，通过调整可调控制量，如调整机组有功出力及切负荷等，如对消除或缓解支路有功过负荷严重者，可考虑切除相关的负荷；电压越限则通过调整可调控制量，如调整发电（机组、同步调相机）母线电压／无功、可控负荷节点无功值、LTC变压器分接头、调节电容器／电抗器、静止无功补偿器(SVC)等，消除电压越限。
安全约束调度可以运行在闭环模式或开环模式执行。在闭环模式下将安全约束调度的机组限值传送给AGC，由AGC实现机组负荷调整。
网络应用分析软件的运行模式有两种：一种是实时模式，即根据实时量测数据对运行软件的原始数据不断刷新并进行实时计算或按一定周期定期计算，如实时网络拓扑、状态估计、调度员潮流等；另一种是研究模式，其运行软件的原始数据不进行刷新，既可以是实时快照过来的某一时间断面的数据，也可以是人工置入的数据，可用来对电网运行状态进行研究，如调度员潮流、安全分析等。EMS中的网络分析软件与离线计算软件有一定的区别，一是实时性，即使是研究模式，也可以从实时系统中取快照进行分析研究；二是快速性要求，为满足快速性，在数学模型上没有离线计算软件考虑得更全面。
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