能量管理系统 电力工程系 North China Electric Power University

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1 能量管理系统 电力工程系 North China Electric Power University
Department of Electrical Engineering 能量管理系统 North China Electric Power University

2 能量管理系统(EMS) 主要工作 一、电网调度涉及到的主要工作及相关课程 发电机控制 变压器运行 电网结构分析 方式 潮流计算
电力系统故障分析和计算 保护 继电保护

3 能量管理系统(EMS) 主要工作 电力系统稳定 频率及其调整 电压及其调整 运行 电力系统运行操作 电力系统经济调度 电力系统内部过电压
电网调度自动化 ------自动化 电力系统通信 ------通信

4 能量管理系统(EMS) 电网调度自动化 —主要介绍SCADA/EMS技术 电网调度与运营—加入更多的分析软件及电力市场技术 同步发电机运行
电网调度运行与控制 同步发电机运行 电力变压器运行 电网调度自动化系统 自动发电机控制 电压控制

5 能量管理系统(EMS) 电网调度自动化系统 电力系统自动化 频率与有功控制 电压与无功控制 断路器控制 变电站自动化 配电网自动化

6 能量管理系统(EMS) 二、电力系统自动化 电力系统自动化 --指对电力设备及系统的自动监视、控制与调度。 电网调度自动化(EMS)
配电网自动化( DMS) 电力系统调度自动化 发电厂自动化 变电站自动化 电力系统自动化 火电厂自动化 水电厂自动化

7 能量管理系统(EMS) 电力系统自动化：元件自动化 局部自动化 单一系统（岛）自动化 综合自动化（电网调度自动化系统、配电自动化系统、信息管理系统等）。 发展过程 元件和局部自动化由下而上 系统自动化由上而下

8 能量管理系统(EMS) 三、EMS的技术发展历史 电力系统与EMS/DMS

9 能量管理系统(EMS) EMS=Energy Management System
DMS=Distribution Management System MIS=Management Information System DTS=Dispatcher Training System DSM=Demand Side System GEM=Generation Efficiency Management SCADA=Supervisory Control And Data Acquisition RTU=Remote Terminal Unit AGC=Automatic Generation Control

10 能量管理系统(EMS) EMS=能量管理系统 狭义：发电控制和发电计划 EMS 一般：数据收集、能量管理、网络分析 广义：还包括调度员培训
60年代：离线潮流和经济调度软件研究 70年代末：在线应用软件研究 我国 80年代中期：四大网引进，谈不上EMS 90年代：自主开发，南瑞、清华、电科院、东方

11 能量管理系统(EMS)

12 能量管理系统(EMS) ３０年代建立了调度中心，固定模拟盘、电话，凭经验；
４０年代SCADA将电网上各厂站数据集中到模拟盘，开关状态、报警，增强了感知力； ５０年代AGC(LFC、EDC)，将调度员从最频繁的操作中解决出来－－重大技术进步； ６０年代（几次大的系统瓦解）重大变化：从模拟数字，数字计算机；

13 能量管理系统(EMS) ７０年代出现第一代EMS，专用计算机和操作系统；
８０年代第二代EMS，通用计算机和操作系统(VAX) 的SCADA/EMS；  9０年代基于RISC/UNIX开放分布式第三代 EMS/DMS；（CC-2000, SD-6000,OPEN-2000） 21世纪计算机、网络技术、数据库技术、电力市场－－第四代电网调度与运营系统； 集中反映了高科技：预测理论、优化理论、稳定理论、可靠性理论、智能技术、通信技术、计算机技术等。

14 能量管理系统(EMS)

15 能量管理系统(EMS) 四、EMS系统总体结构

16 能量管理系统(EMS) 四、EMS系统总体结构 应用软件 PAS—Power Application Software

17 能量管理系统(EMS) 数据收集软件 能量管理软件 四、EMS系统总体结构—应用软件（PAS） SCADA 实时发电控制—AGC 负荷预测
数据收集级、能量管理级、网络分析级、培训仿真级。 SCADA 实时发电控制—AGC 负荷预测 发电计划（火电调度计划） 机组组合 水火电协调计划 功率交换计划 数据收集软件 能量管理软件

18 能量管理系统(EMS) 网络分析软件 四、EMS系统总体结构—应用软件（续） 网络接线分析 状态估计 潮流、调度员潮流 最优潮流
网络静态安全分析 短路电流计算 电压稳定性分析 暂态分析 调度员培训模拟 网络分析软件

19 能量管理系统(EMS) 五、DMS系统概述 上半部分：数据来源 下半部分：应用软件

20 DMS：对变电、配电到用电过程的监视、控制、管理的综合自动化系统
配网进线监视 SCADA 配电变电站自动化 RTU 馈线自动化 、配变巡检、低压无功补偿FTU 负荷监控 LM 消峰、降压减载 DMS 基本应用：网络拓扑、状态估计、潮流、短路电流、电压/无功控制、负荷预报 PAS 派生应用：负荷分配、配电网重构 AM/FM：自动绘图和设备管理 AM/FM/GIS GIS：地理信息系统 DSM：负荷管理、远方抄表、计费自动化

21 DMS的另一种定义： DMS SCADA 配电自动化系统 DAS GIS DSM 网络分析与优化 NA（Network Analysis）
工作管理系统 WMS（Work Management System） 调度员培训模拟系统 DTS（Dispatcher Training System）

22 能量管理系统(EMS) EMS是主动脉，管理发、输电 DMS是毛细血管，管理供、用电 相同点 不同点 来源于RTU（FTU） 人机交互
分析软件 与其它相连，共享数据 输电—环形，配电—放射形 集中与沿线分布，采集点多量少 不同点 野外作业（人工） 非预想事故多，扩展频繁，检修量大 起步晚，水平低

23 Http\\ www.ncepu.edu.cn\ee.asp
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