电力系统远动调度自动化.pdf

1、第 一 章 绪 论1-1远 动 的 含 义 是 什 么 ?答 :远 动 是 指 利 用 远 程 通 信 技 术 进 行 信 息 传 输 ,实 现 对 远 方 运 行 设 备 的 监 视 和 控制 .1-2试 述 远 动 信 息 的 内 容 及 其 传 输 模 式 ?我 国 常 用 的 远 动 信 道 ?遥 测 信 息 :模 拟 量 数 字 量 脉 冲 计 数 量 其 他 测 量 值遥 信 信 息 :发 电 厂 、 变 电 站 中 断 路 器 和 隔 离 开 关 的 合 闸 或 分 闸 状 态 ,继 电 保 护 状 态 ,自 动 装 置的 动 作 状 态 ,以 及 一 些 运 行 状 态 信 号

2、 ,如 厂 站 设 备 事 故 总 信 号 。（ 遥 测 和 遥 信 是 上 行 信 息 。 上 行 信 息 可 以 是 从 发 电 厂 、 变 电 站 向 调 度 中 心 传 送 ,也 可 以 是 从 下 级 调 度 中 心 向 上 级 调 度 中 心 转 发 的 信 息 。 ）遥 控 信 息 :遥 控 信 息 是 指 传 送 改 变 运 行 设 备 状 态 的 命 令 、 如 发 电 机 组 的 启 停 命 令 ,断 路 器 的分 合 命 令 、 并 联 电 容 器 和 电 抗 器 的 投 切 命 令 。遥 调 信 息 :遥 调 信 息 是 指 传 送 改 变 运 行 设 备 参 数 的

3、命 令 ,如 改 变 发 电 机 有 功 出 力 和 励 磁 电 流的 设 定 值 ,改 变 有 栽 调 压 变 压 器 分 接 头 的 位 置 ,AGC 的 设 定 点 调 节 .传 输 模 式 :1.循 环 传 输 模 式 (CDT) 2.问 答 式 传 输 模 式 (Polling)我 国 常 用 的 远 动 信 道 :多 采 用 光 纤 通 信 .1-3 试 述 远 动 系 统 的 定 义 ? 主 站 和 子 站 的 关 系 ?答 :远 动 系 统 是 指 对 广 阔 地 区 的 生 产 过 程 进 行 监 视 和 控 制 的 系 统 。 它 包 括 对 必 须的 过 程 信 息 的

4、采 集 、 处 理 、 传 输 和 显 示 、 执 行 等 全 部 的 设 备 与 功 能 。 按 习 惯 称 呼的 调 度 中 心 和 厂 站 ,在 远 动 术 语 中 称 为 主 站 和 子 站 。关 系 :主 站 也 称 控 制 站 ， 它 是 对 子 站 实 现 远 程 监 控 的 站 ； 子 站 也 称 受 控 制 站 ， 它是 受 主 站 监 视 或 受 主 站 监 视 且 控 制 的 站 。1-4 试 述 调 度 自 动 化 系 统 的 组 成 ? 我 国 电 力 系 统 的 调 度 控 制 机 构 由哪 几 个 级 别 组 成 ?答 :调 度 自 动 化 系 统 是 由 调 度

5、 主 站 端 的 计 算 机 系 统 和 变 电 站 端 的 自 动 化 系 统 及 连接 两 者 的 通 信 系 统 构 成 .我 国 的 五 级 调 度 : 国 调 网 调 省 调 地 调 县 调1-5 电 力 系 统 调 度 自 动 化 的 基 本 任 务 是 什 么 ?答 :电 力 系 统 调 度 自 动 化 的 任 务 是 ： 收 集 电 力 系 统 运 行 的 实 时 信 息 ； 分 析 电 力 系统 运 行 状 态 ； 综 合 协 调 全 系 统 各 层 次 、 各 局 部 系 统 和 各 元 件 的 运 行 ， 为 调 度 人 员提 供 调 节 和 控 制 的 决 策 ， 或

6、直 接 对 各 元 件 进 行 调 节 和 控 制 ， 以 实 现 电 力 系 统 安 全 、质 量 和 经 济 的 多 目 标 的 优 化 运 行 ； 减 少 电 力 系 统 故 障 ， 在 发 生 事 故 情 况 下 ， 能 避免 连 锁 性 的 事 故 发 展 和 大 面 积 停 电1-6 电 力 系 统 的 运 行 状 态 有 哪 几 种 ?答 :电 力 系 统 的 运 行 状 态 分 为 正 常 运 行 状 态 和 非 正 常 运 行 状 态 .。 其 中 非 正 常 运 行状 态 又 分 为 ： 告 警 状 态 、 紧 急 状 态 、 危 急 状 态 和 恢 复 状 态 。1-7

7、“ 四 遥 ” 的 内 容 有 哪 些 ? 哪 些 由 厂 站 发 往 调 度 ?答 : 遥 测 (遥 测 信 息 )： 远 程 测 量 。 采 集 并 传 送 运 行 参 数 ， 包 括 各 种 电 气 量 （ 线 路上 的 电 压 、 电 流 、 功 率 等 量 值 ） 和 负 荷 潮 流 等 。遥 信 (遥 信 信 息 )： 远 程 信 号 。 采 集 并 传 送 各 种 保 护 和 开 关 量 信 息 。遥 控 (遥 控 信 息 )： 远 程 控 制 。 接 受 并 执 行 遥 控 命 令 ， 主 要 是 分 合 闸 ， 对 远 程 的 一些 开 关 控 制 设 备 进 行 远 程 控

8、 制 。遥 调 (遥 调 信 息 )： 远 程 调 节 。 接 受 并 执 行 遥 调 命 令 ， 对 远 程 的 控 制 量 设 备 进 行 远程 调 试 ， 如 调 节 发 电 机 输 出 功 率 。其 中 遥 测 ,遥 信 信 息 和 遥 调 的 反 校 信 息 是 由 厂 站 发 往 调 度 的 .1-8 电 网 调 度 自 动 化 应 具 有 哪 些 功 能 ?答: 电 网 调 度 自 动 化 系 统 是 一 个 总 称 ， 由 于 各 个 电 网 的 具 体 情 况 不 同 ， 可 以 采 用不 同 规 格 、 不 同 档 次 、 不 同 功 能 的 电 网 调 度 自 动 化 系

9、 统 。 其 中 最 基 本 的 一 种 为 数据 采 集 与 监 控 （ SCADA） 系 统 ， 而 功 能 最 完 善 的 一 种 为 能 量 管 理 系 统 （ EMS） ，也 有 的 是 在 SCADA 的 基 础 上 ， 增 加 了 一 些 功 能 ， 如 自 动 发 电 控 制 （ AGC） 、经 济 调 度 （ EDC） 等 。 具 体 讲 ， 电 网 调 度 自 动 化 的 功 能 有 ：（ 1） 数 据 采 集 与 监 控 （ SCADA） 功 能SCADA 主 要 包 括 以 下 一 些 功 能 ：1） 数 据 采 集 ；1） 信 息 的 显 示 和 记 录 ；2） 命

10、令 和 控 制 ；3） 越 限 告 警 ；4） 实 时 数 据 库 和 历 史 数 据 库 的 建 立 ；5） 数 据 预 处 理 ；6） 事 件 顺 序 记 录 SOE；7） 事 故 追 忆 PDR。（ 2） 自 动 发 电 控 制 （ AGC） 功 能AGC 功 能 的 目 标 是 自 动 控 制 网 内 各 发 电 机 组 的 出 力 ， 以 保 持 电 网 频 率 为 额 定 值和 联 络 线 交 换 功 率 为 规 定 值 。（ 3） 经 济 调 度 控 制 （ EDC） 功 能EDC 的 目 标 是 在 所 控 制 的 区 域 内 向 各 发 电 机 组 分 配 出 力 ， 使 本

11、 区 域 运 行 成 本 为最 小 。（ 4） 能 量 管 理 系 统 （ EMS）EMS 是 现 代 电 网 调 度 自 动 化 系 统 硬 件 和 软 件 的 总 称 ， 它 主 要 包 括 SCADA、 AGC/EDC、 状 态 估 计 （ SE） ， 静 态 和 动 态 安 全 分 析 、 调 度 员 模 拟 培 训 等 一 系 列 功能 。 一 般 把 状 态 估 计 及 其 后 面 的 一 些 功 能 称 为 电 网 调 度 自 动 化 系 统 的 高 级 功 能 ，相 应 的 这 些 程 序 被 称 为 高 级 软 件 。1-9 自 动 发 电 控 制 AGC 系 统 的 任 务

12、 ?答 :(1) 对 于 独 立 运 行 的 系 统 ,AGC的 控 制 目 标 是 合 理 调 整 系 统 内 各 发 电 机 组 的 出力 ,维 持 系 统 频 率 在 允 许 的 误 差 范 围 内 .(2) 对 于 互 联 系 统 ,AGC的 控 制 目 标 有 两 个 方 面 :一 是 各 省 内 调 节 发 电 厂 出 力 使频 率 为 额 定 值 ;二 是 维 持 本 系 统 与 对 外 系 统 的 净 交 换 率 为 定 值 ,即 保 持 其 联 络 线 上的 交 换 功 率 为 定 值 .(3) 在 满 足 频 率 和 对 外 净 交 换 率 计 划 的 情 况 下 ,按 经

13、 济 原 则 安 排 受 控 机 组 出 力 ,使 整 个 系 统 运 行 最 经 济 .思 考 题1.以 下 哪 项 调 度 自 动 化 的 功 能 主 要 是 保 证 电 网 的 频 率 质 量 ? ( C )A.SCADA B.EDC C.AGC D.DTS2.下 列 选 项 中 属 于 遥 调 传 送 的 信 息 内 容 是 ( D )A.母 线 电 压 B.断 路 器 状 态 C.事 件 顺 序 记 录 D.变 压 器 分 接 头位 置3.调 度 中 心 发 出 调 整 变 压 器 分 接 头 位 置 操 作 命 令 属 于 ( D )A.遥 测 信 息 B.遥 信 信 息 C.遥

14、控 信 息 D.遥 调 信 信4.遥 测 量 采 集 设 置 阀 值 的 目 的 是 为 了 提 高 ( A )A.抗 干 扰 能 力 B.传 输 效 率 C.采 集 精 度 D.采 集 速 度5.不 受 外 界 电 磁 场 干 扰 的 通 信 系 统 是 ( D )A.有 线 通 信 B.电 缆 通 信 系 统 C.载 波 系 统 D.光 纤 通 信6.电 网 远 动 通 信 中 一 般 要 求 误 差 率 应 小 于 ( C )A.10-4 B.10-5 C.10-6 D.10-77.电 力 系 统 电 压 超 出 允 许 值 属 于 ( B )A.恢 复 状 态 B.紧 急 状 态 C.

15、瓦 解 状 态 D.正 常 状 态8.调 整 发 电 机 的 有 功 出 力 或 无 功 出 力 的 远 动 命 令 是 ( D )A.遥 测 B.遥 信 C.遥 控 D.遥 调9.下 列 选 项 中 属 于 遥 控 传 送 的 信 息 内 容 是 ( )A.母 线 电 压 B.断 路 器 的 操 作 信 息 C.事 件 顺 序 记 录 D.变 压 器 分接 头 位 置10.以 下 哪 项 调 度 自 动 化 的 功 能 主 要 是 为 了 提 高 电 网 的 经 济 性 （ ）A.SCADA B.EDC C.AGC D.DTS11.电 力 系 统 中 厂 站 端 RTU可 以 看 作 是 电

16、 网 调 度 自 动 化 系 统 中 的 哪 个功 能 模 块 ( A )A.信 息 采 集 和 命 令 执 行 子 系 统 B.信 息 传 输 子 系 统C.信 息 的 收 集 、 处 理 和 控 制 子 系 统 D.人 机 联 系 子 系 统12.目 前 我 国 电 力 系 统 应 用 最 多 的 通 信 信 道 是 ( B )A.电 力 线 载 波 通 信 B.光 纤 通 信 C.微 波 中 继 通 信 D.卫 星 通 信13.发 电 机 的 励 磁 调 节 系 统 可 以 保 证 发 电 机 的 ( A )A.无 功 功 率 B.有 功 C.电 流 D.频 率14.调 度 控 制 中

17、心 对 发 电 厂 的 机 组 启 、 停 操 作 命 令 属 于 ( C )A.遥 测 信 息 B.遥 信 信 息 C.遥 控 信 息 D.遥 调 信 息15.具 有 监 督 计 划 用 电 执 行 情 况 职 责 的 是 ( B )A.地 调 中 心 B.省 调 中 心 C.网 调 中 心 D.国 调 中 心16.地 区 电 网 调 度 中 心 负 责 ( B )A.自 动 发 电 控 制 B.用 电 负 荷 管 理 C.电 网 数 据 采 集 D.统 计 分 析 电网 运 行 情 况17.调 度 员 在 尽 力 维 护 各 子 系 统 的 功 率 供 求 平 衡 ,维 持 部 分 供 电

18、 时 ,系统 处 于 ( C )A.正 常 状 态 B.紧 急 状 态 C.恢 复 状 态 D.瓦 解 状 态18.电 力 系 统 状 态 估 计 的 量 主 要 来 自 于 ( C )A.调 度 人 员 B.值 班 人 员 C.SCADA系 统 D.主 机19.抗 腐 蚀 性 好 的 通 信 系 统 是 ( A )A.光 纤 通 信 B.载 波 通 信 C.电 缆 通 信 D.架 空 线20.电 力 系 统 电 压 低 于 允 许 值 范 围 时 属 于 ( )A.恢 复 状 态 B.正 常 状 态 C.紧 急 状 态 D.瓦 解 状 态21.厂 站 RTU向 调 度 传 送 开 关 变 位

19、 是 ( B )A.遥 测 B.遥 信 C.遥 控 D.遥 调22.独 立 运 行 电 网 AGC功 能 的 目 标 控 制 网 内 各 发 电 机 组 的 ( A )A.有 功 B.电 压 C.电 流 D. 无 功23.目 前 电 力 系 统 远 动 通 信 方 式 主 要 有 电 力 线 载 波 通 信 、 微 波 通 信 、光 纤 通 信 、 卫 星 通 信 。 其 中 光 纤 通 信 是 以 光 波 作 为 信 息 载 体 ,以 光 导纤 维 作 为 传 输 介 质 的 通 信 手 段 .24.卫 星 通 信 是 利 用 位 同 步 卫 星 轨 道 的 通 信 卫 星 作 为 中 继

20、站 来 转发 或 反 射 无 线 电 信 号 并 在 地 面 站 间 进 行 通 信 .25.主 站 和 子 站 间 通 常 采 用 的 通 信 方 案 是 光 纤 通 信 .第 二 章 数 据 的 采 集 和 管 理2-1.遥 测 量 采 集 通 道答 :遥 测 量 可 分 为 模 拟 量 ,数 字 量 和 脉 冲 量 三 种 .模 拟 量 主 要 指 电 压 ,电流 和 功 率 等 ,这 些 可 以 通 过 电 量 变 送 器 转 换 成 直 流 的 模 拟 量 .2-2.交 流 变 送 器 的 原 理 ?答 :课 本 P21-222-3.标 度 变 换 定 义答 :标 度 变 换 是 将

21、 模 数 转 换 后 的 无 量 纲 数 字 量 还 原 成 有 量 纲 的 实 际值 得 换 算 方 法 .2-4.画 出 RTU 的 硬 件 结 构 图 练 习 题1. CDT规 约 中 同 步 码 为 ( EP90 )2. 采 样 保 持 电 路 可 保 证 AD转 换 期 间 输 入 AD芯 片 电 压 ( )3. 我 国 电 网 实 行 “ 统 一 调 度 ,分 层 管 理 ”4. RTU的 模 拟 量 输 入 系 统 为 使 多 公 路 公 用 AD器 件 ,通 常 输 入 用 (多 路模 拟 开 关 )5. 标 度 变 换 可 使 处 理 后 的 数 据 与 被 测 量 ( 相

22、同 )6. 数 码 率 是 每 秒 钟 传 送 的 码 元 素 ， 单 位 是 （ ）计 算 题 :1. 用 四 位 十 进 制 数 显 示 RTU测 量 110Kv母 线 的 电 压 .运 行 时 有 14%的 波 动 .12位 A/D转 换 器 交 流 采 样 结 果 1878mD .求 该 遥 测 当 地 应显 示 值 Se?调 度 端 应 显 示 何 值答 : m axm ax110 110 14%1878 2047115.0 ee m m SS D K D D 2. 用 四 位 十 进 制 数 显 示 RTU测 量 500Kv 母 线 的 电 压 .运 行 时 有 5%的 波 动 .

23、若 A/D 芯 片 交 流 采 样 方 式 结 果 为 .D=011110011110B时 ,遥测 当 地 应 显 示 值 Se?调 度 端 应 显 示 何 值答 :第 二 章 数 据 通 信 基 础 及 信 息 传 输 规 约3-1.数 子 通 信 系 统 模 型答 :P333-2.单 工 半 双 工 双 工答 :单 工 通 信 是 指 信 息 的 传 输 始 终 是 一 个 方 向 ,即 一 方 只 能 作 为 发 送 站 ,另一 方 只 能 作 为 接 收 站 ,只 可 在 一 个 方 向 上 传 输 数 据 ,不 能 进 行 与 此 相 反的 传 输 .半 双 工 通 信 是 指 信

24、息 可 在 两 方 向 上 传 输 数 据 ,但 某 一 时 刻 只 限 一 个 方向 ,不 能 同 时 进 行 双 向 传 输 ,只 可 交 替 地 传 输 .通 信 双 方 可 以 轮 流 地 进行 发 送 和 接 收 .全 双 工 通 信 是 指 数 据 传 输 可 同 时 双 向 进 行 .通 信 双 方 都 有 发 送 和 接 收设 备 ,由 一 个 控 制 器 协 调 收 发 两 者 之 间 的 工 作 ,接 收 和 发 送 可 以 同 时 进行 .3-3.并 行 通 信 和 串 行 通 信答 :并 行 通 信 是 指 一 个 数 据 单 位 的 各 位 同 时 传 送 .串 行

25、通 信 是 指 将 构 成 字 符 的 每 个 二 进 制 数 据 位 ,依 据 一 定 的 顺 序 逐 位进 行 传 送 的 通 信 方 式 ,数 据 按 位 进 行 传 送 .它 分 为 异 步 通 信 和 同 步 通 信两 种3-4同 步 和 异 步 通 信答 :异 步 通 信 以 一 个 字 符 为 传 输 单 位 ,通 信 中 两 个 字 符 间 的 时 间 间 隔 是不 固 定 的 ,然 而 在 同 一 个 字 符 中 的 两 个 相 邻 位 代 码 间 的 时 间 间 隔 是 固定 的 .如 图 3-3同 步 通 信 以 一 个 帧 为 传 输 单 位 ,每 个 帧 中 包 含 有 多 个 字 符 .在 通 信 过 程中 ,每 个 字 符 间 的 时 间 间 隔 是 相 等 的 .而 且 每 个 字 符 中 每 位 占 用 的 时 间间 隔 也 是 固 定 的 .如 图 3-43-5.CDT帧 格 式答 :P443-6.OSI七 层 模 型答 :P67