CN106451781A - 一种电力调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电力调度系统，包括配置为若干的电网子区段，每个子区段设置有IED，所述若干IED通过网络连接有调度中心，述若干IED与所述调度中心之间交换电力网络数据，所述电力网络数据包括负载指令，且IED与调度中心之间建立多个对等传输信道以异步方式传送数据；根据第一IED的电力网络数据以及负载需求命令确定电力平衡状态，并且在子区段中生成负载触发指令；同时，根据第一IED的电力平衡状态负载触发指令，寻址相邻的IED，定义为第二IED；利用第二IED生成负载平衡指令，进行电力状态平衡调度，本发明能够保证电网的平衡运行。
Description
技术领域
本发明属于电力技术领域，特别涉及一种电力调度系统。
背景技术
通常，电气或功率变电站涉及电传输和分配系统，其中，使用变压器来将电压从高变换成低或相反。电力可流过发电厂和用电设备或负载之间的若干变电站，并且可用若干步骤来变换电压。
工业装备涉及强烈能耗并且包括一个或多个专用变电站，其包括连接到电力的主源(电网或室内发电机)的上游变电站和用于向分布在工业的各种部分的不同负载中心分配电力的下游变电站二者。另外，工业可具有其自身的发电系统以满足其能量需求，并且还具有电力管理系统，用于为了其目的而有效地处理电力。
电力管理功能性包括甩负载、计量、测量电压、电流、功率、能量以及其它电力质量参数，用于有效地处理各种设备和过程的电力需求、电力波动、设备约束等。正变得常见的是，在例如提炼厂以及电力设施的加工工业中发现这个种类的装备。但是，这种装备也适用于其它加工工业，例如水泥、纸浆和造纸、石化工厂、肥料、矿业和金属、水和废水处理工厂等。
变电站(如本文上面提到的上游和下游二者)一般包括若干电力变压器和配电变压器、布线、开关、无功功率和接地设备。需要保护这些电力设备免于电力系统异常(例如电流和电压浪涌)的影响，并且通过提供不同的变电站保护、控制、监视以及计量功能的智能电子装置(IED)来完成这个目标。IED是基于微处理器的设备，其与电力系统设备(例如，断路器、发电机、变压器、电力线、电力电缆、电抗器、电动机、电容器组等)相关联。通常，IED从传感器接收主要电力系统信息(像电压和电流)以执行各种保护和监视功能。常见类型的IED包括保护性继电装置(protective relaying device)、负载分接开关(load tapchanger)控制器、断路器(circuit breaker)控制器、重合闸(recloser)控制器、调压器等。因此，单个IED能够并行地执行若干保护、计量、监视以及控制功能。
变电站自动化形成用于维持和控制在变电站内的不同过程中涉及的不同设备的重要和复杂方面。还提供手动和自动控制命令功能，像闭合和打开开关设备(断路器和切断开关(disconnector))或提升/下降电压电平以便维持希望的电压电平。存在多个协议用于变电站自动化，其包括很多具有定制通信链路的专有协议。但是，为了变电站自动化装置的实现和使用方面的简化起见，高度希望来自不同提供商的装置的互操作。
来自国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，IEC)的IEC61850标准提倡使用共同的工程模型(例如，使用逻辑节点的IEC61850共同工程模型)、数据格式以及通信协议在来自各种制造商的智能电子装置(IED)之间实现互操作性。近期的IED因此设计成支持用于变电站自动化的IEC61850标准，其提供互操作性和高级通信能力，像GOOSE(面向通用对象的变电站事件)和MMS(制造消息系统)通信简档。
加工工业中的电力管理功能性(像甩负载)(即当电力需求变得大于电力供应时，切断某些线/负载上的电流)目前被实现为分配电力自动化系统和工业电力管理系统中的集中式功能。通常在上游变电站的单个过程控制器中的甩负载功能的集中式实现具有若干短处。例如，它造成高负载，这是由于在单个过程控制器中集成用于完整电力系统网络的所有甩负载功能，其中，需要部署甩负载。本领域技术人员将知道通常利用甩负载用于实现电系统中的电力平衡。在重负载下，电力平衡是负的并且通常要求电压支持。备选地，在轻负载条件下，电力平衡是正的并且需要电感性的补偿。
在当前可用甩负载系统中，集中式甩负载过程控制器与每个IED通信以从在变电站处的各种馈线(feeder)得到需要用于基于电力平衡的LS(甩负载)的输入数据(例如，电压、电流等)，来通过相应IED向馈线发出甩(shed)命令信息(例如，用于甩负载的信息)。本文使用的馈线一般是电气线路，其可包括发电机、负载、总线路(busway run)或导管中的导体，其将大块电力从服务设备携带到子馈线板或分支线路板或到块电力被分成更小线路的某一点。(馈线一般还被称为介质电压线，其用于从变电站分配电力到用电设备或到更小的变电站)。
因此，LS功能的可用性只取决于集中式甩负载过程控制器。集中式甩负载过程控制器的任何运转中断导致LS功能对于整个变电站不可用。
本文描述的电力平衡(以及电力平衡原理)是平衡来自发电侧的供应与来自加工工厂中的电力的负载侧的需求。如本文下面使用的电力平衡计算涉及电网络和组件的已知计算以实现电力平衡。本领域技术人员会知道的电网络是电元件(例如，电阻器、电感器、电容器、传输线、电压源、电流源以及开关)的互连。
因此，现在亟需一种电力调度系统，能够基于电力管理原理的允许改进负载调度功能，保证电网的平衡运行。
发明内容
本发明提出一种电力调度系统，解决了现有技术中电力调度效率低下，浪费人力和物力同时难以保证电网平衡的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：电力调度系统，包括配置为若干的电网子区段，每个子区段设置有IED，所述若干IED通过网络连接有调度中心，述若干IED与所述调度中心之间交换电力网络数据，所述电力网络数据包括负载指令，且IED与调度中心之间建立多个对等传输信道以异步方式传送数据；根据第一IED的电力网络数据以及负载需求命令确定电力平衡状态，并且在子区段中生成负载触发指令；同时，根据第一IED的电力平衡状态负载触发指令，寻址相邻的IED，定义为第二IED；利用第二IED生成负载平衡指令，进行电力状态平衡调度。
作为一种优选的实施方式，所述电力平衡条件，基于管理指派优选级的一个或更多子区段或者负载。
作为一种优选的实施方式，所述调度中心连接有便携式终端，所述便携终端与调度中心之间设置有通讯串口、外置调制解调器以及模拟远动通道。
作为一种优选的实施方式，所述便携终端设置有模拟系统，所述模拟系统设置有登录密码，以防止误操作或者非法退出监控状态；配置站点名称、网络串口类型、规约类型的相关参数；启动或终止主要程序的按钮，保存及打开信道数据；清空数据区及事件框；对报文帧流淌简单列表；显示报文帧发生时间、上下行方向以及分色显示帧的类别；显示和保存具有报文原始资料；显示和保存具体报文资料内容、发生时间、传输方向以及分色显示报文类型；显示帧资料、遥信、遥测、遥控、事件框及显示上述每种报文类型的具体信息。
作为一种优选的实施方式，帧数据显示方式为：显示一帧的数据类型，利用鼠标单击每个字节都有详细解析；遥信：显示信息体地址，遥信点号及遥信变位时标；遥测：显示当前遥测量，遥测点号及遥测时标，在模拟子站时遥测量设置死区值、系数、告警上限、告警下限、越限告警、模拟遥测变化为随机方式或正弦方式；遥控：显示基站端发送的遥控信息，类型时间；事件：显示事件发生的信息体地址、事件内容时标以及类别；单击事件自动查找到相对应的报文；对每一帧数据进行详细的解析、帧的类别、传输方向、链路地址、信息体地址、对帧的每个字节有详细的中文解释；通道的违约的统计；对每一个通道的中断次数和规约的误码率进行统计，并通过表格显示；命令模拟发送遥控命令，并对每个模拟的命令以命令参数的形式进行编辑，单击发送和暂停，编辑测试命令流程表，修改执行间隔，点击执行，按组织好的报文以执行间隔逐条发送；支持多种自动化电量采集标准规约和定制规约。
作为一种优选的实施方式，子区段的状态估计周期小于电力网络的状态估计周期。
作为一种优选的实施方式于，所述电力网络、子区段以及调度中心建立并配置有统一的模型。
作为一种优选的实施方式，所述电量测控装置通过遥测、遥信、遥控基站端及子站端的电能数据，并按照相应规约解析。
作为一种优选的实施方式，通过第一IED发出的负载命令实现第一IED控制的断路器实现电力状态平衡。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：根据电力监控装置的电力网络数据，利用调度中心生成电力平衡状态和负载指令，根据电力平衡状态和负载指令，自动实现相邻电力监控装置断路器的控制，从而实现电力的调度，既能够节省人力物力，提高调度效率，又能够保证电网的稳定，还能够通过模拟系统，实现电力监控的模拟，直观地呈现给工作人员。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本电力调度系统，包括配置为若干的电网子区段，每个子区段设置有IED，所述若干IED通过网络连接有调度中心，述若干IED与所述调度中心之间交换电力网络数据，所述电力网络数据包括负载指令，且IED与调度中心之间建立多个对等传输信道以异步方式传送数据；根据第一IED的电力网络数据以及负载需求命令确定电力平衡状态，并且在子区段中生成负载触发指令；同时，根据第一IED的电力平衡状态负载触发指令，寻址相邻的IED，定义为第二IED；利用第二IED生成负载平衡指令，进行电力状态平衡调度。
所述电力平衡条件，基于管理指派优选级的一个或更多子区段或者负载。
所述调度中心连接有便携式终端，所述便携终端与调度中心之间设置有通讯串口、外置调制解调器以及模拟远动通道。
所述便携终端设置有模拟系统，所述模拟系统设置有登录密码，以防止误操作或者非法退出监控状态；配置站点名称、网络串口类型、规约类型的相关参数；启动或终止主要程序的按钮，保存及打开信道数据；清空数据区及事件框；对报文帧流淌简单列表；显示报文帧发生时间、上下行方向以及分色显示帧的类别；显示和保存具有报文原始资料；显示和保存具体报文资料内容、发生时间、传输方向以及分色显示报文类型；显示帧资料、遥信、遥测、遥控、事件框及显示上述每种报文类型的具体信息。
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子区段的状态估计周期小于电力网络的状态估计周期。
所述电力网络、子区段以及调度中心建立并配置有统一的模型。
所述电量测控装置通过遥测、遥信、遥控基站端及子站端的电能数据，并按照相应规约解析。
通过第一IED发出的负载命令实现第一IED控制的断路器实现电力状态平衡。
该电力调度系统的工作原理是：根据电力监控装置的电力网络数据，利用调度中心生成电力平衡状态和负载指令，根据电力平衡状态和负载指令，自动实现相邻电力监控装置断路器的控制，从而实现电力的调度，既能够节省人力物力，提高调度效率，又能够保证电网的稳定，还能够通过模拟系统，实现电力监控的模拟，直观地呈现给工作人员。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电力调度系统，其特征在于，包括配置为若干的电网子区段，每个子区段设置有IED，所述若干IED通过网络连接有调度中心，述若干IED与所述调度中心之间交换电力网络数据，所述电力网络数据包括负载指令，且IED与调度中心之间建立多个对等传输信道以异步方式传送数据；根据第一IED的电力网络数据以及负载需求命令确定电力平衡状态，并且在子区段中生成负载触发指令；同时，根据第一IED的电力平衡状态负载触发指令，寻址相邻的IED，定义为第二IED；利用第二IED生成负载平衡指令，进行电力状态平衡调度。
2.根据权利要求1所述的电力调度系统，其特征在于，所述电力平衡条件，基于管理指派优选级的一个或更多子区段或者负载。
3.根据权利要求2所述的电力调度系统，其特征在于，所述调度中心连接有便携式终端，所述便携终端与调度中心之间设置有通讯串口、外置调制解调器以及模拟远动通道。
4.根据权利要求3所述的电力调度系统，其特征在于，所述便携终端设置有模拟系统，所述模拟系统设置有登录密码，以防止误操作或者非法退出监控状态；配置站点名称、网络串口类型、规约类型的相关参数；启动或终止主要程序的按钮，保存及打开信道数据；清空数据区及事件框；对报文帧流淌简单列表；显示报文帧发生时间、上下行方向以及分色显示帧的类别；显示和保存具有报文原始资料；显示和保存具体报文资料内容、发生时间、传输方向以及分色显示报文类型；显示帧资料、遥信、遥测、遥控、事件框及显示上述每种报文类型的具体信息。
5.根据权利要求4所述的电力调度系统，其特征在于，帧数据显示方式为：显示一帧的数据类型，利用鼠标单击每个字节都有详细解析；遥信：显示信息体地址，遥信点号及遥信变位时标；遥测：显示当前遥测量，遥测点号及遥测时标，在模拟子站时遥测量设置死区值、系数、告警上限、告警下限、越限告警、模拟遥测变化为随机方式或正弦方式；遥控：显示基站端发送的遥控信息，类型时间；事件：显示事件发生的信息体地址、事件内容时标以及类别；单击事件自动查找到相对应的报文；对每一帧数据进行详细的解析、帧的类别、传输方向、链路地址、信息体地址、对帧的每个字节有详细的中文解释；通道的违约的统计；对每一个通道的中断次数和规约的误码率进行统计，并通过表格显示；命令模拟发送遥控命令，并对每个模拟的命令以命令参数的形式进行编辑，单击发送和暂停，编辑测试命令流程表，修改执行间隔，点击执行，按组织好的报文以执行间隔逐条发送；支持多种自动化电量采集标准规约和定制规约。
6.根据权利要求5所述的电力调度系统，其特征在于，子区段的状态估计周期小于电力网络的状态估计周期。
7.根据权利要求6所述的电力调度系统，其特征在于，所述电力网络、子区段以及调度中心建立并配置有统一的模型。
8.根据权利要求7所述的电力调度系统，其特征在于，所述电量测控装置通过遥测、遥信、遥控基站端及子站端的电能数据，并按照相应规约解析。
9.根据权利要求8所述的电力调度系统，其特征在于，通过第一IED发出的负载命令实现第一IED控制的断路器实现电力状态平衡。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170222 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |