本發(fā)明屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電力調(diào)度系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常，電氣或功率變電站涉及電傳輸和分配系統(tǒng)，其中，使用變壓器來將電壓從高變換成低或相反。電力可流過發(fā)電廠和用電設(shè)備或負(fù)載之間的若干變電站，并且可用若干步驟來變換電壓。

工業(yè)裝備涉及強(qiáng)烈能耗并且包括一個(gè)或多個(gè)專用變電站，其包括連接到電力的主源(電網(wǎng)或室內(nèi)發(fā)電機(jī))的上游變電站和用于向分布在工業(yè)的各種部分的不同負(fù)載中心分配電力的下游變電站二者。另外，工業(yè)可具有其自身的發(fā)電系統(tǒng)以滿足其能量需求，并且還具有電力管理系統(tǒng)，用于為了其目的而有效地處理電力。

電力管理功能性包括甩負(fù)載、計(jì)量、測(cè)量電壓、電流、功率、能量以及其它電力質(zhì)量參數(shù)，用于有效地處理各種設(shè)備和過程的電力需求、電力波動(dòng)、設(shè)備約束等。正變得常見的是，在例如提煉廠以及電力設(shè)施的加工工業(yè)中發(fā)現(xiàn)這個(gè)種類的裝備。但是，這種裝備也適用于其它加工工業(yè)，例如水泥、紙漿和造紙、石化工廠、肥料、礦業(yè)和金屬、水和廢水處理工廠等。

變電站(如本文上面提到的上游和下游二者)一般包括若干電力變壓器和配電變壓器、布線、開關(guān)、無功功率和接地設(shè)備。需要保護(hù)這些電力設(shè)備免于電力系統(tǒng)異常(例如電流和電壓浪涌)的影響，并且通過提供不同的變電站保護(hù)、控制、監(jiān)視以及計(jì)量功能的智能電子裝置(IED)來完成這個(gè)目標(biāo)。IED是基于微處理器的設(shè)備，其與電力系統(tǒng)設(shè)備(例如，斷路器、發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線、電力電纜、電抗器、電動(dòng)機(jī)、電容器組等)相關(guān)聯(lián)。通常，IED從傳感器接收主要電力系統(tǒng)信息(像電壓和電流)以執(zhí)行各種保護(hù)和監(jiān)視功能。常見類型的IED包括保護(hù)性繼電裝置(protective relaying device)、負(fù)載分接開關(guān)(load tap changer)控制器、斷路器(circuit breaker)控制器、重合閘(recloser)控制器、調(diào)壓器等。因此，單個(gè)IED能夠并行地執(zhí)行若干保護(hù)、計(jì)量、監(jiān)視以及控制功能。

變電站自動(dòng)化形成用于維持和控制在變電站內(nèi)的不同過程中涉及的不同設(shè)備的重要和復(fù)雜方面。還提供手動(dòng)和自動(dòng)控制命令功能，像閉合和打開開關(guān)設(shè)備(斷路器和切斷開關(guān)(disconnector))或提升/下降電壓電平以便維持希望的電壓電平。存在多個(gè)協(xié)議用于變電站自動(dòng)化，其包括很多具有定制通信鏈路的專有協(xié)議。但是，為了變電站自動(dòng)化裝置的實(shí)現(xiàn)和使用方面的簡(jiǎn)化起見，高度希望來自不同提供商的裝置的互操作。

來自國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrotechnical Commission，IEC)的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)提倡使用共同的工程模型(例如，使用邏輯節(jié)點(diǎn)的IEC61850共同工程模型)、數(shù)據(jù)格式以及通信協(xié)議在來自各種制造商的智能電子裝置(IED)之間實(shí)現(xiàn)互操作性。近期的IED因此設(shè)計(jì)成支持用于變電站自動(dòng)化的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，其提供互操作性和高級(jí)通信能力，像GOOSE(面向通用對(duì)象的變電站事件)和MMS(制造消息系統(tǒng))通信簡(jiǎn)檔。

加工工業(yè)中的電力管理功能性(像甩負(fù)載)(即當(dāng)電力需求變得大于電力供應(yīng)時(shí)，切斷某些線/負(fù)載上的電流)目前被實(shí)現(xiàn)為分配電力自動(dòng)化系統(tǒng)和工業(yè)電力管理系統(tǒng)中的集中式功能。通常在上游變電站的單個(gè)過程控制器中的甩負(fù)載功能的集中式實(shí)現(xiàn)具有若干短處。例如，它造成高負(fù)載，這是由于在單個(gè)過程控制器中集成用于完整電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的所有甩負(fù)載功能，其中，需要部署甩負(fù)載。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道通常利用甩負(fù)載用于實(shí)現(xiàn)電系統(tǒng)中的電力平衡。在重負(fù)載下，電力平衡是負(fù)的并且通常要求電壓支持。備選地，在輕負(fù)載條件下，電力平衡是正的并且需要電感性的補(bǔ)償。

在當(dāng)前可用甩負(fù)載系統(tǒng)中，集中式甩負(fù)載過程控制器與每個(gè)IED通信以從在變電站處的各種饋線(feeder)得到需要用于基于電力平衡的LS(甩負(fù)載)的輸入數(shù)據(jù)(例如，電壓、電流等)，來通過相應(yīng)IED向饋線發(fā)出甩(shed)命令信息(例如，用于甩負(fù)載的信息)。本文使用的饋線一般是電氣線路，其可包括發(fā)電機(jī)、負(fù)載、總線路(busway run)或?qū)Ч苤械膶?dǎo)體，其將大塊電力從服務(wù)設(shè)備攜帶到子饋線板或分支線路板或到塊電力被分成更小線路的某一點(diǎn)。(饋線一般還被稱為介質(zhì)電壓線，其用于從變電站分配電力到用電設(shè)備或到更小的變電站)。

因此，LS功能的可用性只取決于集中式甩負(fù)載過程控制器。集中式甩負(fù)載過程控制器的任何運(yùn)轉(zhuǎn)中斷導(dǎo)致LS功能對(duì)于整個(gè)變電站不可用。

本文描述的電力平衡(以及電力平衡原理)是平衡來自發(fā)電側(cè)的供應(yīng)與來自加工工廠中的電力的負(fù)載側(cè)的需求。如本文下面使用的電力平衡計(jì)算涉及電網(wǎng)絡(luò)和組件的已知計(jì)算以實(shí)現(xiàn)電力平衡。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)知道的電網(wǎng)絡(luò)是電元件(例如，電阻器、電感器、電容器、傳輸線、電壓源、電流源以及開關(guān))的互連。

因此，現(xiàn)在亟需一種電力調(diào)度系統(tǒng)，能夠基于電力管理原理的允許改進(jìn)負(fù)載調(diào)度功能，保證電網(wǎng)的平衡運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種電力調(diào)度系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電力調(diào)度效率低下，浪費(fèi)人力和物力同時(shí)難以保證電網(wǎng)平衡的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：電力調(diào)度系統(tǒng)，包括配置為若干的電網(wǎng)子區(qū)段，每個(gè)子區(qū)段設(shè)置有IED，所述若干IED通過網(wǎng)絡(luò)連接有調(diào)度中心，述若干IED與所述調(diào)度中心之間交換電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，所述電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包括負(fù)載指令，且IED與調(diào)度中心之間建立多個(gè)對(duì)等傳輸信道以異步方式傳送數(shù)據(jù)；根據(jù)第一IED的電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以及負(fù)載需求命令確定電力平衡狀態(tài)，并且在子區(qū)段中生成負(fù)載觸發(fā)指令；同時(shí)，根據(jù)第一IED的電力平衡狀態(tài)負(fù)載觸發(fā)指令，尋址相鄰的IED，定義為第二IED；利用第二IED生成負(fù)載平衡指令，進(jìn)行電力狀態(tài)平衡調(diào)度。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電力平衡條件，基于管理指派優(yōu)選級(jí)的一個(gè)或更多子區(qū)段或者負(fù)載。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述調(diào)度中心連接有便攜式終端，所述便攜終端與調(diào)度中心之間設(shè)置有通訊串口、外置調(diào)制解調(diào)器以及模擬遠(yuǎn)動(dòng)通道。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述便攜終端設(shè)置有模擬系統(tǒng)，所述模擬系統(tǒng)設(shè)置有登錄密碼，以防止誤操作或者非法退出監(jiān)控狀態(tài)；配置站點(diǎn)名稱、網(wǎng)絡(luò)串口類型、規(guī)約類型的相關(guān)參數(shù)；啟動(dòng)或終止主要程序的按鈕，保存及打開信道數(shù)據(jù)；清空數(shù)據(jù)區(qū)及事件框；對(duì)報(bào)文幀流淌簡(jiǎn)單列表；顯示報(bào)文幀發(fā)生時(shí)間、上下行方向以及分色顯示幀的類別；顯示和保存具有報(bào)文原始資料；顯示和保存具體報(bào)文資料內(nèi)容、發(fā)生時(shí)間、傳輸方向以及分色顯示報(bào)文類型；顯示幀資料、遙信、遙測(cè)、遙控、事件框及顯示上述每種報(bào)文類型的具體信息。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，幀數(shù)據(jù)顯示方式為：顯示一幀的數(shù)據(jù)類型，利用鼠標(biāo)單擊每個(gè)字節(jié)都有詳細(xì)解析；遙信：顯示信息體地址，遙信點(diǎn)號(hào)及遙信變位時(shí)標(biāo)；遙測(cè)：顯示當(dāng)前遙測(cè)量，遙測(cè)點(diǎn)號(hào)及遙測(cè)時(shí)標(biāo)，在模擬子站時(shí)遙測(cè)量設(shè)置死區(qū)值、系數(shù)、告警上限、告警下限、越限告警、模擬遙測(cè)變化為隨機(jī)方式或正弦方式；遙控：顯示基站端發(fā)送的遙控信息，類型時(shí)間；事件：顯示事件發(fā)生的信息體地址、事件內(nèi)容時(shí)標(biāo)以及類別；單擊事件自動(dòng)查找到相對(duì)應(yīng)的報(bào)文；對(duì)每一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的解析、幀的類別、傳輸方向、鏈路地址、信息體地址、對(duì)幀的每個(gè)字節(jié)有詳細(xì)的中文解釋；通道的違約的統(tǒng)計(jì)；對(duì)每一個(gè)通道的中斷次數(shù)和規(guī)約的誤碼率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并通過表格顯示；命令模擬發(fā)送遙控命令，并對(duì)每個(gè)模擬的命令以命令參數(shù)的形式進(jìn)行編輯，單擊發(fā)送和暫停，編輯測(cè)試命令流程表，修改執(zhí)行間隔，點(diǎn)擊執(zhí)行，按組織好的報(bào)文以執(zhí)行間隔逐條發(fā)送；支持多種自動(dòng)化電量采集標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約和定制規(guī)約。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，子區(qū)段的狀態(tài)估計(jì)周期小于電力網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)估計(jì)周期。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式于，所述電力網(wǎng)絡(luò)、子區(qū)段以及調(diào)度中心建立并配置有統(tǒng)一的模型。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電量測(cè)控裝置通過遙測(cè)、遙信、遙控基站端及子站端的電能數(shù)據(jù)，并按照相應(yīng)規(guī)約解析。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，通過第一IED發(fā)出的負(fù)載命令實(shí)現(xiàn)第一IED控制的斷路器實(shí)現(xiàn)電力狀態(tài)平衡。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是：根據(jù)電力監(jiān)控裝置的電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，利用調(diào)度中心生成電力平衡狀態(tài)和負(fù)載指令，根據(jù)電力平衡狀態(tài)和負(fù)載指令，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)相鄰電力監(jiān)控裝置斷路器的控制，從而實(shí)現(xiàn)電力的調(diào)度，既能夠節(jié)省人力物力，提高調(diào)度效率，又能夠保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，還能夠通過模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控的模擬，直觀地呈現(xiàn)給工作人員。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本電力調(diào)度系統(tǒng)，包括配置為若干的電網(wǎng)子區(qū)段，每個(gè)子區(qū)段設(shè)置有IED，所述若干IED通過網(wǎng)絡(luò)連接有調(diào)度中心，述若干IED與所述調(diào)度中心之間交換電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，所述電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包括負(fù)載指令，且IED與調(diào)度中心之間建立多個(gè)對(duì)等傳輸信道以異步方式傳送數(shù)據(jù)；根據(jù)第一IED的電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以及負(fù)載需求命令確定電力平衡狀態(tài)，并且在子區(qū)段中生成負(fù)載觸發(fā)指令；同時(shí)，根據(jù)第一IED的電力平衡狀態(tài)負(fù)載觸發(fā)指令，尋址相鄰的IED，定義為第二IED；利用第二IED生成負(fù)載平衡指令，進(jìn)行電力狀態(tài)平衡調(diào)度。

所述電力平衡條件，基于管理指派優(yōu)選級(jí)的一個(gè)或更多子區(qū)段或者負(fù)載。

所述調(diào)度中心連接有便攜式終端，所述便攜終端與調(diào)度中心之間設(shè)置有通訊串口、外置調(diào)制解調(diào)器以及模擬遠(yuǎn)動(dòng)通道。

所述便攜終端設(shè)置有模擬系統(tǒng)，所述模擬系統(tǒng)設(shè)置有登錄密碼，以防止誤操作或者非法退出監(jiān)控狀態(tài)；配置站點(diǎn)名稱、網(wǎng)絡(luò)串口類型、規(guī)約類型的相關(guān)參數(shù)；啟動(dòng)或終止主要程序的按鈕，保存及打開信道數(shù)據(jù)；清空數(shù)據(jù)區(qū)及事件框；對(duì)報(bào)文幀流淌簡(jiǎn)單列表；顯示報(bào)文幀發(fā)生時(shí)間、上下行方向以及分色顯示幀的類別；顯示和保存具有報(bào)文原始資料；顯示和保存具體報(bào)文資料內(nèi)容、發(fā)生時(shí)間、傳輸方向以及分色顯示報(bào)文類型；顯示幀資料、遙信、遙測(cè)、遙控、事件框及顯示上述每種報(bào)文類型的具體信息。

幀數(shù)據(jù)顯示方式為：顯示一幀的數(shù)據(jù)類型，利用鼠標(biāo)單擊每個(gè)字節(jié)都有詳細(xì)解析；遙信：顯示信息體地址，遙信點(diǎn)號(hào)及遙信變位時(shí)標(biāo)；遙測(cè)：顯示當(dāng)前遙測(cè)量，遙測(cè)點(diǎn)號(hào)及遙測(cè)時(shí)標(biāo)，在模擬子站時(shí)遙測(cè)量設(shè)置死區(qū)值、系數(shù)、告警上限、告警下限、越限告警、模擬遙測(cè)變化為隨機(jī)方式或正弦方式；遙控：顯示基站端發(fā)送的遙控信息，類型時(shí)間；事件：顯示事件發(fā)生的信息體地址、事件內(nèi)容時(shí)標(biāo)以及類別；單擊事件自動(dòng)查找到相對(duì)應(yīng)的報(bào)文；對(duì)每一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的解析、幀的類別、傳輸方向、鏈路地址、信息體地址、對(duì)幀的每個(gè)字節(jié)有詳細(xì)的中文解釋；通道的違約的統(tǒng)計(jì)；對(duì)每一個(gè)通道的中斷次數(shù)和規(guī)約的誤碼率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并通過表格顯示；命令模擬發(fā)送遙控命令，并對(duì)每個(gè)模擬的命令以命令參數(shù)的形式進(jìn)行編輯，單擊發(fā)送和暫停，編輯測(cè)試命令流程表，修改執(zhí)行間隔，點(diǎn)擊執(zhí)行，按組織好的報(bào)文以執(zhí)行間隔逐條發(fā)送；支持多種自動(dòng)化電量采集標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約和定制規(guī)約。

子區(qū)段的狀態(tài)估計(jì)周期小于電力網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)估計(jì)周期。

所述電力網(wǎng)絡(luò)、子區(qū)段以及調(diào)度中心建立并配置有統(tǒng)一的模型。

所述電量測(cè)控裝置通過遙測(cè)、遙信、遙控基站端及子站端的電能數(shù)據(jù)，并按照相應(yīng)規(guī)約解析。

通過第一IED發(fā)出的負(fù)載命令實(shí)現(xiàn)第一IED控制的斷路器實(shí)現(xiàn)電力狀態(tài)平衡。

該電力調(diào)度系統(tǒng)的工作原理是：根據(jù)電力監(jiān)控裝置的電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，利用調(diào)度中心生成電力平衡狀態(tài)和負(fù)載指令，根據(jù)電力平衡狀態(tài)和負(fù)載指令，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)相鄰電力監(jiān)控裝置斷路器的控制，從而實(shí)現(xiàn)電力的調(diào)度，既能夠節(jié)省人力物力，提高調(diào)度效率，又能夠保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，還能夠通過模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控的模擬，直觀地呈現(xiàn)給工作人員。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。