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智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 卢 强 Qiang LU 清华大学电力系统国家重点实验室 2009年10月 1. 我国电力管理与运行机制的合理提法问题 2. 智能电力系统 2. 智能电力系统 3. 如何实现？ 3.2 主要应用成果 请看： 推动在三峡电站及金沙江电站中采用非线性鲁棒调速器（NSFC） * * 2003年前，我国电力管理机制是 “厂网一体、集中管理、统一调度”。由电力部统辖。 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 2003年开始，进行改革，其体制被广泛称为 “厂网分开”。 以上提法和观念不甚准确，易对安全运行造成负面影响。 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 “厂网分营，统一调度” 比较适合国情，符合电力运营本身的特性。 2.1 序言： 从国家和全体国民利益最大化目的出发，我们要建的是智能电力系统而不单纯是智能电网或智能发电系统。 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 2.2 什么是智能电力系统？ 一个具有多指标自趋优运行能力的电力系统，称之为智能电力系统。智能电力系统中具有输、配和供电功能的电网称为相应功能的智能电网。 2.3 定义的要点： 1）智能电网（Smart Grid, SG）是智能电力系统（SPS）的一个组成部分。各种电压等级的SG自有其特有的主要内涵。 2） SPS在其实施运行的整个过程中都具有自动趋优的能力。 3） “优化”是针对“指标”而言的。 SPS的优化指标由三大需求构成 a. 高安全性 b. 高电能质量 c. 高效率 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 所以，优化指标集合（Multi-index Set, MIS）可示为： 与在高压输电线上采取补偿方案相比，其耗资小了三个数量级！（约109元 106元） 3.1 中国科学院技术科学部提交给国务院关于中国电力安全保障的咨询报告中，明确提出： 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 各大、中型水、火发电机组，特别是担负远距离输电 任务的发电机组，应装备我国自主研发和制造的非线性最 优励磁控制器和调速器。 可提高输送功率极限20%~25%。 结论是： 为了保障中国电力和安全发展，宜优先在已建成的和新建的水厂和火厂装备这种先进的控制器。 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 东电集团和华能集团已首先在白山水电厂和伊敏火电厂使用这种先进控制器。 三峡国产化机组上将应用这种励磁调节器（九五攻关项目） 并推动在西南大型水电厂应用。 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 GEC-II工业样机 通 讯 脉冲板 I/O 板 A/D 板 显示器 主 机 系 统 A套 ? T 脉冲放大 同步信号 隔离、驱动 PT,CT,滤波 脉冲板 I/O 板 A/D 板 主 机 系 统 B套 ? T 键 盘 显示器 键 盘 脉冲放大 同步信号 隔离、驱动 PT,CT,滤波 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 水轮机非线性鲁棒调速控制器工业样机 中央处 理单元 CPU 存储器 输出 人机接口 方波测频 交流采样 实验录波 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 在提交给国务院的咨询报告中进一步建议： 3.2 建立各级智能调度系统 （Smart dispatching and control systems, SDCS） 五级： 国调—大区调（网调）—省调—地调——县调 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 3.2-1 混成控制论与方法论概要 物理电力系统状态的信息 iff 出现 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 分析与判断 则必有 E 变换 和 C 变换 事件集合触生控制决策，控制决策执行以消除事件 事件 非多目标优化状态集 的化灭等同于 电力系统处于多目标（安全、高质、高效）优化态 一句话小结： 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 事件驱动控制；控制消除事件（达多指标优化态） Events starts control action; Control action makes events vanished. 3.2-2 智能调度与控制系统结构 智能电力调度控制系统与电力系统安全运行 3.2-3 功能 智能电力调度控制系统与电力系统安全