电力系统电网调度自动化与运行管理技术设计.docx

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电力系统电网调度自动化与运行管理技术设计

1 引言

电网调度自动化是电力系统运行管理的核心支撑系统，通过SCADA、EMS、DMS等系统实现电网的实时监控、运行分析和优化调度。随着新能源大规模接入和电力市场化改革深化，调度自动化系统面临数据量激增、分析复杂度提升和决策实时性要求提高等挑战。本文基于STM32G474嵌入式平台，探讨电网调度自动化与运行管理的技术方案。

2 调度自动化系统架构

2.1 系统组成

调度自动化系统由以下子系统组成：SCADA系统（数据采集与监控，实时采集电网运行数据，包括电压、电流、功率、频率、开关状态，数据采集周期1-4秒，遥测数据精度0.2级，遥信数据分辨率1ms，SCADA系统是调度自动化的基础，数据量最大，实时性要求最高，MTBF>50000小时）、EMS系统（能量管理系统，在SCADA基础上实现电网分析和优化，功能包括状态估计、潮流计算、安全分析、经济调度，状态估计计算周期15秒，潮流计算精度>99%，安全分析N-1扫描时间<30秒，经济调度优化周期5分钟）、DMS系统（配电管理系统，实现配电网的监控和管理，功能包括配网SCADA、馈线自动化、电压无功控制、分布式电源管理，DMS系统覆盖范围广，终端数量多，数据量大，通信方式多样）。

2.2 主站硬件架构

调度自动化主站硬件架构：服务器集群（SCADA服务器，双机热备，主备切换时间<1秒，CPU负载率<50%，内存使用率<60%，磁盘I/O<50%，历史数据服务器，存储容量>100TB，数据保存周期>3年，应用服务器，运行EMS/DMS应用软件，CPU负载率<70%，内存使用率<80%）、前置机（数据采集和通信前置处理，接入各厂站RTU/PMU数据，通信协议转换，IEC 101、104、61850，数据预处理，质量码标注，数据转发至SCADA服务器，前置机双机冗余，切换时间<1秒，通信通道冗余，切换时间<50ms）、人机交互工作站（调度员工作站，双屏显示，显示电网运行全景，操作员工作站，告警处理和操作控制，维护工作站，系统维护和参数配置，大屏幕显示系统，DLP或LED拼接屏，显示电网运行状态图，人机交互响应时间<1秒）。

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