配電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)（第4版）

目 錄前 言第1章 緒論 11.1 電力系統(tǒng)的基本概念 11.1.1 電力系統(tǒng)的組成 11.1.2 “雙碳”目標下的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展 21.1.3 各種新能源發(fā)電形式 41.1.4 智慧能源示范區(qū) 81.1.5 “雙碳”目標下的綠色低碳建筑應用 101.2 配電管理系統(tǒng) 111.3 配電自動化系統(tǒng)的總體構(gòu)成 131.3.1 小型配電自動化系統(tǒng)的構(gòu)成 131.3.2 中型配電自動化系統(tǒng)的構(gòu)成 141.3.3 大型配電自動化系統(tǒng)的構(gòu)成 151.3.4 配電自動化系統(tǒng)的基本功能 161.4 實現(xiàn)配電自動化的意義 161.5 配電自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展情況 211.5.1 國外配電自動化發(fā)展及現(xiàn)狀 211.5.2 我國配電自動化的發(fā)展現(xiàn)狀 221.6 配電自動化的難點 241.7 智能電網(wǎng)形勢下的配電網(wǎng)建設(shè) 251.7.1 堅強智能電網(wǎng)概念的提出及規(guī)劃 251.7.2 基于配電自動化的智能配電網(wǎng)建設(shè) 261.7.3 智能電網(wǎng)形勢下的配電自動化建設(shè)目標 261.8 配電自動化建設(shè)經(jīng)驗教訓及當前研究熱點 271.8.1 配電自動化建設(shè)經(jīng)驗教訓 271.8.2 配電自動化建設(shè)當前研究熱點和重點 281.9 配電自動化系統(tǒng)的規(guī)劃 281.9.1 配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃的總體要求和 原則 281.9.2 配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃的技術(shù)導則和設(shè)計規(guī)范 291.9.3 配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃的年限和內(nèi)容 301.10 要點掌握 31思考題 31課程思政 31第2章 配電網(wǎng) 332.1 我國配電網(wǎng)的特點和歷史建設(shè)情況 332.1.1 配電網(wǎng)的特點 332.1.2 我國配電網(wǎng)建設(shè)情況 342.1.3 “十四五”配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃 342.2 主動配電網(wǎng) 352.2.1 概述 352.2.2 分布式電源接入配電網(wǎng)的好處 362.2.3 分布式電源接入配電網(wǎng)后需要注意的問題 372.2.4 分布式電源接入配電網(wǎng)的要求 382.3 新型儲能方式 382.3.1 儲能的作用 382.3.2 常用儲能方式及優(yōu)劣對比 402.3.3 儲能技術(shù)創(chuàng)新行動計劃 412.4 配電網(wǎng)的中性點運行方式 432.4.1 中性點接地方式分類及比較 432.4.2 經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的3種補償方式 432.5 配電網(wǎng)一次設(shè)備———開關(guān)和環(huán)網(wǎng)柜 442.5.1 滅弧介質(zhì)無油化歷程 442.5.2 典型開關(guān)設(shè)備 452.5.3 環(huán)網(wǎng)柜 462.5.4 電纜分接箱 492.6 配電網(wǎng)一次設(shè)備———變壓器 512.6.1 變壓器的分類 512.6.2 新型節(jié)能變壓器 522.7 開閉所 532.7.1 概述 532.7.2 開閉所設(shè)置原則 542.7.3 開閉所的功能和作用 542.7.4 開閉所常見主接線形式 552.7.5 開閉所所用電源 572.8 配電線路 572.8.1 架空線路 572.8.2 電纜線路 582.8.3 配電線路的節(jié)能 592.9 配電網(wǎng)絡拓撲形式及饋線故障處理 602.9.1 配電網(wǎng)絡的拓撲形式及實際應用案例 602.9.2 饋線故障的處理 652.10 要點掌握 67思考題 67課程思政 67第3章 配電終端———FTU 693.1 終端建設(shè)原則和終端電源的配置 693.1.1 終端建設(shè)原則 693.1.2 終端電源的配置 703.2 FTU的基本概念和功能 733.2.1 FTU的基本概念 733.2.2 FTU的功能 743.3 SD-2210型FTU的總體結(jié)構(gòu)及特點 753.3.1 SD-2210型FTU的原理框圖 753.3.2 SD-2210型FTU的總體特點 763.4 SD-2210型FTU的TMS320F206DSP硬件介紹 773.4.1 TMS320F206DSP的主要特點 773.4.2 TMS320F206存儲器映射 773.4.3 TMS320F206DSP片上外設(shè) 793.4.4 TMS320F206DSP外部中斷 803.4.5 TMS320F206DSP命令寄存器 803.4.6 TMS320F206DSP復位 803.4.7 SD-2210型FTU模擬信號輸入 803.4.8 SD-2210型FTU數(shù)字量輸入輸出 83.4.9 SD-2210型FTU異步串行通信 813.5 直流采樣和交流采樣 823.5.1 直流采樣 823.5.2 交流采樣 833.6 開關(guān)量輸入電路 833.6.1 隔離電路 833.6.2 去抖電路 843.7 開關(guān)量輸出電路 853.8 模擬量輸入電路 863.8.1 基于逐次逼近型A-D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入電路 873.8.2 2×4通道14位高速A-D轉(zhuǎn)換芯片MAX125及其應用 893.8.3 電壓-頻率轉(zhuǎn)換電路 953.9 模擬量輸出電路 973.10 FTU應用實例 983.11 要點掌握 100思考題 100課程思政 100第4章 其他配電終端 1024.1 DTU 1024.1.1 DTU的概念及功能 1024.1.2 DTU備自投的實現(xiàn) 1024.1.3 DTU、FTU、RTU的比較 1034.1.4 DTU應用實例 1044.2 TTU 1054.2.1 TTU的概念及功能 1054.2.2 TTU的無功補償功能 1064.2.3 TTU應用實例 1074.3 站控終端 1084.3.1 站控終端的概念及功能 1084.3.2 子站的設(shè)置 1084.3.3 站控終端與FTU、TTU、DTU的比較 1094.4 要點掌握 109思考題 110課程思政 110第5章 通信系統(tǒng) 1115.1 引言 1115.1.1 遠動的基本概念 1115.1.2 典型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成 1115.1.3 數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?1135.1.4 通信工作方式 1145.2 調(diào)制解調(diào) 1145.3 差錯控制 1175.3.1 產(chǎn)生差錯的原因 1175.3.2 抗干擾編碼 1185.3.3 差錯控制的幾種方式 1185.3.4 幾種常用的抗干擾編碼 1205.4 通信規(guī)約 1255.4.1 通信規(guī)約的概念 1255.4.2 循環(huán)式通信規(guī)約 1255.4.3 問答式通信規(guī)約 1265.5 常用通信方式 1275.5.1 概述 1275.5.2 配電線載波通信 1285.5.3 光纖通信 1325.5.4 脈動控制 1355.5.5 工頻控制 1355.5.6 電話專線 1355.5.7 現(xiàn)場總線 1365.5.8 RS485串行總線 1365.5.9 無線擴頻 1365.5.10 甚高頻通信（數(shù)傳電臺通信） 1375.5.11 特高頻通信 1385.5.12 微波通信 1385.5.13 衛(wèi)星通信 1395.5.14 調(diào)幅廣播 1405.5.15 調(diào)頻輔助通信業(yè)務 1405.6 要點掌握 140思考題 141課程思政 141第6章 饋線自動化 1436.1 智能配電網(wǎng)的自愈與饋線 自動化 1436.1.1 自愈的概念 1436.1.2 自愈控制 1436.1.3 實現(xiàn)自愈的條件和關(guān)鍵技術(shù) 1446.1.4 饋線自動化的功能與類型 1446.2 饋線自動化的發(fā)展歷程 1456.2.1 階段———不分段、不拉手（傳統(tǒng)模式）階段 1456.2.2 第二階段———饋線分段、拉手、無自動化階段 1476.2.3 第三階段———自動分段、饋線自動化階段 1496.3 重合器 1516.3.1 重合器的概念 1516.3.2 重合器的分類 1516.3.3 重合器與普通斷路器的比較 1526.3.4 重合器的應用場合 1536.3.5 重合器實例 1536.4 分段器 1556.4.1 概念 1556.4.2 電壓—時間型分段器原理接線 1556.4.3 電壓—時間型分段器的參數(shù) 1566.4.4 電流—時間型分段器 1576.5 重合器與電壓—時間型分段器配合 1576.5.1 輻射狀網(wǎng)的故障處理 1576.5.2 環(huán)狀網(wǎng)的故障處理 1616.5.3 分段開關(guān)和聯(lián)絡開關(guān)的時限整定 1646.6 重合器與過電流脈沖計數(shù)型分段器配合 1666.6.1 性故障的處理 1666.6.2 瞬時性故障的處理 1676.7 基于FTU的饋線自動化 1686.7.1 基于FTU的饋線自動化系統(tǒng)構(gòu)成 1686.7.2 基于FTU的饋線自動化系統(tǒng)的功能 1696.8 兩種饋線自動化的比較 1706.8.1 基于重合器—分段器的就地控制方案 170.8.2 基于FTU和通信網(wǎng)絡的遠方控制方案 1706.9 要點掌握 171思考題 172課程思政 172第7章 配電網(wǎng)單相接地故障選線 1747.1 概述 1747.1.1 NUGS單相接地故障選線的國外、 研究現(xiàn)狀 1747.1.2 利用電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電氣量特征提供的故障信息構(gòu)成的選線方法 1757.1.3 利用電網(wǎng)暫態(tài)電氣量特征提供的故障信息構(gòu)成的選線方法 1777.1.4 其他方法 1777.1.5 意義 1787.2 NUGS單相接地故障理論分析 1797.2.1 NUGS單相接地故障的穩(wěn)態(tài)基波分析 1797.2.2 NUGS單相接地故障的穩(wěn)態(tài)諧波分析 1837.2.3 NUGS單相接地故障的暫態(tài)分析 1847.2.4 NUGS單相接地故障選段研究 1857.3 NUGS單相接地故障實驗研究———選線方案確定 1867.3.1 動態(tài)模型的建立 1867.3.2 穩(wěn)態(tài)實驗記錄及分析 1877.3.3 暫態(tài)實驗記錄及分析 1907.3.4 NUS選線方案的確定 1927.3.5 NES選線方案的確定 1937.4 軟件設(shè)計 1957.4.1 開發(fā)語言和工具介紹 1957.4.2 NUS選線下位機軟件設(shè)計 2007.4.3 NUS選 位機軟件設(shè)計 2027.4.4 NES選線下位機軟件設(shè)計 2057.4.5 NES選 位機軟件設(shè)計 2067.5 NUGS選線方案驗證實驗 2097.5.1 優(yōu)化模型 2097.5.2 NUS的選線驗證實驗 2097.5.3 NES的選線驗證實驗 2127.6 要點掌握 217思考題 219課程思政 219第8章 遠方抄表與電能計費系統(tǒng) 2218.1 電能表的發(fā)展和現(xiàn)狀 2218.2 抄表計費的幾種方式 2228.3 預付費電能計費方式 2238.3.1 預付費電能表的種類及特點 2238.3.2 采用IC卡電能表的預付費電能計費系統(tǒng) 2248.4 自動抄表技術(shù)———本地自動抄表 2268.4.1 本地自動抄表的兩種數(shù)據(jù)采集方式 2268.4.2 抄表機簡介 2278.4.3 主流抄表機型實例———振中TP900系列抄表機 2278.5 自動抄表技術(shù)———遠程自動抄表 2288.5.1 遠程自動抄表的含義及發(fā)展 2288.5.2 遠程自動抄表系統(tǒng)的組成 2288.5.3 遠程自動抄表系統(tǒng)典型案例 2318.5.4 利用遠程自動抄表技術(shù)實現(xiàn)防竊電 2338.5.5 自動抄表與預付費的比較 2348.6 要點掌握 234思考題 235課程思政 235第9章 主站系統(tǒng) 2369.1 主站系統(tǒng)的設(shè)計原則 2369.2 主站系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 2379.2.1 較小規(guī)模主站系統(tǒng)配置 2379.2.2 較大規(guī)模主站系統(tǒng)配置 2399.3 主站系統(tǒng)的軟件構(gòu)成 2419.3.1 操作系統(tǒng)軟件 2419.3.2 支撐軟件 2439.3.3 應用軟件 2439.4 要點掌握 247思考題 247課程思政 248 0章 配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng) 24910.1 配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的特點 24910.2 配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)組織的基本方式 25010.2.1 配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)測控對象 25010.2.2 區(qū)域站的設(shè)置方法 25010.2.3 體系結(jié)構(gòu) 25110.3 配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的功能 25210.4 智能用電小區(qū) 25710.4.1 智能小區(qū)概念及系統(tǒng)構(gòu)成 25710.4.2 智能用電的發(fā)展目標 25810.4.3 智能小區(qū)應用實例 25910.4.4 智能家居 26010.5 要點掌握 262思考題 262課程思政 263 1章 配電圖資地理信息系統(tǒng) 26411.1 概述 26411.2 GIS的發(fā)展歷程 26411.3 GIS在電力行業(yè)的應用現(xiàn)狀及難點 26611.4 GIS的組成 26711.5 GIS功能的實現(xiàn)方法 26911.6 AM/FM/GIS的離線、在線實際應用 26911.6.1 AM/FM/GIS在配電網(wǎng)中離線方面的應用 27011.6.2 AM/FM/GIS在配電網(wǎng)中在線方面的應用 27111.7 GIS的功能演示案例 27111.8 要點掌握 276思考題 276課程思政 276 2章 負荷控制和管理系統(tǒng) 27812.1 負荷控制和管理的概念及經(jīng)濟效益 27812.2 負荷特性優(yōu)化的主要措施 27912.2.1 經(jīng)濟措施 27912.2.2 行政措施 28012.2.3 宣傳措施 28112.2.4 技術(shù)措施 28112.3 負荷控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能 28312.3.1 負荷控制終端 28312.3.2 負荷控制中心 28512.4 各種負荷控制系統(tǒng)原理及比較 28612.4.1 負荷控制系統(tǒng)的分類 28612.4.2 6種電力負荷控制系統(tǒng) 28712.5 電動汽車及車網(wǎng)互動 29112.5.1 基本概念 29112.5.2 “雙碳”目標下新能源汽車發(fā)展 29212.5.3 “三縱三橫”技術(shù)創(chuàng)新路線 29312.5.4 車網(wǎng)互動 29412.6 要點掌握 295思考題 296課程思政 296 3章 配電自動化的實際案例 29713.1 概述 29713.2 配電自動化的主要功能 29813.3 配電自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 29813.4 配電自動化SCADA系統(tǒng) 30013.4.1 網(wǎng)絡安全方案 30013.4.2 系統(tǒng)硬件配置 30013.4.3 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 30113.4.4 配電SCADA功能 30213.5 配電自動化通信系統(tǒng) 30313.6 饋線自動化解決方案 30513.7 配電地理信息管理功能 30813.8 配電自動化 應用軟件 311 4章 實驗部分 31314.1 電力系統(tǒng)綜合實驗方案一 31314.1.1 實驗系統(tǒng)簡介 31314.1.2 多臺實驗系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的實驗 31414.1.3 設(shè)備清單 32014.2 電力系統(tǒng)綜合實驗方案二（供配電部分） 32214.2.1 實驗系統(tǒng)簡介 32214.2.2 實驗系統(tǒng)外觀 32214.2.3 多臺實驗系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的實驗 32414.2.4 設(shè)備清單 32714.3 應用實例———TQGD-Ⅱ工廠供電及配電自動化實驗培訓系統(tǒng) 32914.3.1 概述 32914.3.2 系統(tǒng)組成 33014.3.3 實驗模式 33214.3.4 實驗項目 33414.3.5 實驗系統(tǒng)中主要設(shè)備的技術(shù)指標 33614.3.6 設(shè)備實物圖 337測試題 339測試題1 339測試題1答案 340測試題2 343測試題2答案 344參考文獻 349