城乡电网建设改造新技术与新设备应用手册 第2卷PDF电子书下载

分目录 1

第一章　配电网的发展及现状 1

第一节　配电网概述 1

一、配电网络的含义与分类 1

二、配电网络的发展概况 2

三、配电网络规划设计的技术原则和主要内容 4

四、配电网络运行的特点和基本要求 6

第二节 我国配电网的发展 7

一、我国配电网发展的基本状况 7

二、我国配电网的主要特点 8

三、我国配电网自动化发展的基本状况 8

四、我国配电网采取的自动化方案 9

第三节 国外配电网的发展 12

一、日本配电网自动化方案 13

二、英美国家配电网自动化方案 15

第四节 我国城市电网的现状及主要问题 20

一、我国城市电网的现状 20

二、当前城市电网存在的主要问题及其所采取的技术措施 27

第五节 我国农村电网现状及主要问题 34

一、现状及主要问题及其所采取的技术措施 34

二、农村电网建设与改造技术原则 35

一、城市电网电压等级 39

第一节　城市电网规划 39

二、城市电网接线形式 39

第二章　城乡电网规划 39

三、变电所最佳容量及变压器台数 54

四、变电所主接线形式 69

五、负荷密集型城市电网模式化接线 85

六、提高城市电网可靠性的措施 88

一、概述 89

二、我国城市电网运行电压现状分析 89

第二节　城市电网无功规划 89

三、城市电网电压调整及其措施 91

第三节　城市电网中性点接地方式 93

一、城市电网中性点接地方式分类及特点 93

二、中性点接地方式的选择 106

三、城市中性点接地方式的发展 110

四、中性点接地方式和内外过电压 113

一、农村电网电压等级 118

二、农村电网的结线方式 118

第四节　农村电网规划 118

三、农村变电所的合理布局和主变压器容量的选择 120

四、农村变电所的主结线 123

五、农村电网的无功规划和电压调整 125

第一节 负荷预测的基本概念 133

一、电力负荷预测的作用和现状 133

第三章　配电网负荷预测 133

二、影响负荷预测作用大小的因素 134

三、负荷预测的特点 135

四、负荷预测的基本原理 135

五、负荷预测分类 137

六、负荷预测基本程序 137

七、负荷预测误差分析 139

第二节 负荷预测经验技术与经典技术 143

一、专家预测法 143

二、类比法 144

三、主观概率预测法 144

四、单耗法 145

五、负荷密度法 145

六、比例系数增长法 146

七、弹性系数法 146

第三节 电力负荷趋势外推预测技术 150

一、水平趋势预测技术 151

二、线性趋势预测技术 155

三、多项式趋势预测技术 158

四、季节型趋势预测技术 162

五、增长趋势预测技术 167

第四节 电力负荷回归模型预测技术 173

一、一元线性回归预测模型 173

二、多元线性回归预测模型 180

三、非线性回归预测模型 185

第五节 电力负荷时间序列预测技术 189

一、时间序列的概念 189

二、时间序列的线性模型 191

三、线性模型的自相关函数和偏相关函数 195

四、模型识别与参数估计 202

五、模型的检验 210

六、非平稳序列模型 213

七、随机模型在电力负荷预测中的应用 217

第六节 电力负荷灰色预测技术 227

一、灰色系统理论介绍 227

二、灰色生成 229

三、灰色建模过程 232

四、负荷灰色预测技术的改进 237

第七节 电力负荷预测技术的新发展 242

一、优选组合预测技术 242

二、专家系统预测技术 249

三、神经网络预测技术 252

四、小波分析预测技术 255

第四章　配电网无功补偿 262

第一节　无功补偿的一般问题 262

一、无功补偿 262

二、无功补偿和提高功率因数的意义 263

三、无功补偿的经济效益 264

第二节 无功功率与功率因数 267

一、正弦电路的无功功率与功率因数 267

二、非正弦电路的无功功率和功率因数 268

三、无功功率的时域分析 270

四、三相电路的功率因数 271

五、三相电路瞬时无功功率理论 271

第三节 无功补偿容量的确定 276

一、确定补偿容量的几种方法 276

二、低压网的无功补偿 281

三、电力网无功补偿的规划 285

第四节　补偿容量和位置的优化 288

一、按网损和年运行费最小确定补偿容量 289

二、按年支出费用最小和等网损微增率确定补偿容量 292

三、考虑负荷分布时补偿容量和补偿位置的优化 294

四、相对分析法确定均匀分布无功负荷的补偿容量 303

五、无功补偿的动态优化 306

第五节 电容器无功补偿 311

一、电容器无功补偿的原理 311

二、电容器无功补偿的安排方式 312

三、电容器无功补偿容量的确定 313

四、电容器的放电回路和自动投切 314

五、电容器和谐波的相互影响 315

第六节 静止无功补偿装置 318

一、静止无功补偿的原理 319

二、晶闸管控制电抗器（TCR） 323

三、晶闸管投切电容器（TSC） 328

四、采用全控型器件的静止无功发生器（SVC） 332

第一节 配电网的谐波问题 342

一、谐波问题及研究现状 342

第五章 配电网谐波抑制与治理 342

二、谐波的危害 343

三、谐波的抑制 343

第二节　谐波的基本概念及其分析方法 345

一、谐波的概念与有关特征量 345

二、畸变波形的频域分析 348

三、畸变波形的时域分析 353

第三节　配电网谐波源 354

一、概述 354

二、交直流换流设备 355

三、脉宽调制的变频装置 359

四、电弧炉 360

五、电力变压器 361

六、低压电器 363

第四节 供电系统中谐波的分布与传递 367

一、供电系统中各元件的谐波参数与模型 367

二、谐波潮流分析概要 368

三、谐波的传递 370

四、不对称系统的谐波潮流计算 371

第五节 电网的谐波标准 375

一、国外谐波标准概述 375

二、国家谐波标准简介 378

第六节 无源电力滤波装置 383

一、滤波装置的结构及接线方式 384

二、滤波装置的参数选择 384

三、单调谐滤波器 386

四、双调谐滤波器 389

五、二阶减幅滤波器 391

第七节　有源电力滤波器 394

一、有源电力滤波器的基本原理 394

二、有源电力滤波器的系统构成和主电路形式 395

三、并联型有源电力滤波器 403

四、串联型有源电力滤波器 418

第一节　线性规划 432

一、线性规划的基本理论 432

第六章　网络优化 432

二、线性规划的求解方法—单纯形法 436

三、对偶线性规化 447

第二节 无约束非线性规划 449

一、非线性规划的基本概念 449

二、一维搜索法 453

三、梯度法 454

四、牛顿法 456

五、共轭梯度法 458

六、变尺度法 463

第三节　有约束非线性规划 467

一、拉格郎日乘数法 467

二、库恩—图克定理 470

三、二次规划 472

四、罚函数法 474

五、乘子法 478

六、逐步线性化方法 481

第四节　动态规划 482

一、概述 482

二、多阶段决策问题与动态规划基本概念 483

三、动态规划的名词术语 486

四、动态规划的基本方程与贝尔曼最优化原理 489

五、多维动态规划 492

六、动态规划的状态降维及其逐次收缩 498

七、连续型动态规划 502

第七章 配电网综合自动化 508

第一节　配电系统自动化的基本概念 508

一、配电管理系统DMS 509

二、配电自动化DA 513

三、需方用电管理DSM 515

四、系统集成的DMS系统 517

第二节 配电管理系统DMS 530

一、DMS的SCADA/LM功能 530

二、DMS的高级应用软件 544

三、配电图资系统AM/FM/GIS 572

第三节　配电自动化DA 582

一、配电自动化的基本概念 582

二、配电自动化的多种通信方式 586

三、变电站自动化 592

四、馈电线自动化 596

五、配电自动化的规划设计 601

第四节 需方用电管理DSM 608

一、DSM与负荷管理 609

二、DSM的实施方案与实现的技术手段 610

三、DSM的多种电价 615

第一节 概述 618

一、变电站电气设备概况 618

第八章　无人值班变电站 618

二、无人值班变电站的基本情况 620

第二节　微机保护理论基础 633

一、概述 633

二、微机保护的硬件组成与设计 635

三、微机保护装置中的数字滤波器 648

四、微机保护的算法 654

五、无人值班变电站中的微机保护 660

第三节 变电站监控系统 663

一、变电站监控系统的基本功能与结构 663

二、变电站运行中所需处理的信息及远方终端 669

三、监控系统交流采样及其算法 677

四、电力系统中的时钟系统 682

五、小电流接地系统单相接地故障的检测 684

第四节　变电站微机控制系统 689

一、有载调压变压器分接头和补偿电容器的综合控制 689

二、电力系统低频减载 696

三、静止无功补偿器极其控制 702

第五节　远动与通信系统 708

一、数字通信技术 708

二、远方终端装置RTU 717

三、电力线载波通信 724

四、数字微波通信 730

五、通信规约 738

第六节　变电站微机监控设备 749

一、概述 749

二、国产远动终端设备 751

三、国外引进的远动终端设备 762

四、国内外综合自动化系统概况 766

五、远动终端的工作电源 770

第七节　无人值班变电站的设计 771

一、无人值班变电站的功能和设计要求 771

二、无人值班变电站的设计思路 773

三、提高保护、监控系统的抗干扰和可靠性措施 783

第九章 配电网设备之一变电站设备 788

第一节 综述 788

一、城市变电所所址选择 788

二、城市变电所的布置 788

第二节　断路器 789

一、油断路器 789

二、真空断路器 800

三、气吹断路器 807

四、操动机构 825

第三节 高压熔断器和各种开关 841

一、高压熔断器 841

二、各种开关 852

三、高压断路器、隔离开关等开关设备的选择 855

第四节　高压互感器 858

一、互感器的用途和要求 858

二、电压互感器 860

三、电磁式电流互感器 866

第五节　重合器 870

一、重合器的一般介绍 870

二、重合器的分类及原理 872

三、重合器的标准名词 877

四、各种重合器 879

第六节　分段器 891

一、概述 892

二、DFW—10（F）型跌落式分段器 895

三、液压型自动分段器 898

四、重合分段器 902

第七节　SF6气体绝缘变电站（GIS） 907

一、SF6气体绝缘变电站 907

二、GIS的现场试验 935

三、GIS的运行与维修 947

第十章 配电网设备之二架空线路 962

第一节　综述 962

第二节　污秽地区绝缘子的选择 965

一、选择污秽地区电力设备外绝缘的基础 965

二、选择污秽地区绝缘子的方法 967

三、绝缘子选型和绝缘子的有效爬电比距 970

第三节　合成绝缘子 977

一、合成绝缘子的发展概况 977

二、合成绝缘子的结构与材料 978

三、合成绝缘子的主要技术参数 983

四、合成绝缘子的试验 984

五、合成绝缘子的耐污闪特性 986

六、合成绝缘子耐污闪的原理 987

第四节　架空线路的机械计算 988

一、气象条件 988

七、合成绝缘子的优点及存在的问题 988

二、机械比载计算 990

三、架空线的振动 994

四、档距中架空线的长度和弧垂 998

五、架空线的应力 999

六、状态方程 1000

七、临界档距 1001

八、小高差档距中架空线的计算 1005

九、大高差档距中架空线的计算 1008

十、架空线路的机械计算程序 1011

第一节 交联聚乙烯电力电缆概述 1013

一、电力电缆的分类和特点 1013

第十一章　配电网设备之三交联聚乙稀电力电缆 1013

二、交联聚乙烯电力电缆的特性和结构 1014

三、交联聚乙烯电力电缆及附件的发展 1017

第二节　交联聚乙烯电力电缆的选用 1020

一、交联聚乙烯电力电缆 1020

二、交联聚乙烯电力电缆线芯截面选择和载流量的计算 1021

三、交联聚乙烯电力电缆金属屏蔽层截面选择 1027

四、交联聚乙烯电力电缆中间接头的选型 1028

第三节 交联聚乙烯电力电缆敷设与附件安装 1030

一、交联聚乙烯电力电缆线路的敷设方式与条件 1030

二、110kV交联聚乙烯电力电缆的施工工艺 1033

三、交联聚乙烯电力电缆中间接头的安装 1034

四、交联聚乙烯电力电缆终端头的安装 1038

第四节 交联聚乙烯电力电缆线路的行波保护 1041

一、交联聚乙烯电力电缆绝缘冲击电压水平的选择 1041

二、电缆线路的冲击特性长度和绝缘配合 1043

三、电缆——GIS系统避雷器保护范围的计算 1045

四、交联聚乙烯电力电缆线路上的限流电抗器过电压及保护 1048

第五节 高压单芯交联聚乙烯电力电缆护层过电压及保护 1049

一、冲击电压作用下的护层过电压 1050

二、金属护套工频感应电压的计算 1057

三、电缆护层保护的接线方式 1067

四、电缆护层保护器 1069

第六节 交联聚乙烯电力电缆线路的防火措施 1070

一、国内外电缆火灾事故分析 1070

二、电缆防火阻燃措施现状及存在问题 1072

三、防止电缆着火延燃的措施 1073

四、电缆防火材料的选择和应用 1076

第七节 电力系统中的控制电缆和导引电缆 1078

一、1kV及以下全塑电缆的正确使用 1078

二、电力电缆对同沟敷设导引电缆的影响及防护措施 1081

三、控制电缆的使用条件、芯线数和截面选择 1084

四、控制电缆的事故分析及保护措施 1086

第十二章　配电网电力电子应用 1092

第一节 电力半导体器件的发展及其在电力系统中的应用 1092

第二节 电力电子的AC/DC变换技术 1094

一、AC/DC变流器的分类 1094

二、单相半波整流电路 1095

三、单相全波可控整流电路 1102

四、三相AC/DC变流器 1109

五、高频整流问题 1121

六、相控整流电路的主要性能指标 1122

七、电力公害及其改善措施 1124

第三节　AC/AC变换技术 1131

一、逆阻型晶闸管的关断问题 1131

二、AC/AC变换的工作原理 1133

三、AC/AC变换器典型电路 1137

第四节　DC/AC变换技术—无源逆变 1142

一、概述及逆变器分类 1142

二、基本的逆变电路 1145

三、谐振（负载）式逆变电路 1148

四、三相逆变电路 1159

五、时间分割逆变电路 1164

六、逆变器输出参数及谐波的控制 1166

第五节　DC/DC变换技术 1176

一、基本斩波器的工作原理 1176

二、BUCK电路 1180

三、BOOST电路 1182

四、BUCK—BOOST电路 1184

五、CUK电路 1186

六、晶闸管斩波电路 1189

七、有关输入滤波问题 1191

第六节 交流电力调节电路 1194

一、交流开关的分类和构成 1194

八、斩滤器的电路结构 1194

二、交流开关控制方式和功能 1196

三、导通相位角控制 1196

四、交流斩波控制 1200

五、交流电路的开关控制 1201

六、电流遮断控制 1204

七、交流电力调节电路应用 1204

第七节　有源滤波（Active Filter） 1207

一、有源滤波的基本原理 1207

二、有源滤波电路 1208

第八节 GTO的无功补偿（ASVG） 1216

一、建模与控制 1216

二、主电路结构 1218

三、不对称控制 1222

第九节 高功率因数220V/10A电力系统直流操作开关电源 1223

一、功率因数校正器 1224

二、DC/DC变换器 1225

三、微机监控接口 1227

第十节 电力电子装置及系统的可靠性 1228

一、概述 1228

四、结论 1228

二、提高变流装置及系统可靠性的几个问题 1233

第一节　配电系统可靠性 1245

一、概念 1245

第十三章　配电系统可靠性 1245

二、研究配电系统可靠性的重要性和必要性 1247

三、配电系统可靠性统计指标的定义与计算方法 1248

四、影响配电系统可靠性指标的因素 1254

第二节 国外配电系统可靠性评价 1255

一、英国配电系统可靠性管理 1255

二、日本配电系统可靠性管理 1260

第三节 以元件组合关系为基础的配电系统可靠性预测方法 1264

一、概述 1264

二、配电系统可靠性预测评估指标 1265

三、简单放射状网络的评价 1268

四、复杂网络的评价 1274

五、以元件组合关系为基础的其它评价方法概要 1283

第四节 以“裕度”概念为基础的配电系统可靠性预测方法 1283

一、概述 1283

二、配电系统的结构状况分析 1284

三、系统运行率和裕度指标 1285

四、系统可靠度预测法 1288

五、电力用户个别可靠度的微观极限值管理、评价及预测方法 1298

第五节 提高配电系统可靠性的措施及其实施效率 1303

一、国内外配电系统可靠性发展的现状 1303

二、提高配电系统可靠性的措施 1305

三、可靠性措施实施效果的计算 1313

第六节 可靠性经济学在配电系统中的应用 1318

一、概述 1318

二、配电系统中常用的可靠性经济评价方法 1319

三、几个常用的经济分析概念及货币时值的计算 1320

四、配电系统缺电和停电损失的计算 1323

五、配电系统可靠性的经济评价 1327

第十四章　配电网继电保护 1328

第一节　继电保护与系统安全稳定 1328

一、电力系统稳定性概念 1331

二、继电保护系统的可靠性 1341

三、继电保护系统的选择性 1376

四、继电保护系统的灵敏性 1386

五、重合闸问题 1388

六、继电保护系统的振荡闭锁 1399

七、按频率降低自动减负荷 1406

第二节　距离元件的运行性能分析 1408

一、距离元件的构成 1408

二、求阻抗的分析方法 1417

三、分析距离元件运行性能的电压相量图法 1436

四、相间方向距离继电器的运行性能 1462

五、相间距离元件在振荡时的运行性能 1472

六、接地方向距离继电器的运行性能 1476

七、保护相间短路的多相补偿距离继电器的运行性能 1494

八、保护相间短路的工频变化量距离继电器的动作性能 1504

第三节　继电保护用互感器 1506

一、电流互感器 1506

二、电压互感器 1521

第一节　概述 1531

一、配电网的过电压问题 1531

第十五章 配电网过电压保护 1531

二、研究过电压的方法 1532

第二节　金属氧化物避雷器 1535

一、金属氧化物非线性电阻片 1535

二、氧化锌避雷器的基本工作原理及特点 1539

三、氧化锌避雷器的主要特性参数 1542

四、提高氧化锌避雷器保护性能的措施 1545

五、配电网氧化锌避雷器的选择 1547

六、氧化锌避雷器运行稳定性的检测 1552

第三节 消弧线圈 1557

一、消弧线圈的功能 1557

二、补偿电网中性点位移电压 1561

三、消弧线圈的调谐 1564

四、消弧线圈的自动调谐 1567

五、消弧线圈容量和安装地点的选择 1569

六、提高消弧线圈动作成功率的措施 1572

第四节　接地装置 1573

一、接地 1573

二、接地体的接地电阻 1574

三、接地电阻的计算 1578

四、降低接地电阻的措施 1582

五、降阻剂 1583

第五节　配电网防雷 1586

一、架空配电线防雷 1586

二、电力电缆护层过电压及防护 1590

三、配电变压器防雷 1592

四、低压架空接户线防雷 1595

第六节 配电网操作过电压 1595

一、间歇电弧接地过电压 1596

二、投切并联电容器组过电压 1603

三、开断空载线路过电压 1615

四、开断高压电动机过电压 1617

五、开断电弧炉变压器过电压 1624

六、带接地故障开断消弧线圈过电压 1627

第七节 配电网谐振过电压 1629

一、概述 1629

二、不对称短路引起的工频电压升高 1631

三、传递过电压 1633

四、断线引起的谐振过电压 1636

五、电磁式电压互感器铁芯饱和引起的过电压 1641

六、配电变压器绕组点接地过电压 1651

七、定相过电压 1651

第八节 中性点经电阻接地的运行方式 1653

一、采用中性点经电阻接地的原因 1653

二、中性点接地电阻值的选择 1654

三、中性点接地电阻的接入 1657

四、中性点经低电阻接地电网电气设备绝缘水平 1658

第一节　故障分析的基本知识 1660

一、电力系统各主要元件的等值电路 1660

第十六章 配电网故障定位 1660

二、标么制 1662

三、网络变换及化简 1665

四、无限大功率电源供电系统的三相短路 1672

第二节　简单不对称故障的分析计算 1680

一、概述 1680

二、横向不对称故障的分析计算 1681

三、系统参数变更时不对称短路处各电气量的变化特点 1691

四、经过渡阻抗短路时横向不对称故障的分析计算 1699

五、纵向不对称故障的分析计算 1704

六、在ABC系统中计算不对称故障 1713

一、概述 1718

二、双口网络的口参数方程 1718

第三节　复故障计算 1718

三、应用双口网络理论计算双重复故障 1723

四、N重复故障计算 1733

五、小电流接地系统中两点异相接地故障计算 1739

第四节 电力电缆故障分析 1743

一、对电力电缆各部件的要求 1743

二、电力电缆故障的试验分析 1744

三、电缆故障点探测 1752

第五节 电力变压器故障分析 1758

一、对变压器绝缘的要求 1758

二、电力变压器故障分析概论 1759

三、用油中溶解气体、气相色谱分析判断变压器内部故障 1761

四、变压器故障在线监测技术 1768

第十七章 电力市场 1772

第一节 我国建立电力市场的必要性和迫切性 1772

第二节 英国模式电力市场 1773

第三节 欧盟电力市场一览 1776

第四节 中国电力市场模拟 1779

第五节　实时定价 1780

一、基本概念 1780

二、电价演变四阶段 1783

三、边际成本电价原理 1784

四、实时电价的构成 1785

附录1 电力法及配套电力法规 1788

中华人民共和国电力法 1788

农村电网建设与改造管理办法 1796

《电力设施保护条例实施细则》 1799

电力工业部关于加强电气化铁路谐波治理工作的通知 1803

电力工业部关于印发《电力部一般登记类机电产品进口管理办法》和《电力部一般登记类机电产品招标采购实施细则》的通知 1806

电力工业部关于颁发《电力系统继电保护技术监督规定》（试行）的通知 1811

电力工业部《关于优化电力资源配置公平调度上网电力电量若干意见》的通知 1817

电力工业部印发《关于加强电网规划计划管理的若干意见》的通知 1818

电力工业部关于颁发《电力工程设计招标投标管理规定》的通知 1823

电力工业部关于颁发《电网电能质量技术监督管理规定》的通知 1828

关于印发《农村电网建设与改造工程验收办法》的通知 1832

农村电网建设与改造工程验收办法 1833

国务院办公厅转发国家经贸委关于深化电力工业体制改革有关问题意见的通知 1835

国务院批转国家经贸委关于加快农村电力体制改革加强农村电力管理意见的通知 1837

国家电力公司印发《关于加快城市电力网建设改造的若干意见》的通知（国电安运〔1998〕418号） 1841

国家电力公司印发《关于加强城市电网建设改造工程管理的规定》的通知（国电安运〔1998〕665号） 1844

国家电力公司关于建立城乡电网建设与建造工程统计披表制度的通知（国电计〔1998〕506号） 1847

国家电力公司关于颁发《城镇一户一表改造的若干规定》的通知（国安电运〔1998〕844） 1848

国家电力公司办公厅关于加强质量管理确保电力工程质量的紧急通知（国电建〔1999〕24号） 1854

国家电力公司关于贯彻国务院全国基础设施建设工程质量工作会议精神，进一步加强电力建设工程质量管理的通知（国电办〔1999〕59号） 1856

国务院办公厅关于加强基础设施工程质量管理的通知（国办发〔1999〕16号） 1861

国家电力公司办公厅转发《国务院办公厅关于加强基础设施工程质量管理》的通知（办安运〔1999〕19号） 1865

附录2　城乡电网建设改造中的部分技术准则 1866

城市电力网规划设计导则 1866

城市中低压配电网改造技术导则 1902

电力工程电缆设计规范 1907

继电保护和安全自动装置技术规程 1983

无人值班变电所自动化系统设计技术规定（送审稿） 2017

配电系统自动化规划设计导则（试行）（报审稿） 2067

附录3 城乡电网建设改造中所需产品生产企业名录 2089

北京市 2089

上海市 2100

天津市 2108

重庆市 2113

河北省 2116

山西省 2126

内蒙古自治区 2131

辽宁省 2132

吉林省 2147

黑龙江 2150

江苏省 2156

浙江省 2177

安徽省 2194

福建省 2197

江西省 2204

山东省 2208

河南省 2222

湖北省 2231

湖南省 2240

广东省 2246

广西壮族自治区 2262

海南省 2266

四川省 2266

贵州省 2273

云南省 2275

陕西省 2278

甘肃省 2287

青海省 2290

宁夏回族自治区 2290

新疆维吾尔自治区 2292