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1.1 引言 1

第1章 概述 1

1.2 国内配电系统及其自动化的现状 4

1.3 国外配电系统及其自动化的发展 6

第2章 配电网络与一次设备 9

2.1 配电网络 9

2.1.1 配电网负荷分析 9

2.1.2 网络接线 10

2.2 变配电站 13

2.2.1 变配电站布置 13

2.2.2 变配电站的主接线 14

2.3 架空线与电缆线路 16

2.2.3 供电安全“N-1”准则 16

2.3.1 架空线路 17

2.3.2 电缆线路 17

2.4 中性点接地方式 19

2.5 配电网一次设备 20

2.5.1 分段器 20

2.5.2 重合分段器(自动配电开关) 21

2.5.3 重合器 22

2.5.4 负荷开关 25

2.5.5 高压熔断器 26

3.1.1 配电系统自动化与配网自动化 28

第3章 配网自动化及其实现方式 28

3.1 配网自动化的概念 28

3.1.2 配网自动化与其他自动化系统的关系 31

3.2 配网自动化的实施 31

3.3 变电站自动化 32

3.3.1 国内变电站自动化技术 32

3.3.2 国外变电站自动化技术 35

3.3.3 变电站与调度自动化系统的数据传输 36

3.3.4 变电站内部的数据通信 36

3.3.5 变电站运行数据上网(Intemet)的探讨 38

3.4 馈线自动化 39

3.3.6 变电站自动化中新技术的引入 39

3.4.1 馈线自动化的实现方式 40

3.4.2 当地控制方式的馈线自动化 41

3.4.3 远方控制方式的馈线自动化 43

3.4.4 基于光纤数字保护的馈线自动化实现方式 45

3.5 基于馈线差动技术的馈线自动化方式 45

3.5.1 基于馈线差动技术的馈线自动化系统 46

3.5.2 馈线差动技术在城区配网中的应用 48

3.5.3 馈线差动技术应用中存在的问题 48

3.6 配电需求侧管理 49

4.1.3 现场设备级通信 50

4.1.2 主站级通信 50

4.1.1 用户级通信 50

4.1 配电自动化通信系统的层次 50

第4章 配电自动化通信系统 50

4.2 配电自动化对通信系统的要求 52

4.3 配电自动化主站级通信方式 52

4.3.1 无线通信 53

4.3.2 有线通信 54

4.3.3 小结 54

4.4 配电自动化现场设备级通信方式 54

4.4.1 现场总线 54

4.5 配电载波通信技术 57

4.4.2 以太网通信技术 57

4.6 配电网光纤通信系统 58

4.6.1 光纤链路的选择 59

4.6.2 配电网中光纤通信的应用 62

4.6.3 配电环网的光纤通信 64

4.6.4 光纤通信的可靠性 66

4.7 配电自动化系统通信方案 67

第5章 配电网自动化系统远方终端技术 68

5.1 概述 68

5.2 FTU 的功能及性能要求 69

5.3 FTU 的技术核心 71

5.4.2 远方终端控制器的买现 72

5.4.1 FTU 的组成 72

5.4 FTU 的实现 72

5.4.3 充电器的实现 77

5.5 FTU 软件功能 78

5.5.1 单元测控功能 78

5.5.2 故障检测功能 79

5.5.3 数据统计功能 81

5.5.4 故障电压判别功能 81

5.5.5 保护功能 82

5.5.6 备用电源自动投入功能 82

5.5.7 报文转发功能 82

5.7.1 FTU 的安装 83

5.7 FTU 的安装及维护 83

5.6 环网柜 FTU 和开闭所 FTU 83

5.7.2 馈线远方终端的维护 84

5.8 配电变压器远方终端(TTU) 85

5.8.1 配变仪的基本功能 85

5.8.2 配变仪的构成 85

5.8.3 配变仪的软件功能 85

第6章 配电 SCADA 系统 88

6.1 配电 SCADA 的特点 88

6.2 配网 SCADA 的基本组织模式 89

6.2.1 配网 SCADA 的基本监控对象 89

6.2.2 配网 SCADA 系统的分层组织方式 89

6.2.4 配网 SCADA 子站的设置 91

6.2.3 配网 SCADA 主站的设置 91

6.3 配网 SCADA 的硬件系统 94

6.3.1 计算机后台系统 94

6.3.2 前置通信系统 96

6.4 配网 SCADA 的软件系统 100

6.4.1 SCADA 系统的软件层次模型 100

6.4.2 SCADA 系统的软件逻辑构成 101

6.4.3 SCADA 系统的 Client/Server 网络模型 102

6.4.4 Client/Server 结构的双服务器热备用系统 104

6.4.5 SCADA 系统软件结构 105

6.4.6 SCADA 数据库系统 107

6.4.7 网络服务系统 108

6.4.8 SCADA 系统核心软件模块 109

6.4.9 SCADA 图形软件 111

6.4.10 SCADA 报表软件 112

6.4.11 SCADA 前置机软件 112

6.5 配网 SCADA 系统通信规约 113

6.5.1 配网 SCADA 系统数据传输的特点 113

6.5.2 DNP 3.0规约 119

6.6 配网 SCADA 与 AM/FM/GIS 系统的集成 124

6.6.1 两种集成方式 124

6.6.2 SCADA 和 AM/FM/GIS 之间的数据交换 125

7.1.1 现有 MIS 系统建设中的问题 128

第7章 配电管理自动化系统 128

7.1 配电企业现状与特点 128

7.1.2 配电管理自动化系统概念 129

7.2 配电地理信息系统 130

7.2.1 地理信息系统 130

7.2.2 地理信息系统与电力系统的关系 130

7.2.3 AM/FM/GIS 系统功能 132

7.3 配电生产管理系统 132

7.3.1 显示管理 132

7.3.2 设备管理 133

7.3.3 查询统计 134

7.3.5 系统设置 135

7.3.4 辅助作图 135

7.4 配电运行管理 136

7.4.1 配电网运行 136

7.4.2 运行计划和优化 140

7.4.3 维修管理 141

7.4.4 用户接口管理及控制 141

7.5 配电生产管理 142

7.5.1 工作票管理 142

7.5.2 操作票管理 142

7.5.3 停电管理 143

7.6 配电网应用分析功能 143

7.6.2 网络接线分析与动态着色 144

7.6.1 网络建模 144

7.6.3 状态估计 145

7.6.4 配电网潮流计算 145

7.6.5 配电网重构 145

7.6.6 负荷预测 146

7.7 客户关系管理系统 146

7.7.1 客户信息系统 146

7.7.2 停电呼叫系统 147

7.8 系统的数据管理 147

7.8.1 数据分类 147

7.8.2 采集数据的来源和方法 148

8.1.1 系统建设目标 149

8.1.2 系统设计原则 149

8.1 系统建设目标与设计原则 149

第8章 配电管理自动化系统的设计和实现 149

8.2 配电管理自动化系统的体系结构 150

8.2.1 传统的配电管理自动化系统结构 150

8.2.2 配电管理自动化系统的组件化构架 150

8.2.3 配电管理自动化系统组件化结构的特点 151

8.3 GIS 平台的选型 152

8.3.1 操作系统 152

8.3.2 体系结构 153

8.3.3 图形和属性数据存储模式 154

8.3.4 其他 154

8.4.2 网络 GIS 设计 155

8.4 配网 GIS 设计 155

8.4.1 组件式 GIS 设计 155

8.5 设备管理设计 157

8.5.1 基于组件的符号库设计 157

8.5.2 基于规则引擎的设备管理 158

8.6 配电网络拓扑分析 158

8.7 配电应用分析程序的组件构架 159

8.8 报表组件设计 161

8.9 数据库设计 162

第9章 配电自动化工程实例 164

9.1 扬州市区配电网自动化工程 164

9.2 扬州工程的通信系统 168

9.9 天津工程馈线自动化功能 170

9.3 扬州工程配网 SCADA 系统 170

9.4 扬州工程的馈线自动化功能 172

9.5 扬州工程的高级应用软件 175

9.6 天津华苑产业区配电网自动化工程 175

9.7 天津工程的通信系统 177

9.8 天津工程配电 SCADA 系统 179

9.10 天津工程远方抄表系统 182

附录1 关于加快城市电力网建设改造的若干意见 183

附录2 城市中低压配电网改造技术导则 186

附录3 配电系统自动化规划设计导则 191

参考文献 207