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第1章 概述 1

1.1配电网自动化概念 1

1.2配电网自动化系统的构成及功能 2

1.2.1配电网自动化系统的构成 2

1.2.2配电网自动化系统的功能 3

1.3实现配电网自动化的意义 4

1.4国内外配电网自动化现状及发展 5

1.4.1国外配电网自动化发展 5

1.4.2国内配电网自动化发展 6

1.4.3配电网自动化发展趋势 7

1.5配电网自动化系统建设的难点、存在的问题及解决办法 8

1.5.1配电网自动化系统建设的难点 8

1.5.2配电网自动化系统建设存在的问题 9

1.5.3解决办法 10

第2章 配电网及一次设备 12

2.1配电网接线 12

2.1.1放射式接线 12

2.1.2网格式接线 13

2.1.3环式接线 13

2.2配电网一次设备 16

2.2.1配电变压器 16

2.2.2断路器 17

2.2.3负荷开关 19

2.2.4隔离开关 19

2.2.5熔断器 20

2.3开闭所 20

2.4环网柜和电缆分支箱 22

2.4.1环网柜 22

2.4.2电缆分支箱 24

2.5配电站和箱式变压器 25

2.5.1配电站 25

2.5.2箱式变压器 27

2.6配电网的接地方式 27

第3章 配电网自动化数据通信 30

3.1数据通信系统的基本组成 30

3.2通信系统的性能指标 32

3.2.1有效性指标 32

3.2.2可靠性指标 33

3.3数据传输方式和工作方式 33

3.3.1数据传输方式 33

3.3.2通信线路的工作方式 35

3.4数据通信的差错检测 35

3.4.1差错控制方式 35

3.4.2常用检错码 36

3.5配电网自动化通信方式 40

3.5.1 RS-232 40

3.5.2 RS-485 42

3.5.3 CAN总线 44

3.5.4电力线载波通信 45

3.5.5光纤通信 47

3.5.6 ZigBee无线传感器网络 53

3.5.7 GPRS通信 56

3.5.8多种通信方式综合应用 57

3.6配电网自动化常用的通信规约 59

3.6.1电力负荷管理系统数据传输规约 59

3.6.2 IEC 60870-5-104规约 69

第4章 配电网馈线监控终端 80

4.1馈线监控终端简介 80

4.1.1馈线监控终端的功能及性能要求 80

4.1.2馈线监控终端的构成 81

4.1.3馈线终端单元的硬件 81

4.1.4馈线终端单元的软件 84

4.1.5环网柜和开闭所的馈线终端单元 86

4.2馈线监控终端数据采集原理 87

4.2.1概述 87

4.2.2模拟量采集的基本原理 89

4.2.3交流采样算法 92

4.2.4数字滤波原理 95

4.2.5开关量输入／输出 103

4.3馈线监控终端实例 106

4.3.1 FD-F2010型馈线监控终端的构成 106

4.3.2 F2010B型馈线终端单元的硬件 106

4.3.3 F2010B型馈线终端单元的软件 108

4.4馈线故障指示器 110

4.4.1概述 110

4.4.2短路故障指示器 111

4.4.3故障指示器的应用和发展 114

第5章 电力用户用电信息采集终端 116

5.1智能电能表 116

5.1.1智能电能表的功能 116

5.1.2安全认证 118

5.2专变及公变采集终端 119

5.2.1专变及公变采集终端简述 119

5.2.2专变及公变采集终端的功能 119

5.2.3专变及公变采集终端的通信协议 121

5.3集中抄表采集终端 121

5.3.1集中抄表终端简述 121

5.3.2集中抄表终端的功能 123

5.3.3集中抄表终端的通信协议 123

5.4专变采集终端设计 124

5.4.1概述 124

5.4.2终端硬件设计 124

5.4.3终端软件设计 126

第6章 配电网馈线自动化 132

6.1馈线自动化模式 132

6.2基于重合器的馈线自动化 133

6.2.1重合器的功能 133

6.2.2分段器的分类和功能 133

6.2.3重合器与电压-时间型分段器配合 134

6.2.4重合器与过电流脉冲计数型分段器配合 138

6.2.5基于重合器的馈线自动化系统的不足 139

6.3基于馈线监控终端的馈线自动化 139

6.3.1系统概述 139

6.3.2馈线故障区段定位算法简介 141

6.3.3基于网基结构矩阵的定位算法 142

6.3.4基于网形结构矩阵的定位算法 146

6.4馈线自动化系统设计 149

6.4.1系统结构 149

6.4.2硬件设计 150

6.4.3软件设计 151

第7章 电力用户用电信息采集系统 156

7.1系统方案 156

7.1.1对象分类及采集要求 156

7.1.2预付费方式 160

7.1.3系统总体架构 161

7.1.4主站设备配置 162

7.1.5主站部署模式 164

7.2通信信道 169

7.3公变监测系统 169

7.3.1系统结构 170

7.3.2系统功能 170

7.3.3通信组网 171

7.4集中抄表系统 172

7.4.1技术展望 172

7.4.2系统结构 173

7.4.3采集设备通信组网 174

第8章 配电网自动化主站系统 176

8.1主站系统概述 176

8.1.1设计原则 176

8.1.2系统架构 176

8.2主站系统的硬件 177

8.2.1配置原则 177

8.2.2功能部署 178

8.3主站系统的软件 179

8.3.1配置原则 179

8.3.2功能部署 179

8.4信息交互 182

8.5配电网地理信息系统 184

8.5.1系统概述 184

8.5.2构建原理 184

8.5.3功能部署 185

8.5.4应用实例 188

8.6主站系统的集成方案 191

8.6.1 SCADA/DA和GIS一体化方案 191

8.6.2 SCADA/DA与GIS的集成方案 192

8.6.3两种方案的比较 193

8.7主站系统工程实例 193

8.7.1工程实例一 193

8.7.2工程实例二 196

第9章 配电网高级应用软件 199

9.1配电网高级应用软件简介 199

9.2配电网拓扑分析 201

9.2.1概述 201

9.2.2配电网拓扑结构 201

9.2.3配电网拓扑描述 202

9.2.4配电网拓扑分析算法 205

9.3配电网线损计算 207

9.3.1线损的基本概念 207

9.3.2配电网理论线损计算方法 208

9.3.3配电网线损三相潮流计算 209

附录 221

附录A配电网自动化实现方式 221

附录B线损计算原始数据 222

参考文献 224