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第1章 电力系统自动化基础 1

1.1电力系统自动化概述 2

1.1.1电力系统运行的特点 2

1.1.2电力系统运行状态及其控制 3

1.2电力系统自动化的基本内容 5

1.2.1电网调度自动化 5

1.2.2发电厂自动化 6

1.2.3变电站综合自动化 7

1.2.4配电自动化 10

1.3电力系统自动化发展趋势 14

1.3.1电力系统自动化总的发展趋势 14

1.3.2具有变革性重要影响的3项新技术 15

1.3.3电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 16

1.3.4当前电力系统自动化依赖1T技术向前发展的重要热点技术 17

1.3.5配电自动化发展方向 18

1.3.6电力系统电子商务的应用领域 19

1.3.7电力系统在推进电子商务时应当注意以下几个问题 20

1.4教学计划参考 21

1.5思考题与习题 22

1.6电气知识拓展——组合达林顿对管 23

第2章 数据采集及通信原理 24

2.1电力系统运行控制数据信息 25

2.2电力系统自动化数据采集系统 26

2.2.1数字量采集子系统的结构 26

2.2.2数字量输出子系统的结构 29

2.2.3模拟量采集子系统 30

2.2.4模拟量输出子系统 37

2.3电力系统数据通信 38

2.3.1通信基本原理 39

2.3.2通信信道的基本类型 42

2.4差错控制 47

2.5电力通信网 50

2.6教学计划参考 52

2.7思考题与习题 54

2.8电气知识拓展 55

第3章 供配电自动化 56

3.1供配电自动化基础 57

3.1.1供配电自动化的构成 57

3.1.2供配电自动化的功能 57

3.2电网调度控制中心调度自动化系统 58

3.2.1电网监控与调度自动化系统的基本结构 58

3.2.2调度自动化系统的硬件结构和软件系统 60

3.2.3调度自动化系统的人机界面 61

3.2.4地区调度自动化工程技术方案 62

3.3变电站综合自动化 65

3.3.1变电站综合自动化的基本概念和功能 65

3.3.2变电站综合自动化系统的结构 71

3.4供配电系统自动化 73

3.4.1配电自动化的功能分析 74

3.4.2配电管理系统 76

3.4.3配电自动化 79

3.4.4需方用电管理 80

3.5电力负荷控制技术 81

3.5.1电力负荷控制中心的配置 82

3.5.2电力负荷控制系统的基本功能 83

3.6教学计划参考 85

3.7思考题与习题 86

3.8电气知识拓展万用表的使用方法 87

第4章 发电机的自动并列 88

4.1概述 88

4.1.1并列准同期操作的发展历史 88

4.1.2并列操作的意义 89

4.1.3准同期并列 90

4.1.4自同期并列 93

4.1.5准同期并列和自同期并列的区别 94

4.2准同期并列的基本原理 94

4.2.1压差 94

4.2.2自动准同期装置 96

4.2.3准同期并列合闸信号的控制 97

4.3整步电压 99

4.3.1线性整步电压 99

4.3.2利用线性整步电压检查同期条件 100

4.4频差和压差控制 103

4.4.1频差控制 103

4.4.2压差控制 105

4.5自动准同期装置举例 105

4.5.1概述 105

4.5.2硬件电路 105

4.6教学计划参考 108

4.7思考题与习题 109

4.8电气知识拓展——示波器的使用 109

第5章 同步发电机励磁自动控制系统 111

5.1同步发电机励磁系统的发展历史 111

5.1.1励磁调速系统的由来 111

5.1.2励磁调节器的发展 112

5.2同步发电机的励磁系统 112

5.2.1同步发电机励磁原理分析 113

5.2.2同步发电机励磁方式 114

5.3励磁调节对电力系统稳定的影响 118

5.3.1励磁调节对静态（微动态）稳定的影响 118

5.3.2励磁调节对暂态稳定的影响 120

5.3.3励磁控制对发电机静态稳定性影响 121

5.4励磁控制理论 124

5.4.1基于古典控制理论的单变量控制方法 124

5.4.2基于现代控制理论的线性多变量控制方法 128

5.5教学计划参考 130

5.6思考题与习题 131

5.7电气知识拓展仿真器 131

第6章 电力系统有功功率与频率 133

6.1电力系统有功功率的平衡 133

6.1.1频率及有功功率调节的意义 134

6.1.2电力系统频率及有功功率的分层控制 134

6.2电力系统的频率特性 135

6.2.1电力系统负荷的频率特性 136

6.2.2发电机组的频率特性 137

6.2.3电力系统的频率特性及其控制 141

6.2.4联合电力系统的频率控制 142

6.3电力系统的自动调频方法 143

6.3.1主导发电机法 144

6.3.2积差调节法（同步时间法） 145

6.3.3联合自动调频 147

6.3.4联合电力系统的调频 148

6.4电力系统频率调节系统的动态特性 150

6.4.1调节系统的传递函数 150

6.4.2频率调节系统的动态特性 156

6.5电力系统有功功率经济分配控制 160

6.5.1发电设备的经济特性 160

6.5.2等微增率准则 161

6.5.3考虑网络损耗的负荷经济分配 163

6.6教学计划参考 166

6.7思考题与习题 167

6.8电气知识拓展——电烙铁 169

第7章 电力系统无功功率和电压 170

7.1电力系统总无功功率的平衡 170

7.1.1无功功率负荷和无功功率损耗 171

7.1.2电网中的无功电源 172

7.1.3无功功率平衡 175

7.2电力系统的电压调整 176

7.2.1调整电压的必要性 176

7.2.2电压波动和电压管理 177

7.2.3电力系统最优潮流 180

7.3电压调整的措施 180

7.3.1通过改变发电机端电压调压 181

7.3.2通过改变变压器变比调压 182

7.3.3通过补偿设备调压和组合调压 185

7.3.4线路串联补偿电容改善电压质量 186

7.4教学计划参考 188

7.5思考题与习题 189

7.6电气知识拓展——故障排除的经典方法 190

第8章 分布式发电技术 191

8.1概述 191

8.1.1分布式发电及其发电装置 191

8.1.2发展分布式发电系统的重要意义 192

8.1.3目前国内外分布式发电的研究现状 192

8.1.4影响我国分布式发电的关键技术 194

8.2分布式发电系统的建模 195

8.2.1光伏发电系统数学模型的建立 195

8.2.2风力发电数学模型的建立 197

8.2.3微型燃气轮机数学模型的建立 199

8.2.4燃料电池数学模型的建立 199

8.3分布式发电系统并网接口模型 201

8.3.1分布式发电并网方式 201

8.3.2风力发电机接口模型 202

8.4分布式发电系统的稳定性 205

8.4.1分布式发电系统的暂态稳定性分析和描述 205

8.4.2分布式电力系统暂态稳定性干扰的分类 206

8.4.3暂态稳定性的评估 206

8.5分布式发电系统的孤岛检测 208

8.5.1孤岛的定义 208

8.5.2孤岛的标准 209

8.5.3孤岛的研究现状 209

8.5.4产生孤岛的现象和危害 210

8.5.5孤岛的检测方法 210

8.6教学计划参考 217

8.7思考题与习题 219

8.8电气知识拓展排除故障的心得分享（一） 220

第9章 智能电网概述 221

9.1国内外智能电网的发展现状 221

9.1.1智能电网在我国的发展 222

9.1.2智能电网在其他国家的发展 222

9.1.3智能电网的关键技术 224

9.2坚强智能电网发展战略与规划 226

9.2.1建设坚强智能电网的意义 226

9.2.2建设坚强智能电网的战略目标 227

9.2.3坚强智能电网的架构 228

9.2.4电网智能化规划 229

9.3智能发电 230

9.3.1新能源发电 230

9.3.2新能源储能技术 231

9.3.3国内智能发电的开展情况 232

9.4智能输、变电 233

9.4.1智能输电涉及领域 234

9.4.2智能变电涉及领域 237

9.4.3智能变电站的控制 240

9.5智能配电 241

9.6智能用电 243

9.6.1用电信息采集系统 243

9.6.2智能用电的管理方式 245

9.6.3智能有序用电 246

9.6.4智能电动汽车充电 247

9.6.5智能家居及智能小区 248

9.7智能调度 250

9.8教学计划参考 254

9.9思考题与习题 256

9.10电气知识拓展——排除故障的心得分享（二） 257

参考文献 258