配电网分析及应用PDF电子书下载

第1章 配电网简介 1

1.1 概述 1

1.2 配电网的中性点接地方式 1

1.2.1 中性点不接地 1

1.2.2 中性点经消弧线圈接地 2

1.2.3 中性点经电阻接地 2

1.3 典型的配电设备 3

1.3.1 配电馈线 3

1.3.2 配电变压器 4

1.3.3 断路器 4

1.3.4 开关 4

1.3.5 熔断器 5

1.3.6 电压互感器与电流互感器 5

1.3.7 馈线终端单元 6

1.4 配电网的网络结构 7

1.4.1 单电源辐射式接线 8

1.4.2 “手拉手”环网接线 8

1.4.3 多回路平行式接线 10

1.4.4 多分段多联络接线 10

1.4.5 4×6网络接线 11

1.5 配电网自动化的概念 12

1.6 习题 13

主要参考文献 13

第2章 配电网数学模型 15

2.1 概述 15

2.2 配电网的拓扑模型 15

2.3 配电网的元件模型 19

2.3.1 配电线路 19

2.3.2 配电变压器 21

2.3.3 配电电容器 30

2.4 配电网的负荷模型 31

2.5 小结 33

2.6 习题 33

主要参考文献 33

第3章 配电网潮流计算 34

3.1 概述 34

3.2 牛顿－拉夫逊潮流计算方法 34

3.2.1 牛顿法求解非线性方程 34

3.2.2 牛顿－拉夫逊潮流算法 35

3.2.3 牛顿－拉夫逊潮流算法的改进 40

3.3 前推回代潮流计算方法 41

3.3.1 辐射状配电网的前推回代潮流算法 41

3.3.2 前推回代法对环网的处理 43

3.4 直接潮流计算方法 45

3.4.1 辐射状配电网络的直接潮流算法 45

3.4.2 直接潮流法对环网的处理 47

3.5 小结 52

3.6 习题 52

主要参考文献 53

第4章 配电网状态估计 54

4.1 概述 54

4.2 配电网状态估计简介 54

4.2.1 实时数据的误差和不良数据 55

4.2.2 配电网状态估计的功能 56

4.3 配电网状态估计的数学描述 57

4.3.1 量测系统的数学描述 57

4.3.2 电力网络的数学描述 58

4.3.3 配电网状态估计的量测方程 58

4.3.4 配电网状态估计的基本步骤 59

4.3.5 配电网状态估计与常规潮流算法的关系 60

4.4 配电网状态估计算法 61

4.4.1 最小二乘状态估计算法 61

4.4.2 基于量测变换的配电网状态估计算法 66

4.5 小结 76

4.6 习题 76

主要参考文献 76

第5章 配电网可靠性分析 78

5.1 概述 78

5.2 配电网可靠性分析指标 78

5.2.1 负荷点可靠性评估指标 79

5.2.2 系统可靠性评估指标 79

5.3 配电网可靠性分析模型 81

5.3.1 元件的可靠性模型 81

5.3.2 元件的停运模型 83

5.3.3 系统的可靠性模型 85

5.4 配电网可靠性分析方法 86

5.5 配电网可靠性计算 89

5.6 小结 94

5.7 习题 95

主要参考文献 95

第6章 配电网电压／无功控制 97

6.1 概述 97

6.2 配电网无功功率与有功损耗、系统电压之间的关系 97

6.2.1 配电网无功功率与有功损耗的关系 97

6.2.2 配电网无功功率和系统电压的关系 98

6.3 配电网无功补偿装置及方式 99

6.3.1 配电网无功补偿装置 99

6.3.2 配电网无功补偿方式 102

6.3.3 无功补偿容量的确定 104

6.4 配电网无功优化 107

6.4.1 配电网电容器优化装置 107

6.4.2 配电网无功补偿优化投切的数学模型 107

6.4.3 配电网无功优化算法 108

6.5 小结 110

6.6 习题 111

主要参考文献 111

第7章 配电网电能质量 112

7.1 概述 112

7.2 电能质量简介 112

7.2.1 电能质量的概念、定义及分类 112

7.2.2 电能质量现象描述 113

7.2.3 电能质量标准 116

7.3 配电网电能质量监测 118

7.3.1 电能质量监测的作用与方式 118

7.3.2 电能质量监测的测量 119

7.3.3 电能质量在线监测系统的构建 120

7.4 配电网电能质量定位 121

7.4.1 谐波源的定位 121

7.4.2 闪变源的定位 125

7.4.3 电压暂降源的定位 129

7.5 配电网电能质量治理 131

7.5.1 谐波的治理技术 131

7.5.2 闪变的治理技术 132

7.5.3 电压暂降的治理技术 134

7.6 小结 135

7.7 习题 135

主要参考文献 136

第8章 小电流接地系统故障选线 137

8.1 概述 137

8.2 配电网单相短路故障分析 137

8.2.1 配电网单相短路故障稳态分析 137

8.2.2 配电网单相短路故障暂态分析 140

8.3 小电流接地系统故障选线 144

8.3.1 基于稳态量的故障选线方法 144

8.3.2 基于暂态量的故障选线方法 149

8.3.3 基于融合量的故障选线方法 151

8.4 小结 154

8.5 习题 154

主要参考文献 155

第9章 配电馈线自动化 156

9.1 概述 156

9.2 基于开关设备的馈线自动化 156

9.2.1 重合器和分段器的分类和功能 156

9.2.2 重合器与电压－时间型分段器配合的故障区段隔离 158

9.2.3 重合器与电压－时间型分段器配合的整定 162

9.2.4 重合器与过流脉冲计数型分段器配合的故障区段隔离 164

9.2.5 基于开关设备的馈线自动化系统的优缺点 166

9.3 基于FTU的馈线自动化 166

9.3.1 基于FTU的馈线自动化系统简介 166

9.3.2 基于FTU的馈线自动化系统组成 167

9.4 馈线自动化的新技术及展望 168

9.5 小结 169

9.6 习题 169

主要参考文献 169

第10章 配电网故障定位、隔离与供电恢复 170

10.1 概述 170

10.2 配电网故障定位 170

10.2.1 基于过热弧搜索的故障定位方法 170

10.2.2 基于矩阵运算的故障定位方法 173

10.3 配电网故障隔离与供电恢复 179

10.3.1 配电网故障隔离 179

10.3.2 配电网供电恢复 180

10.4 小结 185

10.5 习题 186

主要参考文献 187

第11章 铁路电力配电网及其自动化 188

11.1 铁路电力配电网 188

11.1.1 铁路电力负荷 188

11.1.2 铁路配电所／分段装置开关房 188

11.1.3 普速铁路自闭贯通线路 191

11.1.4 高速铁路电力贯通线路 192

11.1.5 高速铁路电力贯通线路与普速铁路自闭贯通线路的区别 194

11.2 铁路电力配电网的中性点接地方式的选择 194

11.3 铁路电力配电自动化系统 196

11.3.1 普速铁路的电力配电自动化系统概述 196

11.3.2 高速铁路电力配电自动化系统概述 199

11.3.3 铁路馈线自动化系统 200

11.4 铁路电力配电网的无功补偿 206

11.4.1 高速铁路10 kV电缆补偿方式 206

11.4.2 高速铁路10 kV电缆补偿方案选择 206

11.5 铁路电力配电网的可靠性分析 207

11.5.1 高速铁路电力供电系统可靠性分析 207

11.5.2 高速铁路配电所主接线可靠性分析 209

11.5.3 贯通线路可靠性指标计算 211

11.5.4 考虑配电所可靠性参数时贯通线路综合可靠性指标计算 212

11.5.5 提高铁路电力供电系统可靠性的主要措施 212

11.6 小结 212

11.7 习题 213

主要参考文献 213