1 变电站发展历程与技术变革 1
1.1 变电站发展历程 1
1.1.1 国外变电站技术发展 1
1.1.2 我国变电站技术发展 3
1.2 智能变电站 6
1.2.1 智能变电站概念 6
1.2.2 我国智能变电站建设现状 6
1.2.3 智能变电站未来发展趋势 9
1.3 新一代智能变电站 10
1.3.1 新一代智能变电站内涵特征 10
1.3.2 新一代智能变电站建设实践 12
2 智能变电站顶层设计 15
2.1 顶层设计概述 16
2.1.1 顶层设计属性与要求 16
2.1.2 顶层设计内涵 18
2.1.3 顶层设计基础理论 19
2.2 顶层设计方法 22
2.2.1 方法与流程 22
2.2.2 总体设计阶段 25
2.2.3 专业设计阶段 28
2.2.4 技术设计阶段 35
2.3 设计技术与设备研究框架 41
2.3.1 设计技术研究框架 41
2.3.2 电气设备研制框架 42
2.4 近期与远期概念方案 44
2.4.1 近期概念方案 44
2.4.2 远期概念方案 51
3 智能变电站设计技术 57
3.1 电气主接线优化 57
3.1.1 变电站主接线可靠性评估指标及评价方法 57
3.1.2 智能电网对变电站电气主接线影响 60
3.1.3 隔离断路器对变电站电气主接线影响 61
3.1.4 110～500kV变电站主接线优化方案 62
3.2 无功配置优化 66
3.2.1 无功配置现状及发展 66
3.2.2 近期无功配置优化方案 70
3.2.3 远期无功配置优化方案 73
3.3 变电站平面布置优化 73
3.3.1 电气平面布置影响因素 74
3.3.2 平面布置优化原则 74
3.3.3 平面布置优化方案 80
3.4 模块化预制建设方法 99
3.4.1 变电站模块化设计 99
3.4.2 模块化拼接安装方案 101
3.4.3 集装箱式建筑方案 102
3.4.4 预制式光电缆接线技术 105
3.5 一、二次设备集成技术 110
3.5.1 智能设备实现方案 110
3.5.2 传感器配置方案 115
3.5.3 智能组件配置方案 120
3.6 二次系统设计方法与图纸规范 126
3.6.1 二次系统设计方法 126
3.6.2 二次系统设计图纸规范 129
3.6.3 二次系统设计软件开发 141
3.7 层次化保护控制系统设计 146
3.7.1 层次化保护控制系统架构 146
3.7.2 层次化保护控制系统关键技术 149
3.7.3 层次化保护控制系统应用方案 159
3.7.4 层次化保护控制系统可靠性 161
3.8 一体化业务系统设计 169
3.8.1 一体化业务系统架构 169
3.8.2 一体化业务系统基础平台 171
3.8.3 一体化业务系统应用功能 175
3.9 精确时钟同步技术 184
3.9.1 常用时间同步技术 184
3.9.2 IEEE 1588同步对时技术 187
3.9.3 时间同步配置方案 192
3.10 信息安全防护技术 193
3.10.1 变电站信息安全机理 193
3.10.2 变电站信息安全防护技术 198
3.10.3 变电站信息安全方案 202
3.11 变电站网络与通信技术 207
3.11.1 变电站网络优化方案 207
3.11.2 变电站通信接入网建设方案 216
3.11.3 变电站骨干通信网建设方案 219
3.12 IEC 61850标准解析及应用 222
3.12.1 IEC 61850第1版与第2版 222
3.12.2 IEC 61850标准技术要素 228
3.12.3 IEC 61850标准对象建模 232
3.12.4 IEC 61850标准化应用 238
3.13 电机驱动操动机构技术 241
3.13.1 电机驱动操动机构整体结构 241
3.13.2 电机驱动操动机构电机选型 246
3.13.3 电机驱动操动机构控制方法 249
3.13.4 断路器相控开关控制方法 253
4 设备技术及应用 259
4.1 智能变压器 260
4.1.1 设备结构 261
4.1.2 关键技术 261
4.1.3 研制方向 264
4.2 集成式智能隔离断路器 264
4.2.1 设备结构 265
4.2.2 关键技术 266
4.2.3 研制方向 270
4.3 智能GIS 271
4.3.1 设备结构 271
4.3.2 关键技术 271
4.3.3 研制方向 275
4.4 集成式并联电容器 275
4.4.1 设备结构 275
4.4.2 关键技术 276
4.4.3 研制方向 280
4.5 小型化开关柜 280
4.5.1 设备结构 281
4.5.2 关键技术 282
4.5.3 研制方向 292
4.6 电子式互感器 292
4.6.1 设备结构 293
4.6.2 关键技术 300
4.6.3 研制方向 306
4.7 光学互感器 307
4.7.1 设备结构 309
4.7.2 关键技术 319
4.7.3 研制方向 326
4.8 站域保护控制装置 326
4.8.1 装置架构 327
4.8.2 关键技术 328
4.8.3 研制方向 330
4.9 就地级保护控制装置 330
4.9.1 装置架构 331
4.9.2 关键技术 333
4.9.3 研制方向 336
4.10 一体化业务系统 336
4.10.1 装置架构 337
4.10.2 关键技术 338
4.10.3 研制方向 344
4.11 网络交换机 344
4.11.1 装置架构 345
4.11.2 关键技术 345
4.11.3 研制方向 350
5 示范工程案例 351
5.1 示范工程设计方案 351
5.1.1 重庆大石220kV变电站工程 351
5.1.2 北京未来城220kV变电站工程 359
5.1.3 湖北未来城110kV变电站工程 367
5.1.4 上海叶塘110kV变电站工程 374
5.1.5 天津高新园110kV变电站工程 381
5.1.6 北京海鶄落110kV变电站工程 387
5.2 示范工程优化方法 392
5.3 示范工程设备选型 402
5.4 示范工程模块化建设 412
5.5 示范工程建设特点 415
参考文献 419
索引 424
后记 426