第1章 概述 1
1.1 电力系统和配电系统 1
1.1.1 电力系统的组成 1
1.1.2 配电系统的运行 3
1.2 配电系统的发展和现状 5
1.3 中压配电网特点 9
1.4 配电自动化系统及其功能 11
1.4.1 配电自动化系统的架构 11
1.4.2 配电终端 13
1.4.3 配电自动化系统的通信网 13
1.4.4 SCADA系统 14
1.4.5 配电管理系统（DMS） 15
1.4.6 调度员培训仿真系统（DTS） 17
1.4.7 客户呼叫系统 18
1.5 实施配电自动化的效益和难点 18
1.5.1 实施配电自动化的效益 18
1.5.2 建设配电自动系统的难点 19
1.5.3 实施配电自动化应科学规划、分步实施 21
第2章 中压配电网中的设施和设备 23
2.1 电缆线路 23
2.1.1 电力电缆结构 23
2.1.2 电力电缆分类 28
2.1.3 电力电缆的型号 28
2.1.4 终端和接头的选择 29
2.1.5 电缆敷设方式 32
2.1.6 电缆线路与架空线路的比较 33
2.2 高压开关柜 34
2.2.1 高压开关柜的类型 34
2.2.2 高压开关柜的型号命名 35
2.2.3 高压开关柜的基本参数 36
2.2.4 典型高压开关柜 37
2.2.5 高压开关柜的“五防” 42
2.2.6 高压开关设备的发展 43
2.3 中压开闭所 43
2.3.1 中压开闭所的功能和作用 44
2.3.2 10kV开闭所的基本接线及适用范围 45
2.3.3 开闭所设备 47
2.3.4 开闭所的自动化装置 47
2.3.5 开闭所所用电源 48
2.4 电缆线路的开关设备（环网柜） 49
2.4.1 环网柜的作用与分类 49
2.4.2 不同开关器件的环网柜 50
2.4.3 环网供电单元的一般形式 51
2.4.4 环网柜的基本组成元素 53
2.4.5 环网柜中配备的主开关设备 54
2.4.6 环网柜与配电自动化 61
2.4.7 环网柜的发展方向 62
2.5 箱式变电站 62
2.5.1 欧式箱变 64
2.5.2 美式箱变 66
2.6 中压开关的操动机构 66
2.6.1 弹簧操动机构 67
2.6.2 永磁操动机构 70
第3章 配电网的结构和运行特性 73
3.1 配电网的接线方式 73
3.1.1 高压配电网常用接线方式 73
3.1.2 中压配电网常用接线方式 74
3.2 配电网的运行特性 77
3.2.1 配电网的中性点运行方式 77
3.2.2 非有效接地配电网的单相接地故障分析 81
3.3 单相接地故障选线原理 84
3.3.1 单相接地故障选线的意义 85
3.3.2 非有效接地配电网单相接地的主要特征 85
3.3.3 利用稳态电气量的单相接地故障选线方法 86
3.3.4 利用暂态电气量的单相接地故障选线方法 88
3.3.5 多种选线方法的融合 90
3.3.6 选线装置的起动方案 91
3.3.7 单相接地故障选线的难点 91
3.4 配电网弧光过电压 92
3.4.1 弧光过电压的物理过程 93
3.4.2 弧光过电压的危害 94
3.4.3 弧光过电压的影响因素 94
3.4.4 弧光过电压的消除与抑制 95
3.4.5 消弧接地开关装置 96
3.5 配电网谐振过电压 97
3.5.1 谐振过电压分类 97
3.5.2 线性谐振过电压 98
3.5.3 铁磁谐振过电压 100
第4章 智能电子设备的基本原理 106
4.1 智能电子设备的结构和功能 106
4.1.1 组成结构 106
4.1.2 主要功能 106
4.2 模拟量的采集与处理 108
4.2.1 模拟量的采样原理 108
4.2.2 IED和电力系统连接 117
4.2.3 交流信号采样通道的构成 120
4.2.4 设计案例：一种基于ADS8365的三相四线交流信号采样通道 121
4.2.5 交流采样电路设计时需要注意的关键技术 124
4.3 常用交流采样算法 124
4.3.1 一点采样算法 125
4.3.2 两点采样算法 125
4.3.3 方均根算法 125
4.3.4 傅里叶算法 126
4.3.5 现代交流采样算法 126
4.4 模拟量采样处理方法 127
4.4.1 越限判别及越限呆滞区 127
4.4.2 零漂抑制与越死区发送 128
4.4.3 数字滤波 128
4.4.4 标度转换 130
4.5 开关量采集与处理 131
4.5.1 开关量采集通道的构成 131
4.5.2 设计案例：一种八通道开关量输入通道 133
4.5.3 事件顺序记录 134
4.5.4 开关量信号去抖动处理 134
4.5.5 开关量采集的算法和流程 134
4.6 遥控通道和信息处理 136
4.6.1 遥控过程 136
4.6.2 遥控出口通道的组成 137
4.6.3 设计案例：一种单受控对象遥控出口通道 138
4.6.4 防遥控误出口的措施 139
第5章 通信和数字通信 142
5.1 基本通信模型 142
5.1.1 信息、消息和电信号 142
5.1.2 通信系统一般模型 143
5.1.3 模拟通信系统模型 144
5.1.4 数字通信系统模型 144
5.1.5 数字通信系统和模拟通信系统比较 145
5.2 数字基带信号 146
5.2.1 码元和码元序列 146
5.2.2 数字基带信号和编码波形 147
5.3 数字通信系统的主要性能指标 149
5.4 香农定理 150
5.4.1 信道带宽与香农定理 150
5.4.2 信道容量与香农定理 150
5.5 数字通信系统的分类 151
5.6 数字通信同步 153
5.7 数字通信系统的调制与解调 156
5.8 差错控制措施 160
5.8.1 差错控制方式 161
5.8.2 差错控制编码原理 161
5.8.3 差错控制编码的检错和纠错能力 163
5.8.4 常用的线性编码 163
5.9 循环码 167
5.9.1 循环码的定义和性质 168
5.9.2 系统码形式的循环码和缩短循环码、陪集码 172
5.9.3 用软件方法实现循环码的编码 174
5.10 通信多路复用技术 176
第6章 配电自动化系统通信和通信协仪 179
6.1 RS232C、RS485接口 179
6.1.1 RS232C串行接口 179
6.1.2 RS485接口 183
6.1.3 通用异步收发器 185
6.1.4 RS232C、RS485接口的实现 186
6.2 以太网 187
6.2.1 介质访问子层和CSDA/CD原理 187
6.2.2 以太网的发展过程 188
6.2.3 交换机 189
6.2.4 交换式以太网 190
6.2.5 以太网的帧格式 190
6.3 现场总线 191
6.3.1 现场总线概况 191
6.3.2 控制局域网总线 192
6.4 光纤通信 193
6.4.1 光纤通信系统的通信体系 195
6.4.2 SDH的基本网元 198
6.4.3 SDH通信组网 200
6.4.4 电力用特种光缆 202
6.5 无源光以太网 203
6.5.1 EPON网络的结构 203
6.5.2 EPON的工作原理 204
6.5.3 帧结构和工作过程 205
6.5.4 设备的基本功能和性能 206
6.5.5 EPON在配电自动化系统的应用 207
6.6 电力自动化系统的通信协议 208
6.6.1 循环式协议（CDT） 209
6.6.2 IEC 60870-5-101远动通信协议 215
6.7 配电网自动化系统中的通信 228
第7章 馈线开关设备及馈线自动化 232
7.1 重合器 232
7.1.1 重合器及其特点 232
7.1.2 重合器的结构 234
7.1.3 重合器的基本技术参数 234
7.2 配电线路分段器 241
7.2.1 电压-时间型分段器 241
7.2.2 过电流脉冲计数型分段器 243
7.2.3 V-I-T型自动分段器 245
7.2.4 用户分界负荷开关 246
7.3 就地模式的馈线故障隔离和恢复 248
7.4 配电自动化终端单元 255
7.4.1 馈线终端单元 255
7.4.2 变压器终端单元 260
7.4.3 站所终端单元 263
7.4.4 配电子站（区域站） 266
7.5 集中控制馈线自动化系统 268
7.6 两种馈线自动化模式的评价 271
7.6.1 集中式智能馈线自动化 271
7.6.2 就地控制模式 272
7.6.3 两种馈线自动化模式评价 272
第8章 变电站自动化系统 274
8.1 变电站综合自动化系统 274
8.1.1 传统变电站自动化系统 274
8.1.2 变电站综合自动化 275
8.1.3 变电站综合自动化的基本特征 276
8.1.4 变电站综合自动化的功能 277
8.2 变电站综合自动化系统的结构 281
8.2.1 变电站中压保护测控装置 281
8.2.2 通信管理机（网关） 282
8.2.3 站控层 284
8.2.4 变电站综合自动化系统典型结构 285
8.2.5 变电站综合自动化系统的指标 289
8.3 电子式互感器及合并单元 290
8.3.1 电子式互感器 291
8.3.2 合并单元 294
8.4 IEC 61850标准和变电站自动化模型 296
8.4.1 变电站自动化系统 296
8.4.2 IEC 61850系列标准 297
8.4.3 变电站自动化系统的逻辑结构 299
8.4.4 变电站自动化系统和变电站综合自动化系统的结构差异 301
8.4.5 数字化变电站的基本概念 302
8.4.6 智能IED设备的对象模型 305
8.4.7 IED通信模型 305
8.4.8 配置信息的描述 306
第9章 配电调度主站 308
9.1 配电调度主站概况 308
9.1.1 配电调度主站组成 308
9.1.2 配电调度主站的硬件 309
9.2 配电调度主站的支持软件 314
9.2.1 操作系统 314
9.2.2 关系式数据库系统 316
9.3 主站系统的应用软件 317
9.3.1 前置机软件 317
9.3.2 人机界面软件 319
9.3.3 支持软件 320
9.3.4 服务软件 321
9.3.5 配电GIS子系统 322
9.3.6 计算分析软件 323
9.4 配电调度系统主要功能 328
9.4.1 配电网SCADA功能 328
9.4.2 应用软件功能 329
第10章 电力需求侧管理支持系统 330
10.1 电力需求侧管理 330
10.2 电力用户用电信息采集系统 334
10.2.1 电力用户的分类和管理方式 334
10.2.2 用户用电信息采集系统的架构 343
10.2.3 负荷特性分析 347
10.2.4 系统技术指标 348
10.3 数传电台 348
10.4 GPRS通信 351
10.4.1 GSM和GPRS通信网的基本组成 351
10.4.2 支持GPRS的用户终端 353
10.4.3 GPRS组网 354
10.4.4 GPRS网络传输安全性 355
10.4.5 GPRS通信实时性 356
10.5 大、中型企业的PDSM和技术支持系统 356
10.5.1 应用PDSM技术的基本手段 356
10.5.2 一个企业的用电管理系统 357
参考文献 360