前言 1
第一章 与建设配电网自动化系统决策有关的问题 1
1-1 为什么要建设配电网自动化系统？ 1
目录 1
1-2 配电网自动化系统能给配电系统带来什么好处？ 3
1-3 如何分析建设配电网自动化系统的投资／效益？ 5
1-4 建设配电网自动化系统是否需要大量的资金投入？ 6
1-5 建设配电网自动化系统的投资主要取决于哪些因素？ 7
1-6 从减少停电时间增加的电费收益来看建设配电网自动化系统是否值得？ 8
1-7 配电网自动化系统能否提高供电可靠率？ 9
1-8 目前影响我国配电网自动化系统发挥作用的主要问题是什么？ 12
1-9 我国配电网自动化的发展情况如何？ 13
1-10 为什么发达国家中配电网自动化发展情况不同？ 15
2-1-1 配电网涉及哪些电压等级？ 17
2-1-2 配电网自动化涉及到哪些电压等级的配电网？ 17
2-1-3 城市中低压配电网由哪些设备组成？ 17
第二章 配电网自动化与所服务的对象——配电网 17
第一节 配电设备及配电网 17
2-1-4 配电网络一般有哪些构成形式？ 18
2-1-5 配电网络一般采用什么样的中心点接地方式？ 18
第二节 架空配电线路及网络 18
2-2-1 架空线路的特点是什么？ 18
2-2-4 什么是放射形接线方式？ 19
2-2-5 如何利用放射形接线处理馈线故障？ 19
2-2-3 架空线路主要有哪几种网络拓扑形式？ 19
2-2-2 架空线路主要由哪些部件组成？ 19
2-2-6 什么是双电源环网形（手拉手）接线方式？ 21
2-2-7 如何利用双电源环网形（手拉手）接线处理馈线故障？ 21
2-2-8 什么是三电源环网形（手拉手）接线方式？ 23
2-2-9 如何利用三电源环网接线处理馈线故障？ 23
2-2-10 什么是四电源环网接线方式？ 26
2-2-11 什么是3分4连接线方式？ 27
2-2-12 如何利用3分4连接线处理馈线故障？ 28
2-2-13 如何利用配电网自动化系统进行故障时跨区域负荷转带？ 29
2-3-3 电缆线路有哪些敷设方式？ 31
2-3-2 电缆线路有什么优缺点？ 31
2-3-1 什么是电缆线路？对电缆线路的要求是什么？ 31
第三节 电缆线路及网络 31
2-3-4 电缆线路适用于什么样的情况？ 32
2-3-5 电缆线路主要有哪些网络构成形式？ 32
2-3-6 什么是单放射式接线方式？ 32
2-3-7 如何利用单放射式接线处理线路故障？ 33
2-3-8 什么是单环网式接线方式？ 33
2-3-9 如何利用单环网式接线处理线路故障？ 34
2-3-11 什么是双环网接线方式？ 35
2-3-10 什么是双放射式接线方式？ 35
2-3-12 什么是混合式接线方式？ 36
2-3-13 混合式接线方式有什么优缺点？ 36
第四节 实现配电网自动化对一次设备及系统的要求 37
2-4-1 配电网自动化系统具体涉及哪些电网（一次）设备？ 37
2-4-2 配电开关设备有哪些类型？ 37
2-4-3 配电变压器设备有哪些类型？ 37
2-4-4 配电网自动化对所涉及的一次设备有什么要求？ 39
2-4-5 实现配电网自动化对配电网络有何要求？ 40
2-4-6 什么样的配电网络能充分发挥配电网自动化系统效益？ 41
第三章 配电网自动化系统规划 42
3-1 配电网自动化系统规划的前提条件是什么？ 42
3-2 配电网自动化系统规划应包含哪些内容？ 42
3-3 如何制定配电网自动化系统发展规划目标？ 42
3-4 配电网自动化系统规划基本要求包含哪些内容？ 43
3-5 配电网自动化系统规划应具备哪些条件？ 43
3-6 配电网自动化系统规划涉及一次系统的内容有哪些？ 44
3-7 规划中的配电网自动化系统应包含哪些内容？ 45
3-8 如何制订分阶段实施计划及目标？ 47
3-9 配电网自动化系统规划应考虑哪些管理问题？ 48
3-10 如何进行配电网自动化系统的经济效益分析？ 48
3-11 如何做好配电网自动化系统规划？ 49
第四章 配电网自动化系统及其构成 51
第一节 配电网自动化系统的总体构成 51
4-1-1 配电网自动化系统总体由哪些部分组成？ 51
4-1-2 配电网自动化系统各部分是如何设置的？ 51
4-1-5 站控终端的作用是什么？ 54
4-1-3 控制中心的作用是什么？ 54
4-1-4 控制分中心的作用是什么？ 54
4-1-6 终端设备的作用是什么？ 55
4-1-7 通信信道的作用是什么？ 55
4-1-8 配电网自动化是否一定需要建设完善的通信系统？ 56
4-1-9 配电网自动化系统的发展——广域分布式配电网自动化系统体系结构。 56
4-1-10 IEC（国际电工委员会）对配电网自动化系统的系统构成有何要求？ 58
第二节 配电网自动化主站系统 62
4-2-1 配电网自动化主站系统包括哪些部分？ 62
4-2-2 对主站系统运行环境有何要求？ 62
4-2-3 如何选择主站计算机系统？ 63
4-2-4 如何配置基本的主站计算机系统？ 63
4-2-5 基本配置的主站计算机系统各部分的作用是什么？ 64
4-2-6 对于大规模系统主站计算机系统应如何配置？ 65
4-2-7 大规模系统配置的主站计算机系统各部分的作用是什么？ 65
4-2-8 主站系统应用实例1。 68
4-2-9 主站系统应用实例2。 69
4-2-10 主站系统应用实例3。 71
4-2-11 主站系统应用实例4。 72
4-2-12 主站计算机系统的软件应包含哪些内容？ 74
4-2-13 主站一般使用什么样的计算机网络及操作系统？ 74
4-2-14 Windows NT操作系统简介。 75
4-2-15 UNIX操作系统简介。 76
4-2-16 LINUX操作系统简介。 77
4-2-17 配电网自动化主要应用哪些数据库管理系统软件？ 78
4-2-18 Sybase数据库管理系统简介。 79
4-2-19 DB2数据库管理系统简介。 81
4-2-20 Oracle数据库管理系统简介。 82
4-2-21 SQL Server数据库管理系统简介。 83
4-2-22 在使用数据库管理系统时如何处理实时性和通用性问题？ 85
4-2-23 实现GIS功能的方法主要有哪些途径？ 85
4-2-24 目前国内应用较多的GIS平台有哪些？ 85
4-2-25 ArcGIS简介。 85
4-2-26 Map Objects简介。 88
4-2-27 GROW简介。 88
4-2-28 Small World简介。 89
4-2-29 GEO GAPHICS简介。 90
4-2-30 对应用软件有何要求？ 91
4-2-31 如何构建配电网自动化主站系统？ 91
第三节 配电网自动化系统的主要终端设备 92
4-3-1 什么是馈线开关监控终端（FTU）？ 92
4-3-2 FTU的作用是什么？ 93
4-3-3 FTU的一般原理是什么？ 93
4-3-4 FTU一般由哪几部分构成？ 94
4-3-5 FTU输入部分的作用是什么？ 95
4-3-6 FTU控制输出部分的作用是什么？ 96
4-3-7 FTU计算与处理部分的作用是什么？ 96
4-3-8 FTU电源部分的作用是什么？ 97
4-3-9 对FTU用的蓄电池有何要求？ 98
4-3-10 FTU I/O部分的作用是什么？ 98
4-3-11 一台FTU要求能监控多少台柱上开关？ 99
4-3-12 对FTU有什么功能要求？ 99
4-3-14 DTU的作用是什么？ 100
4-3-13 什么是开闭所监控终端（DTU）？ 100
4-3-15 DTU的一般原理是什么？ 102
4-3-16 DTU与FTU相比有什么不同？ 102
4-3-17 DTU与变电所监控终端（RTU）相比有什么不同？ 103
4-3-18 DTU是如何实现备用电源自动投入功能的？ 103
4-3-19 对DTU有什么功能要求？ 105
4-3-21 TTU的作用是什么？ 106
4-3-22 TTU的一般原理是什么？ 106
4-3-20 什么是配电变压器监测终端（TTU）？ 106
4-3-23 如何利用TTU监测配电变压器设备的运行状况？ 108
4-3-24 如何利用TTU实现无功补偿功能？ 109
4-3-25 对TTU有什么功能要求？ 109
4-3-26 什么是站控终端？ 110
4-3-27 站控终端的作用是什么？ 110
4-3-28 站控终端的构成原理是什么？ 111
4-3-29 为什么要设站控终端？ 112
4-3-30 站控终端与FTU、TTU、DTU有什么不同？ 112
4-3-31 对站控终端有什么功能要求？ 113
4-3-33 对终端设备有什么环境温度、湿度要求？ 114
4-3-32 对终端设备有什么性能指标要求？ 114
4-3-34 什么是输入量允许基本误差极限要求？ 115
4-3-35 什么是功率消耗要求？ 115
4-3-36 什么是连续过量输入要求？ 115
4-3-37 什么是控制输出要求？ 115
4-3-38 什么是状态量输入分辨率要求？ 115
4-3-39 什么是抗快速瞬变脉冲群干扰能力要求？ 116
4-3-40 什么是可靠性要求？ 116
4-3-42 在使用终端设备时需注意哪些问题？ 117
4-3-41 如何选用终端设备？ 117
第四节 与配电网相关的其他自动化系统及设备 118
4-4-1 与配电网相关的其他自动化系统及设备主要有哪些？ 118
4-4-2 什么是电力负荷管理？ 119
4-4-3 什么是电力需求侧管理？ 119
4-4-4 什么是电力负荷控制及管理系统？ 119
4-4-5 无线电力负荷控制与管理系统的构成形式是什么？ 120
4-4-6 无线电力负荷控制与管理系统应用实例。 121
4-4-7 对负荷管理系统有什么功能要求？ 122
4-4-9 对负荷管理终端有什么功能要求？ 123
4-4-8 什么是无线电负荷管理双向终端？ 123
4-4-10 什么是单向负控终端？ 124
4-4-11 对负荷管理系统有什么性能指标要求？ 125
4-4-12 什么是抄表终端？ 125
4-4-13 什么是远程集中抄表系统？ 126
4-4-14 什么是远程集中抄表系统的主站？ 126
4-4-15 对远程集中抄表系统的主站有什么功能要求？ 126
4-4-18 什么是采集终端？ 127
4-4-16 什么是采集模块？ 127
4-4-17 对采集模块有什么功能要求？ 127
4-4-19 对采集终端有什么功能要求？ 128
4-4-20 什么是集中器？ 128
4-4-21 对集中器有什么功能要求？ 128
4-4-22 远程集中抄表系统的构成形式是什么？ 128
4-4-23 对抄表数据的可靠性有什么要求？ 130
4-4-26 用电监测终端设备有什么功能要求？ 131
4-4-25 用电监测与管理（服务）系统的构成形式是什么？ 131
4-4-24 什么是用电监测与管理（服务）系统？ 131
4-4-27 如何利用用电监测与管理（服务）系统实现防窃电？ 132
第五章 配电网自动化的通信系统 135
第一节 通信系统及通信规约 135
5-1-1 配网自动化的通信系统由哪些环节组成？ 135
5-1-2 什么是通信规约？ 135
5-1-3 配电网自动化主站和终端通信的规约主要有哪些？ 135
5-1-4 什么是《配电网自动化终端通信协议》（试行）？ 135
5-1-5 什么是DNP3.0通信规约？ 137
5-1-6 什么是IEC60870-5-101和DL/T634-1997通信规约？ 138
5-1-7 什么是IEC61334-4通信规约？ 139
5-1-8 什么是MODBUS通信规约？ 140
第二节 配电网自动化系统常用的通信方式 141
5-2-1 配电网自动化系统通常采用哪些通信方式？ 141
5-2-2 什么是配电载波通信方式？ 141
5-2-3 如何组成传输配网信息的配电载波通信系统？ 142
5-2-4 线路开关处于分位置时如何解决配电载波通路问题？ 143
5-2-7 如何利用数传电台组成传输配网信息的无线通信系统？ 144
5-2-5 载波通信方式有何特点？ 144
5-2-6 什么是数传电台通信方式？ 144
5-2-8 无线通信系统因阻挡物影响正常通信怎么办？ 145
5-2-9 无线通信方式有何特点？ 146
5-2-10 什么是光纤通信方式？ 147
5-2-11 如何组成传输配网信息的光纤通信系统？ 148
5-2-12 什么是单光纤环网？ 148
5-2-13 什么是双光纤环网？ 148
5-2-14 什么是相切双光纤环网？ 149
5-2-16 什么是线缆通信方式？ 150
5-2-15 光纤通信方式有何特点？ 150
5-2-17 线缆通信方式有何特点？ 151
5-2-18 什么是利用公用通信网的通信方式？ 151
5-2-19 什么是GSM？ 151
5-2-20 什么是GSM技术规范？ 152
5-2-21 什么是GPRS？ 152
5-2-22 如何利用GSM/GPRS传输配电网信息？ 153
5-2-23 公用通信网有什么特点？ 153
5-2-24 各种通信方式的适用范围如何？ 154
5-2-25 如何进行各种通信方式的成本比较分析？ 155
第三节 配电网自动化常用的通信设备 156
5-3-1 配电网应用的光通信系统由哪些设备构成？ 156
5-3-2 光端机的一般组成原理是什么？ 156
5-3-3 光端机主要性能指标有哪些？ 158
5-3-4 什么是数传电台？ 158
5-3-5 数传电台通信终端及主站由哪些设备构成？ 159
5-3-6 数传电台设备的组成原理是什么？ 159
5-3-7 对数传电台有什么功能要求？ 161
5-3-8 对数传电台有何性能及指标要求？ 161
5-3-9 载波机的组成原理是什么？ 164
第六章 配电网自动化系统的功能及性能指标 166
第一节 配电网自动化系统的主要功能 166
6-1-1 配电网自动化系统的主要功能有哪些？ 166
6-1-2 什么是配电SCADA功能？ 166
6-1-3 配电SCADA与调度自动化系统的SCADA功能有何不同？ 169
6-1-5 如何实现馈线自动化功能？ 170
6-1-4 什么是馈线自动化功能？ 170
6-1-6 什么是集中式故障处理方法？ 171
6-1-7 集中式故障处理方法——DART装置简介。 171
6-1-8 集中式故障处理的实现过程示例。 172
6-1-9 什么是电压型故障处理方法？ 174
6-1-10 电压型故障处理方法——DM型装置简介。 174
6-1-11 电压型故障处理的实现过程示例。 177
6-1-12 什么是电流型故障处理方法？ 178
6-1-13 电流型故障处理方法——重合器、分段器简介。 178
6-1-15 对单相接地故障如何处理？ 180
6-1-14 馈线自动化功能中考虑的线路故障类型有哪些？ 180
6-1-16 实现馈线自动化功能应注意哪些因素？ 181
6-1-17 什么是与其他系统的联网功能？ 182
6-1-18 什么是配电地理信息系统（GIS）？ 182
6-1-19 为什么要建设配电GIS？ 183
6-1-20 什么是AM/FM/GIS？ 183
6-1-21 什么是WEBGIS？ 183
6-1-22 对配电GIS有什么功能要求？ 184
6-1-23 什么是配电网自动化系统高级应用功能？ 185
6-1-24 应用配电网高级应用软件功能需要具备什么条件？ 186
6-1-25 什么是主站系统的管理功能？ 187
6-1-26 对一个新建的配电网自动化系统如何确定功能？ 187
第二节 配电网自动化系统的主要技术指标 187
6-2-1 配电网自动化系统有哪些主要技术指标要求？ 187
6-2-2 什么是实时性指标？ 188
6-2-3 配电网自动化系统的实时性指标有哪些？ 188
6-2-4 什么是配电网自动化系统的可靠性指标？ 189
6-2-6 什么是配电网自动化系统的准确性指标？ 190
6-2-5 配电网自动化系统的可靠性指标有哪些？ 190
6-2-7 配电网自动化系统的准确性指标有哪些？ 191
6-2-8 什么是配电网自动化系统的故障处理能力指标？ 191
6-2-9 配电网自动化系统的故障处理能力指标有哪些？ 192
第七章 配电网自动化系统的实用化 193
7-1 为什么要实用化？ 193
7-2 实用化评价应具备什么条件？ 193
7-3 实用化评价要准备哪些文档资料？ 193
7-6 对运行维护管理有何要求？ 194
7-5 对组织机构有何要求？ 194
7-4 实用化评价主要有哪些内容？ 194
7-7 实用化评价时要进行哪些项目的检查测试？ 195
7-8 如何进行检查测试？ 195
7-9 在实用化评价前应做好哪些准备工作？ 196
附录A 相关的国际、国内标准和规定 197
A.1 国际（IEC标准） 197
A.2 国内标准、技术指导文件 198
B.1 国际标准化组织（ISO） 201
附录B 有关国际组织及会议 201
B.2 国际电工委员会（IEC） 202
B.3 国际电信联盟（ITU） 203
B.4 美国国家标准学会（ANSI） 204
B.5 美国电子工业协会（EIA） 205
B.6 电气与电子工程师学会（IEEE） 206
B.7 国际大电网会议（CIGRE） 207
B.8 国际供电会议（CIRED） 208
附录C 英文缩写词、术语及其中文解释 209
参考文献 212