第一章 智能配电网概论 1
第一节 配电网自动化现状 1
一、国外配电自动化现状 1
二、国内配电自动化现状 2
三、馈线自动化技术 3
四、故障指示器技术 4
五、配网自动化系统方式 4
六、配电自动化系统 7
第二节 智能电网及智能配电网 10
一、智能电网的概念 10
二、智能电网的发展 11
三、智能配电网及其发展 13
四、智能电网用户端系统 17
第三节 分布式电源系统 22
第四节 配网自动化建设 25
一、配网自动化试点工程 25
二、配网自动化建设经验教训 26
三、结论 30
第二章 配电网络规划及主要技术原则 32
第一节 概述 32
一、配电和配电网 32
二、配电网的结构和设备 32
第二节 配电网规划 33
一、规划年限和规划内容 33
二、规划编制审批与规划实施修编 34
三、配电网规划的经济评价 34
四、节能与环保 35
第三节 配电网设计 36
一、配电网的供电电源 36
二、配电网络 37
第四节 配电网一次架构 42
一、网络接线的一般原则 42
二、高压配电网 42
三、中压配电网 46
四、低压配电网 49
第五节 配电线路和配电设备实施方案 49
一、高压配电线路 49
二、高压变电站 54
三、中压配电线路 57
四、中压配电设施 61
五、中压配电设备 62
六、低压配电线路 63
七、低压配电系统接地型式 65
八、低压配电设备 66
九、中低压配电线路和配电设施的过电压保护和接地 67
第六节 配电网二次部分 67
一、继电保护和自动装置 67
二、变电站自动化 69
三、配电自动化 71
四、配电网通信 72
五、电能计量 73
第七节 用户供电 75
一、用电负荷分级和居民供电负荷计算 75
二、用户供电电压选择和供电方式选择 76
三、对特殊电力用户供电的技术要求 77
第八节 20kV配电网技术 78
一、20kV配电网新建工程 78
二、10kV配电网升压到20kV改造工程 78
第九节 分布式电源接入配电网技术 79
一、分布式电源的分类及其特点 79
二、配电网规划应充分考虑对分布式电源的吸纳 80
三、分布式光伏电源接入配电网技术 81
第十节 主动（有源）智能配电网 85
一、主动（有源）智能配电网的含义 85
二、虚拟发电厂管理与提高分布式电源渗透率 86
三、分布式电源参与配电网调压调频 87
四、需求侧主动管理与控制模式 87
五、新型负荷与新能源协调利用、多种运行模式共存 88
第三章 智能化开关技术 89
第一节 开关现状及发展趋势 89
一、智能一次开关的定义和功能 89
二、智能一次设备实现方案 90
三、智能开关设备研发及应用现状 91
第二节 智能化开关 91
一、同步开断技术 92
二、故障电流限制技术 92
三、主动配电网技术 92
四、即插即用技术 93
五、智能配电网将涌现出一批新的装备 93
第三节 电力开关设备智能化功能的界定 94
一、智能化电力开关设备应具备的功能和特征 94
二、智能化电力开关设备的设计原则 95
三、电动底盘车 95
四、电动接地刀闸 96
五、温度测量技术 96
六、断路器智能化的发展方向 97
七、其他方面 97
八、智能电力开关设备发展趋势和建议 98
第四节 电子式互感器 99
一、电子式互感器的研发进程 99
二、电子式互感器校验仪 100
第五节 12kV柱上开关技术要求 101
一、柱上开关配置要求 101
二、柱上开关结构技术要求 101
三、柱上开关环境条件、技术参数和性能要求 102
四、控制箱单元的技术要求 103
五、电源变压器（PT）技术要求 104
六、控制箱电源要求 104
七、控制器要求 104
八、12kV柱上开关主要元件 105
第四章 配电网通信技术 107
第一节 概述 107
一、电力生产各个环节对通信的要求 107
二、配网自动化通信系统的作用和特点 107
三、配网自动化通信系统应满足的要求 108
第二节 配电网常用通信方式 110
一、配电网常用通信方式比较 110
二、光纤通信 114
三、电力线载波通信 118
四、GPRS通信 120
五、微功率无线组网通信 122
六、电力无线专网蜂窝组网 123
第三节 配电自动化对通信系统的要求 124
一、智能电网背景下的配电网通信系统的基本要求 124
二、配电自动化通信系统规划设计要求 124
三、骨干层通信网络与接入层通信网络的通信方式选择 124
四、10kV通信接入网通信方式选择 125
第四节 多种配电通信方式的综合应用 126
一、多种配电通信方式综合应用典型案例 126
二、微功率无线通信 128
三、光纤专网（EPON） 128
四、光纤专网（工业以太网） 131
五、配电线载波通信组网 134
六、GPRS通信组网 136
七、230MHz电力无线宽带通信系统 138
第五节 通信系统配置原则及设计方案 139
一、配电网通信系统设计原则 139
二、配电网通信方式选择原则 140
三、配电网通信的层次结构 141
四、配电网通信遵循的标准及规范 141
五、配电网通信举例 142
第六节 二次系统安全防护建设 145
一、横向系统通信安全防护建设 145
二、纵向系统通信安全防护建设 146
第七节 工程实践 147
一、光缆线路熔接 147
二、光纤及光纤连接注意事项 148
三、EPON工程实践 149
第五章 调、配一体化主站系统 155
第一节 配电主站系统 155
一、配电主站系统建设应遵循的技术原则 155
二、配电主站系统结构 156
三、系统功能 157
四、软、硬件配置 170
五、系统性能指标 175
第二节 综合数据平台 176
一、综合数据平台在集成中的作用 176
三、数据交互 177
三、综合数据平台的运行框架 178
第三节 配网指挥系统 181
一、概述 181
二、整体架构 183
三、配网指挥系统发展特点 185
四、配网指挥系统实例 185
第四节 调控一体化系统方案 188
一、国家电网公司调控一体化系统 188
二、调控一体化系统分析 190
三、配网调控一体化管理建设 191
四、配网调控一体化标准制度建设 192
第五节 配网自动化系统验收测试方案 192
一、配网自动化系统测试内容 192
二、配网自动化系统工厂验收测试方案 199
三、配网自动化系统现场验收测试方案 200
第六章 智能配电装置 202
第一节 配电终端 202
一、概述 202
二、配电终端的基本要求和基本功能 202
三、配电终端模块化设计的总体技术要求 202
四、配电自动化测控终端的主要特色 204
五、配电终端安装方式 206
六、配电终端的通信接入方式 207
第二节 智能终端单元模块及基本功能要求 207
一、智能终端单元模块 207
二、智能终端基本功能要求 209
三、智能终端基本性能指标 213
四、配网无线采集设备类型及性能要求 215
第三节 各种智能终端举例 216
一、开闭所／环网柜／电缆分支箱 216
二、开闭所／环网柜馈线监控单元DTU 219
三、实现“三遥”功能的开关房／综合房标准配置 220
四、实现“两遥”功能的开关房／综合房标准配置 220
五、机柜式终端配置要求 221
六、柱上开关FTU 223
七、数字化配电房 226
第四节 智能配电终端的选型 231
一、智能配电终端选型的原则 231
二、根据配电网络自动化基本模式及网络结构合理选取智能配电终端 231
三、配电网建设或改造时对一次设备及智能终端的具体要求 232
四、配电设备自动化配置要求 233
第五节 智能配电终端的测试 234
一、“三遥”馈线终端（FTU）测试要求 234
二、“三遥”站、所终端（DTU）测试要求 238
第六节 智能配电终端研究 242
一、智能配电终端研究目的和研究内容 242
二、未来配电自动化终端的发展方向 242
第七章 线路快速自愈方案 244
第一节 就地式馈线自动化 245
一、就地式馈线自动化方式 245
二、故障处理策略 248
三、多级保护配合方案 250
第二节 集中型全自动馈线自动化 251
一、集中型全自动馈线自动化原理 251
二、典型案例 252
第三节 智能分布式馈线自动化 253
一、智能分布式馈线自动化原理 253
二、智能分布式馈线自动化技术要求 254
三、典型案例 254
第四节 集中型＋智能分布式馈线自动化 255
一、集中型＋智能分布式馈线自动化原理 255
二、集中型＋智能分布式馈线自动化技术要求 255
三、典型案例 256
第五节 分布式自愈控制的配电网故障处理技术 257
一、分布式自愈控制的基本原理 257
二、智能配电终端主要功能指标要求 258
三、典型案例 260
四、分布式智能保护及控制是解决故障时谁先跳闸问题的最优方案 262
第六节 广域网络式保护技术 262
一、广域网络式保护的原理 262
二、防火墙功能 263
三、广域网络式保护的实现 264
第八章 智能配电网工程实践 270
第一节 大城市中心城区智能配电网工程案例 270
一、青岛配电自动化试点工程实施方案概况 270
二、西安配电自动化试点工程建设实施方案概况 275
三、杭州配电自动化试点工程实施方案概况 281
四、广州配电自动化试点工程实施方案概况 281
五、厦门配电自动化试点工程实施方案概况 283
第二节 县城中心区配电自动化实施方案 287
一、县城中心区配电自动化实施方案基本要求 287
二、县城中心区配电自动化实施方案组成部分 288
三、县城中心区配电自动化实施方案关键点 301
第三节 微电网 303
一、问题的提出 303
二、微电网的优点 304
三、微电网的结构 305
四、微电网的控制 306
五、微电网的能量管理 307
六、微电网并网对配电网继电保护的影响 308
七、对微电网继电保护的要求 308
八、微电网的发展态势和建议 308
第四节 风光储互补智能微电网示范系统 309
一、项目总体方案 309
二、系统设计 311
三、方案建设 316
四、效益分析 324
第九章 智能配电网其他相关技术 326
第一节 配网自动化的相关标准 326
一、配网自动化标准的发布现状 326
二、国家电网公司配网自动化标准体系 326
第二节 配电自动化通信规约（IEC60870—5—104） 328
一、帧格式说明 328
二、数据类型 330
三、信息体地址分配 330
四、《IEC 60870—5—104：2000》继电保护事件扩展 331
第三节 智能配电网系统的标准应用 342
一、IEC 61850标准产生的背景 342
二、IEC 61850标准分析 343
三、IEC 61850标准在配网自动化中的应用 345
四、IEC 61850—80—1标准在配网自动化中的应用 346
五、适用于分布式能源（微电网）的IEC 61850信息模型 348
第四节 光伏变电站接入配电网的接线方式 353
第五节 交直流微电网动态模拟试验室系统 357
一、实验室建设目标 357
二、系统基本构成 358
三、各个子系统的功能 358
四、微电网运行控制 361
五、一次网架结构 362
六、交直流微电网动态模拟实验室控制系统 364
附录A FTU设备配置及要求 370
附录B DTU设备配置及要求 377
附录C 智能配电站（开关房）二次部分设备配置及要求 387
参考文献 391