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1.1 引言1

第1章 概述1

1.2 国内配电系统及其自动化的现状4

1.3 国外配电系统及其自动化的发展6

第2章 配电网络与一次设备9

2.1 配电网络9

2.1.1 配电网负荷分析9

2.1.2 网络接线10

2.2 变配电站13

2.2.1 变配电站布置13

2.2.2 变配电站的主接线14

2.3 架空线与电缆线路16

2.2.3 供电安全“N-1”准则16

2.3.1 架空线路17

2.3.2 电缆线路17

2.4 中性点接地方式19

2.5 配电网一次设备20

2.5.1 分段器20

2.5.2 重合分段器(自动配电开关)21

2.5.3 重合器22

2.5.4 负荷开关25

2.5.5 高压熔断器26

3.1.1 配电系统自动化与配网自动化28

第3章 配网自动化及其实现方式28

3.1 配网自动化的概念28

3.1.2 配网自动化与其他自动化系统的关系31

3.2 配网自动化的实施31

3.3 变电站自动化32

3.3.1 国内变电站自动化技术32

3.3.2 国外变电站自动化技术35

3.3.3 变电站与调度自动化系统的数据传输36

3.3.4 变电站内部的数据通信36

3.3.5 变电站运行数据上网(Intemet)的探讨38

3.4 馈线自动化39

3.3.6 变电站自动化中新技术的引入39

3.4.1 馈线自动化的实现方式40

3.4.2 当地控制方式的馈线自动化41

3.4.3 远方控制方式的馈线自动化43

3.4.4 基于光纤数字保护的馈线自动化实现方式45

3.5 基于馈线差动技术的馈线自动化方式45

3.5.1 基于馈线差动技术的馈线自动化系统46

3.5.2 馈线差动技术在城区配网中的应用48

3.5.3 馈线差动技术应用中存在的问题48

3.6 配电需求侧管理49

4.1.3 现场设备级通信50

4.1.2 主站级通信50

4.1.1 用户级通信50

4.1 配电自动化通信系统的层次50

第4章 配电自动化通信系统50

4.2 配电自动化对通信系统的要求52

4.3 配电自动化主站级通信方式52

4.3.1 无线通信53

4.3.2 有线通信54

4.3.3 小结54

4.4 配电自动化现场设备级通信方式54

4.4.1 现场总线54

4.5 配电载波通信技术57

4.4.2 以太网通信技术57

4.6 配电网光纤通信系统58

4.6.1 光纤链路的选择59

4.6.2 配电网中光纤通信的应用62

4.6.3 配电环网的光纤通信64

4.6.4 光纤通信的可靠性66

4.7 配电自动化系统通信方案67

第5章 配电网自动化系统远方终端技术68

5.1 概述68

5.2 FTU 的功能及性能要求69

5.3 FTU 的技术核心71

5.4.2 远方终端控制器的买现72

5.4.1 FTU 的组成72

5.4 FTU 的实现72

5.4.3 充电器的实现77

5.5 FTU 软件功能78

5.5.1 单元测控功能78

5.5.2 故障检测功能79

5.5.3 数据统计功能81

5.5.4 故障电压判别功能81

5.5.5 保护功能82

5.5.6 备用电源自动投入功能82

5.5.7 报文转发功能82

5.7.1 FTU 的安装83

5.7 FTU 的安装及维护83

5.6 环网柜 FTU 和开闭所 FTU83

5.7.2 馈线远方终端的维护84

5.8 配电变压器远方终端(TTU)85

5.8.1 配变仪的基本功能85

5.8.2 配变仪的构成85

5.8.3 配变仪的软件功能85

第6章 配电 SCADA 系统88

6.1 配电 SCADA 的特点88

6.2 配网 SCADA 的基本组织模式89

6.2.1 配网 SCADA 的基本监控对象89

6.2.2 配网 SCADA 系统的分层组织方式89

6.2.4 配网 SCADA 子站的设置91

6.2.3 配网 SCADA 主站的设置91

6.3 配网 SCADA 的硬件系统94

6.3.1 计算机后台系统94

6.3.2 前置通信系统96

6.4 配网 SCADA 的软件系统100

6.4.1 SCADA 系统的软件层次模型100

6.4.2 SCADA 系统的软件逻辑构成101

6.4.3 SCADA 系统的 Client/Server 网络模型102

6.4.4 Client/Server 结构的双服务器热备用系统104

6.4.5 SCADA 系统软件结构105

6.4.6 SCADA 数据库系统107

6.4.7 网络服务系统108

6.4.8 SCADA 系统核心软件模块109

6.4.9 SCADA 图形软件111

6.4.10 SCADA 报表软件112

6.4.11 SCADA 前置机软件112

6.5 配网 SCADA 系统通信规约113

6.5.1 配网 SCADA 系统数据传输的特点113

6.5.2 DNP 3.0规约119

6.6 配网 SCADA 与 AM/FM/GIS 系统的集成124

6.6.1 两种集成方式124

6.6.2 SCADA 和 AM/FM/GIS 之间的数据交换125

7.1.1 现有 MIS 系统建设中的问题128

第7章 配电管理自动化系统128

7.1 配电企业现状与特点128

7.1.2 配电管理自动化系统概念129

7.2 配电地理信息系统130

7.2.1 地理信息系统130

7.2.2 地理信息系统与电力系统的关系130

7.2.3 AM/FM/GIS 系统功能132

7.3 配电生产管理系统132

7.3.1 显示管理132

7.3.2 设备管理133

7.3.3 查询统计134

7.3.5 系统设置135

7.3.4 辅助作图135

7.4 配电运行管理136

7.4.1 配电网运行136

7.4.2 运行计划和优化140

7.4.3 维修管理141

7.4.4 用户接口管理及控制141

7.5 配电生产管理142

7.5.1 工作票管理142

7.5.2 操作票管理142

7.5.3 停电管理143

7.6 配电网应用分析功能143

7.6.2 网络接线分析与动态着色144

7.6.1 网络建模144

7.6.3 状态估计145

7.6.4 配电网潮流计算145

7.6.5 配电网重构145

7.6.6 负荷预测146

7.7 客户关系管理系统146

7.7.1 客户信息系统146

7.7.2 停电呼叫系统147

7.8 系统的数据管理147

7.8.1 数据分类147

7.8.2 采集数据的来源和方法148

8.1.1 系统建设目标149

8.1.2 系统设计原则149

8.1 系统建设目标与设计原则149

第8章 配电管理自动化系统的设计和实现149

8.2 配电管理自动化系统的体系结构150

8.2.1 传统的配电管理自动化系统结构150

8.2.2 配电管理自动化系统的组件化构架150

8.2.3 配电管理自动化系统组件化结构的特点151

8.3 GIS 平台的选型152

8.3.1 操作系统152

8.3.2 体系结构153

8.3.3 图形和属性数据存储模式154

8.3.4 其他154

8.4.2 网络 GIS 设计155

8.4 配网 GIS 设计155

8.4.1 组件式 GIS 设计155

8.5 设备管理设计157

8.5.1 基于组件的符号库设计157

8.5.2 基于规则引擎的设备管理158

8.6 配电网络拓扑分析158

8.7 配电应用分析程序的组件构架159

8.8 报表组件设计161

8.9 数据库设计162

第9章 配电自动化工程实例164

9.1 扬州市区配电网自动化工程164

9.2 扬州工程的通信系统168

9.9 天津工程馈线自动化功能170

9.3 扬州工程配网 SCADA 系统170

9.4 扬州工程的馈线自动化功能172

9.5 扬州工程的高级应用软件175

9.6 天津华苑产业区配电网自动化工程175

9.7 天津工程的通信系统177

9.8 天津工程配电 SCADA 系统179

9.10 天津工程远方抄表系统182

附录1 关于加快城市电力网建设改造的若干意见183

附录2 城市中低压配电网改造技术导则186

附录3 配电系统自动化规划设计导则191

参考文献207