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1.1　概述1

1.1.1 电力系统运行控制的特点1

第1章　电力系统自动化基础1

1.1.2　电力系统运行控制目标2

1.2　电力系统自动化基本内容4

1.2.1　电网调度自动化5

1.2.2　电厂自动化11

1.2.3　变电站综合自动化11

1.2.4　配电自动化11

1.3.1　控制理论的应用13

1.3.2　数字化电力系统的概念与构架13

1.3 电力系统自动化发展趋势13

1.3.3　电力自动化系统新技术与趋势15

本章小结16

思考题与习题16

第2章　电力调度自动化SCADA技术17

2.1 电力调度自动化系统结构17

2.1.1　信息采集和命令执行子系统17

2.1.2　信息传输子系统18

2.1.3　信息收集处理与控制子系统18

2.1.4　人机联系子系统19

2.2　电量参数信息采样方式与算法设计19

2.2.1 电量信号变换原理与传感器19

2.2.2　直流采样方式原理26

2.2.3　交流采样方式与算法29

2.3 电力系统自动化数据采集系统33

2.3.1　模拟量信号采集33

2.3.2　数字量I/O系统39

2.3.3　基于单片机的电力系统自动化数据采集系统设计41

2.4　电力自动化SCADA系统设计实例43

2.4.1　SCADA基本功能43

2.4.2　SCADA设计实例44

本章小结45

思考题与习题46

3.1.1　模拟通信和数字通信47

3.1　信息传输基础47

第3章 电力系统远动技术47

3.1.2　二进制数字信号通信49

3.1.3　数字通信传输方式49

3.1.4　信息传输速率与码误率51

3.1.5　异步传输和同步传输51

3.2　电力系统远动通信系统简介54

3.2.1　数字信号传输系统基本结构54

3.2.2　数字信号的调制与解调55

3.2.3　现场总线通信方式60

3.2.4　局域网信息传输61

3.3.2　差错控制方式64

3.3.1　信息传输差错控制的必要性64

3.3　信息传输差错控制原理64

3.3.3　差错控制的实现途径65

3.4　电力系统远动装置功能与结构68

3.4.1　远动装置概述68

3.4.2　远动装置功能69

3.4.3　远动装置的基本构成71

3.4.4　远动装置的软件结构73

3.5　RTU“四遥”单元设计原理73

3.5.1　遥测量采集单元设计73

3.5.2　遥信量采集单元设计74

3.5.3　遥控量输出单元设计75

3.5.4　遥调量输出单元设计76

3.6　电力系统远动通信规约77

3.6.1　RTU与调度中心通信的特点77

3.6.2　RTU与调度中心之间的通信规约78

本章小结83

思考题与习题83

第4章　同步发电机自动并列原理84

4.1　概述84

4.1.1　并列操作的意义84

4.2　自动准同期装置的组成85

4.2.1　准同期并列的理想条件85

4.1.3　并列操作方式85

4.1.2　对并列操作的基本要求85

4.2.2　并列误差对并列的影响86

4.2.3　典型自动准同期装置的组成及并列原理88

4.3　ZZQ-5模拟式自动准同期装置93

4.3.1　ZZQ-5的合闸部分原理93

4.3.2　ZZQ-5的均频均差部件96

4.3.3　ZZQ-5的均压部件100

4.4　微机自动准同期装置101

4.4.1　角差的预报方法101

4.4.2　微机自动准同期装置的合闸部分104

4.4.3　微机自动准同期装置的均频与均压部分104

本章小结107

思考题与习题108

第5章　同步发电机自动励磁控制系统109

5.1 同步发电机励磁系统的任务109

5.1.1 电力系统无功功率控制的必要性109

5.1.2　同步发电机励磁系统的任务110

5.1.3　对同步发电机励磁系统设计的基本要求117

5.2　同步发电机励磁系统118

5.2.1 同步发电机励磁系统的基本构成118

5.2.2　常用同步发电机励磁系统的工作原理118

5.3　励磁调解装置的基本原理122

5.3.1　励磁调解装置的基本原理与调节特性122

5.3.2　ZTL型励磁调节器的构成与工作原理124

5.3.3　ZTL型励磁调节器静态工作特性133

5.4.1 同步发电机电压调节特性的调整135

5.4　同步发电机励磁调节器静态特性的调整135

5.4.2　发电机调节特性的平移138

5.5 同步发电机励磁系统的动态特性139

5.5.1　概述139

5.5.2　同步发电机励磁系统的传递函数140

5.6　微机型励磁调节器152

5.6.1　概述152

5.6.2　微机型励磁调节器硬件构成152

5.6.3　微机型励磁调节器软件结构154

思考题与习题159

本章小结159

第6章 电力系统频率控制技术160

6.1 电力系统频率调节的必要性160

6.1.1　频率对电力用户的影响160

6.1.2　频率对电力系统的影响160

6.1.3　频率调整的必要性160

6.1.4　联合电力系统对调频的要求161

6.2 电力系统频率特性161

6.2.1　概述161

6.2.2　电力系统负荷的功率—频率特性163

6.2.3　发电机组的功率—频率特性165

6.2.4 电力系统的频率特性170

6.3 电力系统自动调频方法173

6.4　联合电力系统的频率调整176

6.4.1　频率和有功功率控制的数学模型176

6.4.2　互联系统的频率和有功功率控制180

6.4.3 自动发电控制（AGC）技术183

6.5 电力系统稳定控制装置186

6.5.1　常规稳定装置186

6.5.2　微机稳定装置188

本章小结189

思考题与习题189

7.1.1 电压对电力用户的影响191

7.1.2　电压对电力系统的影响191

7.1 电力系统电压调节的必要性191

第7章　电力系统电压调节技术191

7.2　电力系统的无功电源192

7.2.1　发电机192

7.2.2　调相机193

7.2.3　静电电容器193

7.2.4　静止无功补偿器194

7.2.5　静止无功发生器195

7.3 电力系统中的无功负荷和无功损耗196

7.3.1 电力系统的无功负荷196

7.3.2　电力系统的无功损耗197

7.4.1　无功功率的平衡198

7.4　无功功率的平衡与电压水平的关系198

7.4.2　无功功率的平衡和电压水平的关系199

7.5　电力系统的电压管理200

7.5.1 电压中枢点的选择200

7.5.2 中枢点电压的允许变化范围201

7.5.3 中枢点的调压方式202

7.6 电力系统电压调节方法203

7.6.1　发电机调压203

7.6.2　改变变压器分接头调压204

7.6.3 改变系统无功功率分布调压209

7.6.4　改变电力网参数调压214

7.7　电力系统的自动电压控制技术217

7.7.1 电压稳定破坏的控制218

7.7.2 自动电压控制（AVC）219

本章小结221

思考题与习题221

第8章　配电网自动化223

8.1　变电站综合自动化223

8.1.1　变电站综合自动化系统的研究内容223

8.1.2　变电站综合自动化的现状与发展趋势224

8.1.3　变电站综合自动化系统的功能225

8.1.4　变电站综合自动化系统结构231

8.2　配电网自动化235

8.2.1　概述235

8.2.2　配电自动化的现状236

8.2.3　配电自动化系统的功能238

8.2.4　配电自动化系统的组成242

8.3　馈线自动化243

8.3.1 概述243

8.3.2　自动重合器244

8.3.3　分段器245

8.3.4　馈线智能终端设备FTU247

8.3.5　馈电线路故障隔离与自动恢复原理248

8.4　负荷自动控制技术257

8.4.1　负荷控制的必要性257

8.4.4　负荷自动控制系统工作原理258

8.4.3　负荷自动控制系统的功能258

8.4.2　电力负荷控制类型258

8.5　配电网自动化系统的通信方式260

8.5.1　概述260

8.5.2　配电线路载波通信261

8.5.3　无线扩频通信262

8.5.4　光纤通信264

8.5.5　电话线通信265

8.5.6　无线电通信266

8.5.7　混合通信269

本章小结269

思考题与习题269

参考文献270