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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DTU219

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FTU223

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