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第1章 概述1

1.1配电网自动化概念1

1.2配电网自动化系统的构成及功能2

1.2.1配电网自动化系统的构成2

1.2.2配电网自动化系统的功能3

1.3实现配电网自动化的意义4

1.4国内外配电网自动化现状及发展5

1.4.1国外配电网自动化发展5

1.4.2国内配电网自动化发展6

1.4.3配电网自动化发展趋势7

1.5配电网自动化系统建设的难点、存在的问题及解决办法8

1.5.1配电网自动化系统建设的难点8

1.5.2配电网自动化系统建设存在的问题9

1.5.3解决办法10

第2章 配电网及一次设备12

2.1配电网接线12

2.1.1放射式接线12

2.1.2网格式接线13

2.1.3环式接线13

2.2配电网一次设备16

2.2.1配电变压器16

2.2.2断路器17

2.2.3负荷开关19

2.2.4隔离开关19

2.2.5熔断器20

2.3开闭所20

2.4环网柜和电缆分支箱22

2.4.1环网柜22

2.4.2电缆分支箱24

2.5配电站和箱式变压器25

2.5.1配电站25

2.5.2箱式变压器27

2.6配电网的接地方式27

第3章 配电网自动化数据通信30

3.1数据通信系统的基本组成30

3.2通信系统的性能指标32

3.2.1有效性指标32

3.2.2可靠性指标33

3.3数据传输方式和工作方式33

3.3.1数据传输方式33

3.3.2通信线路的工作方式35

3.4数据通信的差错检测35

3.4.1差错控制方式35

3.4.2常用检错码36

3.5配电网自动化通信方式40

3.5.1 RS-23240

3.5.2 RS-48542

3.5.3 CAN总线44

3.5.4电力线载波通信45

3.5.5光纤通信47

3.5.6 ZigBee无线传感器网络53

3.5.7 GPRS通信56

3.5.8多种通信方式综合应用57

3.6配电网自动化常用的通信规约59

3.6.1电力负荷管理系统数据传输规约59

3.6.2 IEC 60870-5-104规约69

第4章 配电网馈线监控终端80

4.1馈线监控终端简介80

4.1.1馈线监控终端的功能及性能要求80

4.1.2馈线监控终端的构成81

4.1.3馈线终端单元的硬件81

4.1.4馈线终端单元的软件84

4.1.5环网柜和开闭所的馈线终端单元86

4.2馈线监控终端数据采集原理87

4.2.1概述87

4.2.2模拟量采集的基本原理89

4.2.3交流采样算法92

4.2.4数字滤波原理95

4.2.5开关量输入／输出103

4.3馈线监控终端实例106

4.3.1 FD-F2010型馈线监控终端的构成106

4.3.2 F2010B型馈线终端单元的硬件106

4.3.3 F2010B型馈线终端单元的软件108

4.4馈线故障指示器110

4.4.1概述110

4.4.2短路故障指示器111

4.4.3故障指示器的应用和发展114

第5章 电力用户用电信息采集终端116

5.1智能电能表116

5.1.1智能电能表的功能116

5.1.2安全认证118

5.2专变及公变采集终端119

5.2.1专变及公变采集终端简述119

5.2.2专变及公变采集终端的功能119

5.2.3专变及公变采集终端的通信协议121

5.3集中抄表采集终端121

5.3.1集中抄表终端简述121

5.3.2集中抄表终端的功能123

5.3.3集中抄表终端的通信协议123

5.4专变采集终端设计124

5.4.1概述124

5.4.2终端硬件设计124

5.4.3终端软件设计126

第6章 配电网馈线自动化132

6.1馈线自动化模式132

6.2基于重合器的馈线自动化133

6.2.1重合器的功能133

6.2.2分段器的分类和功能133

6.2.3重合器与电压-时间型分段器配合134

6.2.4重合器与过电流脉冲计数型分段器配合138

6.2.5基于重合器的馈线自动化系统的不足139

6.3基于馈线监控终端的馈线自动化139

6.3.1系统概述139

6.3.2馈线故障区段定位算法简介141

6.3.3基于网基结构矩阵的定位算法142

6.3.4基于网形结构矩阵的定位算法146

6.4馈线自动化系统设计149

6.4.1系统结构149

6.4.2硬件设计150

6.4.3软件设计151

第7章 电力用户用电信息采集系统156

7.1系统方案156

7.1.1对象分类及采集要求156

7.1.2预付费方式160

7.1.3系统总体架构161

7.1.4主站设备配置162

7.1.5主站部署模式164

7.2通信信道169

7.3公变监测系统169

7.3.1系统结构170

7.3.2系统功能170

7.3.3通信组网171

7.4集中抄表系统172

7.4.1技术展望172

7.4.2系统结构173

7.4.3采集设备通信组网174

第8章 配电网自动化主站系统176

8.1主站系统概述176

8.1.1设计原则176

8.1.2系统架构176

8.2主站系统的硬件177

8.2.1配置原则177

8.2.2功能部署178

8.3主站系统的软件179

8.3.1配置原则179

8.3.2功能部署179

8.4信息交互182

8.5配电网地理信息系统184

8.5.1系统概述184

8.5.2构建原理184

8.5.3功能部署185

8.5.4应用实例188

8.6主站系统的集成方案191

8.6.1 SCADA/DA和GIS一体化方案191

8.6.2 SCADA/DA与GIS的集成方案192

8.6.3两种方案的比较193

8.7主站系统工程实例193

8.7.1工程实例一193

8.7.2工程实例二196

第9章 配电网高级应用软件199

9.1配电网高级应用软件简介199

9.2配电网拓扑分析201

9.2.1概述201

9.2.2配电网拓扑结构201

9.2.3配电网拓扑描述202

9.2.4配电网拓扑分析算法205

9.3配电网线损计算207

9.3.1线损的基本概念207

9.3.2配电网理论线损计算方法208

9.3.3配电网线损三相潮流计算209

附录221

附录A配电网自动化实现方式221

附录B线损计算原始数据222

参考文献224