全新正版配电系统的控制和自动化9787111631446机械工业

译者序
原书前言
章输配电系统控制和
自动化1
11引言1
12为什么需要配电自动化1
121渐进式实施3
122电力行业对配电自动化
的接受程度4
13输配电系统6
14控制层级 7
15什么是配电自动化9
16配电自动化系统10
161自动化决策树11
162自动化阶段12
163自动化强度水平13
17配电自动化的基本架构和
实施策略14
171基本架构14
172创建配电自动化解决
方案15
173配电网结构17
18自动化设备准备度的
定义17
19总结19
参考文献19
第2章中央控制和管理20
21引言20
211为什么要控制电力
系统20
22电力系统运行20
配电网运行环境22
24配电管理系统的演变22
25配电管理系统的基本
功能25
26实时控制系统的基础28
261数据采集29
262监测和事件处理30
263控制功能32
264数据存储、归档和
分析32
265硬件系统配置33
266SCADA系统原理34
267轮询原理35
27停电管理37
271基于故障投诉的停电
管理38
272基于高级应用的停电
管理42
273以GIS为中心和以
SCADA为中心44
28决策支持应用44
281调度员潮流45
282故障计算47
283损耗化48
284VAR控制48
285电压控制49
286数据依赖49
29子系统52
291变电站自动化52
292变电站就地自动化53
210扩展控制馈线自动化57
211能测量和响应时间57
2111场景定义57
2112DA响应时间的
计算60
2113响应时间62
212数据库结构和接口63
2121网络数据模型表示63
2122SCADA数据模型64
21DMS数据需求、来源
和接口65
2124数据模型标准68
2125数据接口标准74
213总结74
附录2A综合CIM结构样本75
参考文献75
配电系统的控制和自动化目录第3章配电系统和中压网络的
设计、建造和运行77
31引言77
32配电网的设计79
321电压选择80
322架空和地下网络80
3配电变电站的容量81
324接入中压网络（上游
结构）83
325配电网所需的能6
326网络复杂因数7
327电压控制89
328电流负荷95
329负荷增长96
3210接地98
3211损失的电量99
3212英国和美国配电网的
比较102
3213所选设计的安装
成本105
3214电网建成后的拥有
成本106
33低压配电网106
331地下低压配电网106
332架空低压配电网107
34低压网络和配电变电站的
开关设备108
35低压网络和配电变电站的
扩展控制110
36总结111
参考文献111
第4章配电系统的硬件112
41开关设备简介112
42一次开关设备116
421变电站断路器116
422变电站隔离开关119
43落地式变电站120
431环网柜120
432基座式开关设备1
44更大的配电/紧凑型
变电站124
45封闭式柱上开关126
46柱上重合器128
461单罐式设计128
462单支柱式设计129
47柱上隔离开关与负荷隔离
开关130
48操作和执行机构131
481电动执行机构131
482磁力执行机构132
49电流和电压测量装置133
491电磁式电流互感器135
492电磁式VT137
410仪用互感器的扩展
控制137
411电流和电压传感器138
4111电流传感器138
4112电阻分压器139
4113组合传感器和传感器
封装139
参考文献140
第5章保护和控制141
51引言141
52采用继电器的保护141
521基于时间的判别142
522基于电流的判别142
5基于时间和电流的
判别143
53灵敏接地故障和瞬时保护
方案144
54采用熔断器的保护145
55直接接地/经电阻接地网络
的接地故障和过电流
保护148
56补偿网络中的接地故障149
57不接地网络中的接地
故障152
58一种用于补偿网络和不接地
网络的接地故障继电器153
59故障指示器156
591手动控制的配电网对
故障指示器的需求156
592什么是故障指示器157
593采用扩展控制或自动化
的配电网对故障指示器
的需求159
594闭环网络中使用的故障
指示器159
595方向故障指示器的其
他应用161
510故障指示器与配电网导线
的连接161
5101采用电流互感器的连接
方式161
5102地下网络中采用CT
的连接方式161
5103架空网络中采用CT
的连接方式162
5104架空网络中无CT的
连接方式（临近）163
511配电系统接地及故障
指示165
5111稳态故障情况下的
检测166
5112暂态故障情况下的
检测166
5113灵敏型接地故障
指示167
512自动重合闸与故障
指示器167
513相间故障和接地故障之间
的指示选择167
514故障指示器的重置168
515故障指示器的配合168
516选择故障指示器169
517智能设备169
5171远程终端单元170
5172保护智能
设备172
518扩展控制的电源173
519自动化就绪开关设备——
FA组成单元176
5191开关的选择178
5192驱动（执行机构）的
选择178
5193RTU的选择179
5194CT/VT的选择179
5195通信系统的选择179
5196FPI的选择179
5197电池的选择179
5198组成单元中的
接口179
520组成单元举例181
521组成单元的典型输入和
输出182
5211分段开关（无测量
功能，见图540）182
5212分段开关（有测量
功能，见图541）182
5213架空系统中的保护用
重合闸183
522控制单元及其改进183
5控制逻辑184
51方案1：线路A有15
个开关自动化、FPI和
开关远程控制184
52方案2：线路B有25
个开关自动化、FPI和
开关远程控制185
5方案3和方案4：
没有FPI186
54方案5和方案7：只有
本地控制186
55方案6和方案8：只有
本地控制187
5特殊情况：多重重合闸
和自动分段开关187
第6章配电系统的能190
61配电网的故障190
611故障类型190
612故障的影响192
613瞬时故障、重合闸和
补偿网络193
62配电系统能和基本的
可靠计算195
621系统指标196
622电网可靠指标的
计算196
6持续停电时间（SAI）
的计算（参见表
64)198
624持续停电频率（SAIFI）
的计算（参见表
64)199
625瞬时停电频率（MAIFI）
的计算（参见表
64)199
626计算结果的总结200
627计算扩展控制的
影响202
628网络复杂因数函数的
指标202
629在没有自动化情况下
改善能203
63提高地下网络的可靠206
631设计方法1：添加手动
分段开关206
632设计方法2：添加手动
切换的备用电源207
633设计方法3：添加自动
线路保护208
634设计方法4：添加连续
备用电源209
64提高架空网络的可靠
（设计方法5～方法7）211
65通过自动化提高能213
66通过综合设计方法1～
方法4和方法8改进地下
线路214
参考文献218
第7章用于控制和自动化的通信
系统219
71引言219
72通信与配电自动化220
73配电自动化通信物理链路
选项221
74无线通信222
741未许可的扩频
无线电222
742VHF、UHF窄带分组
数据无线电（许可/
未许可）222
743无线网络理论222
744集群系统（公共分组
交换无线电）229
745蜂窝229
746寻呼技术229
747卫星通信——近地
轨道229
75有线通信0
751电话线0
752光纤0
753配电线载波0
754通信方式总结252
76配电自动化通信协议253
761MODBUS254
762DNP 30257
763IEC 60870-5-101262
764UCA 20，IEC 61850264
77配电自动化通信架构265
771中央DMS通信265
772异常轮询和报告267
773智能节点控制器/
网关267
774异构协议的互连268
78配电自动化通信用户
接口268
79配电自动化通信选择的一
些考虑268
710确定通信信道规格的
要求269
7101确认和未确认的
通信269
7102通信系统的特征270
7103通信模型271
7104反应或响应时间的
计算271
第8章创建商业案例273
81简介273
82变电站自动化为行业带来的
潜在收益274
821变电站控制和自动化的
集成及其功能收益274
822SCADA与SA275
8行业声称的经济
收益276
83馈线自动化为行业带来的
潜在收益277
84一般收益278
85收益机会矩阵280
86收益流程图282
87依赖以及共享和专有
收益283
871依赖
872共享收益284
873主要DA功能产生的
专有收益286
874收益总结289
88资本推迟、释放或替换290
881一次变电站资本
的推迟290
882配电网容量的释放295
883上游网络和系统容量
的释放296
884用自动化替换传统
设备297
89人力节省297
891降低变电站/控制中心
的运行水平297
892减少巡视297
893人员时间节省298
894与和运行节省相关
的人员时间节省的
计算307
895为CLPU更改继电器设
置减少的人员时间和
工作量308
810与电量相关的节省308
8101因更快的恢复而减少
供电量产生的
节省308
8102受控负荷减小导致的
电量收益减少309
8103因技术损耗减少产生
的电量节省310
811运营收益312
8111维修和维护收益312
8112更好的信息产生的
收益312
8113改进的用户关系
管理313
812配电自动化功能和收益
总结315
813经济价值-成本315
8131电力公司成本316
8132用户成本322
8133经济价值3
814结论326
参考文献328
第9章案例研究330
91简介330
92案例1：长的农村馈线330
921能评估330
922人员时间节省331
9网络能和罚款332
93案例2：大型城市网络334
931预备分析：人员时间
节省335
932预备分析：网络
能337
933成本节省的总结343
934SCADA/DMS的
成本343
935成本收益和回收期344
936结论345
词汇表346

JamesNorthcote-Green，是ABB电网管理部门的高级专家，从事配电管理系统、配电自动化和网络应用的研究。他成为电力方面的IEE会士长达40多年，期间担任了多个重要的职位。在20世纪90年代，他在ABB配电业务地区管理组中担任业务开发（解决方案）的副和技术主管。80年代在美国，他作为配电技术和高级系统技术的主管，担任配电网规划软件（CADPAD）研发组的负责人，该项开创的技术被全世界200多家电力公司所采用。他提出并领导研发了故障投诉和控制室管理系统（CADOPS）。他是美国CRE组织委员会筹委会成员和会议报告人以及欧洲配电技术委员会成员。
RobertWilson，是Abasis国际咨询公司的首席顾问，在英国铁路行业工作，负责资产管理策略。他有着30多年的电力行业经验，已经成为IEE会士很多年。他在Vasteras担任ABB配电系统的席专长达8年，主要负责亚洲和欧洲地区。在20世纪90年代早期，他作为英一大型电力公司的首席，负责技术规范和采购，并调试了所有的发电厂。在80年代，他作为高级，负责英国网络可靠数据和网络自动化的研发。