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输配电工程、电力网及电力系统
配电系统自动化-(第二版)
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配电系统自动化-(第二版)

作者：谷水清
出版社：中国电力出版社出版时间：2008-03-01
所属丛书： 普通高等教育十一五规划教材
开本： 16开 页数： 178
本类榜单：工业技术销量榜
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配电系统自动化-(第二版) 版权信息

配电系统自动化-(第二版) 本书特色

本书主要内容包括配电系统自动化的概念、功能，配电自动化通信系统，配电网数据采集与监控系统的作用及构成，配电变电站和开关站综合自动化，馈线自动化，配电系统调度自动化，自动抄表及电能计费系统，配电自动化地理信息系统，负荷控制和管理系统，预装式变电站。本书主要作为高职高专电力技术类专业的教材，也可作为成人教育、函授及自考的辅导教材，并可供相关工程技术人员参考。

配电系统自动化-(第二版) 内容简介

本书为普通高等教育"十一五"规划教材（高职高专教育）。
全书共十章，主要内容包括配电系统自动化的概念、功能，配电自动化通信系统，配电网数据采集与监控系统的作用及构成，配电变电站和开关站综合自动化，馈线自动化，配电系统调度自动化，自动抄表及电能计费系统，配电自动化地理信息系统，负荷控制和管理系统，预装式变电站。
本书主要作为高职高专电力技术类专业的教材，也可作为成人教育、函授及自考的辅导教材，并可供相关工程技术人员参考。

配电系统自动化-(第二版) 目录

前言
**版前言
**章 概述
　**节 配电系统及其特点
　第二节 配电系统自动化的概念
　第三节 配电系统自动化的意义和目的
　第四节 配电系统自动化的基本功能及实现原则
　第五节 国内外配电系统自动化的发展概况
第二章 配电自动化的通信系统
　**节 配电自动化通信系统的组成及作用
　第二节 配电系统自动化的通信方式及其特点
　第三节 配电自动化通信系统的抗干扰及其保护措施
　第四节 通信规约
第三章 配电网数据采集与监控系统(scada系统)
　**节 概述
　第二节 配电网scada系统的功能
第四章 变电站和开关站的综合自动化
　**节 概述
　第二节 微机远动装置简介
　第三节 微机保护装置简介
　第四节 数字式继电保护算法
　第五节 变电站综合自动化系统举例
第五章 馈线自动化
　**节 概述
　第二节 基于重合器的馈线自动化
　第三节 基于ftu的馈线自动化系统
　第四节 故障区段的判断和隔离
第六章 配电系统调度自动化
　**节 概述
　第二节 配电系统调度自动化的基本概念
　第三节 调度自动化系统实例
　第四节 变送器
　第五节 电子式互感器简介
　第六节 对调度自动化设备的干扰及防止措施
第七章 自动抄表及电能计费系统
　**节 概述
　第二节 预付费电能计费方式
　第三节 电能计量及抄表自动化系统
第八章 配电自动化地理信息系统
　**节 地理信息系统的基本概念和基本功能
　第二节 gis系统在配电自动化中的应用
第九章 负荷控制和管理系统
　**节 概述
　第二节 负荷管理的基本概念
　第三节 负荷控制系统
　第四节 负荷管理系统的防窃电功能
第十章 预装式变电站
　**节 概述
　第二节 预装式变电站元件的选择与有关问题
　第三节 预装式变电站主回路典型方案举例
附录
　附录1 配电系统自动化中常用的缩写术语
　附录2 串行数据通信接口标准
　附录3 电压／频率变换器
参考文献
展开全部

配电系统自动化-(第二版) 节选


    为贯彻落实教育部《：关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》和《教育部关
于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》的精神，加强教材建设，确保教材质
量，中国电力教育协会组织制订了普通高等教育“十一五”教材规划。该规划强调适应不同
层次、不同类型院校，满足学科发展和人才培养的需求，坚持专业基础课教材与教学急需的
专业教材并重、新编与修订相结合。本书为修订教材。
    本书是为了适应配电自动化技术的发展，使供用电专业及相关专业在校学生全面了解和
掌握配电自动化技术，配合现场供电管理人员、技术人员及调度和运行人员的继续教育而编
写的。
    **版自出版以来受到同行的认同和广大读者的欢迎。同时，广大读者在使用过程中，
对书中不完善的地方也提出了意见和建议，在此表示深切的谢意。随着配电系统自动化技术
的发展，编者也想把先进的设备和技术融入教材中，因此在第二版编写中除进行了必要的文
字修改外，更主要的是增加了数字式电流互感器和预装式变电站等内容。
    全书共分十章。**章概述，简要介绍了配电系统自动化的概念、所包含的内容、功能
以及配电系统自动化国内外发展概况。第二章介绍了配电自动化通信系统的类型及特点。第
三章介绍了配电网数据采集与监控系统的作用及构成。第四章介绍了配电变电站和开关站综
合自动化的概念、功能、结构及特点，并列举了微机远动装置、微机继电保护技术以及微机
保护算法和变电站综合自动化系统应用实例等内容。第五章介绍了馈线自动化的概念、功
能，重点介绍了基于重合器和FTU的馈线自动化系统工作原理。第六章介绍了调度自动化
的概念、任务、结构、软硬件配置等，还介绍了调度自动化中常用的感受元件(变送器)的
类型、结构与原理。第七、八章和第九章主要介绍了配电系统自动化中的管理自动化的内
容，包括了远方抄表及电能计费系统、地理信息系统、负荷控制和管理系统。第十章介绍了
预装式变电站基本概念、元件选择及有关问题。
    本书第三、五章、第六章第五节、第七、八、九、十章由张瑛编写，其余各章由谷水清
编写，并由谷水清进行全书的修改及统稿。本书在编写过程中得到沈阳工程学院刘莉教授、
国电南京自动化股份有限公司、北京德威特电力系统自动化有限公司的大力帮助，在此表示
衷心的感谢。
    全书承哈尔滨工业大学李志民教授审阅，并提出许多宝贵意见，在此表示深切的谢意。
    由于新技术总在不断的发展，加之作者水平有限，书中难免有错误和不足之处，恳请专
家和读者批评指正。
编者于沈阳工程学院
    2007年12月

第五章馈线自动化
**节概    述
    馈电线路自动化(Feeder Automation，简称FA)简称馈线自动化，按照国际电气电子
工程师协会(IEEE)对配电自动化的定义，馈线自动化系统是对配电线路上的设备进行远
方实时监视、协调及控制的一个集成系统。是配电自动化的重要组成部分之一，也是提高配
电网可靠性的关键技术之一。
    一、馈线自动化的作用和基本功能
    馈线自动化的作用是：正常运行时检测线路状态，如电流、电压、开关状态及进行相关
操作；当线路发生故障时，能准确确定故障所在线路，跳开故障线路开关，使故障线路被隔
离，并恢复非故障线路的供电；通过网络重构实现负荷控制和降低网络损耗。
    馈线自动化的基本功能包括以下几个方面。
    1．数据采集
    站内馈线开关数据的采集和监视，由站内RTU来完成。线路上各环网开关、负荷开
关、街坊配电站数据的采集和监控由安装在各环网开关、负荷开关、街坊配电站的馈线
远方终端(FTU)来完成。采集线路上环网开关(负荷开关)等设备正常运行时各回路
的电流和开关位置信号，以及现场设备的监视信号等。如10kV馈线柱上开关处的电流、
电压等。
    2．状态监视与故障处理
    状态监控主要分为对正常状态和事故状态两方面的监控。
    正常状态监测的主要内容包括电压、电流、有功、无功、功率因数、电压谐波和电流谐
波，既要求监测量是实时的，也要求存储一定时间段的监测结果，因此这种监测装置一般都
采用微处理机技术，价格较高。由于配电网节点量大面广，监测点太多则投资过高，故一般
仅配置在部分配电设备上，如线路开关、电容器、调压器和配电变压器等。故障状态监测主
要用于快速查找故障点。
    故障处理主要是故障区域自动判断、指示与自动隔离；故障消除后迅速恢复供电功能。
    3．无功控制功能
    无功控制是指对安装在线路上的无功补偿电容器组的自动投切控制。控制器根据感性负
荷的变化情况，按照事先整定好的启动值自动控制电容器组的投切，用以改善配网的功率
因数。
    4．控制操作功能   
    在电网正常运行过程中投、切馈线开关，并能带负荷遥控投、切馈线环网开关和负荷开
关以及遥控调整变压器的分接头位置。尤其是馈线发生故障时，通过控制开关动作，能自动
隔离故障区域，及时地自动恢复对非故障区域的供电，此项功能是馈线自动化的一个特殊的
功能。
   5．事故告警功能
    当电网状态异常变化时，如遥测量越限、设备运行异常，由事件顺序记录开关动作的先
后顺序和次数、时间，记下其全过程。另外，保护和开关动作发出声光报警信号*后归档
打印。
    6．报表功能   
    用户按照所发生的事件类型，采用不同类型的报告格式，以时间顺序或空间位置根据需
要生成和打印各种表格和报表且可以任意更改，定时打印、复制。
    7．对时功能
    时钟SOE、频率监视、定时计量和定时打印制表等方面影响很大。为了保证全网时钟
统一，除网上各机与主机时钟保持一致以外，还应与FTU时钟保持一致。
    二、实现馈线自动化的优点
    在配电网中实现馈线自动化有如下优点。
    1．减少停电时间，提高供电可靠性
    据统计，故障及计划检修是造成用户停电的两个主要原因。配电网的传统结构一般采用
辐射形配电方式，线路之间没有分段开关，当线路上某一处发生故障或进行线路检修时，会
造成全线停电。现在城市供电网的发展方向是采用环网“手拉手”供电式，并用负荷开关将
线路分段，这样可以做到分段检修，避免因线路检修造成全线停电。而利用馈线自动化系
统，实现线路故障区段的自动定位、隔离及健康线路的自动恢复供电，可缩小故障停电范
围，减少对用户的停电时间，提高供电可靠性。
    2．提高供电质量
    馈线自动化系统可以实时监视线路电压的变化，自动调节变压器输出电压或投切无功补
偿电容器，保证用户电压符合要求。
    3．节省总体投资
    以前，为保证重要用户的供电可靠性，一般采用由变电站直接向用户双路或多路供电，
互为备用的做法。这种方式设备利用率低，需要的线路较多，尤其是电力电缆投资很高。而
实施馈线自动化后，合理地安排网络结构，在给用户供电的线路故障退出运行后，通过操作
联络开关，由其他的健康线路供电。因此在保证同样可靠性的前提下，与传统的做法相比，
馈线自动化可充分地发挥设备的潜力，显著地节省了在线路上的投资。
    4．减少电网运行与检修费用
    馈线自动化系统对配电线路及设备运行状态进行实时监视，为实现设备的及时检修创造
了条件，这样除了可以减少不必要的停电时间外，也减少了检修费用。利用馈线自动化提供
的数据与资料，可以及时确定线路故障点及原因，缩短故障修复时间，节省修复费用。
    三、馈线自动化系统的模式
    目前馈线自动化大致可分为以下三种模式。
    (一)简易模式
    简易模式是指在配电线上必要的节点处装设故障指示器，这是一种投资少见效快的简易
模式。实用的故障指示器，是当地显示自动复位或简单的手动复位，寻线人员需到现场查看
并判断故障区段。国外研制过带有远方报告的故障指示器，但它需要通信通道且价格很高。
故障区段区分精度与装设故障指示器的台数成正比。运行经验表明，在由电缆与架空线混合
 组成的馈线中，电缆故障或者高压用户内部故障波及电网时，故障寻找麻烦费时。一旦在关
键点上装设故障指示器，则变得较为容易。
    (二)基于重合器模式
    基于重合器模式是以每一条馈线为单元的就地控制模式。在本线上自动实施故障检测、
隔离及恢复供电的功能，不设专用通道，无需远方集控中心干预。典型的方式是以重合器、
分段器与自动负荷开关组成系统并配以自动装置，利用故障时工频量变化特点传送信息，形
成逻辑动作。该模式有故障电流计数型(FAULT CURRENT COUNTING)，简称电流型，
电压一时限型(VOLTAGE--TIME)，简称电压型。其优点是动作速度比较快(约为几十
秒)。可以在局部线路上先期实施，无需等待统一控制系统的形成，同时可以防止由于集控
中心系统故障带来的大面积瘫痪，可靠性高。但是电流型的缺点是因要通过多次试合寻找区
段，给系统带来多余的故障冲击。这一点对于我国现有设备水平是一个较为突出的威胁。尤
其是主变压器动稳定不过关的情况下更加危险，不宜采用，且对负荷开关的关合短路能力
(电流值及次数)要求很高。电压型的缺点是要通过一次试合寻找故障区段，虽然可以防止
多余的故障冲击，但对负荷开关的关合短路能力(电流值及次数)仍要求很高，与电流型
相同。
    (三)基于／g3'终端FTU模式
    在馈线监控点安装杆上远方终端(FTU)。通过通道与集控中心相连，进行双向通信，
可以实现遥测、遥信、遥控，在国外这是当前*为流行的模式。它的优点是为全面实现配电
自动化创造了*为基本的条件，自动化程度高。但这种模式对通信通道的依赖性很强，要解
决从集控中心与众多配电监控点之间的可靠通信。虽然无线电、公用电话网、专用有线通
道、光纤通道、电力线载波通道都可采用，但都存在各自的问题，如受环境等外界因素影
响、投资太高、可靠性不够、通信速率和容量不足等问题，因此要合理选用。
第二节基于重合器的馈线自动化
    这种自动化方案是通过重合器、分段器、熔断器等配电自动化设备之间相互配合实现故
障隔离、恢复对非故障区段供电目的的。
    一、重合器
    (一)重合器的定义
    所谓重合器是指具有多次重合功能和自具功能的断路器，是一种能够检测故障电流，在
给定时间内遮断故障电流并进行给定次数重合的控制装置。
    一般断路器具有一次重合功能，而重合器具有多次重合功能。在现有的重合器中，通常
可进行三次或四次重合。如果故障是永久性的，重合器经过预先整定的重合次数以后，则不
再进行重合，即进行所谓闭锁，使故障线段与供电’系统隔离开来，能更有效地排除临时性
故障。



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