本書是按照配電自動化繫統的構成從底層向上層來編寫的。在介紹配電自動化一些基本概念的基礎上，首先介紹了配電終端FTU、TTU、DTU、RTU等，然後介紹通信繫統，*後介紹配電自動化主站繫統。在章節安排上同時穿插饋線自動化、配電網的故障選線、SCADA繫統、電能計費、AM/FM/GIS、LM、工程實例等內容。本書理論結合實際，同時融入一些相關專業基礎知識，使內容前後貫通，並輔以思考題和自測題，使讀者易於掌握，因為技術較新，配套實驗的開設正處於積極探索發展階段，本書也給出了配套實驗。

目 錄
第 ３ 版前言
第 ２ 版前言
第 １ 版前言
第 １ 章 緒論…………………………………… １
１� １ 電力繫統的基本概念 ……………… １
１� １� １ 電力繫統的組成 …………………… １
１� １� ２ 各種新能源發電形式 ……………… ２
１� １� ３ 節能減排形勢下的綠色低碳建築應用 …………………………… ６
１� ２ 配電管理繫統………………………… ７
１� ３ 配電網自動化繫統的總體構成 … ９
１� ３� １ 小型配電自動化繫統的構成 ……… ９
１� ３� ２ 中型配電自動化繫統的構成 ……… １０
１� ３� ３ 大型配電自動化繫統的構成 ……… １１
１� ３� ４ 配電自動化繫統的基本功能 ……… １２
１� ４ 實現配電自動化的意義 ………… １２
１� ５ 配電自動化的現狀與發展情況 …………………………………… １７
１� ５� １ 國外配電自動化發展及現狀 ……… １７
１� ５� ２ 我國配電自動化的發展現狀 ……… １８
１� ６ 配電自動化的難點 ………………… １９
１� ７ 智能電網形勢下的配電網建設 …………………………………… ２１
１� ７� １ 堅強智能電網概念的提出及規劃 … ２１
１� ７� ２ 基於配電自動化的智能配電網建設 ………………………………… ２１
１� ７� ３ 智能電網形勢下的配電自動化建設目標和建設標準 …………………… ２２
１� ８ 配電自動化建設經驗教訓及當前研究熱點 ……………………… ２２
１� ８� １ 配電自動化建設經驗教訓 ………… ２２
１� ８� ２ 配電自動化建設當前研究熱點和重點 ……………………………… ２３
１� ９ 配電自動化繫統的規劃 ………… ２４
１� ９� １ 配電自動化繫統規劃的總體要求和原則 ………………………………… ２４
１� ９� ２ 配電自動化繫統規劃的技術導則和設計規範 …………………………… ２４
１� 33; ２ 支撐軟件 ………………………… ２２２
９� ３� ３ **應用軟件 …………………… ２２３
９� ４ 要點掌握 …………………………… ２２７
思考題 ……………………………………… ２２７
第 １０ 章 配電網 ＳＣＡＤＡ 繫統 ………… ２２８
１０� １ 配電網 ＳＣＡＤＡ 繫統的特點…… ２２８
１０� ２ 配電網 ＳＣＡＤＡ 繫統組織的基本方式 ………………………… ２２９
１０� ２� １ 配電網 ＳＣＡＤＡ 繫統測控對像 ……………………………… ２２９
１０� ２� ２ 區域站的設置方法 ……………… ２２９
１０� ２� ３ 體繫結構 ………………………… ２３０
１０� ３ 配電網 ＳＣＡＤＡ 繫統的功能…… ２３１
１０� ４ 智能用電小區 …………………… ２３６
１０� ４� １ 智能小區概述 …………………… ２３６
１０� ４� ２ 智能用電的發展目標 …………… ２３７
１０� ４� ３ 繫統構成 ………………………… ２３７
１０� ４� ４ 智能小區應用實例 ……………… ２３８
１０� ５ 要點掌握 ………………………… ２３９
思考題 ……………………………………… ２３９
第 １１ 章 配電圖資地理信息繫統 ……… ２４０
１１� １ 概述 ………………………………… ２４０
１１� ２ ＧＩＳ 的發展………………………… ２４０
１１� ３ ＧＩＳ 在電力行業的應用現狀及難點 ………………………………… ２４２
１１� ４ ＧＩＳ 的組成………………………… ２４３
１１� ５ ＧＩＳ 功能的實現方法 …………… ２４５
１１� ６ ＡＭ / ＦＭ / ＧＩＳ 的離線、 在線實際應用……………………………… ２４５
１１� ６� １ ＡＭ / ＦＭ / ＧＩＳ 在配電網中離線方面的應用 ………………………… ２４６
１１� ６� ２ ＡＭ / ＦＭ / ＧＩＳ 在配電網中在線方面的應用 ………………………… ２４７
１１� ７ ＧＩＳ 的功能演示案例 …………… ２４７
１１� ８ 要點掌握 ………………………… ２５２
思考題 ……………………………………… ２５２
第 １２ 章 負荷控制和管理繫統 ………… ２５３
１２� １ 負荷控制和管理的概念及經濟效益 ………………………… ２５３
１２� ２ 負荷特性優化的主要措施 …… ２５４
１２� ２� １ 經濟措施 ………………………… ２５４
１２� ２� ２ 行政措施 ………………………… ２５５
１２� ２� ３ 宣傳措施 ………………………… ２５６
１２� ２� ４ 技術措施 ………………………… ２５６
１２� ３ 負荷控制繫統的基本結構和功能 ………………………………… ２５８
１２� ３� １ 負荷控制終端 …………………… ２５８
１２� ３� ２ 負荷控制中心 …………………… ２６０
１２� ４ 各種負荷控制繫統原理及比較 ………………………………… ２６１
１２� ４� １ 負荷控制繫統的分類 …………… ２６１
１２� ４� ２ ＧＳＭ / ＧＰＲＳ 公用通信電力負荷控制繫統 ………………………… ２６２
１２� ４� ３ 無線電電力負荷控制繫統 ……………………………… ２６３
１２� ４� ４ 音頻電力負荷控制繫統 ………… ２６５
１２� ４� ５ 配電線載波電力負荷控制繫統 ……………………………… ２６５
１２� ４� ６ 工頻電力負荷控制繫統 ………… ２６６
１２� ４� ７ 有線電話電力負荷控制繫統 …… ２６６
１２� ５ 要點掌握 ………………………… ２６６
思考題 ……………………………………… ２６６
第 １３ 章 配電自動化的實際案例 ……… ２６７
１３� １ 概述 ………………………………… ２６７
１３� ２ 配電自動化的主要功能 ……… ２６８
１３� ３ 配電自動化繫統體繫結構 …… ２６８
１３� ４ 配電自動化 ＳＣＡＤＡ 繫統 ……… ２７０
１３� ４� １ 網絡安全方案 …………………… ２７０
１３� ４� ２ 繫統硬件配置 …………………… ２７０
１３� ４� ３ 軟件繫統結構 …………………… ２７１
１３� ４� ４ 配電 ＳＣＡＤＡ 功能 ……………… ２７２
１３� ５ 配電自動化通信繫統…………… ２７３
１３� ６ 饋線自動化解決方案…………… ２７５
１３� ７ 配電地理信息管理功能 ……… ２７８
１３� ８ 配電自動化**應用軟件 …… ２８１
第 １４ 章 實驗部分 ………………………… ２８３
１４� １ 電力繫統綜合實驗方案一 …… ２８３
１４� １� １ 實驗繫統簡介 …………………… ２８３
１４� １� ２ 多臺實驗繫統聯網的實驗 ……… ２８４
１４� １� ３ 設備清單 ………………………… ２９０
１４� ２ 電力繫統綜合實驗方案二 (供配電部分) ……………………… ２９２
１４� ２� １ 實驗繫統簡介 …………………… ２９２
１４� ２� ２ 實驗繫統外觀 …………………… ２９２
１４� ２� ３ 多臺實驗繫統聯網的實驗 ……… ２９４
１４� ２� ４ 設備清單 ………………………… ２９７
１４� ３ 應用實例———ＴＱＧＤ￣Ⅱ工廠供電及配電自動化實驗培訓繫統 ………………………………… ２９９
１４� ３� １ 概述 ……………………………… ２９９
１４� ３� ２ 繫統組成 ………………………… ３００
１４� ３� ３ 實驗模式 ………………………… ３０２
１４� ３� ４ 實驗項目 ………………………… ３０４
１４� ３� ５ 實驗繫統中主要設備的技術指標 ……………………………… ３０６
１４� ３� ６ 設備實物圖 ……………………… ３０７
測試題 ………………………………………… ３０９
測試題 １ …………………………………… ３０９
測試題 １ 答案……………………………… ３１０
測試題 ２ …………………………………… ３１３
測試題 ２ 答案……………………………… ３１４
參考文獻 ……………………………………… ３１９９� ３ 配電自動化繫統規劃的年限和內容 ………………………………… ２５
１� １０ 要點掌握 …………………………… ２６
思考題 ……………………………………… ２６
第 ２ 章 配電網 ……………………………… ２７
２� １ 我國配電網的特點和歷史建設情況 …………………………… ２７
２� １� １ 配電網的特點 ……………………… ２７
２� １� ２ 我國配電網建設情況及發展戰略目標 …………………………… ２８
２� ２ 有源配電網 ………………………… ２８
２� ２� １ 概述 ………………………………… ２８
２� ２� ２ 分布式電源接入配電網的好處 …… ２９
２� ２� ３ 分布式電源接入配電網後需要注意的問題 ………………………… ３０
２� ２� ４ 分布式電源接入配電網的要求 …… ３０
２� ３ 配電網的中性點運行方式 ……… ３１
２� ３� １ 中性點接地方式分類及比較 ……… ３１
２� ３� ２ 經消弧線圈接地繫統的 ３ 種補償方式 ………………………………… ３２
２� ４ 配電網涉及的一次設備———開關 …………………………………… ３２
２� ４� １ 開關設備的滅弧介質無油化歷程 ………………………………… ３３
２� ４� ２ 典型開關設備介紹 ………………… ３３
２� ５ 配電網涉及的一次設備———環網櫃………………………………… ３５
２� ５� １ 環網櫃 ……………………………… ３５
２� ５� ２ 電纜分接箱 ………………………… ３６
２� ６ 配電網涉及的一次設備———開閉所………………………………… ３９
２� ６� １ 概述 ………………………………… ３９
２� ６� ２ 開閉所設置原則 …………………… ３９
２� ６� ３ 開閉所的功能和作用 ……………… ４０
２� ６� ４ 開閉所常見主接線形式 …………… ４１
２� ６� ５ 開閉所所用電源 …………………… ４２
２� ７ 配電網涉及的一次設備———變壓器………………………………… ４３
２� ７� １ 變壓器的分類 ……………………… ４３
２� ７� ２ 新型節能變壓器 …………………… ４４
２� ８ 配電線路 …………………………… ４４
２� ８� １ 架空線路 …………………………… ４４
２� ８� ２ 電纜線路 …………………………… ４５
２� ８� ３ 配電線路的節能 …………………… ４６
２� ９ 配電網絡拓撲形式及饋線故障處理 …………………………………… ４７
２� ９� １ 配電網絡的拓撲形式及實際應用案例 ………………………………… ４７
２� ９� ２ 饋線故障的處理 …………………… ５２
２� １０ 要點掌握 …………………………… ５４
思考題 ……………………………………… ５４
第 ３ 章 配電終端———ＦＴＵ ……………… ５５
３� １ 終端建設原則和終端電源的配置 …………………………………… ５５
３� １� １ 終端建設原則 ……………………… ５５
３� １� ２ 終端電源的配置 …………………… ５６
３� ２ ＦＴＵ 的基本概念和功能 ………… ５９
３� ２� １ ＦＴＵ 的基本概念 …………………… ５９
３� ２� ２ ＦＴＵ 的功能 ………………………… ５９
３� ３ ＳＤ￣２２１０ 型 ＦＴＵ 的總體結構及特點 …………………………………… ６１
３� ３� １ ＳＤ￣２２１０ 型 ＦＴＵ 的原理框圖 ……… ６１
３� ３� ２ ＳＤ￣２２１０ 型 ＦＴＵ 的總體特點 ……… ６２
３� ４ ＳＤ￣２２１０ 型 ＦＴＵ 的 ＴＭＳ３２０Ｆ２０６ＤＳＰ 硬件介紹 ……………………… ６２
３� ４� １ ＴＭＳ３２０Ｆ２０６ ＤＳＰ 的主要特點 …… ６２
３� ４� ２ ＴＭＳ３２０Ｆ２０６ 存儲器映射 ………… ６３
３� ４� ３ ＴＭＳ３２０Ｆ２０６ ＤＳＰ 片上外設 ……… ６５
３� ４� ４ ＴＭＳ３２０Ｆ２０６ ＤＳＰ 外部中斷 ……… ６５
３� ４� ５ ＴＭＳ３２０Ｆ２０６ ＤＳＰ 命令寄存器 …… ６６
３� ４� ６ ＴＭＳ３２０Ｆ２０６ ＤＳＰ 復位 …………… ６６
３� ４� ７ ＳＤ￣２２１０ 型 ＦＴＵ 模擬信號輸入 …… ６６
３� ４� ８ ＳＤ￣２２１０ 型 ＦＴＵ 數字量輸入輸出 … ６６
３� ４� ９ ＳＤ￣２２１０ 型 ＦＴＵ 異步串行通信 …… ６６
３� ５ 直流采樣和交流采樣……………… ６８
３� ５� １ 直流采樣 …………………………… ６８
３� ５� ２ 交流采樣 …………………………… ６９
３� ６ 開關量輸入電路 …………………… ６９
３� ６� １ 隔離電路 …………………………… ６９
３� ６� ２ 去抖電路 …………………………… ７０
３� ７ 開關量輸出電路 …………………… ７１
３� ８ 模擬量輸入電路 …………………… ７２
３� ８� １ 基於逐次逼近型 Ａ￣Ｄ 轉換的模擬量輸入電路 ……………………… ７２
３� ８� ２ ２ × ４ 通道 １４ 位高速 Ａ￣Ｄ 轉換芯片
ＭＡＸ１２５ 及其應用 ………………… ７４
３� ８� ３ 電壓￣頻率轉換電路 ……………… ８１
３� ９ 模擬量輸出電路 …………………… ８３
３� １０ 傅裡葉算法 ………………………… ８４
３� １１ 要點掌握 …………………………… ８５
思考題 ……………………………………… ８５
第 ４ 章 其他配電終端……………………… ８６
４� １ ＤＴＵ …………………………………… ８６
４� １� １ ＤＴＵ 的概念及功能………………… ８６
４� １� ２ ＤＴＵ 備自投的實現………………… ８６
４� １� ３ 開閉所 ＤＴＵ 與饋線終端 ＦＴＵ 的比較 ………………………………… ８７
４� １� ４ 環網櫃 ＤＴＵ 與開閉所 ＤＴＵ 的比較 ………………………………… ８８
４� １� ５ 開閉所 ＤＴＵ 與變電站 ＲＴＵ 的比較 ………………………………… ８８
４� ２ ＴＴＵ …………………………………… ８８
４� ２� １ ＴＴＵ 的概念及功能 ………………… ８８
４� ２� ２ ＴＴＵ 的無功補償功能 ……………… ８９
４� ３ 站控終端 …………………………… ９０
４� ３� １ 站控終端的概念及功能 …………… ９０
４� ３� ２ 子站的設置 ………………………… ９１
４� ３� ３ 站控終端與 ＦＴＵ、 ＴＴＵ、 ＤＴＵ 的比較 ………………………………… ９１
４� ４ 要點掌握 …………………………… ９２
思考題 ……………………………………… ９２
第 ５ 章 通信繫統 …………………………… ９３
５� １ 引言 …………………………………… ９３
５� １� １ 遠動的基本概念 …………………… ９３
５� １� ２ 典型數據通信繫統的組成 ………… ９３
５� １� ３ 數據傳輸的同步 …………………… ９５
５� １� ４ 通信工作方式 ……………………… ９６
５� ２ 調制解調 …………………………… ９６
５� ３ 差錯控制 …………………………… ９９
５� ３� １ 產生差錯的原因 …………………… ９９
５� ３� ２ 抗干擾編碼 ……………………… １００
５� ３� ３ 差錯控制的幾種方式 …………… １００
５� ３� ４ 幾種常用的抗干擾編碼 ………… １０３
５� ４ 通信規約 …………………………… １０７
５� ４� １ 通信規約的概念 ………………… １０７
５� ４� ２ 循環式通信規約 ………………… １０８
５� ４� ３ 問答式通信規約 ………………… １０８
５� ５ 常用通信方式……………………… １０９
５� ５� １ 概述 ……………………………… １０９
５� ５� ２ 配電線載波通信 ………………… １１０
５� ５� ３ 光纖通信 ………………………… １１４
５� ５� ４ 脈動控制 ………………………… １１７
５� ５� ５ 工頻控制 ………………………… １１７
５� ５� ６ 電話專線 ………………………… １１８
５� ５� ７ 現場總線 ………………………… １１８
５� ５� ８ ＲＳ４８５ 串行總線 ………………… １１９
５� ５� ９ 無線擴頻 ………………………… １１９
５� ５� １０ 甚高頻通信 (數傳電臺通信) … １２０
５� ５� １１ 特高頻通信 ……………………… １２０
５� ５� １２ 微波通信 ………………………… １２１
５� ５� １３ 衛星通信 ………………………… １２２
５� ５� １４ 調幅廣播 ………………………… １２２
５� ５� １５ 調頻輔助通信業務 ……………… １２３
５� ６ 要點掌握 …………………………… １２３
思考題 ……………………………………… １２４
第 ６ 章 饋線自動化 ……………………… １２５
６� １ 智能配電網的自愈與饋線自動化 ……………………………… １２５
６� １� １ 自愈的概念 ……………………… １２５
６� １� ２ 自愈控制 ………………………… １２５
６� １� ３ 實現自愈的條件和關鍵技術 …… １２６
６� １� ４ 饋線自動化的功能與類型 ……… １２６
６� ２ 饋線自動化的發展歷程 ………… １２７
６� ２� １ **階段———不分段、 不拉手(傳統模式) 階段………………… １２７
６� ２� ２ 第二階段———饋線分段、 拉手、無自動化階段 …………………… １２９
６� ２� ３ 第三階段———自動分段、 饋線自動化階段 ……………………… １３１
６� ３ 重合器 ……………………………… １３３
６� ３� １ 重合器的概念 …………………… １３３
６� ３� ２ 重合器的分類 …………………… １３３
６� ３� ３ 重合器與普通斷路器的比較 …… １３４
６� ３� ４ 重合器的應用場合 ……………… １３５
６� ３� ５ 重合器實例 ……………………… １３５
６� ４ 分段器 ……………………………… １３７
６� ４� １ 概念 ……………………………… １３７
６� ４� ２ 電壓—時間型分段器原理接線 … １３７
６� ４� ３ 電壓—時間型分段器的參數 …… １３８
６� ４� ４ 電流—時間型分段器 …………… １３９
６� ５ 重合器與電壓—時間型分段器配合 ………………………………… １３９
６� ５� １ 輻射狀網的故障處理 …………… １３９
６� ５� ２ 環狀網的故障處理 ……………… １４３
６� ５� ３ 分段開關和聯絡開關的時限整定 ……………………………… １４６
６� ６ 重合器與過電流脈衝計數型分段器配合 …………………………… １４８
６� ６� １ **性故障的處理 ……………… １４８
６� ６� ２ 瞬時性故障的處理 ……………… １４９
６� ７ 基於 ＦＴＵ 的饋線自動化 ………… １５０
６� ７� １ 基於 ＦＴＵ 的饋線自動化繫統構成 ……………………………… １５０
６� ７� ２ 基於 ＦＴＵ 的饋線自動化繫統的功能 ……………………………… １５１
６� ８ 兩種饋線自動化的比較 ………… １５２
６� ８� １ 基於重合器—分段器的就地控制方案 …………………………… １５２
６� ８� ２ 基於 ＦＴＵ 和通信網絡的遠方控制方案 ………………………… １５２
６� ９ 要點掌握 …………………………… １５３
思考題 ……………………………………… １５４
第 ７ 章 配電網單相接地故障選線 …… １５５
７� １ 概述 ………………………………… １５５
７� １� １ ＮＵＧＳ 單相接地故障選線的國外、**研究現狀 …………………… １５５
７� １� ２ 利用電網穩態電氣量特征提供的故障信息構成的選線方法 ……… １５６
７� １� ３ 利用電網暫態電氣量特征提供的故障信息構成的選線方法 ……… １５８
７� １� ４ 其他方法 ………………………… １５８
７� １� ５ 意義 ……………………………… １５９
７� ２ ＮＵＧＳ 單相接地故障理論分析 … １６０
７� ２� １ ＮＵＧＳ 單相接地故障的穩態基波分析 ……………………………… １６０
７� ２� ２ ＮＵＧＳ 單相接地故障的穩態諧波分析 ……………………………… １６４
７� ２� ３ ＮＵＧＳ 單相接地故障的暫態分析 ……………………………… １６５
７� ２� ４ ＮＵＧＳ 單相接地故障選段研究…… １６６
７� ３ ＮＵＧＳ 單相接地故障實驗研究———選線案確定……………………… １６７
７� ３� １ 動態模型的建立 ………………… １６７
７� ３� ２ 穩態實驗記錄及分析 …………… １６８
７� ３� ３ 暫態實驗記錄及分析 …………… １７１
７� ３� ４ ＮＵＳ 選線方案的確定 …………… １７３
７� ３� ５ ＮＥＳ 選線方案的確定 …………… １７４
７� ４ 軟件設計 …………………………… １７６
７� ４� １ 開發語言和工具介紹 …………… １７６
７� ４� ２ ＮＵＳ 繫統選線下位機軟件設計 … １８１
７� ４� ３ ＮＵＳ 繫統選線上位機軟件設計 … １８３
７� ４� ４ ＮＥＳ 繫統選線下位機軟件設計 … １８６
７� ４� ５ ＮＥＳ 繫統選線上位機軟件設計 … １８７
７� ５ ＮＵＧＳ 選線方案驗證實驗 ……… １９０
７� ５� １ 優化模型 ………………………… １９０
７� ５� ２ ＮＵＳ 的選線驗證實驗 …………… １９０
７� ５� ３ ＮＥＳ 的選線驗證實驗 …………… １９４
７� ６ 要點掌握 …………………………… １９８
思考題 ……………………………………… ２００
第 ８ 章 遠方抄表與電能計費繫統 …… ２０１
８� １ 電能表的發展和現狀 …………… ２０１
８� ２ 抄表計費的幾種方式 …………… ２０２
８� ３ 預付費電能計費方式 …………… ２０３
８� ３� １ 預付費電能表的種類及特點 …… ２０３
８� ３� ２ 采用 ＩＣ 卡電能表的預付費電能計費繫統 ………………………… ２０４
８� ４ 自動抄表技術———本地自抄表 ………………………………… ２０６
８� ４� １ 本地自動抄表的兩種數據采集方式 ……………………………… ２０６
８� ４� ２ 抄表機簡介 ……………………… ２０７
８� ４� ３ **主流抄表機型實例———振中ＴＰ９００ 繫列抄表機 ……………… ２０７
８� ５ 自動抄表技術———遠程自動抄表 ………………………………… ２０８
８� ５� １ 遠程自動抄表的含義及發展 …… ２０８
８� ５� ２ 遠程自動抄表繫統的組成 ……… ２０８
８� ５� ３ 遠程自動抄表繫統典型案例 …… ２１１
８� ５� ４ 利用遠程自動抄表技術實現防竊電 ……………………………… ２１３
８� ５� ５ 自動抄表與預付費的比較 ……… ２１４
８� ６ 要點掌握 …………………………… ２１４
思考題 ……………………………………… ２１５
第 ９ 章 主站繫統 ………………………… ２１６
９� １ 主站繫統的設計原則 …………… ２１６
９� ２ 主站繫統的硬件構成 …………… ２１７
９� ２� １ 較小規模主站繫統配置 ………… ２１７
９� ２� ２ 較大規模主站繫統配置 ………… ２１９
９� ３ 主站繫統的軟件構成 …………… ２２１
９� ３� １ 操作繫統軟件 …………………… ２２１
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