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第1章 智能电网概述 1

1.1 智能电网发展背景 1

1.1.1 能源枯竭及环保压力 1

1.1.2 大电网安全稳定运行 1

1.1.3 高可靠性电力需求 2

1.1.4 电力设备和资产高效利用 2

1.1.5 用户参与意识 2

1.2 智能电网基本特点 2

1.2.1 智能电网主要范畴 3

1.2.2 智能电网典型特征 5

1.2.3 智能电网技术体系 6

1.2.4 智能电网效益分析 9

1.3 国内外智能电网发展规划 10

1.3.1 美国Grid 2030计划 10

1.3.2 欧洲Smart Grids计划 12

1.3.3 国家电网2020计划 13

1.4 小结 14

参考文献 14

第2章 智能变电站概述 15

2.1 变电站作用及构成 15

2.1.1 变电站一次系统 16

2.1.2 变电站二次系统 28

2.1.3 变电站辅助系统 29

2.2 变电站自动化系统 32

2.2.1 发展概述 32

2.2.2 系统分类及特点 35

2.2.3 主要问题 38

2.3 智能变电站典型应用特征 41

2.3.1 基于智能组件的状态监测 42

2.3.2 基于IEC 61850的自动化系统 45

2.3.3 辅助系统模块化、集成化 48

2.4 小结 49

参考文献 50

第3章 IEC 61850标准 51

3.1 标准概述 51

3.1.1 标准组成 51

3.1.2 基本术语 52

3.1.3 主要应用价值 53

3.2 核心思想 54

3.2.1 面向对象建模 54

3.2.2 应用与通信分离 57

3.2.3 功能自由分配 57

3.3 关键技术 58

3.3.1 面向通用对象的变电站事件模型GOOSE 58

3.3.2 制造报文规范MMS 61

3.3.3 变电站配置描述语言SCL 62

3.4 标准特征 63

3.4.1 一致性 63

3.4.2 互操作性 68

3.4.3 问题及最新进展 72

3.5 小结 76

参考文献 76

第4章 网络通信技术 78

4.1 概述 78

4.1.1 网络通信模型 78

4.1.2 以太网技术 79

4.1.3 交换机技术 82

4.2 网络结构分析 86

4.2.1 基本网络结构 86

4.2.2 网络对时 90

4.2.3 网络通信性能分析 94

4.3 网络流量分析 98

4.3.1 流量 98

4.3.2 大流量处理技术 101

4.3.3 网络技术发展趋势 103

4.4 小结 106

参考文献 107

第5章 智能变电站一次设备技术 108

5.1 电子式互感器技术 108

5.1.1 常规互感器主要问题 108

5.1.2 电子式互感器分类 109

5.1.3 电子式互感器应用 116

5.2 智能断路器技术 121

5.2.1 断路器基本特点 121

5.2.2 断路器监视技术 121

5.2.3 断路器智能操作技术 123

5.3 变压器状态监测技术 125

5.3.1 变压器基本特征 125

5.3.2 变压器故障类型及特征 125

5.3.3 变压器在线监测系统 127

5.4 小结 129

参考文献 129

第6章 智能变电站二次系统关键技术 131

6.1 过程层功能实现 131

6.1.1 主要功能 131

6.1.2 关键技术 134

6.1.3 发展趋势 141

6.2 间隔层功能实现 142

6.2.1 保护功能分析 142

6.2.2 测控功能分析 146

6.2.3 保护测控一体化分析 148

6.3 信息分析技术 151

6.3.1 网络报文 151

6.3.2 故障录波 155

6.3.3 同步相量测量技术 160

6.4 小结 161

参考文献 162

第7章 智能化高级应用 163

7.1 信息平台化应用架构 163

7.1.1 信息流分析 163

7.1.2 平台架构 167

7.1.3 面向对象建模 171

7.2 智能变电站典型高级应用 178

7.2.1 在线监测技术 178

7.2.2 智能报警 182

7.2.3 智能控制 186

7.3 智能电网相关高级应用 191

7.3.1 动态安全评估 191

7.3.2 事故信息处理 198

7.3.3 电网协调控制 199

7.4 小结 202

参考文献 203

第8章 智能变电站工程化的关键问题 204

8.1 电力主设备智能化 204

8.1.1 电子式互感器技术 204

8.1.2 断路器智能化技术 208

8.1.3 变压器状态监测技术 213

8.2 二次系统工程实施 215

8.2.1 二次系统构成特点 215

8.2.2 工程实施关键技术 216

8.2.3 状态监测分析 226

8.3 测试及运行维护的便利性 231

8.3.1 测试关键要素 231

8.3.2 测试方案 236

8.3.3 运行维护方案 237

8.4 小结 238

参考文献 238

第9章 典型工程应用分析 240

9.1 典型应用案例 240

9.1.1 110kV变电站典型案例 240

9.1.2 220kV变电站典型案例 243

9.1.3 500kV变电站典型案例 249

9.2 可靠性经济性分析 253

9.2.1 可靠性分析 253

9.2.2 全生命周期管理分析 261

9.2.3 生命周期总成本分析 265

9.3 智能变电站建设模式 267

9.3.1 模块划分原则 267

9.3.2 模块接口要求 268

9.3.3 不同电压等级变电站模块化特征 268

9.4 小结 274

参考文献 274