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第1章 配电网简介1

1.1 概述1

1.2 配电网的中性点接地方式1

1.2.1 中性点不接地1

1.2.2 中性点经消弧线圈接地2

1.2.3 中性点经电阻接地2

1.3 典型的配电设备3

1.3.1 配电馈线3

1.3.2 配电变压器4

1.3.3 断路器4

1.3.4 开关4

1.3.5 熔断器5

1.3.6 电压互感器与电流互感器5

1.3.7 馈线终端单元6

1.4 配电网的网络结构7

1.4.1 单电源辐射式接线8

1.4.2 “手拉手”环网接线8

1.4.3 多回路平行式接线10

1.4.4 多分段多联络接线10

1.4.5 4×6网络接线11

1.5 配电网自动化的概念12

1.6 习题13

主要参考文献13

第2章 配电网数学模型15

2.1 概述15

2.2 配电网的拓扑模型15

2.3 配电网的元件模型19

2.3.1 配电线路19

2.3.2 配电变压器21

2.3.3 配电电容器30

2.4 配电网的负荷模型31

2.5 小结33

2.6 习题33

主要参考文献33

第3章 配电网潮流计算34

3.1 概述34

3.2 牛顿－拉夫逊潮流计算方法34

3.2.1 牛顿法求解非线性方程34

3.2.2 牛顿－拉夫逊潮流算法35

3.2.3 牛顿－拉夫逊潮流算法的改进40

3.3 前推回代潮流计算方法41

3.3.1 辐射状配电网的前推回代潮流算法41

3.3.2 前推回代法对环网的处理43

3.4 直接潮流计算方法45

3.4.1 辐射状配电网络的直接潮流算法45

3.4.2 直接潮流法对环网的处理47

3.5 小结52

3.6 习题52

主要参考文献53

第4章 配电网状态估计54

4.1 概述54

4.2 配电网状态估计简介54

4.2.1 实时数据的误差和不良数据55

4.2.2 配电网状态估计的功能56

4.3 配电网状态估计的数学描述57

4.3.1 量测系统的数学描述57

4.3.2 电力网络的数学描述58

4.3.3 配电网状态估计的量测方程58

4.3.4 配电网状态估计的基本步骤59

4.3.5 配电网状态估计与常规潮流算法的关系60

4.4 配电网状态估计算法61

4.4.1 最小二乘状态估计算法61

4.4.2 基于量测变换的配电网状态估计算法66

4.5 小结76

4.6 习题76

主要参考文献76

第5章 配电网可靠性分析78

5.1 概述78

5.2 配电网可靠性分析指标78

5.2.1 负荷点可靠性评估指标79

5.2.2 系统可靠性评估指标79

5.3 配电网可靠性分析模型81

5.3.1 元件的可靠性模型81

5.3.2 元件的停运模型83

5.3.3 系统的可靠性模型85

5.4 配电网可靠性分析方法86

5.5 配电网可靠性计算89

5.6 小结94

5.7 习题95

主要参考文献95

第6章 配电网电压／无功控制97

6.1 概述97

6.2 配电网无功功率与有功损耗、系统电压之间的关系97

6.2.1 配电网无功功率与有功损耗的关系97

6.2.2 配电网无功功率和系统电压的关系98

6.3 配电网无功补偿装置及方式99

6.3.1 配电网无功补偿装置99

6.3.2 配电网无功补偿方式102

6.3.3 无功补偿容量的确定104

6.4 配电网无功优化107

6.4.1 配电网电容器优化装置107

6.4.2 配电网无功补偿优化投切的数学模型107

6.4.3 配电网无功优化算法108

6.5 小结110

6.6 习题111

主要参考文献111

第7章 配电网电能质量112

7.1 概述112

7.2 电能质量简介112

7.2.1 电能质量的概念、定义及分类112

7.2.2 电能质量现象描述113

7.2.3 电能质量标准116

7.3 配电网电能质量监测118

7.3.1 电能质量监测的作用与方式118

7.3.2 电能质量监测的测量119

7.3.3 电能质量在线监测系统的构建120

7.4 配电网电能质量定位121

7.4.1 谐波源的定位121

7.4.2 闪变源的定位125

7.4.3 电压暂降源的定位129

7.5 配电网电能质量治理131

7.5.1 谐波的治理技术131

7.5.2 闪变的治理技术132

7.5.3 电压暂降的治理技术134

7.6 小结135

7.7 习题135

主要参考文献136

第8章 小电流接地系统故障选线137

8.1 概述137

8.2 配电网单相短路故障分析137

8.2.1 配电网单相短路故障稳态分析137

8.2.2 配电网单相短路故障暂态分析140

8.3 小电流接地系统故障选线144

8.3.1 基于稳态量的故障选线方法144

8.3.2 基于暂态量的故障选线方法149

8.3.3 基于融合量的故障选线方法151

8.4 小结154

8.5 习题154

主要参考文献155

第9章 配电馈线自动化156

9.1 概述156

9.2 基于开关设备的馈线自动化156

9.2.1 重合器和分段器的分类和功能156

9.2.2 重合器与电压－时间型分段器配合的故障区段隔离158

9.2.3 重合器与电压－时间型分段器配合的整定162

9.2.4 重合器与过流脉冲计数型分段器配合的故障区段隔离164

9.2.5 基于开关设备的馈线自动化系统的优缺点166

9.3 基于FTU的馈线自动化166

9.3.1 基于FTU的馈线自动化系统简介166

9.3.2 基于FTU的馈线自动化系统组成167

9.4 馈线自动化的新技术及展望168

9.5 小结169

9.6 习题169

主要参考文献169

第10章 配电网故障定位、隔离与供电恢复170

10.1 概述170

10.2 配电网故障定位170

10.2.1 基于过热弧搜索的故障定位方法170

10.2.2 基于矩阵运算的故障定位方法173

10.3 配电网故障隔离与供电恢复179

10.3.1 配电网故障隔离179

10.3.2 配电网供电恢复180

10.4 小结185

10.5 习题186

主要参考文献187

第11章 铁路电力配电网及其自动化188

11.1 铁路电力配电网188

11.1.1 铁路电力负荷188

11.1.2 铁路配电所／分段装置开关房188

11.1.3 普速铁路自闭贯通线路191

11.1.4 高速铁路电力贯通线路192

11.1.5 高速铁路电力贯通线路与普速铁路自闭贯通线路的区别194

11.2 铁路电力配电网的中性点接地方式的选择194

11.3 铁路电力配电自动化系统196

11.3.1 普速铁路的电力配电自动化系统概述196

11.3.2 高速铁路电力配电自动化系统概述199

11.3.3 铁路馈线自动化系统200

11.4 铁路电力配电网的无功补偿206

11.4.1 高速铁路10 kV电缆补偿方式206

11.4.2 高速铁路10 kV电缆补偿方案选择206

11.5 铁路电力配电网的可靠性分析207

11.5.1 高速铁路电力供电系统可靠性分析207

11.5.2 高速铁路配电所主接线可靠性分析209

11.5.3 贯通线路可靠性指标计算211

11.5.4 考虑配电所可靠性参数时贯通线路综合可靠性指标计算212

11.5.5 提高铁路电力供电系统可靠性的主要措施212

11.6 小结212

11.7 习题213

主要参考文献213