數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)

內(nèi)容概要

本書共分九章，主要包括變電站自動(dòng)化系統(tǒng)概述，數(shù)字化變電站主要技術(shù)特征和架構(gòu)體系，非常規(guī)互感器，IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)綜述，數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，智能斷路器系統(tǒng)，數(shù)字化變電站信息應(yīng)用，數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)和數(shù)字化變電站應(yīng)用分析等內(nèi)容?！　”緯晒╇娏ο到y(tǒng)運(yùn)行、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、科研及管理人員閱讀，也可供電力系統(tǒng)專業(yè)大學(xué)本科及研究牛參考。

作者簡介

高翔，華東電力調(diào)度中心主任工程師；中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)繼電保護(hù)專業(yè)委員會(huì)委員；全國量度繼電器和保護(hù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員。1984年畢業(yè)于上海交通大學(xué)電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)；2001年畢業(yè)于中歐國際工商學(xué)院EMBA；浙江大學(xué)電氣工程博士。長期從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等電網(wǎng)

書籍目錄

序前言第一章　變電站自動(dòng)化系統(tǒng)概述　1.1　變電站自動(dòng)化的基本概念　1.2　變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展概述　　1.2.1 我國變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷程　　1.2.2　集中式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)　　1.2.3　分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)　　1.2.4　國外變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展歷程　1.3　變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的主要因素　　1.3.1　經(jīng)濟(jì)收益　　1.3.2　技術(shù)能力　　1.3.3 功能需要　1.4　常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的不足　　1.4.1　信息難以共享　　1.4.2　設(shè)備之間不具備互操作性　　1.4.3　系統(tǒng)的可擴(kuò)展性差　　1.4.4　系統(tǒng)可靠性受二次電纜影響　1.5　新技術(shù)對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的影響　　1.5.1　非常規(guī)互感器　　1.5.2　IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)　　1.5.3 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)　　1.5.4　智能斷路器技術(shù)　1.6 小結(jié)第二章 數(shù)字化變電站主要技術(shù)特征和架構(gòu)體系　2.1　數(shù)字化變電站主要技術(shù)特征　　2.1.1　數(shù)據(jù)采集數(shù)字化　　2.1.2　系統(tǒng)分層分布化　　2.1.3　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊化　　2.1.4　系統(tǒng)建模標(biāo)準(zhǔn)化　　2.1.5　信息交互網(wǎng)絡(luò)化　　2.1.6　信息應(yīng)用集成化　　2.1.7　設(shè)備檢修狀態(tài)化　　2.1.8　設(shè)備操作智能化　2.2　數(shù)字化變電站的架構(gòu)體系　　2.2.1　基本結(jié)構(gòu)　　2.2.2　變電站二次回路通信模式　　2.2.3　過程總線的組網(wǎng)方案　　2.2.4　變電站總線的組網(wǎng)方案　　2.2.5　系統(tǒng)的冗余性　2.3　對(duì)變電站二次系統(tǒng)的影響　　2.3.1 一、二次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效的電氣隔離　　2.3.2　信息交互采取對(duì)等通信模式　　2.3.3　信息同步采取網(wǎng)絡(luò)同步機(jī)制　　2.3.4　系統(tǒng)的可觀性、可控性提高　　2.3.5　信息的安全性問題凸現(xiàn)　2.4　小結(jié)第三章　非常規(guī)互感器　3.1　傳統(tǒng)互感器存在的問題　　3.1.1 電磁式電壓互感器存在的問題　　3.1.2 電磁式電流互感器存在的問題　3.2　非常規(guī)互感器簡介　　3.2.1　有源式互感器系統(tǒng)　　3.2.2　無源式互感器系統(tǒng)　　3.2.3　非常規(guī)互感器基本特點(diǎn)　　3.2.4　不同原理的互感器性能比較　3.3 國內(nèi)外非常規(guī)互感器的研究和應(yīng)用情況　　3.3.1 國內(nèi)新型互感器應(yīng)用情況　　3.3.2 國外新型互感器應(yīng)用情況　3.4　非常規(guī)互感器的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)　　3.4.1　合并單元MU　　3.4.2　擴(kuò)展儀用傳感器單元ITU　　3.4.3　數(shù)據(jù)接口　3.5　非常規(guī)互感器的測試　　3.5.1　一般試驗(yàn)項(xiàng)目　　3.5.2　典型試驗(yàn)接線　3.6　非常規(guī)互感器對(duì)二次系統(tǒng)的影響　　3.6.1 非常規(guī)互感器對(duì)IED的影響　　3.6.2　非常規(guī)互感器對(duì)二次回路的影響　　3.6.3 非常規(guī)互感器對(duì)保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理的影響　　3.6.4　非常規(guī)互感器對(duì)計(jì)量系統(tǒng)的影響　　3.6.5 非常規(guī)互感器對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的影響　3.7　非常規(guī)互感器的應(yīng)用展望　3.8　小結(jié)第四章　IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)綜述　4.1　概述　4.2　IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的幾個(gè)重要術(shù)語　4.3　IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)要素　　4.3.1　面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)　　4.3.2　軟件復(fù)用技術(shù)　　4.3.3 高速以太網(wǎng)技術(shù)　　4.3.4　嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)　　4.3.5　XML技術(shù)　4.4　面向通用對(duì)象的變電站事件模型(GOOSE)　　4.4.1　抽象模型　　4.4.2　GOOSE／GSSE和UCA GOOSE的報(bào)文傳輸比較　4.5　變電站配置語言SCL　4.6　制造報(bào)文規(guī)范MMS　4.7　IED之間的互操作性　4.8　IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用展望　4.9 小結(jié)第五章　數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)　5.1 概述　　5.1.1 網(wǎng)絡(luò)通信模型描述　　5.1.2　基本網(wǎng)絡(luò)通信方案　　5.1.3　分布式變電站體系結(jié)構(gòu)　5.2　網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)分析　　5.2.1　通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性分析　　5.2.2　通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性分析　　5.2.3　通信網(wǎng)絡(luò)的安全性分析　5.3　服務(wù)質(zhì)量QOS　5.4　綜合服務(wù)模型　5.5　區(qū)分服務(wù)模型　5.6　多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS　　5.6.1　MPLS的工作原理　　5.6.2　MPLS的交換過程　5.7　流量工程　5.8　變電站信息流量控制　　5.8.1 變電站信息分類　　5.8.2　帶寬分配　　5.8.3　流量控制　5.9　基于OPNET的通信網(wǎng)絡(luò)仿真研究　　5.9.1　OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件介紹　　5.9.2　OPNET仿真軟件系統(tǒng)建模和仿真　　5.9.3　OPNET仿真結(jié)果分析　5.10　小結(jié)第六章　智能斷路器系統(tǒng)　6.1　概述　6.2　斷路器的基本特點(diǎn)　　6.2.1　斷路器的操作特點(diǎn)　　6.2.2　智能斷路器的特點(diǎn)　6.3　組合電器系統(tǒng)的應(yīng)用模式　　6.3.1　基于ECT／EVT的組合電器系統(tǒng)　　6.3.2　基于OCT／OVT的組合電器系統(tǒng)　6.4　斷路器與二次系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)　6.5　斷路器智能控制裝置　　6.5.1　斷路器監(jiān)視技術(shù)　　6.5.2　程序控制操作技術(shù)　　6.5.3　智能斷路器技術(shù)應(yīng)用前景　6.6　小結(jié)第七章　數(shù)字化變電站信息應(yīng)用　7.1 信息屬性　　7.1.1　基本概念　　7.1.2　信息的應(yīng)用分類　7.2　信息流　7.3　信息同步　　7.3.1　概述　　7.3.2　GPS同步技術(shù)　　7.3.3　信息同步的實(shí)現(xiàn)方式　7.4　信息建?！　?.4.1 四層元模型體系結(jié)構(gòu)　　7.4.2 電力系統(tǒng)元模型結(jié)構(gòu)　　7.4.3　IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)存在的問題　　7.4.4　IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的UML模型　7.5　信息集成　　7.5.1　信息應(yīng)用概況　　7.5.2　信息集成基本技術(shù)　　7.5.3　信息集成應(yīng)用模式　　7.5.4　信息應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)管理　7.6　多智能體技術(shù)　　7.6.1　基本概念　　7.6.2　智能體的工作模式　　7.6.3　組件結(jié)構(gòu)　　7.6.4　信息管理　　7.6.5　在線中斷　　7.6.6　基于智能體的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)　7.7　信息安全機(jī)制　　7.7.1 二次系統(tǒng)安全防護(hù)基本要求　　7.7.2　信息安全防護(hù)基本策略　　7.7.3　信息安全防護(hù)主要技術(shù)　　7.7.4　IEC 62351標(biāo)準(zhǔn)的基本特征　　7.7.5　對(duì)等通信模式下的信息安全防護(hù)　7.8　分布式裝置的應(yīng)用　　7.8.1 變電站內(nèi)基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)等通信　　7.8.2　變電站功能化的層次結(jié)構(gòu)　　7.8.3　分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用　7.9　小結(jié)第八章　數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)　8.1　數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性　8.2　二次系統(tǒng)的冗余性　　8.2.1 合并單元配置方案的冗余性　　8.2.2 以太網(wǎng)的冗余性　　8.2.3　裝置及控制系統(tǒng)的冗余性　8.3　設(shè)備的互操作性　　8.3.1 互操作試驗(yàn)的幾種基本模式　　8.3.2　一致性測試的基本要求　　8.3.3 國內(nèi)外互操作試驗(yàn)情況　8.4　交換技術(shù)的適用性　　8.4.1　交換機(jī)基本工作原理　　8.4.2　數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)交換特征　　8.4.3　數(shù)字化變電站對(duì)于交換機(jī)的基本要求　8.5　網(wǎng)絡(luò)通信的安全性　　8.5.1　信息安全的主要威脅　　8.5.2　可信計(jì)算平臺(tái)　　8.5.3　信息安全基本方案　8.6　各種試驗(yàn)方案的針對(duì)性　　8.6.1　基本試驗(yàn)項(xiàng)目差異　　8.6.2　常規(guī)變電站IED和數(shù)字化變電站IED比較　　8.6.3　基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的IED功能性測試　　8.6.4　IED設(shè)備的驗(yàn)證性測試　8.7　建設(shè)目標(biāo)的階段性　8.8　技術(shù)管理的適應(yīng)性　8.9　小結(jié)第九章　數(shù)字化變電站應(yīng)用分析　9.1　常規(guī)系統(tǒng)的兼容模式　　9.1.1　過程層常規(guī)設(shè)備接入方案　　9.1.2　間隔層常規(guī)IED接入方案　9.2　變電站總線不同模式　　9.2.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式　　9.2.2　過程總線方式　　9.2.3　過程總線和站總線合并方式　9.3　典型工程應(yīng)用　　9.3.1 南橋監(jiān)控系統(tǒng)工程　　9.3.2　NGC公司Traws400kV變電站工程實(shí)施介紹　　9.3.3　EDF公司VielmouIin400kV變電站試驗(yàn)情況　　9.3.4　云南曲靖翠峰110kV數(shù)字化變電站工程實(shí)施介紹　9.4　技術(shù)分析　　9.4.1　可靠性(Reliability)分析　　9.4.2　可用率(Availability)分析　　9.4.3　安全性(Security)分析　9.5　經(jīng)濟(jì)分析　9.6　小結(jié)縮略語相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)

媒體關(guān)注與評(píng)論

　　本書作者根據(jù)自身長期從事電力系統(tǒng)運(yùn)行工作積累的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)于數(shù)字化變電站發(fā)展的理解，提出了以微電子技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為核心的數(shù)字化變電站基本特點(diǎn)和架構(gòu)體系，并從系統(tǒng)可靠性、可用率、安全性等角度對(duì)于數(shù)字化變電站技術(shù)進(jìn)行了概要分析。本書內(nèi)容涉及數(shù)字化變電站發(fā)展過程中大家關(guān)心的問題。有助于從事電力系統(tǒng)工作的專業(yè)技術(shù)人員在數(shù)字化變電站技術(shù)研究中作參考。望該書能夠?qū)ν苿?dòng)此項(xiàng)工作起到積極意義?！　　∪A東電網(wǎng)有限公司　教授級(jí)高工　陳開庸　　本書全面系統(tǒng)深入淺出地回答了目前業(yè)界普遍關(guān)心的數(shù)字化變電站的應(yīng)用所涉及的各個(gè)層面的技術(shù)問題。書中不乏真知灼見，猶如一場及時(shí)雨。值得一讀?！　　≈袊娏茖W(xué)研究院副院長　邱宇峰　　本書是作者根據(jù)電子式互感器、IEC61850、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等研究成果，并總結(jié)已投入運(yùn)行的數(shù)字化變電站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)編著而成。廣大設(shè)計(jì)單位從事系統(tǒng)二次專業(yè)設(shè)計(jì)人員能從該書中獲得新的啟示，長期困惑的有關(guān)變電站保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、監(jiān)控系統(tǒng)之間各自分散的信息采集、處理及傳輸，設(shè)備、通道重復(fù)配置等問題將獲得合理解決。書中介紹的新型數(shù)字化變電站無論在簡化設(shè)備、減少控制電纜、縮小占地面積、節(jié)約投資、提高電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面都實(shí)現(xiàn)了重大突破?！　　≈袊娏︻檰柟こ逃邢薰尽〗淌诩?jí)高工　韓元旦　　數(shù)字化變電站已成為電力企業(yè)和相關(guān)制造企業(yè)研究的熱點(diǎn)，對(duì)于數(shù)字化變電站全面而深入的研究對(duì)于從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)的人來說大有啟迪，特別在信息安全、技術(shù)管理等方面本書作者提出了很好的思路。　　　國電南京自動(dòng)化股份有限公司副總經(jīng)理　郭效軍　　數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展標(biāo)志著變電站自動(dòng)化系統(tǒng)將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，作者基于豐富的電力系統(tǒng)二次方面控制領(lǐng)域運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，通過對(duì)于數(shù)字化變電站若干相關(guān)技術(shù)的研究，系統(tǒng)性地提出了數(shù)字化變電站技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)、發(fā)展模式等。對(duì)于關(guān)注數(shù)字化變電站技術(shù)發(fā)展的科研與工程技術(shù)人員應(yīng)能有所啟迪。　　　浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院副院長、長江學(xué)者　曹一家

編輯推薦

　　本書的編寫過程中還借鑒了上海交通大學(xué)電氣工程系與杭州電力局的研究項(xiàng)目《數(shù)字式變電所結(jié)構(gòu)及技術(shù)原則研究》的研究成果。同時(shí)，通過與ABB、AREVA、西門子等公司所進(jìn)行的數(shù)字化變電站技術(shù)研討，了解了國外主要制造商開展數(shù)字化變電站技術(shù)研究和應(yīng)用的情況。 本書的編寫重點(diǎn)是從變電站自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)的視角，闡述數(shù)字化變電站技術(shù)和發(fā)展的特點(diǎn)，全書共分九章，內(nèi)容包括變電站自動(dòng)化系統(tǒng)概述，數(shù)字化變電站主要技術(shù)特征和架構(gòu)體系，非常規(guī)互感器，IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)綜述，數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，智能斷路器系統(tǒng)，數(shù)字化變電站信息應(yīng)用，數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)和數(shù)字化變電站應(yīng)用分析等。

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無

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