變電站自動化

前言

　　20世紀80年代初，隨著微處理器技術的出現和發(fā)展，變電站自動化開始從概念走向產品。由于它能夠顯著提高變電站的運行水平，增強變電站的各種功能，一經推出即得到迅速的應用。近30年來，其技術、功能和結構不斷更新，從傳統(tǒng)的集中式RTtJ到目前的分層分布式系統(tǒng)，產品已經數代。尤其是近年IEC 61850的推出更為變電站自動化的發(fā)展提供了強有力的支持，使其獲得了面向未來持續(xù)發(fā)展的能力?！　　蹲冸娬咀詣踊罚ㄔ瓡荢ubstation Automation Handbook）一書是關于變電站自動化的一本經典之作。該書的三位作者是ABB公司的資深專家。他們集數十年在變電站自動化領域的經驗，從理論與實踐、技術與應用、工程與管理等各角度深刻地闡述了變電站自動化的方方面面。需要指出的是，他們對IEC 61850這一里程碑式國際標準的制定和推出有著重大的貢獻。本書不但辟有專門的章節(jié)介紹這一標準，而且在全書中都始終貫穿著對該標準的理解、應用和總結，因此也使得這部21世紀初出版的著作始終對變電站自動化的產品開發(fā)和工程實踐具有指導意義。書中對廣域系統(tǒng)保護中變電站自動化的角色和作用進行了深入的論述，從而將變電站自動化納入電力系統(tǒng)的全局控制體系之中，凸顯其在未來電力系統(tǒng)中的全新作用。

內容概要

本書的目的是提供全面的變電站自動化知識，并為兩類讀者加高一座了解相互領域的橋梁。一類讀者對電力系統(tǒng)的變電站一次設備的管理具有豐富的經驗，另一類讀者則更熟悉信息技術(IT)，專注于變電站自動化的現代智能電子設備(IED)的開發(fā)、設計、生產和應用。    作者在變電站自動化領域具有20余年的豐富經驗。他們親身參與了多用途控制保護IED綜合平臺的開發(fā)和實現，以及相關系統(tǒng)工程工具的設計和應用，并且在許多變電站自動化項目中承擔了大量的任務。不僅如此，他們還積極參與了變電站通信標準IEC 61850的制定工作。    除了與變電站相關的問題，該書還強調指出，實施變電站自動化為執(zhí)行新的保護策略提供了可能，從而可以消除多重事故的擾動，避免電力系統(tǒng)的崩潰。

書籍目錄

譯者前言中文版序1  目錄2  關于本書  2.1  前言  2.2  關于作者  2.3  致謝  2.4  期待您的批評  2.5  讀者指南  2.6  參考文獻3  導言與范圍  3.1  范圍  3.2  電力是當今社會無所不在的基本要素  3.3  電力系統(tǒng)  3.4  電力系統(tǒng)的特殊方面  3.5  變電站在電網中的角色  3.6  變電站自動化在電網管理中的角色  3.7  變電站自動化系統(tǒng)  3.8  變電站自動化方案  3.9  參考文獻4  引入變電站自動化的挑戰(zhàn)  4.1  變電站自動化，必然之路?  4.2  變電站數據的管理和使用  4.3  系統(tǒng)性能方面  4.4  采用變電站自動化的正當性  4.5  參考文獻5  變電站的一次設備  5.1  引言  5.2  開關裝置  5.3  單線圖和母線的配置  5.4  變電站的結構  5.5  開關設備  5.6  電壓和功率因數的控制  5.7  靜止無功補償器  5.8  參考文獻6  變電站自動化的功能  6.1  概述  6.2  過程的連接  6.3  運行功能  6.4  系統(tǒng)配置和維護功能  6.5  通信功能  6.6  網絡運行相關的功能  6.7  參考文獻7  變電站自動化的結構  7.1  概述  7.2  變電站層  7.3  間隔層  7.4  過程層8  變電站自動化的體系  8.1  導言  8.2  從傳統(tǒng)的控制方式到智能自動控制  8.3  變電站內的通信  8.4  從RTU到變電站自動化的轉變  8.5  保護和控制系統(tǒng)的集成  8.6  功能的部署  8.7  一次設備的集成  8.8  設備管理支持  8.9  可靠性  8.10  參考文獻9  設備管理支持  9.1  設定新的商業(yè)目標  9.2  維護  9.3  電力系統(tǒng)監(jiān)視  9.4  變電站自動化系統(tǒng)的監(jiān)視  9.5  參考文獻10  變電站自動化的新角色  10.1  電力市場帶來的影響  10.2  變電站現代化改造的動機  10.3  變電站的改造策略  10.4  變電站自動化對電力生產運營的影響  10.5  參考文獻11  廣域保護  11.1  廣域保護的作用  11.2  電力系統(tǒng)中WAPS的效果  11.3  電力系統(tǒng)現象和可能的WAPS解決方案  11.4  WAPS的分類  11.5  各種WAPS措施的具體描述  11.6  電壓穩(wěn)定性評估準則  11.7  在線VSA執(zhí)行方式  11.8  在線VSA用戶的要求  11.9  接口要求  11.10  廣域保護的實現  11.11  參考文獻12  變電站自動化的標準及質量  12.1  導言  12.2  開關的標準  12.3  質量  12.4  電力工程標準  12.5  環(huán)境標準  12.6  變電站自動化系統(tǒng)  12.7  變電站以外的專用通信  12.8  電能質量  12.9  數據與軟件標準  12.10  文件與代號  12.11  系統(tǒng)和項目管理  12.12  標準一致性的確認  12.13  項目要求和試驗  12.14  參考文獻13  IEC 61850——變電站自動化系統(tǒng)標準  13.1  用于變電站內互操作的IEC 61850標準  13.2  互操作性和開放系統(tǒng)  13.3  IEC 61850是變電站自動化的系統(tǒng)標準  13.4  標準的組成  13.5  實現的途徑  13.6  用于電力公司的無縫通信  13.7  標準帶來的好處  13.8  參考文獻14  變電站自動化系統(tǒng)的階段模型  14.1  生命周期與階段的概念和界定  14.2  系統(tǒng)或制造商的生命周期  14.3  項目或用戶生命周期  14.4  參考文獻15  變電站自動化的益處  15.1  簡介  15.2  改進電力系統(tǒng)運行提高性能  15.3  變電站自動化可以提高可靠性和靈活性  15.4  采用電力系統(tǒng)監(jiān)視，挖掘潛能節(jié)約成本16  變電站自動化系統(tǒng)技術規(guī)范指南  16.1  簡介  16.2  針對用戶具體要求的技術規(guī)范  16.3  在規(guī)范中引入IEC 6185017  針對技術快速變化的策略  17.1  簡介  17.2  賣方義務  17.3  現場備件的可用性  17.4  使用標準化的通信  17.5  標準化系統(tǒng)描述語言的使用  17.6  功能的技術規(guī)范  17.7  參考文獻18  趨勢與展望  18.1  電力工業(yè)的變化  18.2  技術未來趨勢的影響  18.3  對互聯網的專門研究  18.4  變電站自動化業(yè)務展望  18.5  參考文獻19  參考文獻20  術語表21  附錄  21.1  系統(tǒng)技術規(guī)范示例  21.2  廣域保護的評估

章節(jié)摘錄

　　4　引入變電站自動化的挑戰(zhàn)　　4.1　變電站自動化，必然之路？　　20年前，在變電站中出現了第一套就地自動裝置。在這些裝置中，有些通過反復投切高中壓變電站的饋線來消除接地故障，其它的則負責自動輪換超高壓/高壓變電站的變壓器。它們的反應都非常緩慢，以至操作人員和用戶完全可以跟蹤這些保護和優(yōu)化的過程?！　‖F在，信息技術已經進步到可以實現廣域保護，依靠協調防御計劃來保護整個電力系統(tǒng)。這些方案是防止失步擴展到全網的最后防線，其涵蓋了分布式計算機、基于衛(wèi)星的時間同步與通信、寬帶網絡和智能變電站自動化系統(tǒng)以及功角測量裝置（PMU）。在緊急情況下，運行人員依據傳統(tǒng)技術作出的反應很慢，而緊急控制采用上述所有的自動控制系統(tǒng)卻可在0.5s內完成全局的調度?！　∧壳?，繼電保護技術從機電、靜態(tài)到電子和全數字都先后在變電站成功使用。終端用戶的平均停電時間已從每年2天降到10min。電力公司目前更多是依靠質量而不是數量（即功率，譯者注）來銷售電力?！　∪澜绲碾娏径荚谧詥枺何覀儽仨氝@樣做嗎?我們能這樣做嗎?安裝具有先進功能的全數字變電站控制系統(tǒng)會帶來哪些好處和不便?筆者在本書中將努力回答這些問題，并根據用戶收益、運行方式、商業(yè)環(huán)境等分析各種方案?！　?.1.1 在變電站采用新技術的必要條件　　我們認為在變電站中實施新技術必須考慮相關的四個不同方面，包括對電網、社會和終端用戶的影響，以及電力公司的政策。所有這些都需要詳細分析?！　?.1.1.1 對電網的影響　　數字化變電站自動化系統(tǒng)可以改善電網的控制。其所有的基本功能，如遠動、就地控制、事件記錄、故障錄波、數字式保護及自動化功能等，與整個電力系統(tǒng)的控制在以下方面相互作用：　　遠動功能使主站操作人員可以對電網有良好的全面控制。

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