本書系統地闡述了電力系統自動化的基本概念、發展趨勢以及相關應用技術和設備等。全書共分為 9 章,主要內容包括:電力系統自動化基礎;數據采集及通信原理;供配電自動化;發電機的自動并列;同步發電機勵磁自動控制系統;電力系統有功功率與頻率;電力系統功功率和電壓;分布式發電技術;智能電網概述。通過對本書的學習可使讀者對電力系統自動化技術及其未來的發展方向有一個完整的、深入的認識。
本書可作為電氣工程及其自動化和其他相近專業的本科教材,也可作為有關工程技術人員的參考用書,還可作為電力系統自動化系統技術人員的培訓教材。
本書強化了分布式發電,特別是智能電網技術,電力系統優化調度技術等新技術的理論及應用介紹,突出了新能源、節能優化控制、計算機網絡與電力系統自動化的結合等新技術在書中的比重,強化了新技術對于現代電力系統的影響,并概括的介紹了高電壓技術、發電廠、繼電保護等方面的內容,突出新穎性和全面性,能有效滿足了當前廣泛存在的非電力傳統高校的電氣專業教學需求。
第1章 電力系統自動化基礎
1.1 電力系統自動化概述
1.1.1 電力系統運行的特點
1.1.2 電力系統運行狀態及其控制
1.2 電力系統自動化的基本內容
1.2.1 電網調度自動化
1.2.2 發電廠自動化
1.2.3 變電站綜合自動化
1.2.4 配電自動化
1.3 電力系統自動化發展趨勢
1.3.1 電力系統自動化總的發展趨勢
1.3.2 具有變革性重要影響的3項新技術
1.3.3 電子技術、計算機技術的發展不斷推動電力系統自動化進步
1.3.4 當前電力系統自動化依賴lT技術向前發展的重要熱點技術
1.3.5 配電自動化發展方向
第1章 電力系統自動化基礎
1.1 電力系統自動化概述
1.1.1 電力系統運行的特點
1.1.2 電力系統運行狀態及其控制
1.2 電力系統自動化的基本內容
1.2.1 電網調度自動化
1.2.2 發電廠自動化
1.2.3 變電站綜合自動化
1.2.4 配電自動化
1.3 電力系統自動化發展趨勢
1.3.1 電力系統自動化總的發展趨勢
1.3.2 具有變革性重要影響的3項新技術
1.3.3 電子技術、計算機技術的發展不斷推動電力系統自動化進步
1.3.4 當前電力系統自動化依賴lT技術向前發展的重要熱點技術
1.3.5 配電自動化發展方向
1.3.6 電力系統電子商務的應用領域
1.3.7 電力系統在推進電子商務時應當注意以下幾個問題
1.4 教學計劃參考
1.5 思考題與習題
1.6 電氣知識拓展——組合達林頓對管
第2章 數據采集及通信原理
2.1 電力系統運行控制數據信息
2.2 電力系統自動化數據采集系統
2.2.1 數字量采集子系統的結構
2.2.2 數字量輸出子系統的結構
2.2.3 模擬量采集子系統
2.2.4 模擬量輸出子系統
2.3 電力系統數據通信
2.3.1 通信基本原理
2.3.2 通信信道的基本類型
2.4 差錯控制
2.5 電力通信網
2.6 教學計劃參考
2.7 思考題與習題
2.8 電氣知識拓展
第3章 供配電自動化
3.1 供配電自動化基礎
3.1.1 供配電自動化的構成
3.1.2 供配電自動化的功能
3.2 電網調度控制中心調度自動化系統
3.2.1 電網監控與調度自動化系統的基本結構
3.2.2 調度自動化系統的硬件結構和軟件系統
3.2.3 調度自動化系統的人機界面
3.2.4 地區調度自動化工程技術方案
3.3 變電站綜合自動化
3.3.1 變電站綜合自動化的基本概念和功能
3.3.2 變電站綜合自動化系統的結構
3.4 供配電系統自動化
3.4.1 配電自動化的功能分析
3.4.2 配電管理系統
3.4.3 配電自動化
3.4.4 需方用電管理
3.5 電力負荷控制技術
3.5.1 電力負荷控制中心的配置
3.5.2 電力負荷控制系統的基本功能
3.6 教學計劃參考
3.7 思考題與習題
3.8 電氣知識拓展萬用表的使用方法
第4章 發電機的自動并列
4.1 概述
4.1.1 并列準同期操作的發展歷史
4.1.2 并列操作的意義
4.1.3 準同期并列
4.1.4 自同期并列
4.1.5 準同期并列和自同期并列的區別
4.2 準同期并列的基本原理
4.2.1 壓差
4.2.2 自動準同期裝置
4.2.3 準同期并列合閘信號的控制
4.3 整步電壓
4.3.1 線性整步電壓
4.3.2 利用線性整步電壓檢查同期條件
4.4 頻差和壓差控制
4.4.1 頻差控制
4.4.2 壓差控制
4.5 自動準同期裝置舉例
4.5.1 概述
4.5.2 硬件電路
4.6 教學計劃參考
4.7 思考題與習題
4.8 電氣知識拓展——示波器的使用
第5章 同步發電機勵磁自動控制系統
5.1 同步發電機勵磁系統的發展歷史
5.1.1 勵磁調速系統的由來
5.1.2 勵磁調節器的發展
5.2 同步發電機的勵磁系統
5.2.1 同步發電機勵磁原理分析
5.2.2 同步發電機勵磁方式
5.3 勵磁調節對電力系統穩定的影響
5.3.1 勵磁調節對靜態(微動態)穩定的影響
5.3.2 勵磁調節對暫態穩定的影響
5.3.3 勵磁控制對發電機靜態穩定性影響
5.4 勵磁控制理論
5.4.1 基于古典控制理論的單變量控制方法
5.4.2 基于現代控制理論的線性多變量控制方法
5.5 教學計劃參考
5.6 思考題與習題
5.7 電氣知識拓展仿真器
第6章 電力系統有功功率與頻率
6.1 電力系統有功功率的平衡
6.1.1 頻率及有功功率調節的意義
6.1.2 電力系統頻率及有功功率的分層控制
6.2 電力系統的頻率特性
6.2.1 電力系統負荷的頻率特性
6.2.2 發電機組的頻率特性
6.2.3 電力系統的頻率特性及其控制
6.2.4 聯合電力系統的頻率控制
6.3 電力系統的自動調頻方法
6.3.1 主導發電機法
6.3.2 積差調節法(同步時間法)
6.3.3 聯合自動調頻
6.3.4 聯合電力系統的調頻
6.4 電力系統頻率調節系統的動態特性
6.4.1 調節系統的傳遞函數
6.4.2 頻率調節系統的動態特性
6.5 電力系統有功功率經濟分配控制
6.5.1 發電設備的經濟特性
6.5.2 等微增率準則
6.5.3 考慮網絡損耗的負荷經濟分配
6.6 教學計劃參考
6.7 思考題與習題
6.8 電氣知識拓展——電烙鐵
第7章 電力系統功功率和電壓
7.1 電力系統總功功率的平衡
7.1.1 功功率負荷和功功率損耗
7.1.2 電網中的功電源
7.1.3 功功率平衡
7.2 電力系統的電壓調整
7.2.1 調整電壓的必要性
7.2.2 電壓波動和電壓管理
7.2.3 電力系統最優潮流
7.3 電壓調整的措施
7.3.1 通過改變發電機端電壓調壓
7.3.2 通過改變變壓器變比調壓
7.3.3 通過補償設備調壓和組合調壓
7.3.4 線路串聯補償電容改善電壓質量
7.4 教學計劃參考
7.5 思考題與習題
7.6 電氣知識拓展——故障排除的經典方法
第8章 分布式發電技術
8.1 概述
8.1.1 分布式發電及其發電裝置
8.1.2 發展分布式發電系統的重要意義
8.1.3 目前國內外分布式發電的研究現狀
8.1.4 影響我國分布式發電的關鍵技術
8.2 分布式發電系統的建模
8.2.1 光伏發電系統數學模型的建立
8.2.2 風力發電數學模型的建立
8.2.3 微型燃氣輪機數學模型的建立
8.2.4 燃料電池數學模型的建立
8.3 分布式發電系統并網接口模型
8.3.1 分布式發電并網方式
8.3.2 風力發電機接口模型
8.4 分布式發電系統的穩定性
8.4.1 分布式發電系統的暫態穩定性分析和描述
8.4.2 分布式電力系統暫態穩定性干擾的分類
8.4.3 暫態穩定性的評估
8.5 分布式發電系統的孤島檢測
8.5.1 孤島的定義
8.5.2 孤島的標準
8.5.3 孤島的研究現狀
8.5.4 產生孤島的現象和危害
8.5.5 孤島的檢測方法
8.6 教學計劃參考
8.7 思考題與習題
8.8 電氣知識拓展排除故障的心得分享(一)
第9章 智能電網概述
9.1 國內外智能電網的發展現狀
9.1.1 智能電網在我國的發展
9.1.2 智能電網在其他國家的發展
9.1.3 智能電網的關鍵技術
9.2 堅強智能電網發展戰略與規劃
9.2.1 建設堅強智能電網的意義
9.2.2 建設堅強智能電網的戰略目標
9.2.3 堅強智能電網的架構
9.2.4 電網智能化規劃
9.3 智能發電
9.3.1 新能源發電
9.3.2 新能源儲能技術
9.3.3 國內智能發電的開展情況
9.4 智能輸、變電
9.4.1 智能輸電涉及領域
9.4.2 智能變電涉及領域
9.4.3 智能變電站的控制
9.5 智能配電
9.6 智能用電
9.6.1 用電信息采集系統
9.6.2 智能用電的管理方式
9.6.3 智能有序用電
9.6.4 智能電動汽車充電
9.6.5 智能家居及智能小區
9.7 智能調度
9.8 教學計劃參考
9.9 思考題與習題
9.10 電氣知識拓展——排除故障的心得分享(二)
參考文獻