智能配電網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用叢書 智能配電設(shè)備
定 價：89 元
本書為智能配電網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用叢書中的一個分冊。近年來，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的深入推進，智能配電設(shè)備水平得到了快速發(fā)展。本書聚焦中壓配電設(shè)備智能化關(guān)鍵技術(shù)，以配電網(wǎng)站、線、變、用為主線，分別介紹了變電站饋線開關(guān)、中壓開關(guān)站、配電柱上開關(guān)、配電環(huán)網(wǎng)柜（箱）、配電變壓器臺區(qū)相關(guān)設(shè)備的智能化和場景應(yīng)用，智能配電設(shè)備規(guī)�；瘧�(yīng)用案例，概述了技術(shù)發(fā)展給智能配電設(shè)備帶來的變化。本書適合從事電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化領(lǐng)域科研、設(shè)計、生產(chǎn)、運行和管理的工程技術(shù)人員閱讀，也可以作為高校及科研院所人員學(xué)習(xí)和研究的參考書籍。
了解配電設(shè)備智能化設(shè)計應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)的智能配電設(shè)備，如何支撐配電網(wǎng)管理和配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用。
前言在碳達峰、碳中和背景下，我國非化石能源消費占比持續(xù)提高。隨著分布式電源大規(guī)模接入電網(wǎng)，配電網(wǎng)突破了傳統(tǒng)的方式，從不可控的傳統(tǒng)配電網(wǎng)向可控的現(xiàn)代配電網(wǎng)演變。未來，新型配電系統(tǒng)將向著多能互聯(lián)互濟、源網(wǎng)荷儲深度融合的綜合智慧能源系統(tǒng)發(fā)展。智能配電設(shè)備作為配電系統(tǒng)最重要的基礎(chǔ)節(jié)點設(shè)備，不僅能夠完成傳統(tǒng)配電設(shè)備所具有的基礎(chǔ)功能，還擔(dān)負了智能感知、邊緣計算、智能響應(yīng)、新能源柔性接入等就地智能化功能。回顧配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展歷程，早期的電網(wǎng)被稱為重發(fā)輕供不管用，薄弱的配電網(wǎng)經(jīng)常造成用戶大面積停電。2000 年我國開啟了第一輪農(nóng)網(wǎng)改造，大量配電自動化技術(shù)尤其是配電自動化設(shè)備的應(yīng)用探索，為后續(xù)配電網(wǎng)智能化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著世界范圍內(nèi)智能電網(wǎng)熱潮的興起，2009 年我國開展了智能電網(wǎng)的全面建設(shè)，配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的逐步完善、配電自動化設(shè)備的規(guī)�；褂�、配電自動化技術(shù)的應(yīng)用推廣，使得我國的配電網(wǎng)建設(shè)和管理水平有了質(zhì)的提升。近兩年，配電物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動了配電設(shè)備的智能化發(fā)展，應(yīng)用傳感、定位、通信和邊緣計算等技術(shù)，智能配電設(shè)備將成為配電網(wǎng)站點設(shè)備全要素數(shù)據(jù)采集、連接的基礎(chǔ)節(jié)點，通過感知現(xiàn)實物理世界信息，支持實現(xiàn)數(shù)字化配電網(wǎng)的精準(zhǔn)映射。本書重點聚焦量大面廣、運行環(huán)境多樣的中壓智能配電設(shè)備，并簡要介紹面向用戶的低壓智能配電設(shè)備。編寫中，著重選取近年來配電設(shè)備智能化過程的關(guān)鍵技術(shù)，介紹典型智能配電設(shè)備功能原理和應(yīng)用場景，力圖突出技術(shù)先進性、前瞻性和實用性，關(guān)注新技術(shù)為配電設(shè)備智能化帶來的新變化。本書第1 章為概論，介紹配電網(wǎng)與配電設(shè)備，重點介紹配電設(shè)備智能化的主要特征和智能配電設(shè)備的發(fā)展歷程。第2 章為智能配電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)，介紹了實現(xiàn)配電設(shè)備智能化的關(guān)鍵技術(shù)，包括智能感知技術(shù)、智能配電設(shè)備電源技術(shù)、智能組件集成技術(shù)、配電一二次設(shè)備接口技術(shù)、智能配電設(shè)備通信及協(xié)同控制技術(shù)。第3 章為中壓變電站饋線智能設(shè)備及開關(guān)站智能化，介紹了變電站饋線開關(guān)、選線設(shè)備及中壓開關(guān)站的智能化方案。第4 章為智能配電柱上開關(guān)設(shè)備，介紹了幾款典型的智能配電柱上開關(guān)設(shè)備，描述了智能配電柱上開關(guān)不同應(yīng)用場景的配置和自動化功能實現(xiàn)過程，簡述了智能配電柱上開關(guān)在試驗和檢驗上的一些要求和面臨的問題。第5 章為智能配電環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備，介紹了環(huán)網(wǎng)柜的基本柜型、不同類型環(huán)網(wǎng)柜的柜型特點、標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)網(wǎng)柜（箱）的智能化配置及站所終端DTU，描述了不同功能需求下環(huán)網(wǎng)柜組柜應(yīng)用場景，對比了不同類型環(huán)網(wǎng)柜并總結(jié)了智能化環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)用特點。第6章為配電臺區(qū)智能化設(shè)備，介紹了以配電變壓器智能化為核心的配電臺區(qū)智能化技術(shù)，分別介紹了柱上變壓器臺、預(yù)裝式箱式變電站、配電室及其智能化應(yīng)用場景。第7 章為智能配電設(shè)備應(yīng)用案例，選取了近年來不同類型智能配電設(shè)備的規(guī)�；瘧�(yīng)用案例。第8 章為智能配電設(shè)備發(fā)展展望，介紹了配電設(shè)備技術(shù)發(fā)展和國外配電設(shè)備智能化應(yīng)用，選取介紹了一些在配網(wǎng)形態(tài)變化下、針對業(yè)務(wù)功能提升需求設(shè)計的新型智能配電設(shè)備及其應(yīng)用展望。本書由河海大學(xué)沈兵兵教授、陜西電力科學(xué)研究院劉健博士指導(dǎo)審閱，由珠海許繼電氣有限公司陳勇博士主編并統(tǒng)稿。山東省電力科學(xué)研究院孫勇高工撰寫了1.2 節(jié)中智能配電設(shè)備的特征部分及2.3 節(jié)，并審核了第2 章的主要內(nèi)容；珠海許繼電氣有限公司海濤博士、錢遠弛高工組織撰寫了第4、5 章的主要內(nèi)容，陳奎陽工程師撰寫了7.1 節(jié)并負責(zé)第7 章的部分合稿，張維博士撰寫了2.1 節(jié)、3.2 節(jié)和8.3 節(jié)的主要內(nèi)容；浙江華電器材檢測研究所有限公司李志工程師、鄭志曜工程師撰寫了第6 章的變壓器有關(guān)主要內(nèi)容；陜西電力科學(xué)研究院張志華博士撰寫了3.3 節(jié)，西安興匯電力科技有限公司郭琳云博士組織撰寫了2.4 節(jié)、4.2.2、7.3.1 部分內(nèi)容，國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司孫建東高工撰寫了1.3 節(jié)、2.2.3、2.6 節(jié)部分內(nèi)容，許繼集團吳小釗高工、張文凱高工撰寫3.1 節(jié)、3.4 節(jié)和8.2.1 部分內(nèi)容；平高集團配網(wǎng)技術(shù)中心王海燕高工組織撰寫了2.5 節(jié)和4.2.3 的部分內(nèi)容，四川大學(xué)電氣工程學(xué)院趙莉華副教授撰寫8.1 節(jié)和8.2 節(jié)的部分內(nèi)容。特別感謝中國電力科學(xué)研究院王承玉博士團隊提供了8.3.1 中最新研發(fā)的一二次融合斷路器主要技術(shù)資料，珠海一多監(jiān)測科技有限公司楊志強高工提供了2.3 節(jié)部分傳感器資料，上海宏力達信息技術(shù)股份有限公司李史杰工程師提供了7.3.2 案例資料。珠海許繼電氣有限公司研發(fā)工程團隊多名工程師為本書內(nèi)容提供素材并協(xié)助審核，他們是王煥文、陳向東、周斌、李斐剛、秦衛(wèi)東、鐘子華、劉紅偉、田巍巍、周榮樂、魏浩銘、蘇宏勛、楊紹軍、譚衛(wèi)斌、萬孝鵬、劉雄華、封連平、許光、田宇、黃偉軍、趙凱、王興念、詹植振等及其下屬團隊的工程師們，魏玉燕工程師協(xié)助了本書稿的組織和圖表繪制等工作。在此一并致謝。由于時間倉促且編寫人員水平有限，加之近兩年智能電網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展和變化，書中難免有疏漏之處，懇請同行專家和讀者批評指正。陳勇2022 年6 月
陳勇, 許繼集團珠海許繼電氣有限公司高級工程師
目錄叢書序 用配電網(wǎng)新技術(shù)的知識盛宴以饗讀者序一序二前言第1 章 概論 11.1 配電網(wǎng)與配電設(shè)備 11.1.1 配電網(wǎng) 21.1.2 配電設(shè)備 51.2 配電設(shè)備智能化 71.2.1 智能配電網(wǎng)對配電設(shè)備的要求 71.2.2 智能配電設(shè)備的特征 81.2.3 智能配電設(shè)備的應(yīng)用要求 91.3 智能配電設(shè)備的發(fā)展過程 11第2 章 智能配電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù) 152.1 智能配電設(shè)備的技術(shù)演進 152.1.1 常用智能配電設(shè)備 152.1.2 配電設(shè)備智能化技術(shù)演進 162.2 智能配電設(shè)備基礎(chǔ)技術(shù) 182.2.1 配電開關(guān)基礎(chǔ)技術(shù) 182.2.2 配電變壓器基礎(chǔ)技術(shù) 262.2.3 配電終端基礎(chǔ)技術(shù) 282.3 智能感知技術(shù) 332.3.1 電氣量感知技術(shù) 342.3.2 狀態(tài)量感知技術(shù) 432.4 智能配電設(shè)備電源技術(shù) 502.4.1 取能技術(shù) 502.4.2 后備電源技術(shù) 582.5 智能組件集成技術(shù) 652.5.1 電壓/電流傳感器集成技術(shù) 652.5.2 電磁兼容設(shè)計技術(shù) 662.5.3 電場仿真設(shè)計技術(shù) 672.5.4 三維產(chǎn)品虛擬設(shè)計技術(shù) 742.6 一二次設(shè)備接口技術(shù) 742.6.1 一二次設(shè)備接口要求 752.6.2 結(jié)構(gòu)工藝標(biāo)準(zhǔn)化 762.6.3 電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化 782.7 設(shè)備通信及協(xié)同控制技術(shù) 812.7.1 通信設(shè)備 812.7.2 通信規(guī)約 882.7.3 協(xié)同控制 96第3 章 中壓變電站饋線智能設(shè)備及開關(guān)站智能化 1043.1 中壓變電站饋線智能開關(guān)設(shè)備 1043.1.1 中壓變電站饋線開關(guān)設(shè)備智能化需求 1053.1.2 中壓開關(guān)柜的智能化 1063.2 配電網(wǎng)選線設(shè)備 1103.2.1 集中式智能選線設(shè)備 1123.2.2 就地型智能選線設(shè)備 1133.3 故障相接地型熄弧選線裝置 1133.3.1 基本原理 1143.3.2 關(guān)鍵技術(shù) 1153.3.3 與線路沿線單相接地選線及保護終端的配合 1173.3.4 現(xiàn)場應(yīng)用案例及測試情況 1193.4 開關(guān)站智能化 1213.4.1 開關(guān)站典型技術(shù)方案 1223.4.2 開關(guān)站智能化配置 123第4 章 智能配電柱上開關(guān)設(shè)備 1254.1 配電柱上開關(guān)設(shè)備智能化技術(shù)發(fā)展 1254.1.1 配電柱上開關(guān)設(shè)備基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展 1254.1.2 智能配電柱上開關(guān)設(shè)備應(yīng)用技術(shù)發(fā)展 1264.1.3 一二次融合智能配電柱上開關(guān)設(shè)備要求 1274.2 典型智能配電柱上開關(guān)設(shè)備 1284.2.1 共箱式柱上真空斷路器 1284.2.2 支柱式柱上真空斷路器 1334.2.3 柱上SF6 斷路器 1414.2.4 柱上真空負荷開關(guān) 1434.2.5 饋線終端FTU 及連接電纜 1484.2.6 柱上開關(guān)設(shè)備配套電源 1534.3 智能配電柱上開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 1544.3.1 配電線路智能開關(guān)配置原則 1544.3.2 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù) 1564.3.3 不同饋線自動化模式下主干線智能配電柱上開關(guān)設(shè)備的配置 1604.3.4 用戶分支分界開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 1614.3.5 重合器和分段器的應(yīng)用 1634.3.6 智能配電柱上開關(guān)設(shè)備應(yīng)用場景綜述 1644.4 智能配電柱上開關(guān)設(shè)備的試驗和檢驗 1724.4.1 配電設(shè)備常見的試驗類型 1724.4.2 試驗和檢驗面臨的問題 1724.4.3 一二次成套設(shè)備檢驗要求 1734.5 智能配電柱上開關(guān)設(shè)備與普通開關(guān)設(shè)備的比較 176第5 章 智能配電環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備 1785.1 環(huán)網(wǎng)柜智能化技術(shù)發(fā)展需求 1785.1.1 環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)的發(fā)展 1785.1.2 環(huán)網(wǎng)柜的基本組成 1795.1.3 環(huán)網(wǎng)柜智能化需求 1825.2 典型智能環(huán)網(wǎng)柜 1835.2.1 SF6 環(huán)網(wǎng)柜 1845.2.2 SF6 絕緣真空環(huán)網(wǎng)柜 1895.2.3 固體絕緣真空環(huán)網(wǎng)柜 1915.2.4 環(huán)保氣體絕緣真空環(huán)網(wǎng)柜 1975.2.5 電纜分接箱 1995.2.6 環(huán)網(wǎng)柜智能化配置 2025.3 智能配電環(huán)網(wǎng)柜（箱） 2025.3.1 標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)網(wǎng)柜（箱） 2025.3.2 站所終端DTU 2045.3.3 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù) 2085.4 智能環(huán)網(wǎng)柜（箱）典型應(yīng)用 2115.4.1 智能環(huán)網(wǎng)柜（箱）的狀態(tài)評估 2115.4.2 實現(xiàn)饋線自動化應(yīng)用場景的環(huán)網(wǎng)柜組柜示例 2145.5 環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)對比及智能化特點 2175.5.1 不同絕緣方式環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)特點對比 2175.5.2 智能環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)特點 219第6 章 配電臺區(qū)智能化設(shè)備 2216.1 配電臺區(qū)設(shè)備智能化技術(shù) 2216.1.1 配電臺區(qū)設(shè)備智能化技術(shù)的發(fā)展 2216.1.2 配電臺區(qū)變壓器智能技術(shù) 2236.1.3 配電臺區(qū)低壓側(cè)智能技術(shù) 2306.2 配電臺區(qū)設(shè)備智能化產(chǎn)品 2346.2.1 有載調(diào)容調(diào)壓變壓器 2346.2.2 智能跌落式熔斷器 2356.2.3 配電臺區(qū)低壓側(cè)智能產(chǎn)品 2366.3 配電臺區(qū)智能化應(yīng)用場景 2416.3.1 智能柱上變壓器臺 2416.3.2 智能箱式變電站 2456.3.3 智能配電室 249第7 章 智能配電設(shè)備應(yīng)用案例 2557.1 智能配電設(shè)備的規(guī)�；瘧�(yīng)用 2557.1.1 應(yīng)用模式 2557.1.2 布點分析 2567.1.3 規(guī)�；瘧�(yīng)用意義 2577.2 智能配電設(shè)備一線一案規(guī)�；瘧�(yīng)用 2617.2.1 配置方案 2617.2.2 智能配電柱上開關(guān)設(shè)備 2627.2.3 饋線自動化應(yīng)用和技術(shù)要點 2637.3 電容取能型智能配電開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 2697.3.1 山區(qū)環(huán)境下智能配電開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 2697.3.2 臺風(fēng)環(huán)境下智能配電開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 2717.4 電纜網(wǎng)智能配電設(shè)備規(guī)模化應(yīng)用 2727.4.1 設(shè)計思路 2727.4.2 智能環(huán)網(wǎng)箱/室 2757.4.3 技術(shù)特點及應(yīng)用 2777.5 規(guī)�；悄芘潆娫O(shè)備在省域配電網(wǎng)自動化建設(shè)中的應(yīng)用 2787.5.1 建設(shè)方案和配置 2787.5.2 智能配電設(shè)備 2837.5.3 應(yīng)用成效 2857.6 配電臺區(qū)的智能化應(yīng)用 2857.6.1 技術(shù)方案 2867.6.2 關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備 2877.6.3 高級應(yīng)用App 功能 288第8 章 智能配電設(shè)備發(fā)展展望 2908.1 國內(nèi)外配電設(shè)備發(fā)展及智能化 2908.1.1 國內(nèi)外配電設(shè)備的發(fā)展 2908.1.2 國外配電設(shè)備及其智能化 2988.2 配電網(wǎng)形態(tài)變化下的配電設(shè)備 3028.2.1 電力電子開關(guān)設(shè)備 3038.2.2 分布式電源與網(wǎng)源分界開關(guān) 3068.3 業(yè)務(wù)功能提升需求下的智能配電設(shè)備 3088.3.1 滿足一二次融合需求的全絕緣柱上斷路器 3088.3.2 快速低功耗輕量化的智能配電開關(guān)設(shè)備 3098.3.3 數(shù)字式一二次融合智能配電開關(guān) 3118.3.4 滿足新能源柔性接入的低壓塑殼磁控斷路器 3128.3.5 具備故障防御功能的智能配電開關(guān)解決方案 3158.3.6 配電設(shè)備的全生命周期管理 319參考文獻 324
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