智能配電網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用叢書(shū) 智能配電設(shè)備
定 價(jià):89 元
本書(shū)為智能配電網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用叢書(shū)中的一個(gè)分冊(cè)。近年來(lái),隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的深入推進(jìn),智能配電設(shè)備水平得到了快速發(fā)展。本書(shū)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(kāi)關(guān)、中壓開(kāi)關(guān)站、配電柱上開(kāi)關(guān)、配電環(huán)網(wǎng)柜(箱)、配電變壓器臺(tái)區(qū)相關(guān)設(shè)備的智能化和場(chǎng)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(lái)的變化。本書(shū)適合從事電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)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(shū)籍。
了解配電設(shè)備智能化設(shè)計(jì)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(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用。
前言在碳達(dá)峰、碳中和背景下,我國(guó)非化石能源消費(fèi)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(lái),新型配電系統(tǒng)將向著多能互聯(lián)互濟(jì)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)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(diǎn)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(fù)了智能感知、邊緣計(jì)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(guó)開(kāi)啟了第一輪農(nóng)網(wǎng)改造,大量配電自動(dòng)化技術(shù)尤其是配電自動(dòng)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(guó)開(kāi)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(dòng)化設(shè)備的規(guī);褂谩⑴潆娮詣(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用推廣,使得我國(guó)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(dòng)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(jì)算等技術(shù),智能配電設(shè)備將成為配電網(wǎng)站點(diǎn)設(shè)備全要素?cái)?shù)據(jù)采集、連接的基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn),通過(guò)感知現(xiàn)實(shí)物理世界信息,支持實(shí)現(xiàn)數(shù)字化配電網(wǎng)的精準(zhǔn)映射。本書(shū)重點(diǎn)聚焦量大面廣、運(yùn)行環(huán)境多樣的中壓智能配電設(shè)備,并簡(jiǎn)要介紹面向用戶的低壓智能配電設(shè)備。編寫(xiě)中,著重選取近年來(lái)配電設(shè)備智能化過(guò)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(chǎng)景,力圖突出技術(shù)先進(jìn)性、前瞻性和實(shí)用性,關(guān)注新技術(shù)為配電設(shè)備智能化帶來(lái)的新變化。本書(shū)第1 章為概論,介紹配電網(wǎng)與配電設(shè)備,重點(diǎn)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(shí)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(kāi)關(guān)站智能化,介紹了變電站饋線開(kāi)關(guān)、選線設(shè)備及中壓開(kāi)關(guān)站的智能化方案。第4 章為智能配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備,介紹了幾款典型的智能配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備,描述了智能配電柱上開(kāi)關(guān)不同應(yīng)用場(chǎng)景的配置和自動(dòng)化功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程,簡(jiǎn)述了智能配電柱上開(kāi)關(guān)在試驗(yàn)和檢驗(yàn)上的一些要求和面臨的問(wèn)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(diǎn)、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(chǎng)景,對(duì)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(diǎn)。第6章為配電臺(tái)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(tái)區(qū)智能化技術(shù),分別介紹了柱上變壓器臺(tái)、預(yù)裝式箱式變電站、配電室及其智能化應(yīng)用場(chǎng)景。第7 章為智能配電設(shè)備應(yīng)用案例,選取了近年來(lái)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(guó)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(duì)業(yè)務(wù)功能提升需求設(shè)計(jì)的新型智能配電設(shè)備及其應(yīng)用展望。本書(shū)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(xiě)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(yuǎn)弛高工組織撰寫(xiě)了第4、5 章的主要內(nèi)容,陳奎陽(yáng)工程師撰寫(xiě)了7.1 節(jié)并負(fù)責(zé)第7 章的部分合稿,張維博士撰寫(xiě)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(cè)研究所有限公司李志工程師、鄭志曜工程師撰寫(xiě)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(xiě)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(xiě)了2.4 節(jié)、4.2.2、7.3.1 部分內(nèi)容,國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司孫建東高工撰寫(xiě)了1.3 節(jié)、2.2.3、2.6 節(jié)部分內(nèi)容,許繼集團(tuán)吳小釗高工、張文凱高工撰寫(xiě)3.1 節(jié)、3.4 節(jié)和8.2.1 部分內(nèi)容;平高集團(tuán)配網(wǎng)技術(shù)中心王海燕高工組織撰寫(xiě)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(xiě)8.1 節(jié)和8.2 節(jié)的部分內(nèi)容。特別感謝中國(guó)電力科學(xué)研究院王承玉博士團(tuán)隊(duì)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(cè)科技有限公司楊志強(qiáng)高工提供了2.3 節(jié)部分傳感器資料,上海宏力達(dá)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(tuán)隊(duì)多名工程師為本書(shū)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(lè)、魏浩銘、蘇宏勛、楊紹軍、譚衛(wèi)斌、萬(wàn)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(tuán)隊(duì)的工程師們,魏玉燕工程師協(xié)助了本書(shū)稿的組織和圖表繪制等工作。在此一并致謝。由于時(shí)間倉(cāng)促且編寫(xiě)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(shū)中難免有疏漏之處,懇請(qǐng)同行專家和讀者批評(píng)指正。陳勇2022 年6 月
陳勇, 許繼集團(tuán)珠海許繼電氣有限公司高級(jí)工程師
目錄叢書(shū)序 用配電網(wǎng)新技術(shù)的知識(shí)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(duì)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(guò)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(jìn) 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(jìn) 162.2 智能配電設(shè)備基礎(chǔ)技術(shù) 182.2.1 配電開(kāi)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(jì)技術(shù) 662.5.3 電場(chǎng)仿真設(shè)計(jì)技術(shù) 672.5.4 三維產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)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(jì)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(kāi)關(guān)站智能化 1043.1 中壓變電站饋線智能開(kāi)關(guān)設(shè)備 1043.1.1 中壓變電站饋線開(kāi)關(guān)設(shè)備智能化需求 1053.1.2 中壓開(kāi)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(hù)終端的配合 1173.3.4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用案例及測(cè)試情況 1193.4 開(kāi)關(guān)站智能化 1213.4.1 開(kāi)關(guān)站典型技術(shù)方案 1223.4.2 開(kāi)關(guān)站智能化配置 123第4 章 智能配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備 1254.1 配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備智能化技術(shù)發(fā)展 1254.1.1 配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展 1254.1.2 智能配電柱上開(kāi)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(kāi)關(guān)設(shè)備要求 1274.2 典型智能配電柱上開(kāi)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(fù)荷開(kāi)關(guān) 1434.2.5 饋線終端FTU 及連接電纜 1484.2.6 柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備配套電源 1534.3 智能配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 1544.3.1 配電線路智能開(kāi)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(dòng)化模式下主干線智能配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備的配置 1604.3.4 用戶分支分界開(kāi)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(kāi)關(guān)設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景綜述 1644.4 智能配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備的試驗(yàn)和檢驗(yàn) 1724.4.1 配電設(shè)備常見(jiàn)的試驗(yàn)類型 1724.4.2 試驗(yàn)和檢驗(yàn)面臨的問(wèn)題 1724.4.3 一二次成套設(shè)備檢驗(yàn)要求 1734.5 智能配電柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備與普通開(kāi)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(píng)估 2115.4.2 實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化應(yīng)用場(chǎng)景的環(huán)網(wǎng)柜組柜示例 2145.5 環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)對(duì)比及智能化特點(diǎn) 2175.5.1 不同絕緣方式環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比 2175.5.2 智能環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)特點(diǎn) 219第6 章 配電臺(tái)區(qū)智能化設(shè)備 2216.1 配電臺(tái)區(qū)設(shè)備智能化技術(shù) 2216.1.1 配電臺(tái)區(qū)設(shè)備智能化技術(shù)的發(fā)展 2216.1.2 配電臺(tái)區(qū)變壓器智能技術(shù) 2236.1.3 配電臺(tái)區(qū)低壓側(cè)智能技術(shù) 2306.2 配電臺(tái)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(tái)區(qū)低壓側(cè)智能產(chǎn)品 2366.3 配電臺(tái)區(qū)智能化應(yīng)用場(chǎng)景 2416.3.1 智能柱上變壓器臺(tái) 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(diǎn)分析 2567.1.3 規(guī)模化應(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(kāi)關(guān)設(shè)備 2627.2.3 饋線自動(dòng)化應(yīng)用和技術(shù)要點(diǎn) 2637.3 電容取能型智能配電開(kāi)關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 2697.3.1 山區(qū)環(huán)境下智能配電開(kāi)關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 2697.3.2 臺(tái)風(fēng)環(huán)境下智能配電開(kāi)關(guān)設(shè)備的應(yīng)用 2717.4 電纜網(wǎng)智能配電設(shè)備規(guī);瘧(yīng)用 2727.4.1 設(shè)計(jì)思路 2727.4.2 智能環(huán)網(wǎng)箱/室 2757.4.3 技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用 2777.5 規(guī)模化智能配電設(shè)備在省域配電網(wǎng)自動(dòng)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(tái)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(jí)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(guó)內(nèi)外配電設(shè)備發(fā)展及智能化 2908.1.1 國(guó)內(nèi)外配電設(shè)備的發(fā)展 2908.1.2 國(guó)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(kāi)關(guān)設(shè)備 3038.2.2 分布式電源與網(wǎng)源分界開(kāi)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(kāi)關(guān)設(shè)備 3098.3.3 數(shù)字式一二次融合智能配電開(kāi)關(guān) 3118.3.4 滿足新能源柔性接入的低壓塑殼磁控?cái)嗦菲?3128.3.5 具備故障防御功能的智能配電開(kāi)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(xiàn) 324