簡單配電網(wǎng)：用簡單辦法解決配電網(wǎng)問題

劉健（1967—），陜西電力科學(xué)研究院總工程師，教授、博士、博士生導(dǎo)師，新世紀(jì)百千萬人才工程*人選，國務(wù)院政府特殊津貼專家，國家電網(wǎng)公司科技領(lǐng)軍人才，三秦人才，Senior Member of IEEE。長期從事配電網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域研究，21次獲得省部級科技進(jìn)步獎，出版了《配電自動化系統(tǒng)》、《配電網(wǎng)故障定位與供電恢復(fù)》、《復(fù)雜配電網(wǎng)簡化分析與優(yōu)化》、《配電網(wǎng)理論及應(yīng)用》、《配電網(wǎng)繼電保護(hù)與故障處理》等18部著作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇，其理論成果被同行們廣泛正面引用。

序

自序

前言

第一篇 思 想 篇

1 能使配電網(wǎng)的問題簡單化的主要途徑

1.1 規(guī)模小的系統(tǒng)更加簡單

1.2 維護(hù)少的系統(tǒng)更加簡單

1.3 先進(jìn)的技術(shù)未必更簡單

1.4 規(guī)劃設(shè)計(jì)中不刻意追求細(xì)節(jié)更簡單

1.5 減少尚不明確的預(yù)留資源更簡單

1.6 遵循公共標(biāo)準(zhǔn)和避免專門定制更簡單

1.7 其他簡化途徑

1.8 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

2 利用自然適應(yīng)性改善配電網(wǎng)的性能

2.1 油田配電網(wǎng)無功補(bǔ)償

2.2 分布式電源的自由消納能力

2.3 利用自然適應(yīng)性解決農(nóng)村配電網(wǎng)電壓質(zhì)量問題

2.4 發(fā)揮自然適應(yīng)性的運(yùn)行方式

2.5 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

3 發(fā)揮本地控制作用改善配電網(wǎng)的性能

3.1 發(fā)揮繼電保護(hù)的作用實(shí)現(xiàn)快速故障處理

3.2 發(fā)揮自動重合閘控制的作用

3.3 發(fā)揮備自投的作用

3.4 分布式電源的本地控制消納方式

3.5 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

4 將一些指標(biāo)當(dāng)作資源以簡化配電網(wǎng)

4.1 面向可靠性的配電自動化終端配置規(guī)劃

4.2 將電壓指標(biāo)作為資源

4.3 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

5 解決配電網(wǎng)自動化問題不必追求

5.1 變電站出線斷路器配置瞬時(shí)速斷保護(hù)情況下饋線的繼電保護(hù)配合問題

5.2 應(yīng)用故障指示器提高自動化覆蓋面

5.3 配電自動化指標(biāo)亦不必追求

5.4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

6 利用冗余提高配電自動化系統(tǒng)的容錯(cuò)能力

6.1 “三取二”原則

6.2 采用貝葉斯法提高容錯(cuò)能力

6.3 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

7 配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制需盡量簡單化

7.1 盡量不依賴通信網(wǎng)絡(luò)

7.2 盡量采用固定的控制策略

7.3 盡量減少控制對象

7.4 盡量減少控制次數(shù)

7.5 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

第二篇 研 究 篇

8 利用自然適應(yīng)性解決配電網(wǎng)電壓和線損問題

8.1 部分電纜替代法解決農(nóng)村配電網(wǎng)電壓質(zhì)量問題

8.2 固定電容器與線路改造相結(jié)合解決農(nóng)村配電網(wǎng)電壓質(zhì)量問題

8.3 針對油田負(fù)荷特性的固定電容無功補(bǔ)償降損技術(shù)

8.4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

9 充分發(fā)揮繼電保護(hù)與自動裝置的作用

9.1 配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置模式及其選擇原則

9.2 配電網(wǎng)繼電保護(hù)配置規(guī)劃

9.3 繼電保護(hù)配合提高配電自動化故障處理性能

9.4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

10 分布式電源應(yīng)對技術(shù)

10.1 分布式電源接入對配電網(wǎng)的影響和消納方式

10.2 分布式電源的自由消納方式

10.3 分布式電源的本地控制消納方式

10.4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

11 海島配電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)研究及應(yīng)對措施

11.1 海島自然災(zāi)害對配電網(wǎng)的影響

11.2 海島配電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)原則

11.3 提高配電線路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)性分析

11.4 靈敏度分析

11.5 海南配電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)對措施

11.6 海南配電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)建設(shè)改造效果

11.7 本章小結(jié)

第三篇 實(shí) 踐 篇

12 國家電網(wǎng)公司配電自動化終端規(guī)劃的實(shí)踐

12.1 影響供電可靠性的因素

12.2 配電自動化終端數(shù)量確定方法

12.3 配電自動化系統(tǒng)的差異化規(guī)劃

12.4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

13 中國南方電網(wǎng)公司實(shí)用型配電自動化實(shí)踐

13.1 佛山供電局實(shí)用型配電自動化建設(shè)實(shí)踐

13.2 中山供電局實(shí)用型配電自動化建設(shè)實(shí)踐

13.3 貴陽供電局就地型饋線自動化建設(shè)實(shí)踐

13.4 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

14 低負(fù)荷密度供電區(qū)域?qū)嵱眯团潆娮詣踊瘜?shí)踐

14.1 低負(fù)荷密度供電區(qū)域配電自動化面臨的主要問題和解決思路

14.2 實(shí)用型配電自動化建設(shè)實(shí)踐方案

14.3 本章小結(jié)

15 北京架空線路級差配合就地型饋線自動化

15.1 規(guī)劃原則及繼電保護(hù)配置

15.2 饋線自動化的實(shí)現(xiàn)

15.3 應(yīng)用效果

15.4 本章小結(jié)

16 智能接地配電系統(tǒng)

16.1 問題的提出

16.2 基本原理

16.3 關(guān)鍵技術(shù)問題

16.4 例子

16.5 智能接地裝置的結(jié)構(gòu)形式

16.6 智能接地裝置的接入方式

16.7 繼電保護(hù)

16.8 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn)

17 利用快速開關(guān)解決配電網(wǎng)問題

17.1 “首波開斷”關(guān)鍵技術(shù)

17.2 無損深度限流

17.3 采用快速開關(guān)的串聯(lián)補(bǔ)償

17.4 基于快速開關(guān)的自動解列裝置

17.5 基于快速開關(guān)的電壓暫降快速隔離

17.6 基于快速開關(guān)的一體化成套快切裝置

17.7 本章小結(jié)

本章參考文獻(xiàn) 2100433B

近年來，在配電網(wǎng)領(lǐng)域的研究項(xiàng)目、研究成果以及建設(shè)項(xiàng)目非常豐富，但是這種繁榮景象中也隱藏著浮躁。一些項(xiàng)目中存在將簡單的問題復(fù)雜化、為了自動化而自動化、為了創(chuàng)新而創(chuàng)新、盲目求大求全求豪華、刻意創(chuàng)造新概念、盲目追求時(shí)髦概念、將尚不成熟的科技示范項(xiàng)目過早地大面積推廣等錯(cuò)誤傾向。正值國家加大配電網(wǎng)投資力度的大好時(shí)期，為了避免上述浮躁誤導(dǎo)了建設(shè)者造成巨大的浪費(fèi)，本書作者深感時(shí)間的緊迫性，已經(jīng)先將主要思想在《供用電》期刊以“簡單配電網(wǎng)”為專輯作為系列論文連載出來以饗讀者，收到熱烈反響。從反饋信息了解到供電企業(yè)普遍認(rèn)為“簡單”兩字抓住了關(guān)鍵、系列論文說出了他們的心里話，作者已收到大量要求培訓(xùn)和指導(dǎo)的邀請，這使本書作者深受鼓舞。 在本書中，作者將更加深入系統(tǒng)地闡述采用簡單方法解決配電網(wǎng)問題和避免復(fù)雜化方面的思考和研究成果，并詳細(xì)描述各個(gè)電力公司的典型實(shí)踐案例。

前言第一部分 技術(shù)篇第1章 簡單化的主要途徑1.1 降低規(guī)模1.2 減少維護(hù)工作量1.3 避免盲目追求先進(jìn)技術(shù)1.4規(guī)劃設(shè)計(jì)不刻意追求細(xì)節(jié)1.5減少尚不明確的預(yù)留資源1.6遵循公共標(biāo)準(zhǔn)和盡量避免專門定制1.7其他簡化途徑第2章 利用自然適應(yīng)性改善配電網(wǎng)的性能2.1采用固定電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償2.2自然適應(yīng)法解決農(nóng)網(wǎng)電壓質(zhì)量問題2.3發(fā)揮自然適應(yīng)性的運(yùn)行方式安排2.4 分布式電源的自然消納能力第3章 發(fā)揮本地控制作用改善配電網(wǎng)的性能3.1 利用繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)快速故障處理3.2 自動重合閘控制3.3 備自投3.4 分布式電源的本地控制消納方式第4章 將一些指標(biāo)當(dāng)作資源 4.1 面向供電可靠性的配電自動化終端配置規(guī)劃4.2 充分利用電壓指標(biāo)第5章 不必追求5.1出線斷路器瞬時(shí)速斷保護(hù)下的繼電保護(hù)配合問題5.2 應(yīng)用故障指示器提高自動化覆蓋面5.3 配電自動化指標(biāo)不必追求第6章 利用冗余提高容錯(cuò)能力6.1“三取二”原則6.2 提高相間短路故障定位的容錯(cuò)性6.3 提高單相接地定位的容錯(cuò)性6.4 提高電話報(bào)修故障研判的容錯(cuò)性第7章 協(xié)調(diào)控制盡量簡單化7.1盡量不依賴通信網(wǎng)絡(luò)7.2盡量采用固定的控制策略7.3盡量減少控制對象7.4盡量減少控制次數(shù)第8章 工程分析方法8.1優(yōu)化法8.2 魯棒性評估8.3 不確定性分析第二部分 應(yīng)用篇第9章 配電網(wǎng)繼電保護(hù)配合應(yīng)用9.1多級級差配合模式的應(yīng)用9.2多級分段電流保護(hù)配合模式的應(yīng)用9.3 混合配合模式的應(yīng)用第10章 自動裝置在配電網(wǎng)中的應(yīng)用10.1自動重合閘控制及其改進(jìn)10.2 備用電源自動投切的應(yīng)用第11章 改善電壓質(zhì)量方面的應(yīng)用11.1固定電容器優(yōu)化配置11.2 固定電容器與線路改造相結(jié)合11.3 分布式電源提供無功服務(wù)第12章 簡單實(shí)用的配電自動化12.1 通信方式選擇12.2 電源提取12.3 集中、分布、就地相結(jié)合12.4 云技術(shù)與基層應(yīng)用簡單化第13章 單相接地定位13.1 集中智能應(yīng)用方案13.2 分布智能應(yīng)用方案第14章 提高運(yùn)行效率14.1 模式化接線14.2 模式化故障處理第15章 配電網(wǎng)架規(guī)劃15.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)15.2 分段15.3 聯(lián)絡(luò)第16章 配電終端的可靠性保障16.1 低功耗設(shè)計(jì)16.2 集成化設(shè)計(jì)16.3 備用與多重化16.4 儲能元件16.5電磁兼容設(shè)計(jì)16.6自診斷與自恢復(fù)。

配電網(wǎng)基本情況的數(shù)據(jù)有線路數(shù)、總長度、傳送容量、傳輸距離、絕緣狀態(tài)、開關(guān)數(shù)、導(dǎo)線情況等。配電網(wǎng)存在的主要問題有如下7方面：

(1)現(xiàn)存配電網(wǎng)能否滿足負(fù)荷發(fā)展的需要；

(2)絕緣老化程度如何；

(3)導(dǎo)線線徑是否過細(xì)，有無“瓶頸”線路存在；

(4)各線路供電可靠指標(biāo)高低；

(5)線路中開關(guān)的數(shù)量、投入時(shí)間、運(yùn)行中發(fā)生過哪些故障；

(6)線路損失率指標(biāo)高低；

(7)線路維修情況。

在配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)要考慮規(guī)劃區(qū)的經(jīng)濟(jì)地位，規(guī)劃區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位對配電網(wǎng)的規(guī)劃任務(wù)有著重要的影響。規(guī)劃區(qū)是否為工業(yè)開發(fā)區(qū)、商業(yè)中心、經(jīng)濟(jì)作物區(qū)、旅游區(qū)、農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)、科技中心區(qū)等，對規(guī)劃區(qū)負(fù)荷的發(fā)展、供電可靠性的要求必將有所不同，也會影響規(guī)劃的電網(wǎng)等級和規(guī)模。

內(nèi)容簡介

《中國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題研究》是思考和探索我國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題的專著。《中國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題研究》從發(fā)展戰(zhàn)略的高度探討配電網(wǎng)的發(fā)展模式，以促進(jìn)配電網(wǎng)與發(fā)電、輸電、用電的協(xié)調(diào)發(fā)展，滿足我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對配電網(wǎng)供電需求和供電質(zhì)量兩方面的要求。

《中國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題研究》的主要研究內(nèi)容為：分析并預(yù)測我國配電網(wǎng)的發(fā)展前景，對比分析國內(nèi)外配電網(wǎng)的發(fā)展情況，探討影響配電網(wǎng)連續(xù)供電的關(guān)鍵技術(shù)因素，研究電壓等級序列的合理配置問題，深入思考我國配電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的問題，探討我國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)、方針和一系列技術(shù)措施。

《中國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題研究》視角新穎、內(nèi)容豐富，在整理、統(tǒng)計(jì)大量國內(nèi)外社會、經(jīng)濟(jì)、人口、電網(wǎng)等資料的基礎(chǔ)上，將配電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略作為系統(tǒng)理論問題來探討，并與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，提出了新的思路及有價(jià)值的結(jié)論和建議。

希望《中國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題研究》的出版能夠引起對我國配電網(wǎng)發(fā)展中一些共性問題的關(guān)注，為決策和管理部門盡快作出我國配電網(wǎng)發(fā)展的重要戰(zhàn)略決策提供依據(jù)，指導(dǎo)電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和改造，以使配電網(wǎng)能夠更好地適應(yīng)未來社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也為有志于配電網(wǎng)規(guī)劃的研究人員和有關(guān)專業(yè)師生提供一些研究課題和創(chuàng)新性的思路。