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第1章 电力系统自动化基础1

1.1电力系统自动化概述2

1.1.1电力系统运行的特点2

1.1.2电力系统运行状态及其控制3

1.2电力系统自动化的基本内容5

1.2.1电网调度自动化5

1.2.2发电厂自动化6

1.2.3变电站综合自动化7

1.2.4配电自动化10

1.3电力系统自动化发展趋势14

1.3.1电力系统自动化总的发展趋势14

1.3.2具有变革性重要影响的3项新技术15

1.3.3电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步16

1.3.4当前电力系统自动化依赖1T技术向前发展的重要热点技术17

1.3.5配电自动化发展方向18

1.3.6电力系统电子商务的应用领域19

1.3.7电力系统在推进电子商务时应当注意以下几个问题20

1.4教学计划参考21

1.5思考题与习题22

1.6电气知识拓展——组合达林顿对管23

第2章 数据采集及通信原理24

2.1电力系统运行控制数据信息25

2.2电力系统自动化数据采集系统26

2.2.1数字量采集子系统的结构26

2.2.2数字量输出子系统的结构29

2.2.3模拟量采集子系统30

2.2.4模拟量输出子系统37

2.3电力系统数据通信38

2.3.1通信基本原理39

2.3.2通信信道的基本类型42

2.4差错控制47

2.5电力通信网50

2.6教学计划参考52

2.7思考题与习题54

2.8电气知识拓展55

第3章 供配电自动化56

3.1供配电自动化基础57

3.1.1供配电自动化的构成57

3.1.2供配电自动化的功能57

3.2电网调度控制中心调度自动化系统58

3.2.1电网监控与调度自动化系统的基本结构58

3.2.2调度自动化系统的硬件结构和软件系统60

3.2.3调度自动化系统的人机界面61

3.2.4地区调度自动化工程技术方案62

3.3变电站综合自动化65

3.3.1变电站综合自动化的基本概念和功能65

3.3.2变电站综合自动化系统的结构71

3.4供配电系统自动化73

3.4.1配电自动化的功能分析74

3.4.2配电管理系统76

3.4.3配电自动化79

3.4.4需方用电管理80

3.5电力负荷控制技术81

3.5.1电力负荷控制中心的配置82

3.5.2电力负荷控制系统的基本功能83

3.6教学计划参考85

3.7思考题与习题86

3.8电气知识拓展万用表的使用方法87

第4章 发电机的自动并列88

4.1概述88

4.1.1并列准同期操作的发展历史88

4.1.2并列操作的意义89

4.1.3准同期并列90

4.1.4自同期并列93

4.1.5准同期并列和自同期并列的区别94

4.2准同期并列的基本原理94

4.2.1压差94

4.2.2自动准同期装置96

4.2.3准同期并列合闸信号的控制97

4.3整步电压99

4.3.1线性整步电压99

4.3.2利用线性整步电压检查同期条件100

4.4频差和压差控制103

4.4.1频差控制103

4.4.2压差控制105

4.5自动准同期装置举例105

4.5.1概述105

4.5.2硬件电路105

4.6教学计划参考108

4.7思考题与习题109

4.8电气知识拓展——示波器的使用109

第5章 同步发电机励磁自动控制系统111

5.1同步发电机励磁系统的发展历史111

5.1.1励磁调速系统的由来111

5.1.2励磁调节器的发展112

5.2同步发电机的励磁系统112

5.2.1同步发电机励磁原理分析113

5.2.2同步发电机励磁方式114

5.3励磁调节对电力系统稳定的影响118

5.3.1励磁调节对静态（微动态）稳定的影响118

5.3.2励磁调节对暂态稳定的影响120

5.3.3励磁控制对发电机静态稳定性影响121

5.4励磁控制理论124

5.4.1基于古典控制理论的单变量控制方法124

5.4.2基于现代控制理论的线性多变量控制方法128

5.5教学计划参考130

5.6思考题与习题131

5.7电气知识拓展仿真器131

第6章 电力系统有功功率与频率133

6.1电力系统有功功率的平衡133

6.1.1频率及有功功率调节的意义134

6.1.2电力系统频率及有功功率的分层控制134

6.2电力系统的频率特性135

6.2.1电力系统负荷的频率特性136

6.2.2发电机组的频率特性137

6.2.3电力系统的频率特性及其控制141

6.2.4联合电力系统的频率控制142

6.3电力系统的自动调频方法143

6.3.1主导发电机法144

6.3.2积差调节法（同步时间法）145

6.3.3联合自动调频147

6.3.4联合电力系统的调频148

6.4电力系统频率调节系统的动态特性150

6.4.1调节系统的传递函数150

6.4.2频率调节系统的动态特性156

6.5电力系统有功功率经济分配控制160

6.5.1发电设备的经济特性160

6.5.2等微增率准则161

6.5.3考虑网络损耗的负荷经济分配163

6.6教学计划参考166

6.7思考题与习题167

6.8电气知识拓展——电烙铁169

第7章 电力系统无功功率和电压170

7.1电力系统总无功功率的平衡170

7.1.1无功功率负荷和无功功率损耗171

7.1.2电网中的无功电源172

7.1.3无功功率平衡175

7.2电力系统的电压调整176

7.2.1调整电压的必要性176

7.2.2电压波动和电压管理177

7.2.3电力系统最优潮流180

7.3电压调整的措施180

7.3.1通过改变发电机端电压调压181

7.3.2通过改变变压器变比调压182

7.3.3通过补偿设备调压和组合调压185

7.3.4线路串联补偿电容改善电压质量186

7.4教学计划参考188

7.5思考题与习题189

7.6电气知识拓展——故障排除的经典方法190

第8章 分布式发电技术191

8.1概述191

8.1.1分布式发电及其发电装置191

8.1.2发展分布式发电系统的重要意义192

8.1.3目前国内外分布式发电的研究现状192

8.1.4影响我国分布式发电的关键技术194

8.2分布式发电系统的建模195

8.2.1光伏发电系统数学模型的建立195

8.2.2风力发电数学模型的建立197

8.2.3微型燃气轮机数学模型的建立199

8.2.4燃料电池数学模型的建立199

8.3分布式发电系统并网接口模型201

8.3.1分布式发电并网方式201

8.3.2风力发电机接口模型202

8.4分布式发电系统的稳定性205

8.4.1分布式发电系统的暂态稳定性分析和描述205

8.4.2分布式电力系统暂态稳定性干扰的分类206

8.4.3暂态稳定性的评估206

8.5分布式发电系统的孤岛检测208

8.5.1孤岛的定义208

8.5.2孤岛的标准209

8.5.3孤岛的研究现状209

8.5.4产生孤岛的现象和危害210

8.5.5孤岛的检测方法210

8.6教学计划参考217

8.7思考题与习题219

8.8电气知识拓展排除故障的心得分享（一）220

第9章 智能电网概述221

9.1国内外智能电网的发展现状221

9.1.1智能电网在我国的发展222

9.1.2智能电网在其他国家的发展222

9.1.3智能电网的关键技术224

9.2坚强智能电网发展战略与规划226

9.2.1建设坚强智能电网的意义226

9.2.2建设坚强智能电网的战略目标227

9.2.3坚强智能电网的架构228

9.2.4电网智能化规划229

9.3智能发电230

9.3.1新能源发电230

9.3.2新能源储能技术231

9.3.3国内智能发电的开展情况232

9.4智能输、变电233

9.4.1智能输电涉及领域234

9.4.2智能变电涉及领域237

9.4.3智能变电站的控制240

9.5智能配电241

9.6智能用电243

9.6.1用电信息采集系统243

9.6.2智能用电的管理方式245

9.6.3智能有序用电246

9.6.4智能电动汽车充电247

9.6.5智能家居及智能小区248

9.7智能调度250

9.8教学计划参考254

9.9思考题与习题256

9.10电气知识拓展——排除故障的心得分享（二）257

参考文献258