《电力通信网络组网分析》旨在探讨在现代电网规模日趋庞大，结构和特性日趋复杂的背景下，通信网络如何在具有较高资源利用率的前提下，满足电网多种业务的数据获取与传输要求，包括现代电网的通信需求分析、通信技术的选择与融合、组网模式的设计与演进等。

本书的主要内容包括复杂大电网特征分析、现代通信技术介绍、电力通信网络体系分析、通信网骨干层组网及控制保障机制论述、输变电通信支撑技术分析、智能配电网通信组网模型以及支撑网组网分析。

1 绪论

2 现代通信技术

3 复杂大电网通信网络体系

4 骨干网组网分析

5 骨干网控制盒保护机制

6 接入网组网分析

7 支撑网组网分析2100433B

本书在总结近年来海上平台电力组网工程实践的基础上，着眼于工程实际问题，从海上油田群电力组网的网络结构、接地方式、继电保护和稳定性分析等方面进行研究，阐述了在海洋工程电力组网设计中各技术环节的解决方案。通过对本书的阅读，读者可以基本掌握海上电力组网的思路及需要解决的各技术环节，从而对以后的工作起到指导、提示和咨询等作用。

本书可作为海洋工程电气设计人员的专业技术用书，也可供相关的运行操作人员、海上调度人员等参考.

第1章电力组网规划设计1

1.1电力组网规划设计的任务和内容1

1.1.1电力组网规划设计的任务1

1.1.2电力组网规划设计的内容1

1.2电力组网规划设计调查研究2

1.2.1油田群现状调研2

1.2.2孤岛组网的必要性24

第2章电力负荷及电力电量平衡26

2.1电力负荷的分类26

2.2电力负荷的计算26

2.2.1电力负荷计算方法26

2.2.2电力负荷的运行工况27

2.3电力电量平衡27

2.3.1电力电量平衡的概念27

2.3.2系统备用容量27

2.3.3电力电量平衡计算28

2.4电力负荷计算书的编制28

2.4.1电力负荷计算书的编制目的28

2.4.2电力负荷的计算方法29

2.4.3用电设备分类29

2.4.4用电设备运行的工况30

2.4.5专业术语的基本定义30

2.4.6电力负荷计算书的编制方法和步骤37

第3章供电方案的设计和主要设备选型47

3.1电源选择47

3.1.1确定设计年度系统需要的新增装机容量47

3.1.2拟出电源方案48

3.1.3发电机组电压等级确定48

3.1.4发电机容量和台数的确定48

3.1.5发电机的电压和无功功率的调整49

3.2电力系统电压等级的选择50

3.3供电网络方案52

3.3.1常规海上平台供电网络52

3.3.2电力组网后供电网络53

3.3.3电网联络线设计53

3.3.4同期点设置57

3.3.5组网方案检验58

第4章高中压电网中性点接地方式分析59

4.1中性点接地方式划分59

4.2中性点不同接地方式分析60

4.3中性点不接地系统设计62

4.3.1中性点不接地系统接线方式62

4.3.2中性点不接地系统单相接地分析63

4.3.3中性点不接地系统单相接地工频过电压分析65

4.3.4中性点对地电容及接地电阻过电压分析65

4.3.5中性点不接地系统间歇电弧接地过电压分析66

4.3.6空载长线电容效应引起的工频电压分析67

4.4中性点经电阻接地系统设计67

4.4.1单相接地各相电压的变化68

4.4.2过电压倍数与阻尼率IR/IC的关系69

4.4.3高电阻接地方式分析70

4.4.4中电阻接地方式分析70

4.5中性点经消弧线圈接地系统设计70

4.5.1单相接地电容电流补偿71

4.5.2失谐度、阻尼率与中性点偏移电压分析71

4.5.3故障相电压恢复的初速度分析72

4.5.4谐振接地方式中性点过电压分析75

4.5.5消弧线圈容量的确定78

4.5.6失谐度的设定和阻尼率的确定79

4.6中性点接地方式总结80

第5章短路电流计算分析82

5.1短路电流计算的目的和步骤82

5.1.1短路电流计算的目的82

5.1.2短路电流计算的步骤82

5.1.3短路电流计算依据的标准82

5.2系统阻抗图的编制83

5.2.1标幺值的关系83

5.2.2线路及元件阻抗标幺值83

5.2.3电力系统序网的建立84

5.2.4短路电流需要计算的数据85

5.3短路电流的计算86

5.3.1远端短路的三相短路电流值86

5.3.2近端短路的三相短路电流值87

5.3.3短路全电流峰值IPM(冲击电流)87

5.4不对称短路电流计算87

5.4.1单相接地短路电流计算88

5.4.2两相短路电流计算89

5.4.3两相接地短路电流计算90

5.5EDSA软件计算短路电流方法91

第6章继电保护配置设计与整定计算92

6.1继电保护概述92

6.1.1电力系统继电保护的原理92

6.1.2电力系统继电保护的配置原则92

6.2电网相间短路的电流保护92

6.2.1瞬时电流速断保护(电流Ⅰ段)92

6.2.2限时电流速断保护(电流Ⅱ段)93

6.2.3过电流保护(电流Ⅲ段)94

6.2.4低电压闭锁过电流保护94

6.2.5负序过电流保护95

6.3中性点经大电流接地的电网接地故障的零序电流保护95

6.3.1零序电流Ⅰ段95

6.3.2零序电流Ⅱ段96

6.3.3零序电流Ⅲ段(零序过电流保护)96

6.4小电流接地系统的单相接地保护97

6.4.1小电流接地系统的接线方式97

6.4.2单相接地的电容电流98

6.4.3非有效接地系统单相接地绝缘监视98

6.5电网的阻抗保护98

6.5.1距离保护的基本概念98

6.5.2阻抗继电器动作特性分析99

6.5.3阻抗继电器的接线方式101

6.5.4电力系统振荡对距离保护的影响及振荡闭锁回路101

6.5.5分支电流的影响103

6.5.6距离保护的整定计算104

6.6变压器保护106

6.6.1变压器的故障、不正常运行及应加装的保护106

6.6.2变压器电流速断保护107

6.6.3变压器纵联差动保护107

6.6.4变压器相间短路的后备保护111

6.6.5过负荷保护112

6.6.6变压器接地故障的后备保护112

6.7发电机保护114

6.7.1发电机故障类型、不正常运行状态及应加装的保护114

6.7.2发电机纵联差动保护116

6.7.3复合电压闭锁过电流保护119

6.7.4定子绕组过负荷保护120

6.7.5过电压保护120

6.7.6低电压保护121

6.7.7低频保护121

6.7.8过频保护121

6.7.9失磁保护121

6.7.10转子表层过负荷保护124

6.7.11逆功率保护124

*6.7.12发电机定子单相接地保护125

*6.7.13发电机励磁回路接地保护126

6.8高压电动机保护126

6.8.1电动机故障及异常运行状态126

6.8.2电动机应加装的保护127

6.8.3电动机纵差动保护127

6.8.4电动机电流速断保护128

6.8.5过负荷保护整定计算129

6.8.6负序过电流保护整定计算129

6.8.7单相接地保护整定计算130

6.8.8低电压保护整定计算130

6.9高压电抗器保护131

6.9.1限时电流速断保护131

6.9.2过电流保护131

6.9.3低电压保护131

6.10高压电容器组保护132

6.10.1高压电容器组保护配置132

6.10.2限时电流速断保护132

6.10.3过电流保护132

6.10.4低电压保护133

6.10.5过电压保护133

6.10.6中性线不平衡电流保护(46)134

6.10.7单相接地故障保护(51SG)134

6.11母线保护134

6.11.1母线加装专门保护的原则134

6.11.2母线差动保护整定134

第7章无功补偿分析研究136

7.1研究背景136

7.2无功补偿的概念和意义137

7.2.1无功补偿概念137

7.2.2无功补偿的原理137

7.2.3无功补偿的意义138

7.2.4影响功率因数的因素139

7.2.5无功电源不足对系统的影响139

7.3无功电源的种类140

7.3.1无功电源类型140

7.3.2无功补偿设备的选择141

7.3.3无功补偿装置发展趋势142

7.4无功补偿配置的基本原则142

7.4.1无功补偿的原则142

7.4.2电网电压标准规定143

7.5空载长线的电容效应143

7.5.1长距离输电线的模型144

7.5.2空载长线路的沿线电压分布144

7.5.3线路末端并联有电抗器的线路电压分析145

7.5.4电抗器补偿总容量146

7.5.5并联电抗器的作用146

7.5.6限制工频过电压的主要措施146

7.6无功补偿容量的计算146

7.6.1按提高功率因数计算补偿容量147

7.6.2从提高运行电压需要确定补偿容量147

7.6.3按系统无功缺额计算补偿容量148

7.6.4电容器额定容量修正149

7.6.5防止电压过高和抑制投入涌流149

7.7分组容量的选择149

7.7.1确定分组容量的原则150

7.7.2分组容量的选择150

7.7.3无功电源的调节151

7.8无功补偿安装位置选择及补偿方式151

7.8.1配电室集中补偿152

7.8.2线路分散补偿152

7.8.3低压就地补偿152

7.9无功补偿系统仿真分析154

7.9.1系统EDSA模型图154

7.9.2系统参数154

7.9.3潮流计算分析157

7.9.4空载线路电容效应仿真计算157

7.9.5总结161

第8章电力组网潮流计算分析162

8.1潮流计算的目的、内容、基本要求和分析要点162

8.1.1目的和内容162

8.1.2基本要求和分析要点162

8.2潮流计算的基本公式163

8.2.1潮流计算的基本公式的主要内容163

8.2.2计算机进行潮流计算的基本方法163

8.2.3潮流计算的数学模型163

8.3电网的功率损耗和电能损耗164

8.3.1功率损耗计算164

8.3.2电能损耗计算165

8.4电力系统电压调整166

8.4.1电力系统电压调整的必要性166

8.4.2电压质量及允许偏差值167

8.4.3电力系统中枢点电压控制167

8.5电力系统的主要调压措施167

8.5.1电力系统的主要调压措施167

8.5.2电力系统调压的一般原则171

第9章电力组网稳定性分析173

9.1稳定计算的目的和内容173

9.1.1系统静态稳定计算173

9.1.2系统暂态稳定和动态稳定的计算176

9.2稳定计算参数的准备及系统各元件的模拟179

9.2.1发电机模型及参数180

9.2.2励磁系统190

9.2.3电力系统稳定器(PSS)的数学模型200

9.2.4调速系统201

9.2.5负荷模型202

9.2.6电力网络的简化202

9.2.7起始运行方式的选择202

9.2.8故障类型、故障点及切除故障时间的选择203

9.3稳定计算结果的分析203

9.3.1网络结构对系统稳定的影响204

9.3.2运行方式对系统稳定的影响204

9.3.3励磁系统对系统稳定的影响204

9.3.4安全自动装置对系统稳定的影响204

9.4发电机失磁对系统稳定的影响204

9.5电力系统的低频振荡208

9.6提高电力系统稳定的措施208

9.6.1提高静态稳定的措施208

9.6.2提高暂态稳定的措施209

9.6.3提高系统稳定性的措施209

第10章系统内部过电压分析211

10.1内部过电压概念211

10.2工频过电压212

10.2.1工频过电压的危害212

10.2.2工频过电压的估算方法212

10.2.3工频过电压的限制措施214

10.3谐振过电压214

10.4操作过电压215

第11章系统可靠性分析217

11.1电力系统可靠性的基本概念217

11.2元件可靠性分析217

11.2.1元件(设备)故障率λ217

11.2.2元件(设备)可靠度R218

11.2.3平均无故障工作时间MTTF218

11.2.4元件的可修复率μ218

11.2.5平均修复时间MTTR218

11.2.6元件(设备)的可用度A218

11.3系统可靠性分析219

11.3.1系统可靠性分析方法219

11.3.2电力系统可靠性评估219

11.4配电系统可靠性评估220

11.4.1负荷点可靠性指标220

11.4.2用户可靠性指标221

11.5ETAP软件可靠性指标222

11.6算例223

第12章海上电网智能化226

12.1电网智能化需求分析226

12.1.1智能电网功能分析226

12.1.2当前存在的主要问题227

12.1.3海上电网智能化功能分析228

12.2电网智能化升级实现目标229

12.2.1建立配电网络智能化230

12.2.2电网故障诊断及预判系统的建立230

12.2.3电网谐波治理230

12.3适应性升级改造231

参考文献232 2100433B

主要内容包括电力系统的基本知识，电力系统的等值电路及潮流计算，电力系统有功功率平衡及频率调整，电力系统无功功率平衡及电压调整，电能损耗计算及降低的措施，电力系统运行的稳定性分析，远距离输电，电网结构和典型事故分析，架空线路机械计算，电力网络设计等 。