Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術規範 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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國傢電網公司發布 編

圖書標籤:

• 智能變電站
• 繼電保護
• 電力係統
• 技術規範
• GDW441-2010
• 電力自動化
• 變電站
• 保護技術
• 智能電網
• 規範標準

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：155123.299

版次：1

商品編碼：10392264

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-01-01

用紙：膠版紙

頁數：47

正文語種：中文

內容簡介

為加快建設堅強智能電網，提高智能變電站建設效率和效益，按照“統一規劃、統一標準、統一建設”的原則，特製定《智能變電站繼電保護技術規範》，以規範智能變電站繼電保護應用。
《Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術規範》編寫格式和規則遵照GB／T l．1-2009《標準化工作導則 第1部分：標準的結構和編寫》的要求。
《Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術規範》針對智能變電站的特點，重點規範瞭繼電保護配置原則、技術要求、信息交互原則以及電子式互感器、閤並單元等相關設備配置原則及技術要求。
《Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術規範》附錄A為規範性附錄，附錄B、C、D為資料性附錄。
《Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術規範》由國傢電力調度通信中心提齣並負責解釋。
《Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術規範》由國傢電網公司科技部歸口。
《Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術規範》主要起草單位：國傢電力調度通信中心、浙江電力調度通信中心、天津電力調度通信中心、華北電力調度通信中心、華中電力調度通信中心、華東電力調度通信中心、江蘇電力設計院、浙江電力設計院、河南電力設計院、四川電力設計院、東北電力調度通信中心、西北電力調度通信中心、河北電力調度通信中心、福建電力調度通信中心、河南電力調度通信中心、江蘇電力調度通信中心、四川1電力調度通信中心。
《Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術規範》參加起草單位：國網電力科學研究院、南京南瑞繼保電氣有限公司、北京四方繼保自動化有限公司、國電南京自動化股份有限公司、許繼電氣股份有限公司、深圳南瑞科技有限公司、南京新寜光電自動化有限公司、南瑞航天（北京）電氣控製技術有限公司、西安同維電力技術有限責任公司。

目錄

前言
1範圍
2規範性引用文件
3術語和定義
4總則
5繼電保護及相關設備配置原則
6繼電保護裝置及相關設各技術要求
7繼電保護信息交互原則
8繼電保護就地化實施原則
附錄A（規範性附錄）支持通道可配置的擴展IEC60044---8協議幀格式
附錄B（資料性附錄）3／2接綫型式繼電保護實施方案
附錄C（資料性附錄）220kV及以上變電站雙母綫接綫型式繼電保護實施方案
附錄D（資料性附錄）110（66）kv變電站實施方案
編製說明

前言/序言

現代電力係統中的繼電保護：理論、實踐與前沿技術 圖書信息： 暫定書名：現代電力係統中的繼電保護：理論、實踐與前沿技術 書籍簡介： 本著作聚焦於現代電力係統中繼電保護技術的深刻變革與前沿發展。隨著電力係統規模的持續擴大、結構日益復雜化（特彆是新能源接入的激增），以及對電網可靠性、安全性和經濟性要求的不斷提升，傳統的繼電保護理念和技術正麵臨前所未有的挑戰。本書旨在為電力係統工程師、繼電保護專業技術人員、高校師生及相關研究人員提供一套全麵、深入且與時俱進的技術參考和實踐指南。 本書結構嚴謹，內容覆蓋麵廣，從繼電保護的基礎理論齣發，逐步深入到當前工業界最前沿的應用技術和未來發展趨勢。全書共分為六大部分，二十餘個章節，力求實現理論深度與工程實用的完美結閤。 --- 第一部分：繼電保護基礎理論的再審視與深化 本部分著重於夯實讀者對繼電保護核心原理的理解，並引入瞭現代係統分析的視角。 第一章：電力係統暫態分析與故障機理 本章詳細闡述瞭電力係統在正常運行、短路、接地、失衡等各種非正常狀態下的電氣特徵。重點分析瞭高阻接地、間歇性故障、暫態恢復電壓的特性，以及不同故障類型（三相短路、單相接地、兩相短路等）在不同電網結構（含有並聯電抗器、串聯補償、柔性直流接入）下的電流電壓波形變化。同時，引入瞭先進的故障錄波分析技術，強調瞭波形畸變對保護動作準確性的影響。 第二章：保護裝置的基本原理與發展脈絡 詳細迴顧瞭繼電器技術從電磁式、靜電式到固態式的發展曆程。深入剖析瞭電流、電壓、頻率、阻抗、相位、功率等基本量的測量與轉換技術。本章特彆關注瞭高精度傳感器（如光縴電流/電壓互感器，FOCT/FOVCT）的工作原理、精度等級及其在數字保護中的接口要求，探討瞭傳統保護元件（如過電流、距離、縱差動）的算法優化。 第三章：數字信號處理在繼電保護中的應用 數字保護的核心在於對采樣信號的處理。本章係統介紹瞭離散傅裏葉變換（DFT）、快速傅裏葉變換（FFT）在電力係統頻率和相位計算中的應用，並針對性地分析瞭電力係統信號中諧波、間諧波、直流分量對采樣值準確性的乾擾，以及如何通過濾波算法（如卡爾曼濾波、自適應濾波器）進行有效抑製。 --- 第二部分：主設備保護技術的精深解析 本部分專注於電網核心設備的專用保護方案，強調高可靠性和快速性要求。 第四章：輸電綫路的遠距離保護技術 深度解析瞭距離保護（阻抗測量）在不同運行方式下（如有功功率潮流、不對稱負荷）的誤差來源與修正方法。詳細介紹瞭多補償方式（串補、並補）對阻抗測量影響的處理策略，以及高級應用如多測量源比率壓變壓器（MRPT）距離保護的實現。此外，係統闡述瞭基於相量測量的先進保護技術（PMU技術支持下的保護）。 第五章：發電機與並網點的保護配置 針對同步發電機和大型異步發電機，本書全麵梳理瞭定子接地、定子匝間短路、失磁、逆功率、失步、過電壓/欠電壓等保護的最新標準和配置要點。特彆是對基於能量法的失步解列保護的算法建模和現場調試進行瞭深入探討。 第六章：變壓器與母綫的差動保護 重點講解瞭變壓器差動保護的難點與對策，包括勵磁湧流識彆、變比和相移的精確補償、過勵磁保護、瓦斯保護的可靠性提升。對於母綫保護，則著重分析瞭高速母綫保護的就地和集中式設計，以及如何應對電流互感器二次迴路故障（CT斷綫、飽和）的誤動抑製技術。 --- 第三部分：先進保護與係統穩定技術 本部分關注電網的快速故障清除和係統整體的穩定性維護。 第七章：高可靠性的故障定位與錄波分析 介紹瞭基於電壓/電流波形突變點識彆的故障定位技術，包括阻抗法和行波法定位的原理差異與適用場景。強調瞭故障錄波數據的標準化格式（如COMTRADE）以及如何利用這些數據進行保護性能的後評估和故障機理的深入研究。 第八章：廣域測量係統（WAMS）與基於PMU的保護 係統介紹瞭相量測量單元（PMU）的工作機製、同步精度要求及其在電網狀態評估中的作用。重點闡述瞭如何利用PMU提供的同步相量數據實現超視距（超距離）保護、故障快速隔離以及係統級穩定性監測。 第九章：與穩定控製的協同配閤 討論瞭繼電保護與安全穩定控製係統（如AVC、PSS、SSR）之間的協調問題。分析瞭快速切除短路故障對係統功角穩定性的積極影響，以及在係統振蕩抑製過程中，保護裝置需要滿足的低速誤動門檻和時間要求。 --- 第四部分：數字化與網絡化保護技術（數字變電站基礎） 本部分緊密圍繞IEC 61850標準，是理解現代變電站自動化係統的關鍵。 第十章：IEC 61850標準體係詳解 全麵解讀瞭IEC 61850係列標準的核心內容，包括麵嚮過程（GOOSE/SV）的通信機製、數據模型（SCD/CID/ICD文件）、網絡拓撲結構（MMS/SNMP）。重點分析瞭GOOSE報文的可靠性保證機製（時間戳、循環冗餘校驗、心跳機製）及其在高速就地控製中的應用。 第十一章：采樣量值（SV）傳輸與保護算法的適應 詳細闡述瞭SV報文的結構、采樣率、時間同步（IEEE 1588 PTP）對保護動作時間的影響。深入探討瞭基於連續SV流的保護算法如何替代傳統的二次迴路連接，以及SV傳輸中的帶寬管理和網絡延遲對保護動作時間預算的侵占。 第十二章：網絡安全與繼電保護係統的防護 在網絡化環境中，安全至關重要。本章分析瞭針對繼電保護網絡（控製層和過程層）的潛在威脅（如拒絕服務攻擊、篡改報文）。介紹瞭基於防火牆、VPN、身份認證和安全協議（如SecGOOSE/SecSV）的網絡縱深防禦體係架構。 --- 第五部分：新能源接入與特高壓直流/交流係統的保護挑戰 本部分聚焦於電力係統結構變化帶來的新挑戰。 第十三章：風電、光伏並網點的保護策略 分析瞭大量分布式新能源接入後，電網短路電流水平的變化趨勢（可能降低或復雜化）。重點討論瞭新能源匯集站和逆變器組的保護配置，如低電流保護的設置、故障穿越能力（LVRT）與保護動作的配閤，以及直流故障的隔離。 第十四章：特高壓交流係統保護的特殊性 針對特高壓係統（如1000kV及以上）運行中電流互感器飽和嚴重、保護定值裕度要求高等特點，探討瞭基於電磁暫態仿真（EMT）的保護參數設計，以及串聯補償對距離保護的影響修正。 第十五章：大容量高壓直流輸電（HVDC）的保護技術 係統闡述瞭換流站內部（閥組保護、直流綫路）和直流輸電對交流係統影響的保護配置。深入解析瞭故障電流切除（AC側和DC側快速斷開）、換流器故障檢測與隔離的原理。 --- 第六部分：測試、調試與未來展望 第十六章：繼電保護裝置的現場調試與試驗技術 涵蓋瞭從裝置投運到日常維護的完整流程。詳細介紹瞭基於模擬量注入和GOOSE/SV報文注入的保護裝置迴路試驗、功能試驗和動態特性試驗方法。強調瞭新型測試設備（如高精度模擬器、數字二次迴路測試儀）的使用規範。 第十七章：保護係統的可靠性與可用性評估 引入可靠性工程學方法，對保護係統進行定性和定量分析。討論瞭保護裝置的平均故障間隔時間（MTBF）、平均修復時間（MTTR）的計算，以及如何通過冗餘設計和監控機製提升保護的整體可用性。 第十八章：繼電保護的未來發展方嚮 展望瞭人工智能（AI）和機器學習（ML）在故障診斷、定值自整定、異常行為預測等方麵的潛力，以及量子計算可能對未來加密通信和精密計算帶來的影響。強調瞭“主動安全”理念將如何重塑下一代繼電保護係統。 --- 總結： 本書不僅深入剖析瞭繼電保護的經典理論，更緊密結閤瞭當前數字化、網絡化和新能源滲透率提高帶來的工程實際難題，提供瞭大量實用的解決方案和前沿技術的洞察，是電力行業技術人員全麵提升繼電保護專業素養的必備參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和術語一緻性處理得非常到位，體現瞭高標準的工程規範編寫水準。我主要關注的是關於“差動保護”的高級應用這一塊。書中對分區判據、失靈保護的邏輯設計，以及在直流係統接地故障等非典型工況下的應對策略，進行瞭細緻入微的剖析。尤其是涉及到不同電壓等級變壓器中性點保護的協調性問題時，書中提供的多個仿真場景的分析結果，直觀地展示瞭理論參數調整對保護動作時限和速度的微妙影響。令我印象深刻的是，它在論證過程中，大量引用瞭近些年的國際電力保護會議論文作為佐證，這使得全書的論據非常紮實，充滿瞭現代感。唯一的不足之處或許在於其對新材料和新工藝的反映速度上。例如，對於新型非綫性電流互感器（NCITs）在寬頻帶暫態分析中的應用限製，描述得比較籠統，似乎是在遵循既有成熟規範的同時，對最新的研究成果持相對謹慎的態度，這在追求快速迭代的技術領域，可能會讓一些激進的工程師感到不夠“解渴”。

評分☆☆☆☆☆

以一個電力係統調試工程師的眼光來看，這本書的價值主要體現在它對“規約遵從性”的近乎苛刻的要求上。我經常需要處理不同廠傢設備之間的互操作性問題，而這本書清晰地界定瞭“何為閤格的智能變電站保護係統”。它對於GOOSE報文的優先級劃分、時間戳同步的精度要求（納秒級），以及監控信息（SMV）的采樣率和量化誤差的控製範圍，都給齣瞭明確的紅綫。這對我進行齣廠驗收測試（FAT）和現場調試（SAT）提供瞭極大的便利和權威依據。然而，閱讀體驗上，我必須承認，這本書的語言風格非常“官方化”，句子結構偏長，充滿瞭大量的從句和限定詞，這在需要快速檢索特定參數時，會稍微降低閱讀效率。如果能增加更多的流程圖或決策樹來輔助理解復雜的邏輯判斷分支，想必能更好地服務於高強度、快節奏的現場工作環境。總而言之，它是一本優秀的“裁判手冊”，但不是一本輕鬆的“入門指南”。

評分☆☆☆☆☆

我是在為下一代變電站的升級規劃做技術儲備時，接觸到這本書的。它最讓我感到興奮的是關於“自愈閤與故障隔離”的自動化控製策略部分。書中描述瞭一種分布式控製理念下的保護邏輯重構方案，即如何利用網絡拓撲信息和邊緣計算能力，在主控係統失效時，由就地設備自主完成故障區段的隔離和係統狀態的恢復，極大地提升瞭電網的韌性。這種前瞻性的架構設計，遠超齣瞭傳統保護的“跳閘與閉鎖”範疇。作者在描述這些高級算法時，使用瞭大量的矩陣運算和狀態空間模型，這些數學工具的使用非常精妙，體現瞭深厚的理論功底。但這種深度也帶來瞭一個可預見的問題：對於那些主要負責傳統繼電保護維護的資深技術人員來說，這本書中涉及的分布式控製、物聯網安全、以及高階優化理論，可能需要他們投入大量時間進行跨學科的學習和再培訓，這構成瞭一道不小的知識門檻。因此，這本書的受眾更傾嚮於科研院所和大型設計院中的規劃設計人員，而非日常的運維人員。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的專業書籍，在我手邊已經放瞭幾個月，每一次翻開都像是在攀登一座技術的高峰。它的裝幀很樸實，沒什麼花哨的設計，但內頁的印刷質量倒是無可挑剔，那些復雜的圖錶和公式都呈現得清晰銳利。我主要關注的是其中關於“非電氣量測量與轉換”的那幾個章節。坦白說，我對傳統繼電保護的理解還停留在比較基礎的原理層麵，而這本書明顯更側重於最新的數字化、智能化趨勢下的實現細節。它沒有過多糾纏於曆史背景或者宏觀的政策導嚮，而是直接切入瞭核心——那些關於如何將物理信號轉化為可供微處理器處理的數字信號的算法和標準流程。我記得有一部分詳細對比瞭不同供應商的智能傳感器接口協議，那一塊內容寫得極其詳盡，甚至包含瞭具體的時序圖和錯誤碼解析，對於一綫設計人員來說，這簡直就是一本救命手冊。遺憾的是，雖然技術深度足夠，但對於那些初入此領域的讀者，它缺乏足夠的“鋪墊”，直接就扔齣瞭大量的專業術語和復雜的數學模型，讓人感覺有點措手不及，可能需要搭配其他入門讀物輔助理解。總的來說，這是一本寫給“進階者”的寶典，它要求讀者已經具備相當的電力係統基礎知識。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到這本書時，我的第一反應是它的理論體係構建得異常嚴謹和宏大。作者顯然花費瞭大量心血來梳理整個智能變電站繼電保護的技術演進脈絡，但不同於很多技術規範的枯燥敘述，這裏的邏輯推導非常清晰，仿佛在引導讀者進行一場結構化的思維訓練。我個人特彆欣賞它在闡述“信息安全與網絡冗餘”這部分時所采取的視角。它沒有僅僅停留在“加密”和“備份”的層麵，而是深入探討瞭基於IEC 61850標準下，邏輯節點（LN）層麵的信息流管控，以及在毫秒級故障響應窗口內如何保證數據包的完整性和實時性。這種對軟件定義網絡（SDN）在保護控製係統中的應用探討，在我看來是這本書最前沿的部分。不過，或許是篇幅限製或者規範的性質使然，書中在具體硬件選型和第三方設備兼容性測試的案例分享上略顯保守，更多是基於標準框架的論述，這使得實踐層麵的“踩坑記錄”相對較少，讀者在實際項目中遇到特定的品牌或固件問題時，可能還需要依賴廠商自己的支持文檔來補充。