电力供应是现代社会运行的生命线。分布广泛的配电网担负着直接向用户供电的重任，保障其安全是关乎经济、社会安全的重大命题。我国配电网已发展成为多分段、多联络的大规模网络，多级电网、负荷间高度耦合，安全运行风险日益复杂、突出。本书在系统总结、提炼配电网分析、保护与控制技术现状、关键科学技术问题基础上，结合配电网特点及运行安全防御需求，阐述了配电网分析、保护与控制的新理论、新方法和新思路：提出了智能配电网运行安全防御技术体系；系统地构建了智能配电网风险隐患挖掘辨识理论体系，提出了在线风险辨识关键技术，支撑实现风险隐患在线辨识、评估、挖掘与预防控制；系统地建立了分布-集中协同的复杂故障快速诊断处理理论体系，提出了自组织智能保护控制方法以及基于分布智能的自愈控制模型、机制，解决多类型故障精确诊断与阻断。部分内容已在国家电网公司系统实施应用，开拓了配电网分析、保护与控制技术的新局面。
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目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 配电网结构特征与发展趋势 1
1.2 自愈型配电网安全运行主动控制的概念 3
1.3 配电网安全运行主动控制的技术体系 3
1.4 配电网安全运行主动控制的功能特征 4
第2章 配电网层次递阶主动控制模型 6
2.1 配电网主动控制顶层结构 6
2.2 配电网递阶主动控制结构模型 9
2.2.1 低层局控级智能体 11
2.2.2 高层局控级智能体 13
2.2.3 中间控制级智能体 14
2.2.4 协调控制级智能体 16
2.2.5 主动控制智能体的协调机制 19
2.3 多层次主动控制结构与模型 20
2.3.1 多层次主动控制结构 20
2.3.2 配电网运行状态辨识 21
2.3.3 主动控制过程模型 26
2.4 多层次主动控制基本模式 28
第3章 配电网安全运行主动控制关键技术 30
3.1 配电网风险控制技术 30
3.1.1 风险控制的概念 30
3.1.2 风险控制与主动控制 30
3.1.3 风险控制理论框架 30
3.1.4 风险控制的约束条件 31
3.1.5 风险控制的影响因素 32
3.2 配电网紧急控制技术 33
3.2.1 紧急控制的概念 33
3.2.2 紧急控制与主动控制 33
3.2.3 紧急控制理论框架 33
3.3 配电网优化控制技术 35
3.3.1 优化控制的概念 35
3.3.2 优化控制的内容 35
3.3.3 优化控制理论 37
3.3.4 配电网分级优化 41
3.4 配电网恢复控制技术 43
3.4.1 恢复控制的基本概念及特征 43
3.4.2 恢复控制的原则 44
3.4.3 恢复控制的决策方法 44
3.4.4 配电网馈线的快速恢复控制方法 46
3.4.5 含分布式电源的恢复控制方法 47
3.4.6 配电网大面积断电快速恢复控制方法 50
第4章 配电网分布-集中协同故障诊断与保护技术 52
4.1 配电网故障时空特性 52
4.1.1 短路故障时空特性 52
4.1.2 单相接地故障时空特性 54
4.1.3 断线故障时空特性 55
4.2 分布-集中协同故障诊断 61
4.2.1 故障诊断与保护需求分析 61
4.2.2 分布-集中协同故障处置机理 62
4.3 模式化故障诊断与保护方法 64
4.3.1 配电网紧急控制模式的组成要素 64
4.3.2 配电网紧急控制模式的建立方法 65
4.3.3 配电网典型紧急控制模式体系 67
4.3.4 模式化的配电网紧急控制方法 68
4.3.5 配电网紧急控制模式的生成示例 68
4.3.6 模式化的配电网紧急控制方法应用示例 70
4.3.7 各级智能体协调机制及通信方式 71
4.4 分布-集中协同的配电网故障短路诊断与保护典型处置模式 73
4.4.1 短路故障诊断与分析规则 73
4.4.2 就地主控总保后备模式 76
4.4.3 先总保后就地模式 80
4.4.4 典型应用场景 81
第5章 弱特征故障的分布-集中处理模式 83
5.1 基于故障指示器的处理模式及适应性分析 83
5.1.1 暂态录波处理模式 83
5.1.2 外施信号处理模式 87
5.2 基于智能终端的处理模式及适应性分析 88
5.2.1 方向性自适应处理模式 88
5.2.2 多级方向保护处理模式 91
5.2.3 相不对称检测处理模式 93
5.2.4 外施信号处理模式 93
5.3 基于分界开关的处理模式及适应性分析 95
5.3.1 稳态量方向性检测处理模式 95
5.3.2 暂态量幅值处理模式 96
5.4 处理模式及适应性对比分析 97
5.5 基于数据层与特征层融合的单相接地故障分析方法 99
5.5.1 最优FIR滤波器设计 100
5.5.2 特征的层次聚类 102
5.5.3 基于最优FIR滤波器和层次聚类的故障选线方法 103
5.5.4 算例分析 104
5.6 分布-集中协同的断线故障诊断方法 108
5.6.1 分布-集中协同的断线故障诊断规则 108
5.6.2 融合营销系统信息的断线故障分析方法 110
第6章 连锁/并发复杂故障诊断技术 114
6.1 多重故障诊断分析与仿真 114
6.2 断线与单相接地连锁/并发故障诊断 124
第7章 配电网多源并发信息协同分析与融合方法 127
7.1 配电网中的并发信息源 127
7.2 配电网多源故障信息归类 129
7.3 配电网多源信息协同分析与深度挖掘方法 133
7.3.1 配电网故障分析相关知识生成原理 134
7.3.2 配电网故障分析相关知识生成方法 135
7.3.3 基于粗糙集知识生成方法的配电网用户投诉故障分析方法 138
7.3.4 配电网故障分析各要素间的映射关系 140
7.4 考虑信息不确定性的配电网多源信息融合方法 142
7.4.1 配电网多源信息融合故障分析 142
7.4.2 数据融合技术 143
7.4.3 基于概论和统计模型的不确定性问题处理方法 146
7.4.4 知识融合技术 153
7.4.5 多级别配电网信息融合故障分析模型 160
第8章 配电网风险辨识及预警方法 164
8.1 配电网风险辨识的难题 164
8.2 配电网风险定义及特征 164
8.2.1 配电网风险定义 164
8.2.2 配电网风险特征 165
8.3 配电网风险隐患发生及演变机理 165
8.4 配电网风险隐患挖掘机理及理论方法 167
8.5 基于状态转移的配电网风险预警方法 170
8.5.1 基于隐马尔可夫模型的铁磁谐振过电压风险预警机理 172
8.5.2 铁磁谐振过电压风险预警的隐马尔可夫模型建模 173
8.5.3 算例分析 174
8.6 基于概率统计的配电网风险预警方法 182
8.6.1 配电网故障停电概率风险评估及预警方法 183
8.6.2 基于机器学习和时间序列的配电网区域故障次数预测方法 198
8.7 配电网风险辨识方法 202
8.7.1 风险辨识的基本信息 202
8.7.2 可辨识的配电网风险及分类 202
8.7.3 多源信息融合的配电网风险辨识方法 204
8.8 配电网连锁并发故障风险辨识 214
8.8.1 配电网连锁并发故障风险演变 214
8.8.2 配电网连锁并发故障风险特征及辨识机理 215
第9章 含大规模分布式电源配电网风险评估及预警方法 217
9.1 分布式电源对配电网风险的影响 217
9.2 风险影响因素 217
9.3 大规模分布式电源接入引起的主要风险 219
9.4 含大规模分布式电源的配电网电压波动风险预警方法 219
9.4.1 电压波动对配电网接纳分布式电源能力的制约机制 219
9.4.2 电压波动影响下配电网接纳分布式电源能力的边界模型 221
9.4.3 风险预警方法及仿真验证 223
9.5 含大规模分布式电源配电网电压升高风险预警方法 228
9.5.1 分布式电源接入引起的电压升高风险机理及风险辨识关键点 229
9.5.2 分布式电源接入引起的电压升高风险预警模型及方法 230
9.5.3 仿真验证 230
9.6 含大规模电动汽车充放电装置的配电网电压暂降风险预警方法 235
9.6.1 含电动汽车配电网电压暂降风险发生及辨识机理 235
9.6.2 含电动汽车配电网电压暂降风险预警模型及方法 239
9.6.3 含电动汽车配电网电压暂降风险预警信息 240
第10章 配电网风险预防控制方法 241
10.1 配电网风险预防控制总体思路 241
10.2 风险预防控制策略 242
10.3 配电网运行层面风险预防控制方法 243
10.3.1 电压升高风险预防控制 243
10.3.2 低电压风险预防控制 258
参考文献 265
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