Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 智能变电站
• 继电保护
• 电力系统
• 技术规范
• GDW441-2010
• 电力自动化
• 变电站
• 保护技术
• 智能电网
• 规范标准

出版社： 中国电力出版社

ISBN：155123.299

版次：1

商品编码：10392264

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：47

正文语种：中文

内容简介

为加快建设坚强智能电网，提高智能变电站建设效率和效益，按照“统一规划、统一标准、统一建设”的原则，特制定《智能变电站继电保护技术规范》，以规范智能变电站继电保护应用。
《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》编写格式和规则遵照GB／T l．1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》的要求。
《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》针对智能变电站的特点，重点规范了继电保护配置原则、技术要求、信息交互原则以及电子式互感器、合并单元等相关设备配置原则及技术要求。
《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》附录A为规范性附录，附录B、C、D为资料性附录。
《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》由国家电力调度通信中心提出并负责解释。
《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》由国家电网公司科技部归口。
《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》主要起草单位：国家电力调度通信中心、浙江电力调度通信中心、天津电力调度通信中心、华北电力调度通信中心、华中电力调度通信中心、华东电力调度通信中心、江苏电力设计院、浙江电力设计院、河南电力设计院、四川电力设计院、东北电力调度通信中心、西北电力调度通信中心、河北电力调度通信中心、福建电力调度通信中心、河南电力调度通信中心、江苏电力调度通信中心、四川1电力调度通信中心。
《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》参加起草单位：国网电力科学研究院、南京南瑞继保电气有限公司、北京四方继保自动化有限公司、国电南京自动化股份有限公司、许继电气股份有限公司、深圳南瑞科技有限公司、南京新宁光电自动化有限公司、南瑞航天（北京）电气控制技术有限公司、西安同维电力技术有限责任公司。

目录

前言
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4总则
5继电保护及相关设备配置原则
6继电保护装置及相关设各技术要求
7继电保护信息交互原则
8继电保护就地化实施原则
附录A（规范性附录）支持通道可配置的扩展IEC60044---8协议帧格式
附录B（资料性附录）3／2接线型式继电保护实施方案
附录C（资料性附录）220kV及以上变电站双母线接线型式继电保护实施方案
附录D（资料性附录）110（66）kv变电站实施方案
编制说明

前言/序言

现代电力系统中的继电保护：理论、实践与前沿技术 图书信息： 暂定书名：现代电力系统中的继电保护：理论、实践与前沿技术 书籍简介： 本著作聚焦于现代电力系统中继电保护技术的深刻变革与前沿发展。随着电力系统规模的持续扩大、结构日益复杂化（特别是新能源接入的激增），以及对电网可靠性、安全性和经济性要求的不断提升，传统的继电保护理念和技术正面临前所未有的挑战。本书旨在为电力系统工程师、继电保护专业技术人员、高校师生及相关研究人员提供一套全面、深入且与时俱进的技术参考和实践指南。 本书结构严谨，内容覆盖面广，从继电保护的基础理论出发，逐步深入到当前工业界最前沿的应用技术和未来发展趋势。全书共分为六大部分，二十余个章节，力求实现理论深度与工程实用的完美结合。 --- 第一部分：继电保护基础理论的再审视与深化 本部分着重于夯实读者对继电保护核心原理的理解，并引入了现代系统分析的视角。 第一章：电力系统暂态分析与故障机理 本章详细阐述了电力系统在正常运行、短路、接地、失衡等各种非正常状态下的电气特征。重点分析了高阻接地、间歇性故障、暂态恢复电压的特性，以及不同故障类型（三相短路、单相接地、两相短路等）在不同电网结构（含有并联电抗器、串联补偿、柔性直流接入）下的电流电压波形变化。同时，引入了先进的故障录波分析技术，强调了波形畸变对保护动作准确性的影响。 第二章：保护装置的基本原理与发展脉络 详细回顾了继电器技术从电磁式、静电式到固态式的发展历程。深入剖析了电流、电压、频率、阻抗、相位、功率等基本量的测量与转换技术。本章特别关注了高精度传感器（如光纤电流/电压互感器，FOCT/FOVCT）的工作原理、精度等级及其在数字保护中的接口要求，探讨了传统保护元件（如过电流、距离、纵差动）的算法优化。 第三章：数字信号处理在继电保护中的应用 数字保护的核心在于对采样信号的处理。本章系统介绍了离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）在电力系统频率和相位计算中的应用，并针对性地分析了电力系统信号中谐波、间谐波、直流分量对采样值准确性的干扰，以及如何通过滤波算法（如卡尔曼滤波、自适应滤波器）进行有效抑制。 --- 第二部分：主设备保护技术的精深解析 本部分专注于电网核心设备的专用保护方案，强调高可靠性和快速性要求。 第四章：输电线路的远距离保护技术 深度解析了距离保护（阻抗测量）在不同运行方式下（如有功功率潮流、不对称负荷）的误差来源与修正方法。详细介绍了多补偿方式（串补、并补）对阻抗测量影响的处理策略，以及高级应用如多测量源比率压变压器（MRPT）距离保护的实现。此外，系统阐述了基于相量测量的先进保护技术（PMU技术支持下的保护）。 第五章：发电机与并网点的保护配置 针对同步发电机和大型异步发电机，本书全面梳理了定子接地、定子匝间短路、失磁、逆功率、失步、过电压/欠电压等保护的最新标准和配置要点。特别是对基于能量法的失步解列保护的算法建模和现场调试进行了深入探讨。 第六章：变压器与母线的差动保护 重点讲解了变压器差动保护的难点与对策，包括励磁涌流识别、变比和相移的精确补偿、过励磁保护、瓦斯保护的可靠性提升。对于母线保护，则着重分析了高速母线保护的就地和集中式设计，以及如何应对电流互感器二次回路故障（CT断线、饱和）的误动抑制技术。 --- 第三部分：先进保护与系统稳定技术 本部分关注电网的快速故障清除和系统整体的稳定性维护。 第七章：高可靠性的故障定位与录波分析 介绍了基于电压/电流波形突变点识别的故障定位技术，包括阻抗法和行波法定位的原理差异与适用场景。强调了故障录波数据的标准化格式（如COMTRADE）以及如何利用这些数据进行保护性能的后评估和故障机理的深入研究。 第八章：广域测量系统（WAMS）与基于PMU的保护 系统介绍了相量测量单元（PMU）的工作机制、同步精度要求及其在电网状态评估中的作用。重点阐述了如何利用PMU提供的同步相量数据实现超视距（超距离）保护、故障快速隔离以及系统级稳定性监测。 第九章：与稳定控制的协同配合 讨论了继电保护与安全稳定控制系统（如AVC、PSS、SSR）之间的协调问题。分析了快速切除短路故障对系统功角稳定性的积极影响，以及在系统振荡抑制过程中，保护装置需要满足的低速误动门槛和时间要求。 --- 第四部分：数字化与网络化保护技术（数字变电站基础） 本部分紧密围绕IEC 61850标准，是理解现代变电站自动化系统的关键。 第十章：IEC 61850标准体系详解 全面解读了IEC 61850系列标准的核心内容，包括面向过程（GOOSE/SV）的通信机制、数据模型（SCD/CID/ICD文件）、网络拓扑结构（MMS/SNMP）。重点分析了GOOSE报文的可靠性保证机制（时间戳、循环冗余校验、心跳机制）及其在高速就地控制中的应用。 第十一章：采样量值（SV）传输与保护算法的适应 详细阐述了SV报文的结构、采样率、时间同步（IEEE 1588 PTP）对保护动作时间的影响。深入探讨了基于连续SV流的保护算法如何替代传统的二次回路连接，以及SV传输中的带宽管理和网络延迟对保护动作时间预算的侵占。 第十二章：网络安全与继电保护系统的防护 在网络化环境中，安全至关重要。本章分析了针对继电保护网络（控制层和过程层）的潜在威胁（如拒绝服务攻击、篡改报文）。介绍了基于防火墙、VPN、身份认证和安全协议（如SecGOOSE/SecSV）的网络纵深防御体系架构。 --- 第五部分：新能源接入与特高压直流/交流系统的保护挑战 本部分聚焦于电力系统结构变化带来的新挑战。 第十三章：风电、光伏并网点的保护策略 分析了大量分布式新能源接入后，电网短路电流水平的变化趋势（可能降低或复杂化）。重点讨论了新能源汇集站和逆变器组的保护配置，如低电流保护的设置、故障穿越能力（LVRT）与保护动作的配合，以及直流故障的隔离。 第十四章：特高压交流系统保护的特殊性 针对特高压系统（如1000kV及以上）运行中电流互感器饱和严重、保护定值裕度要求高等特点，探讨了基于电磁暂态仿真（EMT）的保护参数设计，以及串联补偿对距离保护的影响修正。 第十五章：大容量高压直流输电（HVDC）的保护技术 系统阐述了换流站内部（阀组保护、直流线路）和直流输电对交流系统影响的保护配置。深入解析了故障电流切除（AC侧和DC侧快速断开）、换流器故障检测与隔离的原理。 --- 第六部分：测试、调试与未来展望 第十六章：继电保护装置的现场调试与试验技术 涵盖了从装置投运到日常维护的完整流程。详细介绍了基于模拟量注入和GOOSE/SV报文注入的保护装置回路试验、功能试验和动态特性试验方法。强调了新型测试设备（如高精度模拟器、数字二次回路测试仪）的使用规范。 第十七章：保护系统的可靠性与可用性评估 引入可靠性工程学方法，对保护系统进行定性和定量分析。讨论了保护装置的平均故障间隔时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）的计算，以及如何通过冗余设计和监控机制提升保护的整体可用性。 第十八章：继电保护的未来发展方向 展望了人工智能（AI）和机器学习（ML）在故障诊断、定值自整定、异常行为预测等方面的潜力，以及量子计算可能对未来加密通信和精密计算带来的影响。强调了“主动安全”理念将如何重塑下一代继电保护系统。 --- 总结： 本书不仅深入剖析了继电保护的经典理论，更紧密结合了当前数字化、网络化和新能源渗透率提高带来的工程实际难题，提供了大量实用的解决方案和前沿技术的洞察，是电力行业技术人员全面提升继电保护专业素养的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

以一个电力系统调试工程师的眼光来看，这本书的价值主要体现在它对“规约遵从性”的近乎苛刻的要求上。我经常需要处理不同厂家设备之间的互操作性问题，而这本书清晰地界定了“何为合格的智能变电站保护系统”。它对于GOOSE报文的优先级划分、时间戳同步的精度要求（纳秒级），以及监控信息（SMV）的采样率和量化误差的控制范围，都给出了明确的红线。这对我进行出厂验收测试（FAT）和现场调试（SAT）提供了极大的便利和权威依据。然而，阅读体验上，我必须承认，这本书的语言风格非常“官方化”，句子结构偏长，充满了大量的从句和限定词，这在需要快速检索特定参数时，会稍微降低阅读效率。如果能增加更多的流程图或决策树来辅助理解复杂的逻辑判断分支，想必能更好地服务于高强度、快节奏的现场工作环境。总而言之，它是一本优秀的“裁判手册”，但不是一本轻松的“入门指南”。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的专业书籍，在我手边已经放了几个月，每一次翻开都像是在攀登一座技术的高峰。它的装帧很朴实，没什么花哨的设计，但内页的印刷质量倒是无可挑剔，那些复杂的图表和公式都呈现得清晰锐利。我主要关注的是其中关于“非电气量测量与转换”的那几个章节。坦白说，我对传统继电保护的理解还停留在比较基础的原理层面，而这本书明显更侧重于最新的数字化、智能化趋势下的实现细节。它没有过多纠缠于历史背景或者宏观的政策导向，而是直接切入了核心——那些关于如何将物理信号转化为可供微处理器处理的数字信号的算法和标准流程。我记得有一部分详细对比了不同供应商的智能传感器接口协议，那一块内容写得极其详尽，甚至包含了具体的时序图和错误码解析，对于一线设计人员来说，这简直就是一本救命手册。遗憾的是，虽然技术深度足够，但对于那些初入此领域的读者，它缺乏足够的“铺垫”，直接就扔出了大量的专业术语和复杂的数学模型，让人感觉有点措手不及，可能需要搭配其他入门读物辅助理解。总的来说，这是一本写给“进阶者”的宝典，它要求读者已经具备相当的电力系统基础知识。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本书时，我的第一反应是它的理论体系构建得异常严谨和宏大。作者显然花费了大量心血来梳理整个智能变电站继电保护的技术演进脉络，但不同于很多技术规范的枯燥叙述，这里的逻辑推导非常清晰，仿佛在引导读者进行一场结构化的思维训练。我个人特别欣赏它在阐述“信息安全与网络冗余”这部分时所采取的视角。它没有仅仅停留在“加密”和“备份”的层面，而是深入探讨了基于IEC 61850标准下，逻辑节点（LN）层面的信息流管控，以及在毫秒级故障响应窗口内如何保证数据包的完整性和实时性。这种对软件定义网络（SDN）在保护控制系统中的应用探讨，在我看来是这本书最前沿的部分。不过，或许是篇幅限制或者规范的性质使然，书中在具体硬件选型和第三方设备兼容性测试的案例分享上略显保守，更多是基于标准框架的论述，这使得实践层面的“踩坑记录”相对较少，读者在实际项目中遇到特定的品牌或固件问题时，可能还需要依赖厂商自己的支持文档来补充。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和术语一致性处理得非常到位，体现了高标准的工程规范编写水准。我主要关注的是关于“差动保护”的高级应用这一块。书中对分区判据、失灵保护的逻辑设计，以及在直流系统接地故障等非典型工况下的应对策略，进行了细致入微的剖析。尤其是涉及到不同电压等级变压器中性点保护的协调性问题时，书中提供的多个仿真场景的分析结果，直观地展示了理论参数调整对保护动作时限和速度的微妙影响。令我印象深刻的是，它在论证过程中，大量引用了近些年的国际电力保护会议论文作为佐证，这使得全书的论据非常扎实，充满了现代感。唯一的不足之处或许在于其对新材料和新工艺的反映速度上。例如，对于新型非线性电流互感器（NCITs）在宽频带暂态分析中的应用限制，描述得比较笼统，似乎是在遵循既有成熟规范的同时，对最新的研究成果持相对谨慎的态度，这在追求快速迭代的技术领域，可能会让一些激进的工程师感到不够“解渴”。

评分☆☆☆☆☆

我是在为下一代变电站的升级规划做技术储备时，接触到这本书的。它最让我感到兴奋的是关于“自愈合与故障隔离”的自动化控制策略部分。书中描述了一种分布式控制理念下的保护逻辑重构方案，即如何利用网络拓扑信息和边缘计算能力，在主控系统失效时，由就地设备自主完成故障区段的隔离和系统状态的恢复，极大地提升了电网的韧性。这种前瞻性的架构设计，远超出了传统保护的“跳闸与闭锁”范畴。作者在描述这些高级算法时，使用了大量的矩阵运算和状态空间模型，这些数学工具的使用非常精妙，体现了深厚的理论功底。但这种深度也带来了一个可预见的问题：对于那些主要负责传统继电保护维护的资深技术人员来说，这本书中涉及的分布式控制、物联网安全、以及高阶优化理论，可能需要他们投入大量时间进行跨学科的学习和再培训，这构成了一道不小的知识门槛。因此，这本书的受众更倾向于科研院所和大型设计院中的规划设计人员，而非日常的运维人员。