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东南大学远程教育学院《配电自动化及其发展》课程教学大纲

一、课程概述

(1)配电自动化是电力系统自动化的重要组成部分，它通过现代电子、通信、计算机、自动控制等技术手段，实现对电力系统运行状态的实时监测、控制与优化。随着社会经济的发展和电力系统的日益复杂化，配电自动化技术的重要性日益凸显。本课程旨在为学生提供一个全面了解配电自动化领域的平台，探讨配电自动化的基本原理、系统组成、技术发展趋势及其在实际工程中的应用。

(2)课程内容涵盖配电自动化的基本概念、发展历程、关键技术以及国内外研究现状。通过对配电自动化系统的结构、功能、控制策略等方面的深入剖析，使学生掌握配电自动化系统的设计、实施与维护。课程还将结合实际案例，介绍配电自动化在电力系统中的应用，如分布式电源接入、故障处理、负荷控制等，以培养学生解决实际问题的能力。

(3)配电自动化技术的发展，不仅提高了电力系统的安全稳定性和经济性，还对能源结构的优化和节能减排具有重要意义。本课程将重点讲解配电自动化技术在智能化、信息化、集成化方面的进展，以及与物联网、大数据等新兴技术的融合。通过本课程的学习，学生将具备一定的配电自动化专业知识，为未来从事相关领域的研究和工程实践奠定坚实基础。

二、配电自动化基础知识

(1)配电自动化作为电力系统自动化的重要分支，其基础知识涵盖了电力系统运行的基本原理、自动化技术的基本概念以及配电自动化的具体内容。电力系统运行的基本原理主要包括电能的产生、传输、分配和消耗过程，其中电能的传输与分配环节对电力系统的安全稳定运行至关重要。自动化技术的基本概念则涉及自动控制理论、信号处理技术、通信技术等多个领域。在配电自动化领域，基础知识包括配电系统的基本结构、元件及其功能、自动化设备的工作原理等。这些基础知识的掌握对于深入理解配电自动化系统的设计和应用具有重要意义。

(2)配电系统是由发电厂、输电线路、变电站、配电线路和用户组成的复杂系统。在配电自动化基础知识中，需要了解配电系统的基本结构，包括高压配电系统、中压配电系统和低压配电系统。不同电压等级的配电系统具有不同的组成和功能。例如，高压配电系统主要承担电能的传输任务，中压配电系统则负责电能的分配和输送，而低压配电系统则直接连接到用户。此外，配电自动化基础知识还包括各种配电元件的功能，如断路器、隔离开关、继电器、电流互感器、电压互感器等，这些元件在配电系统中起着关键作用，直接影响着电力系统的运行状态。

(3)自动化设备是配电自动化系统的核心组成部分，它们通过实时监测、控制和保护电力系统，确保电力系统的安全稳定运行。在配电自动化基础知识中，需要掌握自动化设备的工作原理、技术特点和应用范围。例如，保护装置能够在电力系统发生故障时迅速切断故障电路，防止故障扩大；自动化终端设备则负责收集和处理配电系统的实时数据，为调度和控制中心提供决策依据。此外，配电自动化基础知识还包括通信技术，如光纤通信、无线通信等，这些技术在配电自动化系统中扮演着重要角色，保证了数据传输的可靠性和实时性。了解这些基础知识有助于学生更好地理解和掌握配电自动化系统的设计、实施与维护。

三、配电自动化系统组成与原理

(1)配电自动化系统通常由监控中心、通信网络、自动化终端设备、保护装置和用户终端等组成。以某地市供电公司为例，其配电自动化系统覆盖了约1000公里的配电线路，服务范围涵盖100万用户。监控中心作为系统的核心，负责实时监测配电系统的运行状态，如电压、电流、功率等参数。通过通信网络，监控中心与自动化终端设备、保护装置等实现数据交换和指令下达。自动化终端设备包括配电自动化终端（DTU）、配电自动化主站等，它们负责收集现场数据，执行控制指令，并对故障进行快速定位和处理。例如，在2018年的一次故障处理中，系统通过DTU快速定位故障点，并在5分钟内完成故障隔离，减少了停电时间。

(2)配电自动化系统的通信网络是连接监控中心与现场设备的关键。目前，通信网络主要采用光纤通信和无线通信两种方式。光纤通信具有传输速度快、抗干扰能力强等特点，适用于长距离、高可靠性的通信需求。例如，在一条220千伏输电线路的通信改造中，采用光纤通信后，通信传输速率提高了10倍，故障响应时间缩短了30%。无线通信则适用于偏远地区或临时性通信需求，如移动基站、野外作业等。例如，在2019年的一次自然灾害中，由于光纤通信线路受损，供电公司迅速切换至无线通信，确保了受灾地区的电力供应。

(3)配电自动化系统中的保护装置是保障电力系统安全稳定运行的重要设备。以某地区供电公司为例，其配电自动化系统共配备了1000套保护装置，覆盖了所有配电线路。这些保护装置主要包括过电流保护、过电压保护、接地保护等。在正常情况下，保护装置处于待命状态，一旦检测到异常信号，如