智能電網(wǎng)基本理念與關(guān)鍵技術(shù)

前言

第一篇 智能電網(wǎng)的基本理念

第1章 智能電網(wǎng)的原動力——環(huán)境壓力與能源轉(zhuǎn)型 3

1.1 氣候和環(huán)境問題——應(yīng)對氣候變化和環(huán)境保護刻不容緩 3

1.2 可再生能源發(fā)電 6

1.3 能源轉(zhuǎn)型的步伐和在中國的緊迫性 13

參考文獻 16

第2章 分布式電源 17

2.1 何謂DER 17

2.2 DER對電網(wǎng)的意義和挑戰(zhàn) 19

2.3 電網(wǎng)中的可用調(diào)節(jié)容量 26

參考文獻 31

第3章 互聯(lián)電力系統(tǒng)中高比例風(fēng)能和太陽能的開發(fā)與消納模式 32

3.1 互聯(lián)電力系統(tǒng)理念 33

3.2 W&PVP的兩種開發(fā)與消納模式 35

參考文獻 49

第4章 智能電網(wǎng)原動力的電網(wǎng)視角 50

4.1 電力系統(tǒng)電氣行為簡述 50

4.2 提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性和韌性 51

4.3 電力市場化和需求側(cè)管理 52

4.4 電網(wǎng)的各種約束（提高可靠性、提高電能質(zhì)量、節(jié)能降損和環(huán)保）日益嚴格 55

4.5 電網(wǎng)的第二次智能化 59

參考文獻 63

第5章 智能電網(wǎng)的構(gòu)想 64

5.1 智能電網(wǎng)的總體設(shè)想 64

5.2 智能電網(wǎng)的主要運行技術(shù)組成 65

5.3 智能電網(wǎng)組成要素的分層描述 70

5.4 與智能電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù) 72

參考文獻 75

第6章 智能分布式體系和群集理念 76

6.1 智能配電網(wǎng)的智能分布式體系結(jié)構(gòu) 76

6.2 微網(wǎng) 77

6.3 智能電網(wǎng)群集的理念 84

6.4 能源互聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng) 88

參考文獻 90

第7章 智能電網(wǎng)的效益、挑戰(zhàn)和研發(fā)機遇 91

7.1 智能電網(wǎng)預(yù)期的效益 91

7.2 智能電網(wǎng)的成本效益分析舉例 94

7.3 智能電網(wǎng)的評價指標(biāo) 95

7.4 實現(xiàn)智能電網(wǎng)所面臨的挑戰(zhàn) 97

7.5 智能配電網(wǎng)的研發(fā)機遇 101

參考文獻 102

第8章 NIST定義的智能電網(wǎng)模型 103

8.1 智能電網(wǎng)的概念模型 103

8.2 從智能電網(wǎng)概念模型向智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型的轉(zhuǎn)換 108

8.3 映射到智能電網(wǎng)概念模型的傳統(tǒng)系統(tǒng)的邏輯模型 110

參考文獻 112

第9章 智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管路徑 113

9.1 智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 113

9.2 能源政策三角形和智能電網(wǎng)監(jiān)管路徑 116

參考文獻 121

第二篇 智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

第1章 靈活的配電網(wǎng)絡(luò)拓撲 125

1.1 配電系統(tǒng)簡介 125

1.2 中壓配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念性設(shè)計 128

1.3 未來的配電網(wǎng)絡(luò)拓撲及所包含的重要技術(shù) 134

1.4 微網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和重要研發(fā)領(lǐng)域 138

參考文獻 140

第2章 集成的能量與通信基礎(chǔ)設(shè)施 141

2.1 智能電網(wǎng)是典型賽博物理系統(tǒng) 141

2.2 智能電網(wǎng)集成的能量與通信基礎(chǔ)設(shè)施框架 142

2.3 智能電網(wǎng)通信技術(shù) 144

2.4 智能電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式 153

2.5 智能電網(wǎng)賽博安全 155

2.6 IPv6及其應(yīng)用需求 162

參考文獻 166

第3章 支持多種服務(wù)和業(yè)務(wù)融合的高級量測體系 167

3.1 AMI的基本構(gòu)想 167

3.2 AMI的實施現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢 174

3.3 支持多種服務(wù)和業(yè)務(wù)融合的AMI架構(gòu) 176

3.4 基于開放標(biāo)準(zhǔn)的AMI實施的主要意義 180

參考文獻 182

第4章 智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)和AMI數(shù)據(jù)分析方法 183

4.1 電力公司的數(shù)據(jù)源和特點 183

4.2 電力大數(shù)據(jù)價值的多維視角 185

4.3 數(shù)據(jù)分析方法 188

4.4 AMI數(shù)據(jù)分析元實例 192

參考文獻 195

第5章 用戶門戶與用戶能量管理系統(tǒng) 196

5.1 智能用電 196

5.2 用戶門戶 200

5.3 用戶能量管理系統(tǒng) 202

5.4 用戶離網(wǎng)光儲系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃示例 208

參考文獻 214

第6章 高級配電管理與高級配電自動化 215

6.1 高級配電管理 216

6.2 高級配電自動化 217

6.3 動態(tài)微網(wǎng) 222

6.4 主動配電網(wǎng)孤島劃分 224

參考文獻 231

第7章 配電快速仿真與建模 232

7.1 DFSM的基本構(gòu)想 232

7.2 DFSM的基本功能 233

7.3 DFSM中的仿真工具與建模工具 234

7.4 DFSM工具的高層次需求框架 237

7.5 網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的數(shù)學(xué)描述 238

7.6 電壓與無功控制的數(shù)學(xué)描述 240

參考文獻 242

第8章 態(tài)勢感知 243

8.1 態(tài)勢感知驅(qū)動力與基本理念 243

8.2 增強態(tài)勢感知核心功能與關(guān)鍵技術(shù) 244

8.3 傳感器和無線傳感網(wǎng) 246

8.4 態(tài)勢可視化 247

8.5 安全域方法 250

參考文獻 258

第9章 高級輸電運行 259

9.1 ATO的基本構(gòu)想 259

9.2 輸電系統(tǒng)的運行控制 260

9.3 ATO的技術(shù)保障與發(fā)展趨勢 269

參考文獻 273

第10章 支撐電網(wǎng)高效運行的多元化儲能 274

10.1 儲能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀 274

10.2 基于多元儲能的電網(wǎng)高效運行 278

參考文獻 285

第11章 智能電網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)推動——電動汽車與綠色建筑 286

11.1 電動汽車的發(fā)展需求與電網(wǎng)支持 286

11.2 綠色建筑的發(fā)展需求與電網(wǎng)支持 292

參考文獻 295

附錄A 名詞解釋 297

附錄B 電力系統(tǒng)評估的推薦參數(shù) 307

附錄C 智能電網(wǎng)指標(biāo)簡介 310

彩插 2100433B

智能電網(wǎng)將像互聯(lián)網(wǎng)那樣改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?，并激勵類似的變革。理清智能電網(wǎng)的基本理念，對于科學(xué)有效地實施智能電網(wǎng)至關(guān)重要，這是第一篇的主要內(nèi)容，包括環(huán)境壓力與能源轉(zhuǎn)型，分布式電源，互聯(lián)電力系統(tǒng)中高比例風(fēng)能和太陽能的開發(fā)與消納模式，智能電網(wǎng)原動力的電網(wǎng)視角，智能電網(wǎng)的構(gòu)想，智能分布式體系和群集理念，智能電網(wǎng)的效益、挑戰(zhàn)和研發(fā)機遇，以及智能電網(wǎng)架構(gòu)模型、標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管路徑等。第二篇重點介紹智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括靈活的配電網(wǎng)絡(luò)拓撲，集成的能量與通信基礎(chǔ)設(shè)施，高級量測體系（AMI），大數(shù)據(jù)和AMI數(shù)據(jù)分析方法，用戶門戶與用戶能量管理系統(tǒng)，高級配電管理與高級配電自動化，配電快速仿真與建模，態(tài)勢感知，高級輸電運行，多元化儲能，電動汽車與綠色建筑等，其主要目的是幫助讀者深入理解第一篇的內(nèi)容。

序

前言

第1章　概述

1.1 智能電網(wǎng)的定義和主要特征

1.2 智能電網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.3 智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

第2章　新能源發(fā)電及儲能技術(shù)

2.1 新能源發(fā)電利用現(xiàn)狀

2.2 風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)

2.3 光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)

2.4 儲能技術(shù)

第3章　輸電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

3.1 智能電網(wǎng)介紹

3.2 輸電線路狀態(tài)監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)

第4章　變電站設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)

4.1 電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)及發(fā)展?fàn)顩r

4.2 變壓器在線監(jiān)測技術(shù)

4.3 高壓斷路器在線監(jiān)測及故障診斷方法

第5章　智能饋線自動化技術(shù)

5.1 饋線自動化技術(shù)現(xiàn)狀

5.2 就地型饋線自動化

5.3 故障快速定位系統(tǒng)技術(shù)

第6章 微網(wǎng)的控制與保護技術(shù)

6.1 微網(wǎng)研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)

6.2 微網(wǎng)中的電能質(zhì)量控制技術(shù)

6.3 微網(wǎng)的控制技術(shù)

6.4 微網(wǎng)的繼電保護

第7章 全維度智能化高級電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)

7.1 電網(wǎng)智能化調(diào)度的研究現(xiàn)狀

7.2 可視化技術(shù)在智能調(diào)度中的應(yīng)用

7.3 云計算在智能調(diào)度中的應(yīng)用

7.4 三維協(xié)調(diào)的新一代能量管理系統(tǒng)

第8章 電動汽車技術(shù)

8.1 電動汽車關(guān)鍵技術(shù)概述

8.2 電動汽車蓄電池技術(shù)

8.3 電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)

8.4 電動汽車電池更換式充電站關(guān)鍵技術(shù)

8.5 V2G技術(shù)

8.6 電動汽車充電對電網(wǎng)的影響

第9章 互動式用電技術(shù)

9.1 互動式用電概述

9.2 智能電表

9.3 智能交互終端

9.4 智能用電信息管理系統(tǒng)

第10章 配電網(wǎng)智能化通信組網(wǎng)技術(shù)

10.1 配電網(wǎng)智能化組網(wǎng)技術(shù)背景概述

10.2 配電自動化通信方式

10.3 配電網(wǎng)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

10.4 配電網(wǎng)通信組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

第11章 資產(chǎn)全壽命周期管理

11.1 電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理概述

11.2 資產(chǎn)全壽命周期管理的管理措施及保障機制

11.3 電網(wǎng)企業(yè)資產(chǎn)全壽命周期管理主要模塊

參考文獻 2100433B

《智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究》是為適應(yīng)目前我國智能電網(wǎng)建設(shè)需要而編寫的，它縱觀了國內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展的最新動態(tài)，結(jié)合以往的運營經(jīng)驗，從新能源發(fā)電及儲能技術(shù)、輸電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)、變電站設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)、智能饋線自動化技術(shù)，微網(wǎng)的控制與保護技術(shù)、全維度智能化高級電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)、電動汽車技術(shù)、互動式用電技術(shù)、配電網(wǎng)智能化通信組網(wǎng)技術(shù)以及資產(chǎn)全壽命周期管理方面，介紹和探討了當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，內(nèi)容深入淺出。本書由鐘清主編。

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