智能電網(wǎng)基本理念與關(guān)鍵技術(shù)
智能電網(wǎng)(SmartGrid)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。厘清智能電網(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，這是本書的基本任務(wù)，也是本書第一篇的主要內(nèi)容，其中包括：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)管路徑等基本理念。本書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?fù)洌傻哪芰颗c通信基礎(chǔ)設(shè)施，支持多種服務(wù)和業(yè)務(wù)融合的高級計量基礎(chǔ)設(shè)施（AMI），智能電網(wǎng)中的大數(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，靈活的交直流輸電，態(tài)勢感知，賽博安全和高級傳感器等技術(shù)概念，其主要目的是幫助讀者深入理解第一篇的內(nèi)容。因為，在技術(shù)飛速發(fā)展的今天，理念可持續(xù)的時間相對要長得多。
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目錄
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(hù)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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(yán)格 55
4.5 電網(wǎng)的第二次智能化 59
參考文獻(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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?fù)?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?fù)浼八闹匾夹g(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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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(xiàn) 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
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