智能电网基本理念与关键技术

目录
前言
第一篇 智能电网的基本理念
第1章 智能电网的原动力——环境压力与能源转型 3
1.1 气候和环境问题——应对气候变化和环境保护刻不容缓 3
1.2 可再生能源发电 6
1.3 能源转型的步伐和在中国的紧迫性 13
参考文献 16
第2章 分布式电源 17
2.1 何谓DER 17
2.2 DER对电网的意义和挑战 19
2.3 电网中的可用调节容量 26
参考文献 31
第3章 互联电力系统中高比例风能和太阳能的开发与消纳模式 32
3.1 互联电力系统理念 33
3.2 W&PVP的两种开发与消纳模式 35
参考文献 49
第4章 智能电网原动力的电网视角 50
4.1 电力系统电气行为简述 50
4.2 提高电网的安全稳定性和韧性 51
4.3 电力市场化和需求侧管理 52
4.4 电网的各种约束（提高可靠性、提高电能质量、节能降损和环保）日益严格 55
4.5 电网的第二次智能化 59
参考文献 63
第5章 智能电网的构想 64
5.1 智能电网的总体设想 64
5.2 智能电网的主要运行技术组成 65
5.3 智能电网组成要素的分层描述 70
5.4 与智能电网相关的技术 72
参考文献 75
第6章 智能分布式体系和群集理念 76
6.1 智能配电网的智能分布式体系结构 76
6.2 微网 77
6.3 智能电网群集的理念 84
6.4 能源互联网与智能电网 88
参考文献 90
第7章 智能电网的效益、挑战和研发机遇 91
7.1 智能电网预期的效益 91
7.2 智能电网的成本效益分析举例 94
7.3 智能电网的评价指标 95
7.4 实现智能电网所面临的挑战 97
7.5 智能配电网的研发机遇 101
参考文献 102
第8章 NIST定义的智能电网模型 103
8.1 智能电网的概念模型 103
8.2 从智能电网概念模型向智能电网结构模型的转换 108
8.3 映射到智能电网概念模型的传统系统的逻辑模型 110
参考文献 112
第9章 智能电网的标准与监管路径 113
9.1 智能电网标准 113
9.2 能源政策三角形和智能电网监管路径 116
参考文献 121
第二篇 智能电网的关键技术
第1章 灵活的配电网络拓扑 125
1.1 配电系统简介 125
1.2 中压配电网络结构的概念性设计 128
1.3 未来的配电网络拓扑及所包含的重要技术 134
1.4 微网的关键技术和重要研发领域 138
参考文献 140
第2章 集成的能量与通信基础设施 141
2.1 智能电网是典型赛博物理系统 141
2.2 智能电网集成的能量与通信基础设施框架 142
2.3 智能电网通信技术 144
2.4 智能电网通信网络组网方式 153
2.5 智能电网赛博安全 155
2.6 IPv6及其应用需求 162
参考文献 166
第3章 支持多种服务和业务融合的高级量测体系 167
3.1 AMI的基本构想 167
3.2 AMI的实施现状和技术发展趋势 174
3.3 支持多种服务和业务融合的AMI架构 176
3.4 基于开放标准的AMI实施的主要意义 180
参考文献 182
第4章 智能电网中的大数据和AMI数据分析方法 183
4.1 电力公司的数据源和特点 183
4.2 电力大数据价值的多维视角 185
4.3 数据分析方法 188
4.4 AMI数据分析元实例 192
参考文献 195
第5章 用户门户与用户能量管理系统 196
5.1 智能用电 196
5.2 用户门户 200
5.3 用户能量管理系统 202
5.4 用户离网光储系统优化规划示例 208
参考文献 214
第6章 高级配电管理与高级配电自动化 215
6.1 高级配电管理 216
6.2 高级配电自动化 217
6.3 动态微网 222
6.4 主动配电网孤岛划分 224
参考文献 231
第7章 配电快速仿真与建模 232
7.1 DFSM的基本构想 232
7.2 DFSM的基本功能 233
7.3 DFSM中的仿真工具与建模工具 234
7.4 DFSM工具的高层次需求框架 237
7.5 网络重构的数学描述 238
7.6 电压与无功控制的数学描述 240
参考文献 242
第8章 态势感知 243
8.1 态势感知驱动力与基本理念 243
8.2 增强态势感知核心功能与关键技术 244
8.3 传感器和无线传感网 246
8.4 态势可视化 247
8.5 安全域方法 250
参考文献 258
第9章 高级输电运行 259
9.1 ATO的基本构想 259
9.2 输电系统的运行控制 260
9.3 ATO的技术保障与发展趋势 269
参考文献 273
第10章 支撑电网高效运行的多元化储能 274
10.1 储能技术的发展和应用现状 274
10.2 基于多元储能的电网高效运行 278
参考文献 285
第11章 智能电网的产业推动——电动汽车与绿色建筑 286
11.1 电动汽车的发展需求与电网支持 286
11.2 绿色建筑的发展需求与电网支持 292
参考文献 295
附录A 名词解释 297
附录B 电力系统评估的推荐参数 307
附录C 智能电网指标简介 310
彩插