智能电网技术与应用

作者简介原书前言原书致谢缩略语对照表第1章智能电网11.1简介11.2为何选择智能电网?21.2.1资产老化且传输能力不足21.2.2热约束21.2.3操作约束21.2.4供给安全31.2.5各国政策31.3什么是智能电网?51.4早期智能电网尝试61.4.1主动配电网61.4.2虚拟电厂81.4.3其他尝试和验证91.5智能电网领域技术文献综述11参考文献13第1部分ICT第2章数据通信162.1简介162.2专用、共享的通信通道172.3交换技术202.3.1线路交换202.3.2信息交换212.3.3包交换技术212.4通信通道222.4.1有线通信242.4.2光纤262.4.3无线电通信292.4.4移动通信302.4.5卫星通信312.5分层结构与协议312.5.1ISO/OSI模型312.5.2TCP/IP35参考文献38第3章面向智能电网的通信技术393.1简介393.2通信技术403.2.1IEEE 802系列403.2.2移动通信513.2.3多协议标签交换523.2.4电力线路通信533.3信息交换标准543.3.1智能电表标准543.3.2Modbus543.3.3DPN3553.3.4IEC 6185056参考文献57第4章智能电网信息安全594.1简介594.2加密与解密604.2.1对称密钥加密614.2.2公钥密码加密654.3认证654.3.1基于共享密钥的身份认证664.3.2基于密钥分发中心的认证664.4数字签名664.4.1私钥签名674.4.2公钥签名674.4.3消息摘要684.5电网安全标准684.5.1IEEE 1686：IEEE推出的IED电网安全能力标准684.5.2IEC 62351:电力系统管理及相关信息交换——数据与通信安全69参考文献69ⅩⅦ第2部分传感、测量、控制及自动化技术第5章智能测量与DSI725.1简介725.2智能测量735.2.1电子测量的发展735.2.2智能测量的关键元素755.3智能仪表:已有硬件回顾755.3.1信号采集765.3.2信号调理775.3.3A-D转换785.3.4计算805.3.5输入/输出825.3.6通信835.4面向智能测量的通信设施与协议835.4.1HAN835.4.2NAN845.4.3数据集中器855.4.4电能表数据管理系统855.4.5通信协议855.5DSI865.5.1DSI提供的服务875.5.2DSI的实现905.5.3DSI实现的硬件支持935.5.4消费者自需求侧的灵活性传送955.5.5DSI的系统支持95参考文献96第6章配电自动化设备986.1简介986.2变电站自动化设备996.2.1电流互感1016.2.2电压互感器1046.2.3智能电子设备1056.2.4间隔控制器1076.2.5RTU107ⅩⅧ6.3配电系统故障1086.3.1故障隔离和恢复组件1096.3.2故障定位、隔离和恢复1146.4电压调节117参考文献120第7章配电管理系统1227.1简介1227.2数据源与相关外部系统1237.2.1SCADA系统1237.2.2CIS1257.3建模与分析工具1257.3.1配电系统建模1257.3.2拓扑分析1297.3.3负载预测1317.3.4潮流分析1327.3.5故障计算1357.3.6状态估计1387.3.7其他分析工具1427.4应用分析1427.4.1系统监控1427.4.2系统运行1437.4.3系统管理1447.4.4OMS145参考文献147第8章输电系统运行1488.1简介1488.2数据源1488.2.1IED与SCADA系统1488.2.2PMU1498.3EMS1518.4广域应用1538.4.1在线暂态稳定控制器1558.4.2磁极滑动预防控制器1558.5可视化技术1578.5.1视觉二维演示1578.5.2视觉三维演示158参考文献159第3部分电力电子与储能技术ⅩⅨ第9章电力电子变换器1629.1简介1629.2CSC1649.3VSC1679.3.1VSC在低中功率中的应用1689.3.2中高功率设备中的VSC171参考文献174第10章智能电网中的电力电子17610.1简介17610.2可再生能源发电17610.2.1PV系统17710.2.2风能、水能和潮汐能系统17910.3故障电流限制18310.4并联补偿18610.4.1D-STATCOM18710.4.2有源滤波器19210.4.3储能并联补偿器19210.5串联补偿195参考文献197第11章大功率潮流中的电力电子设备20011.1简介20011.2FACTS20111.2.1无功补偿20111.2.2串联补偿20611.2.3晶闸管控制移相变压器20911.2.4统一潮流控制器21011.2.5线间潮流控制器21111.3HVDC21211.3.1CSC21311.3.2VSC21611.3.3多端HVDC219参考文献220第12章储能22212.1简介22212.2储能技术22512.2.1电池22512.2.2液流电池22612.2.3燃料电池和氢电解槽22712.2.4飞轮储能22912.2.5SMES系统23012.2.6超级电容器23112.3案例分析一：风电中的储能23112.4案例分析二：电动汽车充电的基于智能体的控制235参考文献237