国之重器出版工程 物联网与能源互联网

第 1章 能源互联网概述 001
1．1 能源互联网的发展 001
1．2 电力物联网的典型应用架构 005
1．2．1 配电侧典型应用架构 005
1．2．2 用电侧典型应用架构 008
1．2．3 新业态典型应用架构 009
参考文献 011
第 2章 能源互联网中的信息感知技术 013
2．1 能源互联网的信息感知 013
2．2 能源互联网的感知技术 014
2．2．1 传感技术 014
2．2．2 电力系统运行与监测 018
2．3 能源互联网中的边缘计算与虚拟现实技术 020
2．3．1 边缘计算 020
2．3．2 虚拟现实技术 021
2．4 能源互联网中的时空位置服务 021
2．4．1 时空位置芯片 023
2．4．2 时空芯片模组 024
2．4．3 终端设备 024
参考文献 025

第3章 能源互联网中的无线通信技术 027
3．1 无线通信网络业务需求 027
3．1．1 智能电网业务需求 027
3．1．2 新能源领域业务需求 031
3．2 无线专网通信技术 032
3．2．1 电力无线专网频谱资源 032
3．2．2 电力无线专网技术 035
3．2．3 电力无线专网产业发展 042
3．2．4 应用场景分析 043
3．3 近距离微功率无线通信需求 047
3．3．1 近距离通信频谱资源分析 047
3．3．2 主要近距离无线通信系统 049
3．3．3 应用场景分析 052
3．4 无线公网通信技术 053
3．4．1 无线公网通信技术应用现状 053
3．4．2 5G技术在智能电网中的应用 054
参考文献 056
第4章 能源互联网与区块链 057
4．1 能源互联网与区块链概述 057
4．2 能源区块链 058
4．2．1 能源区块链的定义 058
4．2．2 能源区块链的特点 060
4．2．3 能源区块链的适用维度 060
4．3 区块链在能源互联网中的应用 061
4．3．1 区块链在能源互联网中的应用范围 061
4．3．2 区块链在能源产业链中的价值 062
4．3．3 区块链在能源互联网中的应用方式 064
4．3．4 区块链在能源互联网中的应用现状 068
4．4 基于区块链的能源互联网可信数据共享体系 073
4．4．1 可信数据共享体系架构 074
4．4．2 开放式命名索引服务 074
4．4．3 能源互联网数据可信共享协议 078
4．4．4 基于区块链的能源互联网数据共享平台 080
4．5 能源设备可信认证技术 081
4．5．1 基于区块链的身份认证模式 081
4．5．2 基于主从链的可跨域协同的身份认证 082
4．5．3 能源设备分布式认证应用分析 083
4．6 基于区块链的能源数据保全技术 084
4．6．1 能源互联网的电子数据保全需求 084
4．6．2 能源互联网的电子数据保全应用场景 088
4．6．3 基于区块链的电子数据保全流程 089
4．7 区块链应用中的信息安全风险评估技术 090
4．7．1 区块链应用中的信息安全风险分析 090
4．7．2 区块链应用中的信息安全风险评估 091
4．7．3 区块链应用中的信息安全风险应对 092
参考文献 093
第5章 物联网与智能用电 096
5．1 智能用电中的关键技术 096
5．1．1 新能源发电技术 096
5．1．2 先进储能技术 097
5．1．3 需求响应技术 098
5．1．4 微能源网技术 099
5．1．5 高级量测体系 099
5．1．6 高速电力线载波通信技术 101
5．2 智能用电中的系统和平台 104
5．2．1 用电信息采集系统 104
5．2．2 综合能源管理系统 107
5．2．3 电动汽车充换电系统及车联网平台 111
5．2．4 家庭能源互联网 113
5．2．5 社区/楼宇能源互联网 117
5．2．6 智能配用电园区及能源互联网 125
5．3 用户侧能源互联网 130
5．3．1 商业模式创新与成本优化 131
5．3．2 产品服务化和服务产品化 131
5．3．3 大数据与生产力的提升 132
5．3．4 机器、能源流和管理的统一协同 132
5．3．5 以能源用户侧为中心的能源服务 133
参考文献 134
第6章 物联网的能量收集技术 136
6．1 能量收集技术的背景和现状 136
6．2 能量来源 137
6．2．1 辐射能 137
6．2．2 机械能 138
6．2．3 热能 139
6．3 能量收集技术 140
6．3．1 太阳能电池 140
6．3．2 基于电磁感应的发电机 143
6．3．3 基于压电效应的机械能电能转换 144
6．3．4 基于摩擦电效应的机械能电能转换 146
6．3．5 热能发电机 150
6．3．6 电力传感器供电技术 151
6．4 能量收集技术展望 155
参考文献 155
第7章 物联网与输电线路 157
7．1 输电线路运行状态监测概述 157
7．1．1 输电线路运行状态监测的意义 157
7．1．2 输电线路运行状态监测系统架构 157
7．1．3 关键技术 159
7．2 输电线路视频监控 160
7．2．1 视频监控技术 160
7．2．2 视频监控案例 162
7．3 输电通道状态监测 165
7．3．1 导线振动监测 165
7．3．2 导线覆冰监测 167
7．3．3 导线舞动监测 170
7．3．4 导线风偏监测 171
7．3．5 导线温度监测 173
7．3．6 线路故障定位及识别 174
7．4 电缆及通道状态监控 178
7．4．1 电缆本体在线监测 178
7．4．2 电缆本体离线诊断 181
7．4．3 电缆本体在线检测 184
7．4．4 通道环境的在线监控 185
参考文献 187
第8章 物联网与智能变电站 191
8．1 智能变电站智能感知 191
8．1．1 基于物联网技术的智能变电站 191
8．1．2 网络化的智能感知系统 192
8．1．3 智能感知数据融合技术 192
8．1．4 设备状态感知的应用 193
8．2 智能变电站综合在线监测 194
8．2．1 断路器在线监测 194
8．2．2 高压电气表面温度无线测温 198
8．2．3 基于红外成像的变电设备状态监测 199
8．2．4 油色谱在线监测 200
8．2．5 铁芯在线监测 201
8．2．6 高压电缆接头温度监测 203
8．2．7 电力变压器局部放电在线监测 204
8．2．8 容性设备在线监测 207
8．2．9 伸缩节形变智能监测 214
8．2．10 变压器绕组形变 215
8．3 变电站智能辅助监测 218
8．4 故障智能识别 221
8．4．1 空间电磁波定位 221
8．4．2 空间电磁波定位原理 221
8．4．3 空间电磁波定位装备 222
8．5 变电站物联网汇聚及安全接入 224
8．5．1 物联网变电站信息安全的意义 224
8．5．2 变电站安全接入技术 225
8．5．3 安全接入平台 227
参考文献 228
第9章 物联网与配电网 230
9．1 智能传感技术在配电网中的应用 231
9．1．1 智能近电报警 231
9．1．2 超声波高精度定位 237
9．1．3 设备运行环境的物联网智能感知 240
9．2 图像智能化分析技术在配电网中的应用 247
9．2．1 图像信息智能化提取 248
9．2．2 基于物联网传感技术的图像自适应匹配 250
9．3 基于物联网的配电网分支线路故障诊断 251
9．3．1 基于多维时空分布故障信息的配网故障定位 252
9．3．2 广域分布式配网运行状况高速同步采样全时录波装置 253
9．3．3 配网分支线路故障检测系统总体架构 256
9．4 基于物联网的配电网智能化分析平台 258
9．4．1 智能化分析设备技术在配电网中的应用 258
9．4．2 多系统之间的信息化智能联动 261
参考文献 261
第 10章 物联网芯片技术及应用 263
10．1 传感芯片概述 263
10．2 电流传感芯片及其应用 264
10．2．1 电流传感芯片的关键技术 265
10．2．2 电流传感芯片电路 267
10．2．3 电流传感芯片的应用 268
10．3 温度传感芯片及其应用 269
10．3．1 温度传感芯片的关键技术 270
10．3．2 温度传感芯片电路 273
10．3．3 温度传感芯片的应用 277
10．4 振动传感芯片及其应用 279
10．4．1 振动传感芯片的关键技术 279
10．4．2 振动传感芯片电路 283
10．4．3 振动传感芯片的应用 284
10．5 力传感芯片及其应用 289
参考文献 292
第 11章 物联网与电力巡检 294
11．1 变电站巡检机器人 294
11．1．1 变电站智能机器人巡检系统结构 296
11．1．2 户外巡检机器人 297
11．1．3 站房巡检机器人 299
11．1．4 变电站巡检机器人关键技术 300
11．2 配电网作业机器人 304
11．2．1 配电网带电作业机器人 304
11．2．2 智能配电网巡检机器人 307
11．3 输电巡检机器人 309
11．3．1 输电线路智能巡检无人机 309
11．3．2 GIL管廊巡检机器人 312
11．3．3 电缆隧道巡检机器人 315
11．4 可穿戴巡检装备 317
11．4．1 智能移动巡检系统框架 318
11．4．2 智能巡检装备仪器 319
11．4．3 变电站智能交互型运检平台 325
11．4．4 智能移动巡检工作场景 327
11．5 面向电力巡检的物联网后台智能诊断 327
11．5．1 基于深度学习的局部放电缺陷分析 328
11．5．2 基于深度学习的红外图像智能分区 332
11．5．3 电力设备健康状态人工智能识别系统 335
参考文献 341
第 12章 物联网在能源互联网中的典型应用 343
12．1 家庭能源管理典型应用 343
12．1．1 家庭能效管理平台 343
12．1．2 智能用电关键技术和设备 345
12．1．3 居民侧需求响应 352
12．2 智慧路灯的建设与应用 354
12．2．1 功能设计 355
12．2．2 应用案例 356
12．3 储能技术在能源互联网中的应用 360
12．3．1 储能技术概览 360
12．3．2 储能技术在能源互联网中的应用场景 362
12．3．3 储能技术在能源互联网中应用的商业模式 363
12．3．4 储能技术在能源互联网中应用的前景 363
12．4 综合能源服务与管理 365
12．4．1 配电房的智能验收 365
12．4．2 能源物资的需求管理 367
12．4．3 能源计量管理系统 370
12．4．4 智慧园区的能源管理 372
12．5 大规模源网荷友好互动 379
12．5．1 大规模源网荷友好互动技术 380
12．5．2 大规模源网荷友好互动系统的实施 394
参考文献 401