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第1章 绪论1

1.1 智能电网概述1

1.1.1 智能电网的建设和发展的时代背景1

1.1.2 智能电网概念2

1.1.3 智能电网的特点4

1.1.4 智能电网价值和效益5

1.2 智能电网的成熟度模型6

1.2.1 智能电网成熟度模型的概念和作用6

1.2.2 智能电网成熟度模型发展阶段和评价区域7

1.3 统一坚强智能电网12

1.3.1 统一坚强智能电网的提出和发展12

1.3.2 统一坚强智能电网的发展计划和技术路线15

1.3.3 统一坚强智能电网的功能和含义17

1.3.4 统一坚强智能电网的技术研发重点18

1.3.5 统一坚强智能电网发展布局21

1.3.6 统一坚强智能电网各个环节的实现29

1.4 智能配电网31

1.4.1 智能配电网概念31

1.4.2 智能配电网功能特征32

1.4.3 智能配电网的功能要求33

1.4.4 智能配电网的国内外发展概况33

1.5 建设智能配电网的作用及其意义35

第2章 高级配电自动化技术36

2.1 配电自动化系统与智能配电网36

2.1.1 配电自动化发展现状36

2.1.2 配电自动化系统的建设模式37

2.1.3 高级配电自动化系统与智能配电网39

2.2 高级配电自动化功能及其实现41

2.2.1 配电网运行建模和分析42

2.2.2 高级配电自动化的功能43

2.3 馈线自动化技术及其发展的新趋势49

2.3.1 光纤通信下基于广域保护技术的智能模式馈线自动化50

2.3.2 无通信环境下分布智能模式馈线自动化51

2.3.3 基于GPRS通信方式的馈线自动化52

2.4 配电网广域测控技术53

2.4.1 广域测量和信息交换54

2.4.2 广域测控与保护的特征54

2.4.3 基于广域测量信息的测控与保护系统57

2.4.4 DWAMCI的应用59

2.4.5 典型的广域测控与保护系统59

2.4.6 广域测控与保护系统的发展方向63

2.5 高级配电自动化对信息技术的要求67

2.5.1 功能和信息抽象模型67

2.5.2 高级配电自动化对信息技术功能的要求68

2.6 企业集成总线70

2.6.1 企业集成总线概述70

2.6.2 基于企业集成总线的数据交换系统架构74

2.6.3 基于企业集成总线的数据交互实现方式76

2.6.4 企业集成总线实施的意义77

2.7 停电管理系统78

2.7.1 停电及其管理78

2.7.2 停电管理分析和工作流程79

2.7.3 停电管理系统的任务和功能82

2.7.4 停电管理分类83

2.7.5 停电管理系统与其他系统的关系86

2.7.6 基于GIS的停电管理系统86

2.7.7 停电管理系统的设计87

第3章 智能站控和配调技术89

3.1 智能变电站体系结构及其功能特点89

3.1.1 智能变电站体系结构90

3.1.2 智能变电站功能特点92

3.1.3 变电站设备在线监测93

3.1.4 智能变电站的发展方向94

3.2 智能变电站内继电保护集成95

3.2.1 智能变电站对继电保护的影响95

3.2.2 智能变电站内保护配置方式95

3.2.3 继电保护集成配置96

3.3 智能变电站对馈线自动化的影响98

3.3.1 IEC 61850标准介绍98

3.3.2 IEC 61850标准下的配电网馈线自动化系统101

3.3.3 基础IEC 61850配电网馈线自动化建模102

3.4 智能配调中心103

3.4.1 智能配电网下的调度管理103

3.4.2 智能配调中心104

3.4.3 智能配调中心应用软件功能105

3.5 智能配调中心功能一体化设计108

3.5.1 IEC 61968标准108

3.5.2 基于IEC 61968的SCC一体化设计110

3.5.3 基于多AGENT的配调中心111

3.6 配电网快速仿真与模拟112

3.6.1 FSM技术介绍113

3.6.2 DFSM技术116

3.6.3 DFSM的软件平台设计117

第4章 自愈控制技术及其实现方法122

4.1 智能配电网自愈控制122

4.1.1 自愈控制的基本概念122

4.1.2 配电网自愈的条件要求123

4.2 电网自愈控制的框架体系124

4.2.1 两环控制逻辑124

4.2.2 3层控制结构124

4.2.3 6个控制环节125

4.2.4 配电网自愈控制的分层框架体系126

4.3 自愈电网实现方法127

4.3.1 基于状态量比较的城市电网自愈控制方法127

4.3.2 基于智能微网和需求侧管理的配电网自愈控制方法129

4.3.3 基于协调控制模式的电网自愈控制方法131

4.4 电力免疫系统与电网自愈控制134

4.4.1 电力免疫系统的组成134

4.4.2 基于PIS的电网自愈控制功能136

4.4.3 电网自愈控制的免疫应答136

4.5 基于序贯博弈的电网自愈控制137

4.5.1 博弈论基本概念和理论137

4.5.2 电网自愈控制过程的序贯博弈描述139

4.5.3 电网自愈控制过程的博弈树和模型140

4.6 基于智能多代理的自愈控制理论及其方法142

4.6.1 多代理的概念和特征142

4.6.2 基于多代理技术的控制系统142

4.6.3 基于多代理技术的电网自愈控制方法143

4.7 基于混成控制理论的电网自愈控制145

第5章 分布式发电、储能与智能微网技术149

5.1 可再生能源与分布式发电149

5.1.1 我国新能源产业的发展新动向与电网新需求149

5.1.2 可再生能源、分布式发电与智能电网151

5.1.3 我国可再生能源利用和发展状况151

5.1.4 国外可再生能源发展经验154

5.2 储能装置155

5.2.1 新型储能装置介绍155

5.2.2 储能装置在智能电网中的应用158

5.3 分布式发电并网控制技术159

5.3.1 分布式电源的并网作用及其技术问题159

5.3.2 分布式电源并网技术161

5.3.3 智能配电网下分布式电源的并网技术162

5.4 分布式发电并网协议164

5.5 微型电网技术165

5.5.1 微型电网的概念166

5.5.2 微型电网的组成166

5.5.3 微电网的控制方法168

5.5.4 微型电网的保护168

5.6 智能微网技术169

5.6.1 智能微网的概念169

5.6.2 智能微网的关键技术170

第6章 用户服务和需求侧响应技术174

6.1 智能电网下的用户服务174

6.1.1 传统电网中的用户服务175

6.1.2 智能电网用户服务的概念175

6.1.3 智能家居176

6.1.4 智能电网用户服务的要求177

6.2 用户接口178

6.2.1 用户接口的概念178

6.2.2 用户接口的作用179

6.2.3 用户接口的优点和实施的困难183

6.2.4 用户接口的实现184

6.3 智能化住宅小区185

6.3.1 三表集抄系统185

6.3.2 楼宇自控系统186

6.4 基于CRM的用户服务187

6.4.1 智能电网中CRM的核心188

6.4.2 电力企业数据和信息来源188

6.4.3 基于CRM的用户服务189

6.5 智能用电新技术191

6.5.1 高速通信技术191

6.5.2 智能表计技术192

6.5.3 智能采集技术192

6.5.4 智能交互终端技术193

6.5.5 需方响应技术193

6.5.6 智能用电未来技术展望194

6.6 需求响应技术194

6.6.1 需求侧响应的概念194

6.6.2 需求侧响应分类195

6.7 基于价格的DR196

6.7.1 分时电价196

6.7.2 实时电价198

6.7.3 尖峰电价199

6.8 基于激励的DR201

6.8.1 直接负荷控制201

6.8.2 可中断负荷202

6.8.3 需求侧竞价204

6.9 DR的实施及其发展205

6.9.1 实施DR的成本和效益205

6.9.2 用户参与DR的过程205

6.9.3 DR的发展建议与展望206

第7章 智能配电网集成通信技术208

7.1 智能配电网通信系统介绍208

7.1.1 概述208

7.1.2 智能配电网通信系统的特点209

7.1.3 智能配电网对通信系统的要求209

7.2 智能配电网中集成通信技术210

7.2.1 传统通信方式211

7.2.2 智能配电网中集成通信新技术212

7.3 智能配电网通信网络214

7.3.1 通信网络概述214

7.3.2 传统通信网215

7.3.3 IP网络技术218

7.3.4 宽带IP接入技术221

7.3.5 3G通信网223

7.4 AMI广域通信设施与系统225

7.4.1 电力线载波225

7.4.2 电力线宽带227

7.4.3 无线传感器网络228

7.4.4 家域网230

7.4.5 局域网231

7.5 下一代网络在智能配电网通信中的应用232

7.5.1 下一代网络232

7.5.2 下一代网络技术特点233

7.5.3 以ASON技术为基础的下一代传输网络235

7.5.4 以IPv6技术为基础的下一代数据网络237

7.5.5 以软交换技术为基础的下一代传输网络240

第8章 智能配电网设备技术和高级资产管理245

8.1 主要的智能装置和设备介绍245

8.1.1 智能传感器245

8.1.2 智能表计249

8.1.3 智能配电变压器253

8.1.4 电子互感器技术253

8.1.5 智能断路器254

8.2 DFACTS技术及其装置259

8.2.1 DFACTS技术简介259

8.2.2 典型DFACTS装置260

8.3 故障电流限制器266

8.3.1 故障电流限制的必要性及其要求266

8.3.2 固态故障电流限制器268

8.3.3 超导故障电流限制器270

8.4 配电网资产管理272

8.4.1 概述272

8.4.2 配电网资产管理分类273

8.4.3 配电网资产管理现状274

8.4.4 智能配电网资产管理274

8.4.5 智能配电网资产管理的优点276

8.5 智能配电网资产管理主要关键技术276

8.5.1 在线监测和实时数据276

8.5.2 状态检修277

8.5.3 资产全生命周期优化管理279

8.5.4 完善的工程管理281

8.5.5 智能分析决策283

8.5.6 可视化管理285

8.6 物联网和RFID技术在资产管理中的应用287

第9章 国内外工程实践与成功案例290

9.1 四方华能智能装置技术及其产品290

9.1.1 通用软、硬件平台290

9.1.2 主要智能装置293

9.2 四方华能智能变电站解决方案297

9.2.1 技术背景及其方案297

9.2.2 设备层配置及其主要功能299

9.2.3 系统层主要功能301

9.2.4 方案特点及其先进性303

9.3 四方华能智能配调解决方案304

9.3.1 基于CSXX2000的智能配调系统组成305

9.3.2 设计原则309

9.3.3 配电自动化解决方案310

9.3.4 IEEE1588全网时钟同步系统313

9.3.5 智能配调中心系统316

9.3.6 典型业绩319

9.4 中新天津生态城智能电网综合示范工程320

9.4.1 中新天津生态城概况320

9.4.2 智能电网综合示范工程322

9.5 高级量测系统325

9.5.1 AMI系统介绍325

9.5.2 AMI实施的优点327

9.5.3 AMI量测数据管理系统327

9.6 意大利TELEGESTORE工程介绍328

9.6.1 意大利TELEGESTORE工程概况328

9.6.2 TELEGESTORE工程的系统构架329

9.6.3 TELEGESTORE工程主要装置330

9.6.4 TELEGESTORE工程的数据交换和管理系统331

9.6.5 TELEGESTORE工程的成功和价值之处332

9.7 美国GRIDWISE AT PNNL介绍333

9.7.1 智能电网控制技术334

9.7.2 下一代可视化仿真软件GRIDLAB-D337

9.7.3 智能电网基础理论研究342

9.8 美国XCELENERGY智能电网项目介绍342

9.8.1 XCEL ENERGY智能电网愿景简介342

9.8.2 XCEL ENERGY前期基础支持工程343

9.8.3 XCEL ENERGY智能城市345

9.9 美国SAN DIEGO智能电网项目介绍346

9.9.1 SAN DIEGO智能电网实施项目346

9.9.2 智能电网实施的价值和效益348

9.9.3 SAN DIEGO智能电网项目实施计划349

9.10 美国加州智能电网建设介绍350

附录 缩略语表355

参考文献364