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 2100433B

智能电网将像互联网那样改变人们的生活和工作方式，并激励类似的变革。理清智能电网的基本理念，对于科学有效地实施智能电网至关重要，这是第一篇的主要内容，包括环境压力与能源转型，分布式电源，互联电力系统中高比例风能和太阳能的开发与消纳模式，智能电网原动力的电网视角，智能电网的构想，智能分布式体系和群集理念，智能电网的效益、挑战和研发机遇，以及智能电网架构模型、标准与监管路径等。第二篇重点介绍智能电网的关键技术，包括灵活的配电网络拓扑，集成的能量与通信基础设施，高级量测体系（AMI），大数据和AMI数据分析方法，用户门户与用户能量管理系统，高级配电管理与高级配电自动化，配电快速仿真与建模，态势感知，高级输电运行，多元化储能，电动汽车与绿色建筑等，其主要目的是帮助读者深入理解第一篇的内容。

序

前言

第1章　概述

1.1 智能电网的定义和主要特征

1.2 智能电网国内外发展现状

1.3 智能电网关键技术

第2章　新能源发电及储能技术

2.1 新能源发电利用现状

2.2 风力发电关键技术

2.3 光伏发电关键技术

2.4 储能技术

第3章　输电网状态监测技术

3.1 智能电网介绍

3.2 输电线路状态监测关键技术

第4章　变电站设备在线监测技术

4.1 电力设备在线监测技术及发展状况

4.2 变压器在线监测技术

4.3 高压断路器在线监测及故障诊断方法

第5章　智能馈线自动化技术

5.1 馈线自动化技术现状

5.2 就地型馈线自动化

5.3 故障快速定位系统技术

第6章 微网的控制与保护技术

6.1 微网研究现状及关键技术

6.2 微网中的电能质量控制技术

6.3 微网的控制技术

6.4 微网的继电保护

第7章 全维度智能化高级电网调度技术

7.1 电网智能化调度的研究现状

7.2 可视化技术在智能调度中的应用

7.3 云计算在智能调度中的应用

7.4 三维协调的新一代能量管理系统

第8章 电动汽车技术

8.1 电动汽车关键技术概述

8.2 电动汽车蓄电池技术

8.3 电动汽车充电站监控系统

8.4 电动汽车电池更换式充电站关键技术

8.5 V2G技术

8.6 电动汽车充电对电网的影响

第9章 互动式用电技术

9.1 互动式用电概述

9.2 智能电表

9.3 智能交互终端

9.4 智能用电信息管理系统

第10章 配电网智能化通信组网技术

10.1 配电网智能化组网技术背景概述

10.2 配电自动化通信方式

10.3 配电网通信系统结构

10.4 配电网通信组网结构

第11章 资产全寿命周期管理

11.1 电网资产全寿命周期管理概述

11.2 资产全寿命周期管理的管理措施及保障机制

11.3 电网企业资产全寿命周期管理主要模块

参考文献 2100433B

《智能电网关键技术研究》是为适应目前我国智能电网建设需要而编写的，它纵观了国内外智能电网发展的最新动态，结合以往的运营经验，从新能源发电及储能技术、输电网状态监测技术、变电站设备在线监测技术、智能馈线自动化技术，微网的控制与保护技术、全维度智能化高级电网调度技术、电动汽车技术、互动式用电技术、配电网智能化通信组网技术以及资产全寿命周期管理方面，介绍和探讨了当前智能电网发展的关键技术，内容深入浅出。本书由钟清主编。

钟清主编的《智能电网关键技术研究》分别为概述、新能源发电及储能技术、输电网状态监测技术、变电站设备在线监测技术、智能馈线自动化技术、微网的控制与保护技术、全维度智能化高级电网调度技术、电动汽车技术、互动式用电技术、配电网智能化通信组网技术和资产全寿命周期管理。

《智能电网关键技术研究》结构清晰、内容丰富，适合从事智能电网建设的相关专业人员阅读。