智能電網(wǎng)導(dǎo)論

前言

　　本書的編寫成書其實是帶有一點偶然的因素，那是2009年年初的時候，當(dāng)時我在美國學(xué)習(xí)和工作之余，在網(wǎng)上隨意地查找美國電力科學(xué)研究院（EPRI，簡稱電科院）的一些相關(guān)研究工作，了解到了智能電網(wǎng)的概念，英文為Intelli Grid或者Smart Grid。仔細閱讀了幾份技術(shù)報告后，作為一名電力科研工作者，我完全被智能電網(wǎng)的美好前景吸引住了。我當(dāng)時就深刻地感受到智能電網(wǎng)應(yīng)該是我們國家今后電網(wǎng)的發(fā)展方向，是引領(lǐng)我們電力工作者前進的動力。美國智能電網(wǎng)所描繪的藍圖，所能實現(xiàn)的功能，所需要的技術(shù)等，我想它們不僅代表了美國電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向，同時也是世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢，中國作為電力發(fā)展的強國，改革開放以來，特別是近幾年來，電力發(fā)展取得了舉世矚目的成就，因此，我們也更應(yīng)該在電網(wǎng)的先進性、智能化方面做深入的研究和改進，以建立現(xiàn)代化的國家電網(wǎng)?！　〈撕?，我便開始整理那些在美國與智能電網(wǎng)相關(guān)的材料，以完成一個技術(shù)報告，但是后來在朋友的建議下，我開始按照寫書的要求來整理書稿的內(nèi)容，爭取在國內(nèi)出版，以期為從事智能電網(wǎng)研究和實踐的同行提供參考。由于大部分可參考的資料都是英文的，再加上時間比較緊，很多次都想放棄，正是單位領(lǐng)導(dǎo)對我持之以恒的關(guān)心、鼓勵和支持，本書才得以順利完成。　　本書在內(nèi)容的編寫方面，基本上是按照美國能源部主持下的智能電網(wǎng)框架展開的，并參考了美國電科院、聯(lián)邦能源政策委員會以及美國各電力公司的相關(guān)資料，經(jīng)過匯編整理而成的。因此，本書的部分內(nèi)容可能代表了美國智能電網(wǎng)的發(fā)展特色，并在一定程度上反映了美國的國情，但是在智能電網(wǎng)的功能、特點和技術(shù)需求上，智能電網(wǎng)在全世界的發(fā)展應(yīng)該是有共性的。通過對美國智能電網(wǎng)藍圖、政策需求以及功能技術(shù)等方面的內(nèi)容進行研究，并總結(jié)成書，希望本書的出版能為我國發(fā)展智能電網(wǎng)提供參考，促進我國電網(wǎng)的現(xiàn)代化進程?！　】v觀成書的整個過程，要特別感謝國家電網(wǎng)公司相關(guān)單位和領(lǐng)導(dǎo)給予的關(guān)心和指導(dǎo)，要特別感謝美國各大研究機構(gòu)公開的如此多的寶貴資料，讓我有幸能夠去體驗智能電網(wǎng)的方方面面；同時，還要感謝我的父母和同事在寫書的過程中對我不斷地支持和鼓勵，本書才得以在較短的時間內(nèi)出版。

內(nèi)容概要

智能電網(wǎng)是當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，是新時期電網(wǎng)發(fā)展的要求。本書在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究和發(fā)展成果的基礎(chǔ)上，對智能電網(wǎng)的內(nèi)涵、發(fā)展及驅(qū)動因素，主要特征，技術(shù)及體系，以及在國內(nèi)外的應(yīng)用研究進行了較為全面的介紹。    本書內(nèi)容新穎，資料豐富，是一本智能電網(wǎng)知識的普及讀物，可供從事智能電網(wǎng)研究和應(yīng)用的人員參考閱讀，也可供高等院校電力專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

序前言1　智能電網(wǎng)概述　1.1　智能電網(wǎng)的內(nèi)涵　1.2　智能電網(wǎng)的發(fā)展　　1.2.1　美國智能電網(wǎng)　　1.2.2　歐洲智能電網(wǎng)　　1.2.3　亞洲智能電網(wǎng)　1.3　智能電網(wǎng)的驅(qū)動因素　　1.3.1　能源需求不斷增加　　1.3.2　地球環(huán)境不斷惡化　　　　1.3.3　電網(wǎng)復(fù)雜度越來越高　　1.3.4　電力安全　　1.3.5　市場開放2　智能電網(wǎng)藍圖　2.1　EPRI智能電網(wǎng)藍圖　　2.1.1　IntelliGrid　　2.1.2　IECSA　2.2　DOE現(xiàn)代電網(wǎng)藍圖　　2.2.1　現(xiàn)代電網(wǎng)概述　　2.2.2　現(xiàn)代電網(wǎng)藍圖　　2.2.3　現(xiàn)代電網(wǎng)視圖3　智熊電網(wǎng)的主要特征　3.1　自愈　3.2　互動　3.3　堅強　3.4　優(yōu)質(zhì)電能供應(yīng)　3.5　兼容各種發(fā)電和儲能系統(tǒng)　3.6　活躍市場　3.7　優(yōu)化資產(chǎn)和高效運行4　智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　4.1　集成通信　4.2　傳感與測量　4.3　高級電力設(shè)施　　4.3.1　電力電子學(xué)　　4.3.2　超導(dǎo)裝置　　4.3.3　分布式發(fā)電及儲能　　4.3.4　復(fù)雜系統(tǒng)　　4.3.5　復(fù)合導(dǎo)線　　4.3.6　電網(wǎng)友好裝置　4.4　高級控制方法　　4.4.1　發(fā)展現(xiàn)狀　　4.4.2　發(fā)展方向　4.5　決策支持　　4.5.1　發(fā)展現(xiàn)狀　　4.5.2　發(fā)展方向5　高級量測體系　5.1　高級量測體系的概念　5.2　AMI的作用　5.3　AMI的技術(shù)需求　　　5.3.1　智能表計　　5.3.2　通信設(shè)施　　5.3.3　家庭網(wǎng)絡(luò)　　5.3.4　表計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)　　5.3.5　運行網(wǎng)關(guān)　5.4　用戶人口　　5.4.1　用戶入口的概念　……第6章　高級配電技術(shù)第7章　高級輸電運行第8章　美國與智能電網(wǎng)相關(guān)的政策和法案第9章　智能電網(wǎng)的應(yīng)用附錄　常見縮寫對照參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1　智能電網(wǎng)概述　　1.1　智能電網(wǎng)的內(nèi)涵　　自進入信息時代，全球資源環(huán)境的壓力不斷增大，能源需求不斷增加，電力市場化的進程不斷深入，用戶對電能可靠性和質(zhì)量的要求也在不斷提升。電力行業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機遇，建設(shè)更加安全、可靠、環(huán)保、經(jīng)濟的電力系統(tǒng)已經(jīng)成為全球電力行業(yè)的共同目標(biāo)。在這種逐漸變化的環(huán)境下，人們在幻想著建立一個電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，將能源資源開發(fā)、轉(zhuǎn)換（發(fā)電）、輸電、配電、供電、售電、服務(wù)以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設(shè)備和其他用能設(shè)施，通過數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)連接在一起，并通過智能化控制使整個系統(tǒng)得以優(yōu)化。這一系統(tǒng)將充分利用各種能源資源，特別是低碳的天然氣、風(fēng)、光、水等可再生能源、核能以及各種廢棄的資源等，依靠分布式能源系統(tǒng)、能源梯級利用系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和蓄電交通系統(tǒng)等組合優(yōu)化配置，實現(xiàn)精確供能、對應(yīng)供能、互助供能和互補供能，將能源利用效率和能源供應(yīng)安全提高到一個全新的水平，令環(huán)境污染與溫室氣體排放降低到一個可以接受的程度，使用戶成本和投資效益達到一種合理而有利的狀態(tài)。人們普遍將這樣的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)稱為智能電網(wǎng)?！　≈悄茈娋W(wǎng)是以包括發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度和信息等各環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)為對象，不斷研發(fā)新型的電網(wǎng)控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)，并將其有機結(jié)合，實現(xiàn)從發(fā)電到用電所有環(huán)節(jié)信息的智能交流，系統(tǒng)地優(yōu)化電力生產(chǎn)、輸送和使用。智能電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代和兼容利用，它需要在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，覆蓋包括從需求側(cè)設(shè)施到廣泛分散的分布式發(fā)電再到電力市場的整個電力系統(tǒng)及相關(guān)環(huán)節(jié)，促進電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度融合和統(tǒng)一。電力企業(yè)通過促成技術(shù)與具體業(yè)務(wù)的有效結(jié)合，使智能電網(wǎng)建設(shè)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中切實發(fā)揮作用，最終達到提高運營績效的目的。

編輯推薦

　　《智能電網(wǎng)導(dǎo)論》在內(nèi)容的編寫方面，基本上是按照美國能源部主持下的智能電網(wǎng)框架展開的，并參考了美國電科院、聯(lián)邦能源政策委員會以及美國各電力公司的相關(guān)資料，經(jīng)過匯編整理而成的。

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