智能配電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)

前言

　　電力系統(tǒng)是人類(lèi)自造的最復(fù)雜、最龐大的系統(tǒng)之一，也正是這個(gè)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)，在服務(wù)人類(lèi)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展方面，做出卓越貢獻(xiàn)的同時(shí)，也給人類(lèi)帶來(lái)了一系列的問(wèn)題：人類(lèi)利用的一次能源是有限的，在不久的將來(lái)，必會(huì)枯竭；當(dāng)前環(huán)境污染嚴(yán)重，導(dǎo)致全球氣候不斷變化；可再生能源在電網(wǎng)中的裝機(jī)容量不斷增長(zhǎng)，必然會(huì)在未來(lái)的電力能源構(gòu)成中占據(jù)一席之地，但并網(wǎng)問(wèn)題仍需解決；區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)勢(shì)不可擋，如何解決大電網(wǎng)安全、可靠地運(yùn)行，仍需研究。諸如此類(lèi)的問(wèn)題，還有很多，如：我們要增加與用戶之間的互動(dòng)，要不斷提高配電側(cè)的自動(dòng)化水平，要提升電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化水平等?！　≈悄茈娋W(wǎng)正是在這樣的背景下，應(yīng)運(yùn)而生。建設(shè)智能電網(wǎng)，對(duì)于保障能源安全、應(yīng)對(duì)氣候變化、促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、提高服務(wù)水平具有重大意義，是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)利用清潔能源的迫切要求，是滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求的重大選擇，是電力工業(yè)科學(xué)發(fā)展的具體實(shí)踐。　　進(jìn)行智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，進(jìn)行智能電網(wǎng)理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究也顯得尤為重要?？紤]到我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展由于種種歷史原因所導(dǎo)致的配電網(wǎng)自動(dòng)化水平較低下的狀況，且專(zhuān)題介紹智能配電網(wǎng)技術(shù)的書(shū)較少，特編寫(xiě)本書(shū)。書(shū)中較為全面地介紹了智能配電網(wǎng)理論及其關(guān)鍵技術(shù)，既有理論知識(shí)，也有工程實(shí)踐，既涵蓋了國(guó)外的研究成果，也聚集了國(guó)內(nèi)的最新發(fā)展。

內(nèi)容概要

　　《智能配電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)》在我國(guó)建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的背景之下，把范圍鎖定在配電網(wǎng)，較為全面地介紹了智能配電網(wǎng)理論及其關(guān)鍵技術(shù)，涉及面較廣泛，內(nèi)容新穎、前沿，既有理論知識(shí)，也有工程實(shí)踐，既涵蓋了國(guó)外的研究成果，也聚集了國(guó)內(nèi)的最新發(fā)展。　　全書(shū)共有九章，主要內(nèi)容包括：緒論，高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)，智能站控和配調(diào)技術(shù)，自愈控制技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法，分布式發(fā)電、儲(chǔ)能與智能微網(wǎng)技術(shù)，用戶服務(wù)和需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)，智能配電網(wǎng)集成通信技術(shù)，智能配電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)和高級(jí)資產(chǎn)管理，國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐與成功案例。　　《智能配電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)》可供從事智能電網(wǎng)、智能配電網(wǎng)研究和建設(shè)人員參考，也可供電氣工程和系統(tǒng)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的師生學(xué)習(xí)參考。

書(shū)籍目錄

前言第1章 緒論1.1 智能電網(wǎng)概述1.1.1 智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展的時(shí)代背景1.1.2 智能電網(wǎng)概念1.1.3 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)1.1.4 智能電網(wǎng)價(jià)值和效益1.2 智能電網(wǎng)的成熟度模型1.2.1 智能電網(wǎng)成熟度模型的概念和作用1.2.2 智能電網(wǎng)成熟度模型發(fā)展階段和評(píng)價(jià)區(qū)域1.3 統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)1.3.1 統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的提出和發(fā)展1.3.2 統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃和技術(shù)路線1.3.3 統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的功能和含義1.3.4 統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)1.3.5 統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展布局1.3.6 統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)1.4 智能配電網(wǎng)1.4.1 智能配電網(wǎng)概念1.4.2 智能配電網(wǎng)功能特征1.4.3 智能配電網(wǎng)的功能要求1.4.4 智能配電網(wǎng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況1.5 建設(shè)智能配電網(wǎng)的作用及其意義第2章 高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)2.1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)與智能配電網(wǎng)2.1.1 配電自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀2.1.2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)模式2.1.3 高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)與智能配電網(wǎng)2.2 高級(jí)配電自動(dòng)化功能及其實(shí)現(xiàn)2.2.1 配電網(wǎng)運(yùn)行建模和分析2.2.2 高級(jí)配電自動(dòng)化的功能2.3 饋線自動(dòng)化技術(shù)及其發(fā)展的新趨勢(shì)2.3.1 光纖通信下基于廣域保護(hù)技術(shù)的智能模式饋線自動(dòng)化2.3.2 無(wú)通信環(huán)境下分布智能模式饋線自動(dòng)化2.3.3 基于GPRS通信方式的饋線自動(dòng)化2.4 配電網(wǎng)廣域測(cè)控技術(shù)2.4.1 廣域測(cè)量和信息交換2.4.2 廣域測(cè)控與保護(hù)的特征2.4.3 基于廣域測(cè)量信息的測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)2.4.4 DWAMCI的應(yīng)用2.4.5 典型的廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)2.4.6 廣域測(cè)控與保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展方向2.5 高級(jí)配電自動(dòng)化對(duì)信息技術(shù)的要求2.5.1 功能和信息抽象模型2.5.2 高級(jí)配電自動(dòng)化對(duì)信息技術(shù)功能.的要求2.6 企業(yè)集成總線2.6.1 企業(yè)集成總線概述2.6.2 基于企業(yè)集成總線的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)架構(gòu)2.6.3 基于企業(yè)集成總線的數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)方式2.6.4 企業(yè)集成總線實(shí)施的意義2.7 停電管理系統(tǒng)2.7.1 停電及其管理2.7.2 停電管理分析和工作流程2.7.3 停電管理系統(tǒng)的任務(wù)和功能2.7.4 停電管理分類(lèi)2.7.5 停電管理系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)系2.7.6 基于GIS的停電管理系統(tǒng)2.7.7 停電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第3章 智能站控和配調(diào)技術(shù)3.1 智能變電站體系結(jié)構(gòu)及其功能特點(diǎn)3.1.1 智能變電站體系結(jié)構(gòu)3.1.2 智能變電站功能特點(diǎn)3.1.3 變電站設(shè)備在線監(jiān)測(cè)3.1.4 智能變電站的發(fā)展方向3.2 智能變電站內(nèi)繼電保護(hù)集成3.2.1 智能變電站對(duì)繼電保護(hù)的影響3。2.2 智能變電站內(nèi)保護(hù)配置方式3.2.3 繼電保護(hù)集成配置3.3 智能變電站對(duì)饋線自動(dòng)化的影響3.3.1 IEG61850標(biāo)準(zhǔn)介紹3.3.2 IEG61850標(biāo)準(zhǔn)下的配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)3.3.3 基礎(chǔ)IEC61850配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化建模3.4 智能配調(diào)中心3.4.1 智能配電網(wǎng)下的調(diào)度管理3.4.2 智能配調(diào)中心3.4.3 智能配調(diào)中心應(yīng)用軟件功能3.5 智能配調(diào)中心功能一體化設(shè)計(jì)3.5.1 IEC61968標(biāo)準(zhǔn)3.5.2 基于IEC61968的SCC一體化設(shè)計(jì)3.5.3 基于多AGENT的配調(diào)中心3.6 配電網(wǎng)快速仿真與模擬；3.6.1 FSM技術(shù)介紹3.6.2 DFSM技術(shù)3.6.3 DFSM的軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)第4章 自愈控制技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法4.1 智能配電網(wǎng)自愈控制4.1.1 自愈控制的基本概念4.1.2 配電網(wǎng)自愈的條件要求4.2 電網(wǎng)自愈控制的框架體系4.2.1 兩環(huán)控制邏輯4.2.2 3層控制結(jié)構(gòu)4.2.3 6個(gè)控制環(huán)節(jié)4.2.4 配電網(wǎng)自愈控制的分層框架體系4.3 自愈電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法4.3.1 基于狀態(tài)量比較的城市電網(wǎng)自愈控制方法4.3.2 基于智能微網(wǎng)和需求側(cè)管理的配電網(wǎng)自愈控制方法4.3.3 基于協(xié)調(diào)控制模式的電網(wǎng)自愈控制方法4.4 電力免疫系統(tǒng)與電網(wǎng)自愈控制4.4.1 電力免疫系統(tǒng)的組成4.4.2 基于PIS的電網(wǎng)自愈控制功能4.4.3 電網(wǎng)自愈控制的免疫應(yīng)答4.5 基于序貫博弈的電網(wǎng)自愈控制4.5.1 博弈論基本概念和理論4.5.2 電網(wǎng)自愈控制過(guò)程的序貫博弈描述4.5.3 電網(wǎng)自愈控制過(guò)程的博弈樹(shù)和模型4.6 基于智能多代理的自愈控制理論及其方法4.6.1 多代理的概念和特征4.6.2 基于多代理技術(shù)的控制系統(tǒng)4.6.3 基于多代理技術(shù)的電網(wǎng)自愈控制方法4.7 基于混成控制理論的電網(wǎng)自愈控制第5章 分布式發(fā)電、儲(chǔ)能與智能微網(wǎng)技術(shù)_5.1 可再生能源與分布式發(fā)電5.1.1 我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展新動(dòng)向與電網(wǎng)新需求5.1.2 可再生能源、分布式發(fā)電與智能電網(wǎng)……第6章 用戶服務(wù)和需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)第7章 智能配電網(wǎng)集成通信技術(shù)第8章 智能配電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)和高級(jí)資產(chǎn)管理第9章 國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐與成功案例附錄 縮略語(yǔ)表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　配電網(wǎng)直接面向用戶，是保證供電質(zhì)量、提高電網(wǎng)運(yùn)行效率、創(chuàng)新用戶服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)，特別是城市電網(wǎng)，集中了大量的重要負(fù)荷，涉及國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政治穩(wěn)定、社會(huì)和諧。但是，由于電網(wǎng)本身故障、自然災(zāi)害或外部破壞，對(duì)城市電網(wǎng)的影響較為重大。此外，由于我國(guó)各配電地區(qū)設(shè)備水平參差不齊，幾乎沒(méi)有電力市場(chǎng)支持，無(wú)法利用負(fù)荷需求響應(yīng)，分布式發(fā)電單元滲透率較低，經(jīng)濟(jì)因素分析較少，這些因素將造成以下問(wèn)題：配電網(wǎng)架相對(duì)薄弱，制約供電能力提升；配電自動(dòng)化應(yīng)用范圍小，實(shí)用化水平低；配電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不完善；配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理欠缺，信息化手段有待提高。　　我國(guó)配電網(wǎng)的發(fā)展明顯地滯后于發(fā)電、輸電，在供電質(zhì)量方面與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定的差距。目前，用戶遭受的停電時(shí)間，絕大部分是由于配電系統(tǒng)原因造成的。配電網(wǎng)落后也是造成電能質(zhì)量惡化的主要因素，電力系統(tǒng)的損耗有近一半產(chǎn)生在配電網(wǎng)，我國(guó)配電網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化程度以及自愈和優(yōu)化運(yùn)行能力遠(yuǎn)低于輸電網(wǎng)。因而配電網(wǎng)急需解決以下問(wèn)題：①配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化和自愈控制問(wèn)題；②大量分布式發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)配電網(wǎng)的影響問(wèn)題；③支持可再生能源發(fā)電的政策和市場(chǎng)運(yùn)行問(wèn)題；④新型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）充放電對(duì)配電網(wǎng)的影響問(wèn)題；⑤配電阻塞問(wèn)題；⑥用戶參與電網(wǎng)互動(dòng)，進(jìn)行需求側(cè)管理問(wèn)題；⑦負(fù)荷參與電網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題。　　要建設(shè)智能電網(wǎng)，必須給予配電網(wǎng)足夠的關(guān)注。配電網(wǎng)的智能化是統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容，而自愈控制技術(shù)、智能微網(wǎng)技術(shù)、用戶服務(wù)和需求響應(yīng)技術(shù)、集成通信技術(shù)、設(shè)備技術(shù)等是配電網(wǎng)智能化的核心支持技術(shù)。結(jié)合我國(guó)配電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際，掌握智能配電網(wǎng)核心支持技術(shù)，賦予配電網(wǎng)自預(yù)測(cè)、自預(yù)防、自?xún)?yōu)化、自恢復(fù)、自適應(yīng)的能力，對(duì)于提高我國(guó)配電網(wǎng)的自動(dòng)化和可靠性水平、改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的控制方式和建設(shè)具有較優(yōu)越綜合性能、較高運(yùn)營(yíng)效率、較好社會(huì)效益、較低投資成本的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，推動(dòng)我國(guó)配電網(wǎng)技術(shù)革命和解決人類(lèi)所面臨的能源、環(huán)境、氣候等問(wèn)題都具有重要意義。

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