智能配電網及其關鍵技術

前言

　　電力系統(tǒng)是人類自造的最復雜、最龐大的系統(tǒng)之一，也正是這個復雜、龐大的系統(tǒng)，在服務人類經濟和社會發(fā)展方面，做出卓越貢獻的同時，也給人類帶來了一系列的問題：人類利用的一次能源是有限的，在不久的將來，必會枯竭；當前環(huán)境污染嚴重，導致全球氣候不斷變化；可再生能源在電網中的裝機容量不斷增長，必然會在未來的電力能源構成中占據一席之地，但并網問題仍需解決；區(qū)域電網的互聯(lián)勢不可擋，如何解決大電網安全、可靠地運行，仍需研究。諸如此類的問題，還有很多，如：我們要增加與用戶之間的互動，要不斷提高配電側的自動化水平，要提升電網的標準化、統(tǒng)一化水平等?！　≈悄茈娋W正是在這樣的背景下，應運而生。建設智能電網，對于保障能源安全、應對氣候變化、促進節(jié)能減排、發(fā)展低碳經濟、提高服務水平具有重大意義，是優(yōu)化能源結構、開發(fā)利用清潔能源的迫切要求，是滿足經濟社會可持續(xù)發(fā)展要求的重大選擇，是電力工業(yè)科學發(fā)展的具體實踐。　　進行智能電網建設已經成為我國電力產業(yè)發(fā)展的必然趨勢，進行智能電網理論和關鍵技術的研究也顯得尤為重要?？紤]到我國電力工業(yè)發(fā)展由于種種歷史原因所導致的配電網自動化水平較低下的狀況，且專題介紹智能配電網技術的書較少，特編寫本書。書中較為全面地介紹了智能配電網理論及其關鍵技術，既有理論知識，也有工程實踐，既涵蓋了國外的研究成果，也聚集了國內的最新發(fā)展。

內容概要

　　《智能配電網及其關鍵技術》在我國建設統(tǒng)一堅強智能電網的背景之下，把范圍鎖定在配電網，較為全面地介紹了智能配電網理論及其關鍵技術，涉及面較廣泛，內容新穎、前沿，既有理論知識，也有工程實踐，既涵蓋了國外的研究成果，也聚集了國內的最新發(fā)展。　　全書共有九章，主要內容包括：緒論，高級配電自動化技術，智能站控和配調技術，自愈控制技術及其實現(xiàn)方法，分布式發(fā)電、儲能與智能微網技術，用戶服務和需求側響應技術，智能配電網集成通信技術，智能配電網設備技術和高級資產管理，國內外工程實踐與成功案例?！　　吨悄芘潆娋W及其關鍵技術》可供從事智能電網、智能配電網研究和建設人員參考，也可供電氣工程和系統(tǒng)科學專業(yè)的師生學習參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 智能電網概述1.1.1 智能電網的建設和發(fā)展的時代背景1.1.2 智能電網概念1.1.3 智能電網的特點1.1.4 智能電網價值和效益1.2 智能電網的成熟度模型1.2.1 智能電網成熟度模型的概念和作用1.2.2 智能電網成熟度模型發(fā)展階段和評價區(qū)域1.3 統(tǒng)一堅強智能電網1.3.1 統(tǒng)一堅強智能電網的提出和發(fā)展1.3.2 統(tǒng)一堅強智能電網的發(fā)展計劃和技術路線1.3.3 統(tǒng)一堅強智能電網的功能和含義1.3.4 統(tǒng)一堅強智能電網的技術研發(fā)重點1.3.5 統(tǒng)一堅強智能電網發(fā)展布局1.3.6 統(tǒng)一堅強智能電網各個環(huán)節(jié)的實現(xiàn)1.4 智能配電網1.4.1 智能配電網概念1.4.2 智能配電網功能特征1.4.3 智能配電網的功能要求1.4.4 智能配電網的國內外發(fā)展概況1.5 建設智能配電網的作用及其意義第2章 高級配電自動化技術2.1 配電自動化系統(tǒng)與智能配電網2.1.1 配電自動化發(fā)展現(xiàn)狀2.1.2 配電自動化系統(tǒng)的建設模式2.1.3 高級配電自動化系統(tǒng)與智能配電網2.2 高級配電自動化功能及其實現(xiàn)2.2.1 配電網運行建模和分析2.2.2 高級配電自動化的功能2.3 饋線自動化技術及其發(fā)展的新趨勢2.3.1 光纖通信下基于廣域保護技術的智能模式饋線自動化2.3.2 無通信環(huán)境下分布智能模式饋線自動化2.3.3 基于GPRS通信方式的饋線自動化2.4 配電網廣域測控技術2.4.1 廣域測量和信息交換2.4.2 廣域測控與保護的特征2.4.3 基于廣域測量信息的測控與保護系統(tǒng)2.4.4 DWAMCI的應用2.4.5 典型的廣域測控與保護系統(tǒng)2.4.6 廣域測控與保護系統(tǒng)的發(fā)展方向2.5 高級配電自動化對信息技術的要求2.5.1 功能和信息抽象模型2.5.2 高級配電自動化對信息技術功能.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)集成總線的數據交換系統(tǒng)架構2.6.3 基于企業(yè)集成總線的數據交互實現(xiàn)方式2.6.4 企業(yè)集成總線實施的意義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)的任務和功能2.7.4 停電管理分類2.7.5 停電管理系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關系2.7.6 基于GIS的停電管理系統(tǒng)2.7.7 停電管理系統(tǒng)的設計第3章 智能站控和配調技術3.1 智能變電站體系結構及其功能特點3.1.1 智能變電站體系結構3.1.2 智能變電站功能特點3.1.3 變電站設備在線監(jiān)測3.1.4 智能變電站的發(fā)展方向3.2 智能變電站內繼電保護集成3.2.1 智能變電站對繼電保護的影響3。2.2 智能變電站內保護配置方式3.2.3 繼電保護集成配置3.3 智能變電站對饋線自動化的影響3.3.1 IEG61850標準介紹3.3.2 IEG61850標準下的配電網饋線自動化系統(tǒng)3.3.3 基礎IEC61850配電網饋線自動化建模3.4 智能配調中心3.4.1 智能配電網下的調度管理3.4.2 智能配調中心3.4.3 智能配調中心應用軟件功能3.5 智能配調中心功能一體化設計3.5.1 IEC61968標準3.5.2 基于IEC61968的SCC一體化設計3.5.3 基于多AGENT的配調中心3.6 配電網快速仿真與模擬；3.6.1 FSM技術介紹3.6.2 DFSM技術3.6.3 DFSM的軟件平臺設計第4章 自愈控制技術及其實現(xiàn)方法4.1 智能配電網自愈控制4.1.1 自愈控制的基本概念4.1.2 配電網自愈的條件要求4.2 電網自愈控制的框架體系4.2.1 兩環(huán)控制邏輯4.2.2 3層控制結構4.2.3 6個控制環(huán)節(jié)4.2.4 配電網自愈控制的分層框架體系4.3 自愈電網實現(xiàn)方法4.3.1 基于狀態(tài)量比較的城市電網自愈控制方法4.3.2 基于智能微網和需求側管理的配電網自愈控制方法4.3.3 基于協(xié)調控制模式的電網自愈控制方法4.4 電力免疫系統(tǒng)與電網自愈控制4.4.1 電力免疫系統(tǒng)的組成4.4.2 基于PIS的電網自愈控制功能4.4.3 電網自愈控制的免疫應答4.5 基于序貫博弈的電網自愈控制4.5.1 博弈論基本概念和理論4.5.2 電網自愈控制過程的序貫博弈描述4.5.3 電網自愈控制過程的博弈樹和模型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 基于多代理技術的控制系統(tǒng)4.6.3 基于多代理技術的電網自愈控制方法4.7 基于混成控制理論的電網自愈控制第5章 分布式發(fā)電、儲能與智能微網技術_5.1 可再生能源與分布式發(fā)電5.1.1 我國新能源產業(yè)的發(fā)展新動向與電網新需求5.1.2 可再生能源、分布式發(fā)電與智能電網……第6章 用戶服務和需求側響應技術第7章 智能配電網集成通信技術第8章 智能配電網設備技術和高級資產管理第9章 國內外工程實踐與成功案例附錄 縮略語表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　配電網直接面向用戶，是保證供電質量、提高電網運行效率、創(chuàng)新用戶服務的關鍵環(huán)節(jié)。配電網，特別是城市電網，集中了大量的重要負荷，涉及國家的經濟發(fā)展、政治穩(wěn)定、社會和諧。但是，由于電網本身故障、自然災害或外部破壞，對城市電網的影響較為重大。此外，由于我國各配電地區(qū)設備水平參差不齊，幾乎沒有電力市場支持，無法利用負荷需求響應，分布式發(fā)電單元滲透率較低，經濟因素分析較少，這些因素將造成以下問題：配電網架相對薄弱，制約供電能力提升；配電自動化應用范圍小，實用化水平低；配電網相關技術標準、規(guī)范不完善；配電網基礎數據管理欠缺，信息化手段有待提高?！　∥覈潆娋W的發(fā)展明顯地滯后于發(fā)電、輸電，在供電質量方面與國際先進水平還有一定的差距。目前，用戶遭受的停電時間，絕大部分是由于配電系統(tǒng)原因造成的。配電網落后也是造成電能質量惡化的主要因素，電力系統(tǒng)的損耗有近一半產生在配電網，我國配電網的自動化、智能化程度以及自愈和優(yōu)化運行能力遠低于輸電網。因而配電網急需解決以下問題：①配電網運行優(yōu)化和自愈控制問題；②大量分布式發(fā)電的并網運行對配電網的影響問題；③支持可再生能源發(fā)電的政策和市場運行問題；④新型混合動力電動汽車（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）充放電對配電網的影響問題；⑤配電阻塞問題；⑥用戶參與電網互動，進行需求側管理問題；⑦負荷參與電網調峰問題。　　要建設智能電網，必須給予配電網足夠的關注。配電網的智能化是統(tǒng)一堅強智能電網的重要內容，而自愈控制技術、智能微網技術、用戶服務和需求響應技術、集成通信技術、設備技術等是配電網智能化的核心支持技術。結合我國配電網建設的實際，掌握智能配電網核心支持技術，賦予配電網自預測、自預防、自優(yōu)化、自恢復、自適應的能力，對于提高我國配電網的自動化和可靠性水平、改變傳統(tǒng)電網的控制方式和建設具有較優(yōu)越綜合性能、較高運營效率、較好社會效益、較低投資成本的統(tǒng)一堅強智能電網，推動我國配電網技術革命和解決人類所面臨的能源、環(huán)境、氣候等問題都具有重要意義。

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