智能電網(wǎng)標準 規(guī)范、需求與技術(shù)

譯者序
原書前言
致謝
作者簡介
第1章 智能電網(wǎng)概述1
1.1簡介1
1.2智能電網(wǎng)相關(guān)組織概述2
1.2.1智能電網(wǎng)標準發(fā)展組織3
1.2.2面向智能電網(wǎng)的技術(shù)聯(lián)盟、論壇和專家組6
1.2.3其他政治、市場及貿(mào)易組織、論壇和聯(lián)盟8
1.3美國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀10
1.3.1戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃11
1.3.2政策和執(zhí)法12
1.3.3政府和公司試點項目13
1.4歐盟智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀13
1.4.1歐盟的活動13
1.4.2歐盟成員國的活動15
1.5日本智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀17
1.6韓國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀18
1.7中國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀19
1.8小結(jié)20
參考文獻20
第2章 可再生能源發(fā)電24
2.1簡介24
2.2可再生能源系統(tǒng)與智能電網(wǎng)25
2.2.1水力發(fā)電25
2.2.2太陽能29
2.2.3風能35
2.2.4燃料電池40
2.2.5地熱能43
2.2.6生物質(zhì)能46
2.3可再生能源系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)51
2.3.1成本過高51
2.3.2可再生能源集成并網(wǎng)51
2.3.3供電可靠性51
2.3.4輸電51
2.3.5配電52
2.4小結(jié)52
參考文獻52
第3章 電網(wǎng)55
3.1電網(wǎng)系統(tǒng)56
3.2電網(wǎng)重要標準概述57
3.3智能電網(wǎng)通信57
3.3.1變電站通信：IEC 61850標準57
3.3.2遠程控制通信：IEC 60870-5標準62
3.3.3控制中心通信：IEC 60870-6標準65
3.4能量管理系統(tǒng)69
3.4.1應用程序接口: IEC 61970標準69
3.4.2軟件應用程序間集成：IEC 61968標準74
3.5遠程保護設備82
3.5.1IEC 60834概述82
3.5.2遠程保護指令方案的類型83
3.5.3指令型遠程保護系統(tǒng)的要求83
3.5.4遠程保護系統(tǒng)的性能要求84
3.5.5遠程保護系統(tǒng)性能測試84
參考文獻85
第4章 智慧儲能和電動汽車89
4.1簡介89
4.2電能存儲90
4.2.1電能存儲概述90
4.2.2電能存儲技術(shù)及應用90
4.2.3標準化項目和工作93
4.3分布式能源95
4.3.1分布式能源概述95
4.3.2技術(shù)和應用96
4.3.3相關(guān)標準化進程和項目97
4.4電動汽車99
4.4.1電動汽車概述99
4.4.2電動汽車的發(fā)展歷史100
4.4.3電動汽車的類型101
4.4.4電動汽車的電池102
4.4.5電動汽車并網(wǎng)技術(shù)的機遇與挑戰(zhàn)104
4.4.6電動汽車的標準化106
4.5小結(jié)112
參考文獻113
第5章 智慧能源消費116
5.1簡介116
5.2需求響應116
5.2.1需求響應技術(shù)概述116
5.2.2需求響應技術(shù)與障礙117
5.2.3需求響應相關(guān)標準化工作118
5.3高級計量體系標準120
5.3.1 AMI系統(tǒng)121
5.3.2 IEC 62056和ANSI C12標準122
5.3.3計量標準化項目和相關(guān)工作125
5.4智能家居與樓宇自動化標準127
5.4.1 ISO/IEC 信息技術(shù)——家庭電子系統(tǒng)（HES）132
5.4.2 ZigBee/HomePlug SEP 2.0135
5.4.3 OpenHAN 2.0143
5.4.4 Z-Wave147
5.4.5 ECHONET149
5.4.6 ZigBee家庭自動化（ZHA）公共應用程序配置文件150
5.4.7 BACnet153
5.4.8 LONWORKS154
5.4.9 INSTEON156
5.4.10 KNX156
5.4.11 ONE-NET158
5.4.12智能家居與樓宇自動化標準的比較159
5.5小結(jié)161
參考文獻161
第6章 智能電網(wǎng)通信165
6.1簡介165
6.1.1智能電網(wǎng)通信要求166
6.1.2標準列表167
6.2智能電網(wǎng)的通信系統(tǒng)架構(gòu)171
6.2.1智能電網(wǎng)中的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議172
6.3有線通信173
6.3.1電力線通信173
6.3.2光纖通信177
6.3.3數(shù)字用戶線和以太網(wǎng)180
6.4無線通信180
6.4.1概述180
6.4.2無線超短距離通信183
6.4.3無線個域網(wǎng)和未授權(quán)頻譜中的相關(guān)技術(shù)185
6.4.4授權(quán)頻譜中的蜂窩網(wǎng)絡和WiMAX技術(shù)193
6.4.5衛(wèi)星通信197
6.5小結(jié)199
參考文獻200
第7章 智能電網(wǎng)防護與安全204
7.1簡介204
7.2智能電網(wǎng)的威脅性和脆弱性205
7.2.1網(wǎng)絡脆弱性205
7.2.2通信錯誤206
7.3智能電網(wǎng)通信網(wǎng)絡標準206
7.3.1無線網(wǎng)絡標準206
7.3.2有線網(wǎng)絡標準及其安全擴展206
7.4智能電網(wǎng)無線網(wǎng)絡防護機制207
7.4.1無線標準化智能電網(wǎng)防護機制概述207
7.4.2設備接入207
7.4.3保護正常通信210
7.5智能電網(wǎng)中有線網(wǎng)絡的防護/安全機制212
7.5.1有線智能電網(wǎng)安全技術(shù)概述212
7.5.2通信基礎設施的基本安全機制214
7.5.3安全擴展原則214
7.5.4安全拓展中的安全措施214
7.6功能性安全的典型標準217
7.6.1 IEC 62351 標準217
7.6.2 IEC 61508 標準219
7.7討論221
7.7.1安全與防護221
7.7.2防護等級222
7.7.3安全等級222
7.7.4開放性問題222
7.8小結(jié)224
參考文獻224
第8章 互操作性227
8.1簡介227
8.1.1互操作性和互換性227
8.1.2網(wǎng)絡互操作性的挑戰(zhàn)228
8.1.3增加互操作性的應用程序228
8.2互操作性標準229
8.3 NIST確定的標準清單233
8.4 NIST互操作性233
8.5智能電網(wǎng)概念參考模型234
8.6標準化確定的不同優(yōu)先領(lǐng)域235
8.6.1廣域態(tài)勢感知235
8.6.2需求響應和消費者能源效率236
8.6.3智能儲能236
8.6.4電力交通236
8.6.5網(wǎng)絡安全236
8.6.6網(wǎng)絡通信237
8.6.7AMI237
8.6.8配電網(wǎng)管理237
8.7優(yōu)先行動計劃238
8.8不同層次的互操作性239
8.9小結(jié)240
參考文獻241
第9章 多種可再生能源并網(wǎng)242
9.1簡介242
9.2間歇性可再生能源系統(tǒng)并網(wǎng)的挑戰(zhàn)243
9.2.1傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的運行243
9.2.2間歇性可再生能源系統(tǒng)并網(wǎng)的影響244
9.3向高可再生電網(wǎng)的過渡246
9.3.1規(guī)劃研究246
9.4高并網(wǎng)率和規(guī)?；娋W(wǎng)儲能251
9.4.1電網(wǎng)匹配分析——以色列電網(wǎng)案例251
9.4.2存儲設計和調(diào)度-互連電網(wǎng)案例254
9.5可再生能源并網(wǎng)相關(guān)標準清單259
9.6小結(jié)和建議260
參考文獻260
第10章 智能電網(wǎng)的前景263
10.1智能電網(wǎng)預述263
10.2智能電網(wǎng)該提供些什么264
10.2.1綠色電力264
10.2.2系統(tǒng)靈活性264
10.2.3實惠的服務265
10.2.4可靠、可持續(xù)的電網(wǎng)269
10.3智能電網(wǎng)的挑戰(zhàn)269
10.3.1廣泛的設計目的269
10.3.2電網(wǎng)運行挑戰(zhàn)271
10.3.3策略挑戰(zhàn)271
10.4未來方向272
10.5小結(jié)272
參考文獻272
附錄 智能電網(wǎng)標準列表275