智慧电网实践

 

本书分为三篇，共13章：第一篇是理论篇，包括智慧电网概述和智慧电网的发展；第二篇是路径篇，讲述了智慧电网的顶层设计、智慧电网的重点领域、智慧电网设备运营管理以及智慧电网在物联网和大数据的应用，并展望了新能源发电；第三篇是案例篇，通过案例对智慧电网实践进行了解读。通过阅读本书，读者会切身体会到智慧电网建设构成的方方面面以及我国在智慧电网领域的努力方向及建设思路。
本书可供智慧电网建设企业的相关从业人员，智慧电网的研究者及方案、设备提供商的管理者阅读和参考，也可作为高等院校相关专业师生的参考书。

 

第一篇理论篇
第1章智慧电网概述3
1.1何谓智慧电网4
1.1.1智慧电网的定义4
1.1.2智慧电网的结构7
1.1.3智慧电网的特征9
1.2智慧电网概念发展里程碑9
1.2.1IBM的“智慧电网”解决方案10
1.2.2奥巴马上任后提出的能源计划11
1.2.3互动电网概念的提出11
1.3传统电网到智慧电网的转变12
1.3.1电网的环节12
1.3.2传统电网的运营13
1.3.3智慧电网的运营13
1.3.4智慧电网与传统电网的区别14
1.4智慧电网的绿色化与信息化16
1.4.1智慧电网的绿色化16
1.4.2智慧电网信息化16
1.5智慧电网实现的技术支撑17
1.5.1物联网技术17
1.5.2云计算技术24
1.5.3大数据技术27
1.5.4“互联网+”技术31
1.5.5ICT信息通信技术37
第2章智慧电网发展39
2.1世界各国智慧电网的发展40
2.1.1美国智慧电网的发展40
2.1.2欧洲各国智慧电网发展模式44
2.1.3日本智慧电网发展模式49
2.1.4智慧电网在其他国家的发展51
2.2我国智慧电网发展的现状52
2.2.1我国智慧电网建设的阶段52
2.2.2智能电网各个环节的目标53
2.3我国智慧电网存在的问题56
2.3.1电力与资源配置不平衡57
2.3.2新能源接入与控制不足57
2.3.3智慧电网技术应用不够完善58
2.3.4缺乏与客户的智慧互动58
2.4我国智慧电网的发展趋势59
2.4.1可再生能源在智慧电网中的应用59
2.4.2电网的结构和运行模式将发生重大变化60
2.4.3新材料技术将在电网中得到广泛的应用61
2.4.4物理电网将与信息系统高度融合62
第二篇路径篇
第3章智慧电网的顶层设计69
3.1国家对智慧电网的政策支持70
3.1.1《电力发展“十三五”规划》（2016—2020年）70
3.1.2《关于促进智慧电网发展的指导意见》75
3.1.3《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》79
3.2各省市对智慧电网的制度安排80
3.2.1《安徽省电网发展规划（2017—2021年）》80
3.2.2《江苏省政府办公厅关于促进智慧电网发展的实施意见》82
3.2.3广东省“互联网+”行动计划84
3.2.4《山东省电力发展“十三五”规划》85
3.3坚强智慧电网86
3.3.1一个目标87
3.3.2两条主线88
3.3.3三个阶段88
3.3.4四个体系88
3.3.5五个内涵89
3.3.6六个环节90
第4章智慧电网的重点领域93
4.1智慧电网重点技术与领域研究的必要性94
4.1.1高压交直流输电技术94
4.1.2优选储能技术、电力电子等技术94
4.1.3可再生能源方面的技术94
4.1.4其他技术95
4.2智慧电网原始创新和集成创新分析95
4.3智慧电网的重点技术方向95
4.3.1智慧输变电技术95
4.3.2智慧配电技术96
4.3.3智慧用电技术97
4.3.4信息与通信技术97
4.3.5新能源技术98
4.3.6新材料应用技术99
4.3.7智慧调度技术99
4.3.8分布式能源接入技术100
4.4智慧电网的重点领域100
4.4.1优选的储能系统100
4.4.2参考量测设备100
4.4.3电力电子技术101
4.4.4电动汽车102
4.4.5智慧家居与智慧家电102
第5章智慧电网设备运营管理105
5.1智慧电网的设备106
5.1.1电力设备106
5.1.2电力设备分类106
5.1.3智慧电网对电力设备的要求108
5.1.4电力设备检修109
5.2智慧输变电系统110
5.2.1智慧变电站110
5.2.2智慧变电站系统的特性112
5.2.3智慧变电站系统功能113
5.3智慧开关设备115
5.3.1智慧高压开关设备的信息化建模116
5.3.2智慧高压开关设备状态检测与诊断116
5.3.3智慧高压开关设备寿命评估技术118
5.4智慧变压器119
5.4.1智慧变压器概念认知119
5.4.2智慧变压器信号检测技术要求120
5.5测量及监测设备125
5.5.1传感器125
5.5.2电子互感器126
5.5.3在线检测技术128
5.5.4柔性交流输电系统128
5.6智慧配电设备132
5.6.1配电一次设备132
5.6.2配电二次设备132
5.7智能用电系统133
5.7.1智能家居控制系统133
5.7.2网络化控制系统134
5.7.3客户终端设备134
第6章智慧电网物联网137
6.1电力物联网及其应用138
6.1.1什么是电力物联网138
6.1.2电力物联网的特征138
6.1.3电力物联网分层结构139
6.1.4电力物联网在智慧电网各个环节的应用139
6.2电力物联网技术体系建立147
6.2.1电力物联网技术体系的基本特征147
6.2.2总体技术路线148
6.2.3基本技术148
6.2.4电网应用研究153
6.2.5物联网安全防护体系161
6.2.6标准体系研究162
6.2.7物联网测试与仿真技术研究162
第7章智慧电网之大数据应用165
7.1智慧电网中的大数据166
7.1.1智慧电网中的大数据的特点166
7.1.2智慧电网中的大数据166
7.2智慧电网大数据关键技术169
7.2.1ETL关键技术169
7.2.2数据处理关键技术170
7.2.3多源数据融合技术170
7.2.4数据挖掘分析技术170
7.2.5数据展现关键技术171
7.3智慧电网大数据的应用领域172
7.3.1服务社会与政府部门类的应用领域173
7.3.2面向电力用户服务类的应用领域174
7.3.3支持电力公司运营和发展类的应用领域175
7.4智慧电网大数据的应用规划178
7.4.1应用背景178
7.4.2国家电网公司电力大数据应用规划179
7.4.3应用模式181
7.5智慧电网数据可视化的实现182
7.5.1智慧电网可视化概述182
7.5.2运行监测183
7.5.3智慧巡检187
7.5.4智慧建站195
7.5.5智慧电网可视化平台197
第8章智慧电网之新能源发电205
8.1新能源概述206
8.1.1新能源的定义206
8.1.2新能源的分类206
8.2新能源发电与智慧电网213
8.2.1新能源需适应智慧电网的发展趋势213
8.2.2智慧电网建设对新能源发展的促进意义214
8.2.3新能源发电接入对智慧电网的影响214
第三篇案例篇
第9章电网云GIS平台219
9.1公司简介220
9.2技术简介220
9.2.1系统架构220
9.2.2系统具备的技术特点221
9.3应用场景222
9.3.1电网生产管理应用222
9.3.2电网应急管理应用223
9.3.3电网三维GIS应用224
9.4应用实例225
第10章北京未来科技城智能配用电方案231
10.1北京未来科技城智能配用电项目背景和意义232
10.2北京未来科技城智能配用电项目实施关键技术234
10.2.1项目实施单位介绍234
10.2.2项目实施单位的关键技术234
10.3北京未来科技城智能配用电项目的建设内容和目标239
10.3.1智能配电系统239
10.3.2智能用电系统239
10.3.3智能配用电综合系统240
10.3.4优质电力园区示范系统241
10.4北京未来科技城智慧能量自治管理方案241
10.4.1信桥智慧能量自治管理系统的功能与特点241
10.4.2基于主动配电网的智慧能量自治管理系统的架构242
10.4.3北京未来科技城主动配重量电网示范工程243
10.5北京未来科技城分散分布式超实时混合仿真系统方案253
10.5.1基于FrtScDc的实时混合仿真系统的构成253
10.5.2基于FrtScDc的实时混合仿真系统的特点和优势254
10.5.3基于FrtScDc的实时混合仿真系统的功能254
10.5.4基于FrtScDc的实时混合仿真系统的应用255
第11章地下电网精益化管理257
11.1公司简介258
11.1.1取得资质258
11.1.2国内及国际领先程度258
11.2技术简介259
11.2.1系统架构259
11.2.2系统具备的技术特点260
11.3应用场景260
11.3.1地下管线数据采集标绘260
11.3.2地下管网三维GIS应用261
11.4应用实例262
11.4.1北京市综合管线及地下基础设施综合管理系统262
11.4.2浙江省地下管线普查264
第12章电网统一地图服务267
12.1公司简介268
12.2技术简介268
12.2.1系统架构268
12.2.2系统具备的技术特点268
12.3应用场景269
12.3.1配网生产抢修GIS应用269
12.3.2营销GIS应用270
12.3.3电网防灾减灾GIS应用270
12.4应用实例271
12.4.1国家电网公司统一地图服务271
12.4.2宁夏电力公司电网三维GIS平台试点服务273
第13章电网应急管理275
13.1公司简介276
13.2技术简介276
13.2.1系统架构276
13.2.2系统具备的技术特点277
13.3应用场景277
13.3.1无人机巡检控制系统277
13.3.2电网运行监测应用278
13.4应用实例281
13.4.1国家电网公司应急管理系统281
13.4.2福建省基于公网和防灾减灾平台的应急集群通信与图形化指挥系统283
参考文献288