智能电网技术与应用

图书标准信息

• 作者 阇那迦·挨家纳雅克（Janaka Ekanayake） 著；师瑞峰、张丽、焦润海、关志涛 译
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2016-12
• 版次 1
• ISBN 9787111550389
• 定价 79.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 237页
• 字数 294千字
• 丛书 国际电气工程先进技术译丛

【内容简介】

　　《智能电网技术与应用》全面论述了智能电网的技术与应用，讨论了支撑智能电网系统运行的信息与通信技术（ICT），传感、测量、控制及自动化技术，以及新能源并网与需求侧管理所需的电力电子及储能技术。本书通过大量的例题对智能电网分析的方法应用进行了示例分析，使读者可以全面掌握智能电网相关的基础理论与方法应用要点。

【作者简介】

　　Janaka Ekanayake，于1990年获得斯里兰卡的Peradeniya大学的电气与电子工程的学士学位，并于1995年在英国曼彻斯特大学的科学与技术学院获得电气工程的博士学位。他目前是英国Cardiff大学的一名高级讲师，在此之前曾在Peradeniya大学电气与电子工程系的教授。他的主要研究方向包括电力电子应用、可再生能源发电和并网。他是一名注册工程师，IET会士，IEEE高级会员，IESL会员。他先后发表了30余篇相关的期刊论文，并合著3本专著。

　　Kithsri M. Liyanage是斯里兰卡Peradeniya大学电气与电子工程系的一名教授。他于1983年获得Peradeniya大学的工学学士学位，并于1991年获得东京大学的工学博士学位。他1993-1994年间曾在华盛顿大学电气工程系从事访问研究，并于2008-2010年期间在东京大学电力与环境技术研究中心担任访问学者。他已发表30余篇关于智能电网应用与控制方面的论文，其研究方向主要为智能电网下的ICT应用。

　　Jianzhong Wu分别于1999、2001和2004年在中国天津大学获得学士、硕士和博士学位。他曾担任天津大学副教授，于2006年加入曼彻斯特大学。自2008年开始担任Cardiff工程学院的一名讲师。他的主要研究方向包括电能基础设施和智能电网。他承担着数项欧盟持续项目和其他基金项目。作为IET、IEEE和ACM会员，他发表了30余篇论文，并合著1本专著。

　　Akihiko Yokoyama分别于1979、1981和1984年在日本东京大学获得学士、硕士和博士学位。自2000年起担任东京大学电气工程系教授。他曾作为访问学者在德州大学Arlington分校、加州大学伯克利分校从事过研究。他的主要研究方向包括电力系统分析与控制、智能电网。他是日本电气工程学会(IEEJ)的高级会员，日本工业与应用数学学会(JSIAM)、IEEE及CIGRE会员。

　　Nick Jenkins于1992-2008年在曼彻斯特大学工作，其后担任Cardiff大学的可再生能源专业教授。他具有14年的工业界从业经历，其中5年在发展中国家。在Cardiff大学他开创了关于电力能源工程和可再生能源的教学及科研工作。他目前是IET、IEEE及皇家工程院的会士。他是CIGRE的杰出会员，2009-2011期间担任美国斯坦福大学大气与能源项目的Shimizu访问教授。

【目录】

作者简介 
原书前言 
原书致谢 
缩略语对照表 
第1章智能电网1 
1.1简介1 
1.2为何选择智能电网?2 
1.2.1资产老化且传输能力不足2 
1.2.2热约束2 
1.2.3操作约束2 
1.2.4供给安全3 
1.2.5各国政策3 
1.3什么是智能电网?5 
1.4早期智能电网尝试6 
1.4.1主动配电网6 
1.4.2虚拟电厂8 
1.4.3其他尝试和验证9 
1.5智能电网领域技术文献综述11 
参考文献13 
第1部分ICT 
第2章数据通信16 
2.1简介16 
2.2专用、共享的通信通道17 
2.3交换技术20 
2.3.1线路交换20 
2.3.2信息交换21 
2.3.3包交换技术21 
2.4通信通道22 
2.4.1有线通信24 
2.4.2光纤26 
2.4.3无线电通信29 
2.4.4移动通信30 
2.4.5卫星通信31 
2.5分层结构与协议31 
2.5.1ISO/OSI模型31 
2.5.2TCP/IP35 
参考文献38 
第3章面向智能电网的通信技术39 
3.1简介39 
3.2通信技术40 
3.2.1IEEE 802系列40 
3.2.2移动通信51 
3.2.3多协议标签交换52 
3.2.4电力线路通信53 
3.3信息交换标准54 
3.3.1智能电表标准54 
3.3.2Modbus54 
3.3.3DPN355 
3.3.4IEC 6185056 
参考文献57 
第4章智能电网信息安全59 
4.1简介59 
4.2加密与解密60 
4.2.1对称密钥加密61 
4.2.2公钥密码加密65 
4.3认证65 
4.3.1基于共享密钥的身份认证66 
4.3.2基于密钥分发中心的认证66 
4.4数字签名66 
4.4.1私钥签名67 
4.4.2公钥签名67 
4.4.3消息摘要68 
4.5电网安全标准68 
4.5.1IEEE 1686：IEEE推出的IED电网安全能力标准684.5.2IEC 62351:电力系统管理及相关信息交换——数据与通信安全69 
参考文献69 
ⅩⅦ第2部分传感、测量、控制及自动化技术 
第5章智能测量与DSI72 
5.1简介72 
5.2智能测量73 
5.2.1电子测量的发展73 
5.2.2智能测量的关键元素75 
5.3智能仪表:已有硬件回顾75 
5.3.1信号采集76 
5.3.2信号调理77 
5.3.3A-D转换78 
5.3.4计算80 
5.3.5输入/输出82 
5.3.6通信83 
5.4面向智能测量的通信设施与协议83 
5.4.1HAN83 
5.4.2NAN84 
5.4.3数据集中器85 
5.4.4电能表数据管理系统85 
5.4.5通信协议85 
5.5DSI86 
5.5.1DSI提供的服务87 
5.5.2DSI的实现90 
5.5.3DSI实现的硬件支持93 
5.5.4消费者自需求侧的灵活性传送95 
5.5.5DSI的系统支持95 
参考文献96 
第6章配电自动化设备98 
6.1简介98 
6.2变电站自动化设备99 
6.2.1电流互感101 
6.2.2电压互感器104 
6.2.3智能电子设备105 
6.2.4间隔控制器107 
6.2.5RTU107ⅩⅧ6.3配电系统故障108 
6.3.1故障隔离和恢复组件109 
6.3.2故障定位、隔离和恢复114 
6.4电压调节117 
参考文献120 
第7章配电管理系统122 
7.1简介122 
7.2数据源与相关外部系统123 
7.2.1SCADA系统123 
7.2.2CIS125 
7.3建模与分析工具125 
7.3.1配电系统建模125 
7.3.2拓扑分析129 
7.3.3负载预测131 
7.3.4潮流分析132 
7.3.5故障计算135 
7.3.6状态估计138 
7.3.7其他分析工具142 
7.4应用分析142 
7.4.1系统监控142 
7.4.2系统运行143 
7.4.3系统管理144 
7.4.4OMS145 
参考文献147 
第8章输电系统运行148 
8.1简介148 
8.2数据源148 
8.2.1IED与SCADA系统148 
8.2.2PMU149 
8.3EMS151 
8.4广域应用153 
8.4.1在线暂态稳定控制器155 
8.4.2磁极滑动预防控制器155 
8.5可视化技术157 
8.5.1视觉二维演示157 
8.5.2视觉三维演示158 
参考文献159 
第3部分电力电子与储能技术 
ⅩⅨ第9章电力电子变换器162 
9.1简介162 
9.2CSC164 
9.3VSC167 
9.3.1VSC在低中功率中的应用168 
9.3.2中高功率设备中的VSC171 
参考文献174 
第10章智能电网中的电力电子176 
10.1简介176 
10.2可再生能源发电176 
10.2.1PV系统177 
10.2.2风能、水能和潮汐能系统179 
10.3故障电流限制183 
10.4并联补偿186 
10.4.1D-STATCOM187 
10.4.2有源滤波器192 
10.4.3储能并联补偿器192 
10.5串联补偿195 
参考文献197 
第11章大功率潮流中的电力电子设备200 
11.1简介200 
11.2FACTS201 
11.2.1无功补偿201 
11.2.2串联补偿206 
11.2.3晶闸管控制移相变压器209 
11.2.4统一潮流控制器210 
11.2.5线间潮流控制器211 
11.3HVDC212 
11.3.1CSC213 
11.3.2VSC216 
11.3.3多端HVDC219 
参考文献220 
第12章储能222 
12.1简介222 
12.2储能技术225 
12.2.1电池225 
12.2.2液流电池226 
12.2.3燃料电池和氢电解槽227 
12.2.4飞轮储能229 
12.2.5SMES系统230 
12.2.6超级电容器231 
12.3案例分析一：风电中的储能231 
12.4案例分析二：电动汽车充电的基于智能体的控制235 
参考文献237