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智能电网200问
本书分为7篇,共200个问题,包括智能电网的概念、发展、标准、技术、设备、生活及应用等内容。从基本概念、发展战略、标准规范、技术和设备、智能生活、示范应用等多个方面入手,对智能电网基础知识做了介绍。
前言
随着全球经济的稳步发展及人民生活水平的逐步提高,各国对电力的需求不断增长,智能电网已成为全球电力能源可持续发展的必然选择。“十三五”以来,我国全社会用电量平稳增长,第三产业和城乡居民生活用电的拉动效果明显,实施智能电网重大建设工程,对于调整能源结构、节能减排、应对气候变化都具有重大意义。可再生能源、储能系统、微电网与分布式电源等一系列创新性的探索和实践表明,智能电网技术能够满足安全稳定运行需求,增强电网与用户友好互动,提高能源利用效率和效益,是实现低碳电力的基础和前提,已经成为当今世界电网发展的新趋势、新方向。智能电网的建设将进一步深化基建数字化专业应用,提升电力系统的发电、输电、配电、变电、用电和调度的方方面面,基于智能化电子设备及信息化基础设施,达成电网的提质增效目标。 本书以智能电网知识专题问答的形式,介绍了智能电网的基本概念、发展进程、标准体系、关键技术、系统设备、智能生活及示范应用等内容。与第一版相比,本书在整体架构上做了部分改动,将第一版的战略篇与发展篇合并,构成本书的发展篇,同时新增了标准篇。另外,在具体内容上,本书也较第一版进行了删减和新增,在概念篇中,删减了已经普及化的低碳经济、峰谷电价等内容,新增了工业4.0、人工智能应用、信息物理系统、电能替代、综合能源服务、区块链等热点内容;标准篇介绍了美国、欧洲、日本、加拿大、中国、澳大利亚、IEC、IEEE 及各应用领域智能电网标准化工作;在技术篇中,删减了化学储能、移动3G、WiFi、宽带无线网络等内容,新增了新能源发电、主动配电网、船舶岸电、虚拟电厂等内容;在设备篇中,删减了95598 电力客户服务平台、智能电能表、抄表终端等内容,新增了隔离断路器、智能配电台区、路灯充电桩一体化等内容;在生活篇中,删减了智能卡、无线城市、二维码等内容,新增了无人超市、智慧旅游、智能机器人等内容;在应用篇中,删减了智能电网产业发展情况、智能园区建设方案等内容,新增了上海电力学院智能微电网试点工程、江苏同里综合能源示范小镇、张北可再生能源柔性直流送出与消纳工程等内容。本书力求做到内容新颖、知识全面、概念准确、通俗易懂、实用性强、适应面广。本书编写过程中,参考了国内外大量的技术文献,并结合作者相关研究实践成果,为广大读者开拓视野、了解学习智能电网知识提供了一本快速入门的专业级读物。 本书编写过程中,得到了华北电力大学通信技术研究所师生的热心帮助,本书的专题讨论、资料收集和修改完善,得到了叶筠英、覃秋悦、曾必文、侯萌、任靖、陈鹏、曹望璋、刘林、卢超、常征、张松涛、肖惠、胡纯瑾、何承瑜、张洁、贾滨诚、陈京生等同学的大力协助,在此一并表示感谢! 由于编著者水平有限,书中疏漏之处在所难免,敬请广大读者批评指正。 编著者 2020 年9 月
作者长期从事相关领域研究。本书在编写过程中,参考了国内外大量的技术文献,同时结合了作者智能电网领域的一些初步研究成果,形成了目前的文稿。
目录
前言 第一版前言 第一篇 概念篇 / 1 第1 问 智能电网有哪些定义和表述? / 2 第2 问 智能电网的基本特征有哪些? / 4 第3 问 坚强智能电网的内涵是什么? / 5 第4 问 什么是特高压电网? / 6 第5 问 全球能源互联网如何支持电力可持续发展? / 8 第6 问 全球气候变化会带来哪些影响? / 10 第7 问 什么是工业4.0? / 11 第8 问 人工智能有哪些电力应用? / 13 第9 问 可再生能源的种类和利用方式有哪些? / 17 第10 问 智能发电都包括哪些内容? / 19 第11 问 智能输电如何保障电网安全经济运行? / 20 第12 问 智能变电包含哪些内容? / 21 第13 问 智能配电怎样实现配电网的智能化水平? / 22 第14 问 智能用电如何支持用户便捷用电? / 24 第15 问 智能调度有哪些内容? / 26 第16 问 通信信息平台的支撑作用是什么? / 28 第17 问 区块链在智能电网有哪些应用? / 29 第18 问 物联网在电网的应用有哪些? / 32 第19 问 传感网特征是什么? / 34 第20 问 车联网如何支撑电动汽车服务? / 36 第21 问 合同能源管理怎样帮助企业节能? / 39 第22 问 预付费有哪些特点和效益? / 41 第23 问 移动互联网在智能电网有哪些应用场景? / 43 第24 问 云计算具备哪些优势? / 45 第25 问 大数据如何改变电网运营? / 48 第26 问 信息物理系统如何描述智能电网? / 49 第27 问 电能替代的怎样支撑节能减排? / 52 第28 问 企业信息化管理SG186 是什么? / 54 第29 问 企业资源计划SG − ERP 如何提升企业效益? / 55 第30 问 阶梯式电价有哪些优势? / 56 第31 问 怎样实现有序用电? / 57 第32 问 为什么说综合能源服务是新业态? / 59 第33 问 能源互联网基本概念和理念是什么? / 61 第二篇 发展篇 / 65 第34 问 发展智能电网与环境保护的关系是什么? / 66 第35 问 智能电网能够带动经济增长吗? / 67 第36 问 智能电网如何实现节能减排? / 68 第37 问 智能电网怎样促进产业升级? / 69 第38 问 智能电网怎样更好实现能源利用? / 71 第39 问 智能电网如何促进技术创新? / 73 第40 问 智能电网怎样提升电网安全水平? / 74 第41 问 智能电网如何支撑电力市场的运营? / 75 第42 问 智能电网怎样实现用户便捷服务? / 77 第43 问 智能电网具备哪些先进性? / 78 第44 问 智能电网建设的必要性是什么? / 79 第45 问 怎样描绘智能电网生态圈? / 80 第46 问 中国发展智能电网有哪些机遇与挑战? / 83 第47 问 坚强智能电网具备怎样的发展战略框架? / 85 第48 问 坚强智能电网建设的重要意义是什么? / 86 第49 问 智能电网发展面临哪些障碍与对策? / 88 第50 问 中国发展智能电网有什么特殊问题? / 90 第51 问 坚强智能电网如何更好实现清洁能源利用? / 91 第52 问 坚强智能电网如何推动可持续发展? / 92 第53 问 坚强智能电网带来哪些愿景? / 93 第54 问 美国发展智能电网有哪些驱动力? / 94 第55 问 欧洲发展智能电网的驱动力是什么? / 95 第56 问 日本发展智能电网的驱动力有哪些? / 96 第57 问 什么驱动了韩国发展智能电网? / 97 第58 问 中国发展智能电网的驱动力是什么? / 98 第59 问 美国智能电网发展历程有哪些借鉴作用? / 99 第60 问 欧洲智能电网的发展历程带来哪些启示? / 101 第61 问 日本智能电网经过了哪些发展历程? / 103 第62 问 韩国智能电网经历了怎样的发展历程? / 105 第63 问 中国智能电网发展历程有哪些总结? / 107 第64 问 美国为智能电网发展出台了哪些政策? / 109 第65 问 欧洲各国的政策是如何引导智能电网建设的? / 111 第66 问 日本智能电网的政策是如何影响产业的? / 112 第67 问 韩国智能电网的政策有怎样的影响? / 113 第68 问 中国智能电网政策起到了哪些促进作用? / 115 第三篇 标准篇 / 117 第69 问 欧洲智能电网标准化做了哪些工作? / 118 第70 问 美国是如何开展智能电网标准化工作的? / 119 第71 问 加拿大智能电网标准化工作有哪些特色? / 123 第72 问 日本智能电网标准化工作是如何开展的? / 126 第73 问 中国智能电网标准化取得哪些成就? / 127 第74 问 澳大利亚智能电网标准化有哪些特色? / 130 第75 问 IEC 智能电网标准化路线图是什么? / 131 第76 问 IEEE 在智能电网标准化方面做了哪些工作? / 133 第77 问 智能电网用户接口项目委员会IEC PC118 取得了哪些成果? / 135 第78 问 高压直流输电技术委员会IEC TC115 做了哪些工作? / 136 第79 问 智能电网互操作委员会SGIP 在标准领域有怎样的地位? / 137 第80 问 开放式需求响应标准包含哪些内容? / 141 第81 问 智能能源规范是一个什么标准? / 143 第82 问 结构化信息标准促进组织都做了哪些工作? / 144 第83 问 楼宇自动化与控制网络是一个什么协议? / 146 第84 问 节能和家庭护理网络的组织功能和作用有哪些? / 148 第85 问 汽车工程师学会的职能是什么? / 149 第86 问 配电自动化接口有哪些标准? / 150 第87 问 特高压技术领域国际标准化情况如何? / 152 第88 问 电动汽车领域有哪些国内外标准? / 155 第89 问 海峡两岸智慧电网产业有哪些共通标准? / 156 第90 问 新一代智能电网技术标准体系是如何构建的? / 158 第四篇 技术篇 / 161 第91 问 大规模风力发电有哪些优势? / 162 第92 问 太阳能发电的形式和特点是什么? / 165 第93 问 生物质发电会产生哪些影响? / 166 第94 问 地热发电的前景如何? / 168 第95 问 海洋能发电有哪些形式? / 170 第96 问 分布式发电包含哪些关键技术? / 173 第97 问 未来超导输电技术能够普及吗? / 175 第98 问 为什么说电力电子技术是大电网运行控制的核心技术? / 177 第99 问 化学储能技术具备哪些优势? / 179 第100 问 超级电容技术有哪些场景? / 181 第101 问 抽水蓄能如何实现能量转换? / 183 第102 问 为什么说冰蓄能技术是一项降低能耗的技术? / 184 第103 问 碳捕捉和封存技术如何实现碳减排的? / 186 第104 问 柔性交流输电系统的现实意义是什么? / 188 第105 问 柔性直流输电是如何解决孤岛供电的? / 190 第106 问 半波长交流输电技术离实际应用还有多远? / 193 第107 问 输电线路状态监测技术有哪些内容? / 195 第108 问 输电线路如何实现除冰与融冰? / 197 第109 问 智能巡检采用了哪些新技术? / 199 第110 问 如何解决新能源接入后带来的自动发电控制问题? / 202 第111 问 先进电压如何实现无功控制? / 204 第112 问 电力防污闪技术主要解决什么问题? / 206 第113 问 为什么要开展带电作业? / 208 第114 问 新一代智能变电站有哪些“新”的内容? / 211 第115 问 电能质量监测与治理过程是怎么样的? / 213 第116 问 配电网规划方法有哪些? / 215 第117 问 配电自动化的构成和作用是什么? / 217 第118 问 配电网如何实现“自愈”? / 219 第119 问 主动配电网是如何提出的? / 221 第120 问 微电网是一个什么样的结构? / 224 第121 问 大规模可再生能源接入与并网技术主要解决哪些问题? / 227 第122 问 电动汽车充放电包含哪些模式和设备? / 230 第123 问 船舶岸电如何连接智能电网? / 232 第124 问 需求响应如何保证电网供需平衡? / 234 第125 问 热泵技术是如何实现能源利用的? / 237 第126 问 虚拟电厂是什么样的电厂? / 239 第127 问 低压电力线载波(PLC)是一项什么技术? / 240 第128 问 能效管理有哪些方法和手段? / 242 第129 问 热电联产为什么可以提高能效? / 245 第130 问 如何保证电网的信息安全? / 247 第131 问 高级量测体系(AMI)包括哪些内容? / 249 第五篇 设备篇 / 252 第132 问 为什么要部署广域测量系统? / 253 第133 问 智能电网调度控制系统怎样实现运行控制的? / 254 第134 问 调度员培训仿真有什么作用? / 256 第135 问 电力市场交易运营系统是如何工作的? / 259 第136 问 能量管理系统是电网的必备设施吗? / 261 第137 问 能源路由器在能源互联网中的地位是什么? / 262 第138 问 高压设备如何实现智能化? / 266 第139 问 电子式互感器有哪些优缺点? / 268 第140 问 隔离式断路器有哪些应用优势? / 270 第141 问 配电管理系统是怎样工作的? / 272 第142 问 智能配电台区是如何构建的? / 275 第143 问 电动汽车充放电设备有哪些种类? / 277 第144 问 如何合理利用电动汽车充放电管理系统? / 279 第145 问 路灯充电桩怎样实现一体化? / 282 第146 问 智能路灯监控的整体解决方案是怎样产生的? / 285 第147 问 用户能源网关是什么? / 289 第148 问 用电信息采集系统的构成和作用是什么? / 291 第149 问 计量一体化生产调度平台是怎么工作的? / 293 第150 问 智能防窃电系统如何快速定位异常用电? / 296 第151 问 电力应急管理平台是如何运转的? / 298 第六篇 生活篇 / 302 第152 问 智慧地球是怎么提出来的? / 303 第153 问 如何打造智慧城市? / 305 第154 问 智能小区有哪些应用模式? / 307 第155 问 智能楼宇如何实现节能? / 308 第156 问 智慧交通需要部署哪些系统和设备? / 310 第157 问 智慧物流是如何提高工作效率的? / 312 第158 问 智能家电能带来怎样的体验? / 314 第159 问 智慧校园有哪些必备设施? / 316 第160 问 如何将家居与家庭变得智能? / 317 第161 问 智能铁路中智能体现在哪里? / 319 第162 问 智慧医疗是怎么回事? / 320 第163 问 智能安防能发挥什么作用? / 322 第164 问 智能港口包含哪些内容? / 325 第165 问 互动化营业厅有什么作用? / 326 第166 问 智能园区的能源电力是如何管控的? / 328 第167 问 智能手机怎么成了生活必需品? / 331 第168 问 无人超市真的无人管理吗? / 333 第169 问 为什么要大力发展新能源汽车? / 334 第170 问 智能LED 照明是如何节能的? / 336 第171 问 如何理解智慧旅游? / 338 第172 问 智能机器人有什么作用? / 339 第七篇 应用篇 / 342 第173 问 南方电网设计了哪些智能电网试点和示范工程? / 343 第174 问 各国开展电动汽车充放电设施建设有哪些差异? / 345 第175 问 美国智能电网有哪些应用创新项目? / 347 第176 问 荷兰智能电网如何支撑智慧城市建设? 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