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圖書標籤:

• 智能電網
• 通信網絡
• 電力係統
• 工業互聯網
• 信息安全
• 網絡協議
• 物聯網
• 電力通信
• 自動化
• 能源互聯網

店鋪： 旭洋景輝圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111588139

商品編碼：29489322456

叢書名： 智能電網的通信與網絡

齣版時間：2018-02-01

智能電網的通信與網絡
	定價	79.00
	齣版社	機械工業齣版社
	版次	1-1
	齣版時間	2018年03月
	開本	16
	作者	[美]肖楊（Yang Xiao）
	裝幀	平裝
	頁數	199
	字數	262000
	ISBN編碼	9787111588139

目 錄
譯者序
原書前言
緻謝
關於主編
貢獻者名單
部分 通用智能電網
第1章 智能電網
1.1 概述
1.1.1 效率和可靠性
1.1.2 環境效益
1.1.3 用戶利益
1.1.4 安全性
1.2 技術方麵
1.2.1 雙嚮通信
1.2.2 控製和監測技術
1.2.3 高級部件
1.2.4 儲能
1.3 個智能電網/當前嘗試
1.3.1 科羅拉多州波爾得市
1.3.2 得剋薩斯州奧斯汀市
1.3.3 加拿大安大略省
1.3.4 意大利
1.4 電網係統的未來
1.4.1 前景
1.4.2 網絡安全
1.4.3 用戶隱私
1.4.4 政治資助和支持
1.4.5 當前研究
1.5 小結
緻謝
參考文獻
第2章 智能電網需求管理和電網穩定性分布式算法
2.1 智能電網元件
2.1.1 分布式能源
2.1.2 分布式儲能
2.1.2.1 可再生能源整閤
2.1.2.2 輔助服務
2.1.2.3 車輛到電網的分布式存儲示例
2.1.3 管理電力需求
2.2 電力市場
2.2.1 市場代理
2.2.2 市場運作
2.3 需求響應
2.3.1 直接負載控製
2.3.2 定價政策
2.4 需求側管理的網絡擁塞
2.4.1 需求和電網負載管理網絡模型
2.4.2 擁塞博弈
2.4.3 需求和電網負載管理博弈
2.4.4 數值示例
2.5 更復雜模型介紹
2.5.1 分布式發電
2.5.2 分布式存儲
2.5.3 問題和評論
2.6 小結
緻謝
參考文獻
第3章 對微電網中本地發電能力的有效管理
3.1 智能微電網
3.2 相關文獻
3.3 微電網模型
3.3.1 電氣模型
3.3.2 經濟模式
3.4 智能微電網
3.4.1 重新設計目標優化
3.4.2 非凸性聲明
3.5 次優解
3.5.1 快下降算法
3.6 分布式實現
3.7 數值結果
3.8 小結
緻謝
附錄A 明確式（3.2）的參數
參考文獻
第4章 虛擬發電廠多視角服務管理的應用
4.1 概述
4.2 虛擬發電廠
4.3 多視角服務管理
4.3.1 術語和定義
4.3.1.1 企業架構
4.3.1.2 業務、應用和基礎設施服務
4.3.1.3 利益相關者、關注點、觀點和角度
4.3.2 視角
4.3.3 多視角服務管理的元模型
4.3.4 多視角服務管理分析
4.4 虛擬發電廠服務管理
4.4.1 虛擬發電廠中的利益相關者
4.4.2 虛擬發電廠管理信息模型
4.4.2.1 企業層
4.4.2.2 運營管理層
4.4.2.3 流程控製層
4.4.2.4 控製層
4.4.3 用例
4.4.3.1 場景用例1:創建一個提前行動計劃
4.4.3.2 場景用例2:創建一個反應行動計劃
4.5 小結和展望
參考文獻
第5章 插電式電動汽車配電網優化
5.1 概述
5.2 現有技術
5.2.1 研究方法
5.2.2 配電網模擬
5.3 配電網優化
5.3.1 係統功能
5.3.2 係統架構
5.3.2.1 前端
5.3.2.2 後端
5.3.2.3 外部工具
5.3.3 係統優化
5.3.3.1 電力負載模型
5.3.3.2 模擬解釋
5.3.3.3 方案選擇
5.4 結果
5.4.1 設施狀況
5.4.1.1 不同網絡下的設施狀況
5.4.1.2 不同情況下的設施狀況
5.4.2 負載增加
5.4.3 配電網健康
5.4.4 變壓器狀況
5.5 小結和未來工作
參考文獻
 第6章 基於本體的資源描述和低碳電網網絡發現框架
6.1 概述
6.2 低碳網絡和資源管理
6.3 虛擬化管理
6.4 ICT能源本體
6.5 建議的係統架構
6.6 碳感知資源發現
6.7 實驗結果
6.8 小結
緻謝
參考文獻
第二部分 智能電網的通信與網絡
第7章 分布式電源和通信網絡設計的方法
7.1 概述
7.2 ICT與氣候變化
7.3 微電網
7.4 微電網背後的動機
7.5 數學模型
7.5.1 模型中使用的變量說明
7.5.2 模型公式
7.5.3 簡單的樣本問題
7.5.4 計算結果
7.6 結果分析
7.7 小結
緻謝
參考文獻
第8章 智能電網測試平颱:設計和驗證
8.1 概述
8.2 背景
8.3 相關工作
8.4 智能電網測試平颱設計
8.4.1 電網架構
8.4.2 信息網絡架構
8.4.3 IPS設計
8.4.4 功率錶
8.4.5 能源供應和能源需求者
8.5 測試平颱驗證
8.5.1 實時需求響應
8.5.1.1 間歇電源管理
8.5.1.2 多電流的價格需求響應
8.5.2 中斷自愈修復能力
8.5.3 使用多路徑的電流平衡
8.5.4 功率錶
8.6 小結和未來工作
參考文獻
第9章 用於IEC 61850標準中智能電網同步相量和集成的具有IEEE 1588基礎係統的確定性以太網同步
9.1 概述
9.2 同步相量標準
9.2.1 IEEE標準1344
9.2.2 IEEE標準C37.118-2005
9.2.3 IEEE C37.118實驗係統
9.2.4 新型同步相量標準PC37.118.1和PC37.118.2
9.3 PTP標準
9.3.1 IEEE 1588 v1 2002
9.3.2 用於測試的PTP主時鍾
9.3.2.1 XLi的時間間隔/事件時間
9.3.2.2 確定網絡拓撲穩定性的測試
9.3.3 使用PTP v1用於測試的實驗係統
9.3.4 用於測試的PTP從時鍾
9.3.5 IEEE 1588 v2 2008

機械工業：智能電網的通信與網絡 內容簡介 本書旨在深入探討智能電網領域中至關重要的通信與網絡技術，為讀者構建一個全麵、係統的知識體係。它並非一本泛泛而談的入門讀物，而是專注於智能電網通信網絡這一特定而關鍵的環節，從理論基礎、技術實現、應用部署到未來發展，層層剖析，力求展現該領域的深度與廣度。 第一章：智能電網通信網絡概述 本章將為讀者奠定堅實的理論基礎。首先，我們將迴顧傳統電網的局限性，闡述為何需要嚮智能電網轉型，以及通信網絡在這一轉型中扮演的核心角色。智能電網的定義、關鍵技術特徵（如分布式發電、儲能、電動汽車互聯等）將被詳細介紹，並重點解析這些特徵對通信網絡提齣的新需求，例如實時性、可靠性、安全性、高帶寬以及海量連接能力。 接著，我們將剖析智能電網通信網絡的整體架構。這包括從感知層（智能電錶、傳感器、控製器等終端設備）到網絡層（傳輸、接入、核心網絡）再到應用層（數據分析、電網控製、用戶服務等）的邏輯劃分。我們將重點介紹不同層級之間通信的需求和挑戰，以及支撐這些通信所需的關鍵技術原理。例如，感知層設備的低功耗、高密度接入需求，網絡層的多協議支持、容災冗餘要求，以及應用層對數據的高效處理和低延遲傳輸的訴求。 此外，本章還將對智能電網通信網絡所麵臨的典型應用場景進行概覽，如智能計量（AMI）、分布式能源接入、需求側響應、配電自動化、輸電監控與保護、電動汽車充電網絡等。通過對這些場景的初步瞭解，讀者將能更具體地體會到通信網絡在實際運行中的重要性和復雜性。 第二章：智能電網通信技術詳解 在宏觀框架搭建完畢後，本章將深入探討支撐智能電網通信網絡的具體技術。我們將從不同的網絡類型和通信介質入手。 通信介質與接入技術： 有綫通信： 詳細闡述光縴通信在骨乾網和區域網中的優勢，包括高帶寬、低損耗、抗乾擾能力強等。介紹以太網、SDH/SONET等在智能電網中的應用。同時，也將探討 PLC（電力綫載波通信）在低壓配網中作為一種經濟有效的接入方式的原理、優勢與挑戰，包括其在不同頻率段的應用（如窄帶PLC、寬帶PLC）及其麵臨的噪聲、衰減等問題。 無綫通信： 重點介紹蜂窩移動通信技術（如4G LTE、5G）在智能電網中的應用潛力，分析其覆蓋廣、移動性好、帶寬高等特點，以及在高級計量、移動監控等場景下的作用。同時，也將詳細討論低功耗廣域網（LPWAN）技術，如 LoRa、NB-IoT等，它們在海量低速率設備接入方麵的優勢，以及在智能電錶、傳感器網絡等場景下的具體應用。 專用通信網絡： 介紹 GPRS/CDMA 等在一些特殊場景下的應用，以及專用無綫電通信（如 UHF/VHF）在特定區域的覆蓋與通信需求。 通信協議與網絡標準： IEC 61850 標準族： 這是一個貫穿智能電網通信的基石。本章將詳細解析 IEC 61850 的核心概念，包括其分層結構（應用層、通信服務模型層、具體通信服務映射層）、信息模型（SMV, GOOSE, MMS, SCL）以及麵嚮對象的設計理念。重點闡述 GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）在 substation 內部的快速、可靠事件通信中的作用，SMV（Sampled Values Measurement）在實時量測數據傳輸中的重要性，以及 MMS（Manufacturing Message Specification）在遠程控製與監視中的應用。 IP 協議族與 TCP/IP： 闡述 IP 協議在智能電網網絡互聯中的普遍應用，以及 TCP/UDP 協議在不同通信場景下的選擇考量。 其他通信協議： 介紹 Modbus、DNP3 等在傳統 SCADA 係統中應用廣泛，並在智能電網中仍有沿用或與新協議融閤的協議，分析其適用性。 網絡安全技術： 加密與認證： 詳細講解 TLS/SSL、IPsec 等加密協議在保護通信數據機密性和完整性方麵的作用。介紹數字證書、PKI（公鑰基礎設施）在設備身份認證中的應用。 訪問控製與入侵檢測： 闡述防火牆、VPN 等在構建網絡邊界安全中的作用，以及 IDS/IPS（入侵檢測/防禦係統）在實時監測和阻止惡意攻擊中的重要性。 安全策略與管理： 討論安全審計、漏洞掃描、安全更新等在維持網絡安全狀態中的必要性。 第三章：智能電網通信網絡架構與設計 本章將聚焦於智能電網通信網絡的實際設計與部署。 分層網絡架構設計： 接入層網絡： 詳細分析智能電錶、傳感器、斷路器等終端設備如何接入網絡，包括無綫接入（NB-IoT, LoRa, Wi-Fi）、有綫接入（PLC, Ethernet）以及網關設備的作用。重點關注如何實現海量設備的低成本、低功耗、可靠連接。 匯聚層網絡： 探討在區域層麵如何將接入層設備的數據匯聚起來，包括使用通信網關、區域控製器等設備，並選擇閤適的傳輸技術（如光縴、MPLS VPN）來實現高帶寬、低時延的數據傳輸。 核心層網絡： 分析骨乾網的建設，如何承載全網的數據流，實現數據的高速、可靠傳輸，並滿足容災冗餘的要求。介紹 SDN（軟件定義網絡）和 NFV（網絡功能虛擬化）在提升核心網靈活性、可管理性和資源利用率方麵的潛力。 網絡互聯與互通： 多協議兼容性： 智能電網網絡中可能存在多種通信協議和標準，如何實現不同協議之間的互聯互通是關鍵。本章將探討協議轉換網關、中間件等技術的作用。 跨域通信： 探討不同電網區域、不同運營商之間如何實現安全、可靠的通信，以及如何保證數據的統一性與一緻性。 網絡管理與監控： 實時監控： 介紹網絡性能監測、流量分析、故障診斷等技術，如何通過 NMS（網絡管理係統）實現對整個通信網絡的實時監控和可視化管理。 配置與維護： 討論遠程設備配置、軟件升級、故障排除等運維管理流程。 可靠性與冗餘設計： 冗餘機製： 詳細介紹各種冗餘技術，如鏈路冗餘、設備冗餘、環網保護（如 RSTP, ERPS）、備份鏈路等，以確保在部分網絡節點或鏈路發生故障時，通信仍能正常進行。 容災與恢復： 探討如何通過數據備份、分布式部署等方式，實現通信網絡在發生重大災難時的快速恢復。 第四章：智能電網通信應用實例與挑戰 本章將結閤實際應用，深入剖析智能電網通信技術的落地情況，並探討當前麵臨的挑戰。 高級計量基礎設施（AMI）： 通信需求： 詳細分析 AMI 對通信帶寬、時延、安全性、可靠性的具體要求，包括實時電量數據采集、遠程控製、用戶交互等。 技術方案： 介紹 AMI 中常用的通信技術組閤，如無綫射頻（RF）Mesh 網絡、PLC、蜂窩網絡等，以及它們在不同區域的適用性。 案例分析： 引用國內外成功的 AMI 部署案例，分析其通信網絡的設計理念、技術選型和運行效果。 配電自動化（DA）與集中監控： 通信需求： 闡述 DA 對亞秒級通信時延、高可靠性和雙嚮通信能力的需求，包括故障檢測、隔離、恢復、負荷預測等。 技術方案： 介紹配電自動化通信中常用的技術，如 IEC 61850 GOOSE/SMV、光縴以太網、工業無綫通信等。 案例分析： 介紹配電自動化係統如何通過通信網絡實現對配電網絡的精細化管理，提高供電可靠性。 分布式能源接入與微電網通信： 通信需求： 分析分布式能源（如太陽能、風能）接入電網對通信的實時性、同步性、數據交換的需求，以及微電網內部的協調控製通信。 技術方案： 介紹支持分布式能源和微電網通信的協議和網絡架構。 電動汽車充電網絡通信： 通信需求： 探討電動汽車與充電樁、電網之間的通信需求，包括充電狀態監控、電價信息交互、充電調度等。 技術方案： 介紹支持電動汽車充電網絡通信的協議（如 OCPP）和網絡連接方式。 麵臨的挑戰與未來展望： 網絡安全威脅： 深入分析智能電網通信網絡麵臨的網絡攻擊類型（如 DDoS 攻擊、APT 攻擊、數據篡陷等），以及現有安全技術的局限性。 海量設備管理： 探討如何有效管理數以億計的連接設備，包括設備注冊、認證、固件升級、數據采集等。 技術標準與互操作性： 分析當前標準體係的碎片化問題，以及如何促進不同廠商、不同技術之間的互操作性。 數據處理與分析： 智能電網産生海量數據，如何進行高效的數據采集、存儲、傳輸和分析，以支持電網的智能化運營。 5G 與未來通信技術： 展望 5G、邊緣計算、人工智能等新技術在智能電網通信領域的應用前景，以及它們將如何重塑智能電網的網絡架構和通信能力。 結論 本書力求以嚴謹的學術態度和深入的技術分析，為讀者呈現一個關於智能電網通信與網絡技術的完整圖景。我們希望通過對理論、技術、架構、應用以及挑戰的全麵闡述，幫助讀者深入理解智能電網的核心支撐技術，為該領域的深入研究、技術創新和工程實踐提供有價值的參考。本書適閤從事電網規劃、設計、建設、運行、維護以及相關領域研究的工程師、技術人員、科研人員和高等院校相關專業的學生閱讀。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是在一次行業交流會上聽一位專傢提到瞭“現代電力係統的韌性構建”這個話題，這纔開始主動尋找相關資料。這本書的目錄掃瞭一眼，涉及到瞭許多前沿概念，什麼邊緣計算、物聯網在電網中的應用，這些都是當下熱點。我更關注的是，在海量數據湧入電網這個關鍵基礎設施時，如何保證數據傳輸的絕對安全和可靠性。畢竟，任何一個環節的疏漏，都可能導緻大麵積的停電事故。這本書如果能深入探討數據加密、身份認證以及網絡拓撲的冗餘設計，那就太值瞭。我希望它不僅僅是停留在理論層麵，而是能結閤一些實際的案例分析，比如某個國傢或地區的智能電網試點項目是如何解決實際部署中的難題的。例如，如何在偏遠地區部署無綫通信網絡來監控變電站，同時確保信號不被乾擾。這種將理論與實踐緊密結閤的內容，對我來說纔是最有價值的乾貨。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計，雖然走的是嚴肅的學術風格，但紙張的質感摸起來非常舒服，這對於長時間閱讀來說是個加分項。我個人對那些晦澀難懂的公式和理論，總是需要一些引導纔能吸收。我非常期待作者能用一種更具畫麵感的語言來描述復雜的網絡拓撲結構。想象一下，將整個電網比作一個錯綜復雜的生物體，電流是血液，而數據包就是神經信號的傳遞。這本書能否構建起這樣的類比，讓那些抽象的協議和接口變得形象起來？如果能在關鍵技術的講解部分，附帶一些高質量的係統架構圖，而不是隻有簡單的文字描述，那閱讀體驗將大大提升。我希望它能像一位經驗豐富的工程師，帶著我一步步拆解和重構這個智能化的電力“大腦”。

評分☆☆☆☆☆

最近讀瞭幾本關於能源轉型的書籍，感覺它們大多側重於新能源（風能、太陽能）的並網問題，但對於電網“神經係統”——也就是通信網絡——的關注度相對不足。這本書的齣現，正好填補瞭我的這個知識空白。我一直認為，沒有一個強大、靈活、自愈閤的通信網絡，智能電網就是一個空殼子。我尤其希望瞭解不同通信技術（比如光縴、5G、甚至可能是衛星通信）在電網不同層級（傳輸層、配電層、用戶端）的最佳應用場景和切換策略。一個好的係統設計，應該是“因地製宜”的。這本書如果能提供一個清晰的決策框架，幫助讀者理解在特定應用場景下，選擇哪種網絡技術是最優解，那就太棒瞭。那種像搭建精密機械一樣的邏輯構建，光想想就讓人興奮不已。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我現在主要的工作內容是麵嚮終端用戶的能源管理，對電網後端的通信細節瞭解不多，但未來的趨勢是雙嚮互動和實時響應，這要求我們必須瞭解上遊的網絡基礎。我關注這本書的一個主要點是，它如何處理信息延遲和同步問題。在毫秒級操作的電力係統中，哪怕是幾百毫秒的延遲都可能是緻命的。因此，對於網絡時延的量化分析和控製方法，這本書理應有深入的探討。如果它能提供一套衡量不同網絡架構下，電網控製指令執行時延的評估模型，那對我後續的工作規劃將有直接的指導意義。我需要的不是停留在“網絡很重要”的口號上，而是要看到具體的量化指標和優化手段。這本書能否提供這種硬核的評估工具和思維方式，是我最期待的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是彆齣心裁，那種深邃的藍色調和點綴其中的電路圖紋理，一下子就抓住瞭我的眼球。拿到手裏，沉甸甸的分量，就能感覺到內容量肯定很紮實。我一直對傳統電力係統如何嚮智能化轉型感到好奇，尤其是那些復雜的通信協議和網絡架構，總覺得像隔著一層紗。這本書的標題雖然專業，但那種“智能”和“網絡”的結閤，讓我聯想到未來城市的脈絡，充滿瞭科技的想象空間。我特彆期待能從書中看到，那些看似冰冷的電纜和信號，是如何被賦予“智慧”的。比如，麵對突發的電網故障，係統是如何在毫秒間做齣反應並自我修復的？這些底層邏輯和算法的闡述，想必會是這本書的亮點。那種將宏觀的電網藍圖，細化到每一個數據包傳輸細節的敘事方式，光是想象一下就覺得很過癮。希望它能用一種既能滿足專業人士，又不至於讓初學者完全迷失的口吻來講解。