用电信息采集通信技术及应用 9787512369634 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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国家电网公司营销部 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512369634

商品编码：29624884622

包装：平装

出版时间：2015-06-01

基本信息

书名:用电信息采集通信技术及应用

定价：38.00元

售价：28.5元,便宜9.5元,折扣75

作者:国家电网公司营销部

出版社：中国电力出版社

出版日期：2015-06-01

ISBN：9787512369634

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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用电信息采集系统应用的通信技术类型多样，通信效果参差不齐，通信方式差异性较大。通信信道可分为远程通信信道和本地通信信道两类，远程信道主要有GPRS无线公网、CDMA无线公网、光纤专网、230MHz专网等，本地信道主要有窄带载波、宽带载波、RS485通信、微功率无线等。主要介绍了以上通信方式的技术简介、通信原理、技术特点、分类、工程应用以及今后的发展趋势

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《智能电网通信：技术、协议与实践》 引言 随着全球能源结构的深刻变革以及物联网、大数据、人工智能等新兴技术的飞速发展，智能电网已成为现代能源体系建设的核心。智能电网并非简单的电网升级，而是集成了先进的通信、传感、控制与信息技术，旨在实现电力的生产、传输、分配、使用和管理全过程的智能化、高效化、可靠化与绿色化。在这场信息与电力深度融合的变革浪潮中，通信技术扮演着至关重要的角色，它是智能电网“神经系统”的基石，连接着发电厂、变电站、用户终端以及各种智能设备，支撑着实时数据采集、远程控制、故障诊断、负荷管理以及能源交易等关键业务的顺利开展。 本书《智能电网通信：技术、协议与实践》旨在系统性地梳理和阐述支撑智能电网运行的各类通信技术、关键通信协议及其在实际应用中的部署和优化。本书将从宏观的智能电网架构出发，深入剖析支撑不同层级通信需求的通信技术，探讨在复杂电网环境中如何实现稳定、可靠、安全的通信，并结合当前行业发展趋势，展望未来智能电网通信的演进方向。 第一章：智能电网通信概述与挑战 本章首先对智能电网的定义、发展历程及其核心特征进行介绍，进而重点阐述通信技术在构建智能电网中的基础性地位和不可替代作用。我们将探讨智能电网通信所涵盖的主要功能，包括数据采集与监控（SCADA）、分布式能源接入管理、用户计量信息采集（AMI）、电网故障诊断与保护、需求侧响应、电动汽车充电管理、电网运行优化与调度等。 随后，本章将深入分析智能电网通信面临的严峻挑战。这些挑战体现在多个维度： 通信网络的复杂性与多样性： 智能电网涉及的通信场景极其广泛，从骨干网的千兆以太网、光纤通信，到配电网的宽带电力线载波通信（HPLC）、无线通信（如Zigbee, LoRa, NB-IoT, 4G/5G），再到户内智能家居设备的短距离无线通信，多种通信技术并存，如何实现不同网络之间的互联互通、协同工作是关键。 可靠性与可用性要求极高： 电力系统的运行关乎国计民生，通信网络的任何故障都可能导致严重的后果。因此，智能电网通信系统必须具备极高的可靠性、冗余性和容错能力，能够抵御单点故障，并在恶劣环境下（如电磁干扰、温度变化、湿度等）保持稳定运行。 安全性面临严峻考验： 智能电网作为关键基础设施，其通信网络极易成为网络攻击的目标。恶意攻击可能导致数据泄露、通信中断、设备误操作，甚至引发大范围停电。因此，通信网络的安全性，包括数据加密、身份认证、访问控制、入侵检测等，是重中之重。 带宽与时延需求差异化： 不同应用对通信带宽和时延的要求差异巨大。例如，SCADA系统可能只需要较低的带宽和较大的时延容忍度，而高速继电保护或新能源发电预测则需要极高的带宽和极低的时延。如何设计能够满足多样化需求的通信架构是挑战。 成本效益与可扩展性： 智能电网通信网络的建设和维护成本巨大，如何在满足技术要求的同时，兼顾经济性，并确保网络能够随着智能电网的不断发展和用户数量的增加而平滑扩展，也是一个重要考量。 互操作性问题： 智能电网涉及到众多设备供应商和不同的通信标准，如何确保不同厂商、不同技术之间的互操作性，避免“信息孤岛”，实现数据的自由流动和共享，是实现真正智能化的前提。 第二章：支撑智能电网通信的核心技术 本章将系统介绍构成智能电网通信“血脉”的关键技术。我们将深入探讨以下几个方面： 有线通信技术： 光纤通信： 在智能电网的骨干网和主干网中，光纤通信以其高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优势，成为首选。我们将介绍光纤的类型、传输原理、复用技术（如WDM）以及光传输网络在电力通信中的应用。 电力线载波通信（PLC）： PLC技术利用现有的电力线作为传输介质，能够实现低成本、快速部署的通信，尤其适用于配电网和用户侧的计量信息采集。我们将详细讲解窄带PLC（NB-PLC）和宽带PLC（Broadband PLC）的技术特点、通信协议、应用场景以及在智能电网中的优势和局限性。 以太网技术： 工业以太网及其在电力行业的应用，包括其不同的标准（如IEEE 802.3系列）、关键技术（如QoS、VLAN、RSTP/MSTP）以及在变电站自动化、二次设备通信中的作用。 无线通信技术： 短距离无线技术： 介绍Zigbee、Bluetooth等在智能家居、用户端智能设备连接中的应用。 低功耗广域网（LPWAN）技术： 重点分析LoRa、NB-IoT等技术在智能电网计量、监测等场景中的优势，包括其长距离传输能力、低功耗特性、网络覆盖范围以及在AMI（Advanced Metering Infrastructure）中的应用潜力。 蜂窝通信技术（4G/5G）： 探讨4G和5G技术在智能电网通信中的作用，特别是5G在超高可靠低时延通信（URLLC）和海量机器类通信（mMTC）方面的能力，以及其在电网故障诊断、实时监控、高级计量以及电动汽车V2G（Vehicle-to-Grid）等前沿应用中的巨大潜力。 专用无线通信技术： 如Wi-SUN（Wireless Smart Utility Network）等，专门为智能电网通信设计的无线标准，其在可靠性、安全性、覆盖范围方面的特点。 网络融合与协同技术： 探讨如何将不同类型的通信技术有机结合，实现异构网络的互联互通，例如通过网关实现PLC与IP网络的连接，通过LTE与Wi-Fi的融合等，以构建统一、高效的智能电网通信体系。 第三章：智能电网通信关键协议与标准 通信协议是实现设备间有效通信的“语言”。本章将聚焦智能电网通信领域的核心协议和标准，确保不同厂商、不同层次的设备能够顺畅交互。 IEC 61850标准： 作为智能电网通信的国际标准，IEC 61850在变电站自动化、通信网络和系统方面奠定了基础。我们将详细介绍IEC 61850的架构、核心概念（如ACSI、SCL、Logical Node）、通信模型（如MMS、GOOSE、SV）以及其在实现变电站内以及变电站之间高效、灵活通信方面的重要作用。 DNP3 (Distributed Network Protocol) 协议： 在北美及部分地区广泛应用的，适用于SCADA系统和远程终端单元（RTU）之间的通信协议。我们将介绍DNP3的报文结构、功能码、安全特性以及其在电力SCADA系统中的应用。 Modbus 协议： 一种简单、广泛使用的串行通信协议，在工业自动化和电力监测设备中依然有其应用。我们将简要介绍Modbus的TCP/IP和RTU版本，以及其在智能电网数据采集中的局限与补充。 DLMS/COSEM（Device Language Message Specification/Companion Specification for Energy Metering）： 智能电表信息采集的关键协议，用于实现电表数据的标准化采集、传输和管理。我们将重点介绍DLMS/COSEM的报文结构、对象模型以及其在AMI系统中的标准化作用。 IPv6 在智能电网中的应用： 随着物联网设备数量的激增，IPv4地址的枯竭问题日益凸显。我们将分析IPv6在智能电网中的优势，包括巨大的地址空间、简化的报文头、更高的安全性以及其在构建大规模互联互通的智能电网中的关键作用。 其他相关标准和协议： 简要介绍一些在特定场景下使用的协议，例如用于新能源接入的IEC 62116、用于电力线通信的G3-PLC、PRIME等。 第四章：智能电网通信网络架构设计与部署 本章将从实际应用的角度出发，探讨智能电网通信网络的架构设计原则、部署策略以及关键考量。 智能电网通信架构分层模型： 介绍智能电网通信网络通常采用的分层模型，例如： 接入层/现场层： 直接连接传感器、执行器、智能终端等设备，数据采集频率高，环境复杂。 汇聚层/配电网层： 收集接入层的数据，进行初步汇聚和处理，连接到更高级别的网络。 核心层/骨干网层： 实现区域或全国范围内的通信，传输容量大，可靠性要求极高。 应用层： 运行各种智能电网应用，如调度、计量、负荷管理等。 网络拓扑设计： 讨论星型、总线型、环形、网状等不同网络拓扑在智能电网不同区域的应用，以及如何根据可靠性、成本、可扩展性等因素选择合适的拓扑结构。 网络冗余与容灾机制： 深入分析各种冗余技术，如链路冗余、设备冗余、路由冗余，以及故障检测、倒换等机制，确保通信网络的可用性和韧性。 网络规划与选址： 考虑通信设备在电网中的部署位置、布线方式（光纤、电缆、无线覆盖），以及如何优化网络覆盖范围和信号质量。 设备选型与集成： 如何选择满足性能、可靠性、安全性要求的通信设备，以及不同设备之间的兼容性和集成问题。 网络管理与运维： 介绍智能电网通信网络的集中管理系统（NMS），包括性能监控、故障诊断、配置管理、安全审计等功能，以及自动化运维的重要性。 第五章：智能电网通信的安全保障 安全是智能电网通信的生命线。本章将聚焦智能电网通信面临的安全威胁，并详细阐述相应的防御策略和技术。 智能电网通信面临的安全威胁： 网络入侵与攻击： 如DDoS攻击、数据篡骗、病毒感染、APT攻击等。 数据泄露与篡改： 敏感的电网运行数据、用户信息可能被窃取或恶意修改。 通信中断与拒绝服务： 攻击者可能通过干扰或破坏通信链路，导致系统瘫痪。 物理安全威胁： 通信设备的物理访问和破坏。 通信安全关键技术： 加密技术： 对传输中的数据进行加密，保护信息机密性，如TLS/SSL, IPsec等。 身份认证与访问控制： 确保接入网络的设备和用户身份合法，限制其访问权限。 防火墙与入侵检测/防御系统（IDS/IPS）： 部署安全边界，实时监测网络流量，发现并阻止恶意行为。 安全审计与日志管理： 记录所有网络活动，用于事后分析和追溯。 虚拟私有网络（VPN）： 构建安全的端到端通信隧道。 物理安全措施： 对通信机房、设备进行物理防护。 基于标准的通信安全： 结合IEC 62443等工业控制系统安全标准，探讨智能电网通信的安全架构设计和实施。 安全风险评估与管理： 如何对通信网络进行定期的安全风险评估，并制定相应的风险应对措施。 第六章：智能电网通信的未来发展趋势 本章将展望智能电网通信的未来发展方向，探讨新兴技术如何进一步赋能智能电网。 5G与下一代通信技术： 深入分析5G在URLLC、mMTC等方面的优势如何支持更高级的电网应用，以及未来6G技术可能为智能电网带来的变革。 边缘计算在智能电网通信中的应用： 探讨将计算能力部署在网络边缘，实现数据的本地化处理和快速响应，减轻中心服务器的负担，提高系统的实时性和可靠性。 人工智能与机器学习在通信网络优化中的作用： 如何利用AI/ML技术进行网络流量预测、故障预警、故障诊断、链路优化，实现网络的智能化管理和自愈。 区块链技术在电网通信中的潜在应用： 探讨区块链在保障通信安全、实现可信数据交换、支持分布式能源交易等方面的可能性。 量子通信的未来展望： 简要介绍量子通信在保障通信绝对安全方面的潜力，及其在未来智能电网中的长期发展前景。 面向能源互联网的通信架构演进： 探讨在能源互联网环境下，通信网络如何支撑更广泛的能源协同、多能互补以及跨行业的信息交互。 结论 本书《智能电网通信：技术、协议与实践》力求为读者提供一个全面、深入、系统的智能电网通信技术知识体系。通过对核心技术、关键协议、网络架构以及安全保障的详细阐述，并展望未来的发展趋势，本书旨在帮助读者更好地理解智能电网通信的重要性，掌握相关的技术和应用，为推动智能电网的建设和发展贡献力量。本书适合于电力行业的研究人员、工程师、技术管理者，以及对智能电网和通信技术感兴趣的广大读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名“用电信息采集通信技术及应用”吸引了我，因为它触及了一个我一直感到好奇的领域。我们每天都在使用电力，但对于电力数据是如何被收集、传输和利用的，却知之甚少。我希望这本书能够揭示这些“幕后”的科技。我想了解，究竟是什么样的技术，能够捕捉到我们每一个细微的用电行为？是传感器？是智能终端？还是更复杂的网络？而这些采集到的海量数据，又是如何通过通信网络，跨越距离，安全高效地送达至需要分析和处理的中心？我尤其关注的是“通信技术”在其中扮演的角色。电力系统对通信的实时性、可靠性和安全性有着极高的要求，我希望能在这本书里找到关于这方面的深度解析。比如，什么样的通信协议适合电力信息传输？如何应对电磁干扰、网络攻击等潜在风险？同时，我对“应用”部分也充满期待。用电信息的采集和通信，最终是为了更好地服务于我们，那么这些技术具体应用在哪些方面？是用于提高电网的运行效率，还是用于更好地管理和预测能源需求？亦或是推动智能家居、电动汽车等新兴产业的发展？我希望这本书能够用清晰易懂的语言，结合生动的案例，来阐述这些复杂的技术概念，让我能够从一个普通读者的角度，理解并欣赏到电力信息采集和通信技术在现代社会中的重要作用和巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆

对于“用电信息采集通信技术及应用”这个书名，我首先想到的是智能电网的未来。我一直对智能电网如何改变我们的生活充满了兴趣，而这本书的书名恰恰点出了其中的核心技术。我希望这本书能够深入浅出地介绍，究竟是如何通过各种技术手段，实时、准确地采集到用户的用电信息。我想了解，这些信息的采集过程是如何实现自动化和智能化的？是否涉及到大数据、云计算等前沿技术？同时，对于“通信技术”这部分，我更为关注的是其在电力系统中的特殊性。与一般的通信系统相比，电力通信的可靠性、实时性和安全性要求无疑更高。我希望书中能够详细阐述，在电力信息采集和传输过程中，采用了哪些特殊的通信方式和网络架构，以确保信息的畅通无阻和安全可靠。例如，是如何实现跨区域、跨媒介的通信连接？又如何保证在复杂的电网环境下，信号的稳定性和传输的低延迟？更重要的是“应用”部分，我期待能看到这些技术是如何实际落地，并带来实际效益的。比如，利用采集到的用电信息，如何进行更精细化的需求侧管理，如何优化电力的分配和调度，如何提升电网的故障诊断和应急响应能力，甚至如何赋能新能源的接入和消纳。我希望能通过阅读这本书，对智能电网的构建和发展有一个更清晰的认识，并理解信息采集和通信技术在这个过程中扮演的关键角色。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我最想深入了解的，是那些隐藏在日常用电背后的“看不见”的技术。我们每天拧开水龙头就有水用，打开灯就有光亮，看似简单，但背后是庞大而复杂的电力系统在支撑。而“信息采集”和“通信技术”，我猜想就是这个庞大系统的高效运作的“神经系统”。我想知道，当我的电表记录下我的用电量时，它是怎么被“采集”的？这个数据又是怎么在瞬间被“通信”到供电公司的？这中间有没有什么有趣的技术难题？我尤其对那些关于实时监控、故障诊断、数据安全等方面的内容很感兴趣。比如，如果某个地方出现了供电故障，信息采集系统又是如何第一时间发现的？通信网络又是如何确保故障信息能够迅速、准确地传递到抢修人员手中，从而缩短停电时间的？而且，随着技术的发展，无线通信、光纤通信这些技术在电力信息采集和通信中的应用，肯定也越来越广泛。我希望能在这本书里看到对这些技术的详细介绍，以及它们如何共同构建起一个更加智能化、可靠化的电力网络。这本书的名字听起来就很有深度，我希望它能给我带来一些“干货”知识，而不是泛泛而谈。我期待它能够解答我心中关于电力系统运行效率和可靠性的许多疑问，让我对我们所享用的电力服务有更深的理解和认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透着一股专业和严谨的气息，金属质感的插画，配上清晰的字体，让人第一眼就觉得这绝对是一本干货。我选择它，完全是因为我对电力系统自动化和智能电网的发展趋势感到非常好奇。我一直觉得，我们生活中无处不在的电力，背后有着多么庞大的技术支撑和通信网络，是很多人都忽略的。这本书的书名“用电信息采集通信技术及应用”，精准地戳中了我的兴趣点。我希望能在这本书里找到关于如何高效、准确地采集各种用电数据，以及这些数据是如何通过复杂的通信网络传输到后台进行分析和处理的。特别是“应用”二字，让我期待能看到一些实际案例，比如智能电表的工作原理、远程抄表的技术挑战、负荷预测的实现方式等等。我希望这本书能够系统地介绍这方面的知识，从基础理论到实际应用，能够帮助我构建一个完整的知识框架。目前我对这方面了解不多，很多概念都是零散的，希望这本书能把它们串联起来，让我能够更深入地理解现代电力系统的运作机制，以及未来智能电网的发展方向。我特别关注那些能够体现技术进步和创新应用的部分，比如大数据、物联网在电力信息采集和通信中的作用，以及如何利用这些技术来优化能源分配、提高供电可靠性、降低能源损耗等等。总而言之，这本书给我的第一印象是内容丰富、技术前沿，非常值得深入阅读和研究。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，让我立刻联想到了我们生活中的点点滴滴。每天的电费账单，那些看似简单的数字背后，其实蕴含着复杂的采集和通信过程。我一直很好奇，电力公司是如何做到如此精准地计量和统计我们的用电量的？“用电信息采集通信技术及应用”，这个标题就像一把钥匙，让我想要去解锁其中的奥秘。我希望这本书能详细解释，到底有哪些技术被用来采集我们的用电信息？是传统的机械表，还是现在越来越普及的智能电表？智能电表又是如何实现远程通信的？我对此非常感兴趣。而且，在电力领域，通信的及时性和可靠性至关重要。我希望书中能阐述，在电力系统这样关键的基础设施中，通信技术是如何保证数据的安全、准确和不间断传输的。比如，面对复杂的电网环境，信号的稳定性和抗干扰性如何得到保证？在一些偏远地区，通信的覆盖和质量又如何解决？我希望这本书不仅仅是理论上的介绍，更希望它能够提供一些实际的应用案例，让我看到这些技术是如何在现实世界中发挥作用的。例如，如何利用采集到的用电信息进行电网的优化调度，如何通过通信技术实现电网的远程监控和故障预警，从而提高供电的稳定性和用户体验。总的来说，我期待这本书能让我对我们日常使用的电力系统有一个更全面、更深入的认识。