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| 編輯推薦： |
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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。
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| 內容簡介： |
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本书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。
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| 關於作者： |
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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。
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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11.1简介11.2为何选择智能电网?21.2.1资产老化且传输能力不足21.2.2热约束21.2.3操作约束21.2.4供给安全31.2.5各国政策31.3什么是智能电网?51.4早期智能电网尝试61.4.1主动配电网61.4.2虚拟电厂81.4.3其他尝试和验证91.5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162.1简介162.2专用、共享的通信通道172.3交换技术202.3.1线路交换202.3.2信息交换212.3.3包交换技术212.4通信通道222.4.1有线通信242.4.2光纤262.4.3无线电通信292.4.4移动通信302.4.5卫星通信312.5分层结构与协议312.5.1ISOOSI模型312.5.2TCPIP35参考文献38第3章面向智能电网的通信技术393.1简介393.2通信技术403.2.1IEEE 802系列403.2.2移动通信513.2.3多协议标签交换523.2.4电力线路通信533.3信息交换标准543.3.1智能电表标准543.3.2Modbus543.3.3DPN3553.3.4IEC 6185056参考文献57第4章智能电网信息安全594.1简介594.2加密与解密604.2.1对称密钥加密614.2.2公钥密码加密654.3认证654.3.1基于共享密钥的身份认证664.3.2基于密钥分发中心的认证664.4数字签名664.4.1私钥签名674.4.2公钥签名674.4.3消息摘要684.5电网安全标准684.5.1IEEE 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69ⅩⅦ第2部分传感、测量、控制及自动化技术第5章智能测量与DSI725.1简介725.2智能测量735.2.1电子测量的发展735.2.2智能测量的关键元素755.3智能仪表：已有硬件回顾755.3.1信号采集765.3.2信号调理775.3.3A-D转换785.3.4计算805.3.5输入输出825.3.6通信835.4面向智能测量的通信设施与协议835.4.1HAN835.4.2NAN845.4.3数据集中器855.4.4电能表数据管理系统855.4.5通信协议855.5DSI865.5.1DSI提供的服务875.5.2DSI的实现905.5.3DSI实现的硬件支持935.5.4消费者自需求侧的灵活性传送955.5.5DSI的系统支持95参考文献96第6章配电自动化设备986.1简介986.2变电站自动化设备996.2.1电流互感1016.2.2电压互感器1046.2.3智能电子设备1056.2.4间隔控制器1076.2.5RTU107ⅩⅧ6.3配电系统故障1086.3.1故障隔离和恢复组件1096.3.2故障定位、隔离和恢复1146.4电压调节117参考文献120第7章配电管理系统1227.1简介1227.2数据源与相关外部系统1237.2.1SCADA系统1237.2.2CIS1257.3建模与分析工具1257.3.1配电系统建模1257.3.2拓扑分析1297.3.3负载预测1317.3.4潮流分析1327.3.5故障计算1357.3.6状态估计1387.3.7其他分析工具1427.4应用分析1427.4.1系统监控1427.4.2系统运行1437.4.3系统管理1447.4.4OMS145参考文献147第8章输电系统运行1488.1简介1488.2数据源1488.2.1IED与SCADA系统1488.2.2PMU1498.3EMS1518.4广域应用1538.4.1在线暂态稳定控制器1558.4.2磁极滑动预防控制器1558.5可视化技术1578.5.1视觉二维演示1578.5.2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1629.1简介1629.2CSC1649.3VSC1679.3.1VSC在低中功率中的应用1689.3.2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17610.1简介17610.2可再生能源发电17610.2.1PV系统17710.2.2风能、水能和潮汐能系统17910.3故障电流限制18310.4并联补偿18610.4.1D-STATCOM18710.4.2有源滤波器19210.4.3储能并联补偿器19210.5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20011.1简介20011.2FACTS20111.2.1无功补偿20111.2.2串联补偿20611.2.3晶闸管控制移相变压器20911.2.4统一潮流控制器21011.2.5线间潮流控制器21111.3HVDC21211.3.1CSC21311.3.2VSC21611.3.3多端HVDC219参考文献220第12章储能22212.1简介22212.2储能技术22512.2.1电池22512.2.2液流电池22612.2.3燃料电池和氢电解槽22712.2.4飞轮储能22912.2.5SMES系统23012.2.6超级电容器23112.3案例分析一：风电中的储能23112.4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
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全球电力正在经历着由无碳电力供给带来的深刻变革：在更换现有老化设备的同时，更多地将新近发展的信息与通信技术ICT引入到电力系统。所有这些需求都可以通过智能电网方案获得解决。智能电网技术采用先进的ICT控制新能源系统可靠、高效地发电。尽管现有高压输电系统中已经建立了一些ICT基础设施，但实时通信在用户或分布式系统（回路）中尚不多见。智能电网的设想是给低压电网提供更大的可视化，并使用户能够通过智能电表和智能家庭方案参与到电力系统的运行中。智能电网可以提供更好的能源效率，且在更大程度上支撑可再生能源的利用。当前，关于智能电网的研究与发展在美国、英国、中国、日本和欧洲等国家和地区得到了大力支持。它是国际上重要的研究主题和潜在的商业利润增长方向。本书写作初衷是提供一些对智能电网基本概念的讨论与见解，并对实现这些技术的细节展开部分描述。尽管当前智能电网的定义并不完备，但本书无疑对关键的可行技术进行了前瞻性的探讨，这对读者了解电力系统的发展现状和参与未来智能电网的讨论大有裨益。本书是作者们在中国、日本、斯里兰卡、英国和美国的本科生与研究生教学过程中的经验总结，也是作者们相关研究工作的展示。本书内容主要分为三大技术主题：1）第1部分为ICT（第2~4章）;2第2部分为传感、测量、控制及自动化技术（第5~8章）；3）第3部分为电力电子与储能技术（第9~12章）。本书展示的三大类技术主题彼此相对独立。对电力系统或能源专业的工学或理学硕士生课程而言，第2~4章、第5~7章以及第9~11章之间的相关性更强一些；但对通用性更强的智能电网课程而言，选择第2~5章、第9章、第12章等内容则更为恰当。本书技术内容包括了不同的专题，可以拓展不同学科工程技术人员的知识体系，以帮助他们更好地投入到智能电网的建设中。原 书 致 谢我们非常感谢那些为本书作出积极贡献的同事和朋友，没有他们的付出，本书难以如此顺利完成。尤其要感谢东芝公司、S&C电气欧洲有限责任公司、东京电力公司、日本风电公司和天大求实电力新技术有限责任公司等企业为本书提供的大量图片。非常感谢John Lacari为本书数值算例所做的校验工作；Jun Liang、Lee Thomas、Alasdair Burchill、Panagiotis Papadopoulos、Carlos Ugalde-Loo和Iaki Grau等人为第5章、第11章和第12章提供的信息；Mahesh Sooriyabandara对某些章节的校对；以及Luke Livermore、Kamal Samarakoon、Yan He、Sugath Jayasinghe及Bieshoy Awad等人给予的帮助。
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