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| 內容簡介： |
本书为“智能配电网技术及应用丛书”的一个分册。
随着智能电网的深入推进，配电专业与数字化技术的深度融合，智能配电网得到了快速蓬勃的发展。本书是该套丛书的开篇之作，围绕其他各分册对智能配电网各关键环节的技术介绍，从智能配电网发展路径和技术演变角度，系统性地概述了智能配电网体系及关键技术。
本书共分10 章，主要内容包含智能配电网的发展现状与趋势、在中国的发展与实践、技术框架、网架与设备、感知、信息模型与融合技术、数据传输、控制与决策、故障处理与继电保护以及发展展望。
本书适合从事电力系统配电网自动化领域科研、设计、生产、运行和管理工作的人员阅读，也可作为高等学校及科研院所人员学习和研究的参考书籍。
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| 目錄：
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目录
丛书序 用配电网新技术的知识盛宴以飨读者
前言
第1 章 智能配电网的发展现状与趋势 1
1.1 配电网 · 1
1.1.1 配电网的定义 1
1.1.2 配电网智能化需求 2
1.2 智能配电网及其与相关形态的关系 · 2
1.2.1 智能电网 2
1.2.2 智能配电网 3
1.2.3 智能配电网定位演进阶段 4
1.2.4 智能配电网与相关形态的关系 5
1.3 国外智能配电网发展 · 7
1.3.1 国外智能配电网现状 7
1.3.2 国外智能配电网管理系统 8
1.3.3 分布式能源方面的应用 9
参考文献 · 10
第2 章 智能配电网在中国的发展与实践 11
2.1 中国智能配电网的发展与实践 11
2.1.1 配电网发展面临的问题 · 11
2.1.2 智能配电网发展与实践阶段 · 12
2.2 配电网自动化突破阶段 13
2.2.1 典型项目应用 · 14
2.2.2 技术与应用特征 · 14
2.3 配电网自动化实践阶段 15
2.3.1 典型项目应用 · 15
2.3.2 技术与应用特征 · 16
2.4 配电网智能化探索阶段 18
2.4.1 典型项目应用 · 18
2.4.2 技术与应用特征 · 19
2.5 配电网智能化提升阶段 21
2.5.1 典型项目应用 · 21
2.5.2 技术与应用特征 · 26
参考文献 · 28
第3 章 智能配电网技术框架 · 30
3.1 总体技术框架 30
3.2 智能配电网技术体系 32
3.2.1 现场设备层 · 32
3.2.2 智能感知层 · 33
3.2.3 通信网络层 · 35
3.2.4 数据平台层 · 36
3.2.5 决策应用层 · 37
3.2.6 标准支撑 · 39
3.2.7 安全管控 · 41
参考文献 · 43
第4 章 智能配电网网架与设备 · 44
4.1 智能配电网网架 44
4.1.1 典型中压配电网网架结构 · 45
4.1.2 典型低压配电网网架结构 · 47
4.1.3 国外配电网典型网架结构 · 47
4.1.4 高可靠智能配电网网架发展趋势 · 49
4.2 智能配电设备 53
4.2.1 智能配电设备发展历程 · 54
4.2.2 典型智能配电设备 · 56
4.2.3 配电设备发展趋势 · 58
参考文献 · 62
第5 章 智能配电网感知 · 64
5.1 配电网感知概述 64
5.1.1 配电网感知体系 · 64
5.1.2 配电网感知类型 · 64
5.2 配电网感知设备 65
5.2.1 配电终端 · 65
5.2.2 台区智能融合终端 · 66
5.2.3 智能电能表 · 66
5.2.4 智能感知巡检机器人 · 67
5.2.5 传感器 · 68
5.3 配电网感知设备配置原则 68
5.3.1 配电终端配置原则 · 69
5.3.2 台区智能融合终端配置原则 · 69
5.3.3 智能配电房配置原则 · 70
5.3.4 其他配置原则 · 72
参考文献 · 72
第6 章 智能配电网信息模型与融合技术 · 74
6.1 模型的基本概念 74
6.1.1 智能电网概念模型 · 74
6.1.2 智能配电网信息模型 · 75
6.1.3 智能配电网模型体系 · 76
6.2 面向主站与终端的信息模型 77
6.2.1 面向主站的信息模型 · 77
6.2.2 面向终端的信息模型 · 79
6.3 主站-终端模型的映射与信息融合 80
6.3.1 配电网静态拓扑模型的映射与信息融合 · 80
6.3.2 量测模型的映射与信息融合 · 82
6.4 配电物联网模型 83
6.4.1 物模型 · 83
6.4.2 物模型信息交互 · 84
6.4.3 物模型与IEC 模型体系 · 85
6.5 智能配电网信息融合 86
6.5.1 基于信息交互总线技术的信息融合 · 86
6.5.2 基于配电网模型中心技术的信息融合 · 88
6.5.3 基于企业中台技术的信息融合 · 89
参考文献 · 90
第7 章 智能配电网数据传输 · 91
7.1 智能配电网通信发展与架构 91
7.1.1 我国配电网通信发展概述 · 91
7.1.2 智能配电网通信整体架构 · 91
7.2 智能配电网主要通信方式 92
7.2.1 骨干通信网通信方式 · 92
7.2.2 骨干通信网通信方式选择 · 94
7.2.3 终端接入网通信方式 · 95
7.2.4 本地通信方式选择 · 97
7.3 智能配电网通信组网典型场景 98
7.3.1 中压智能配电网通信组网典型场景 · 98
7.3.2 低压智能配电网通信组网典型场景 100
7.4 智能配电网通信协议 · 101
7.4.1 电力工控通信协议 102
7.4.2 物联网通信协议 104
7.4.3 通信协议对比分析 106
参考文献 109
第8 章 智能配电网控制与决策 111
8.1 配电网调控业务分析 · 111
8.1.1 配电网控制与决策分析应用特点 111
8.1.2 配电网控制与决策应用体系架构 112
8.2 配电网态势感知 · 113
8.2.1 设备全景感知 113
8.2.2 分布式电源发电/负荷预测 · 115
8.2.3 数据质量分析 116
8.2.4 配电网运行态势预警 117
8.3 调度运行决策技术及应用 · 118
8.3.1 网络分析 118
8.3.2 故障自愈控制 125
8.3.3 优化运行 128
8.4 设备管控决策技术及应用 · 132
8.4.1 站线变户画像 133
8.4.2 综合故障研判 135
8.4.3 终端运维管理 137
8.4.4 配电网抢修指挥 138
8.5 源网荷储协同控制 · 140
8.5.1 源网荷储协同控制架构 140
8.5.2 面向规划和评估类 141
8.5.3 面向运行调控类 146
8.5.4 面向运行优化类 151
参考文献 153
第9 章 智能配电网故障处理与继电保护 155
9.1 配电网故障及处理概述 · 155
9.1.1 配电网故障类型 155
9.1.2 配电网故障特点 156
9.1.3 配电网故障危害 156
9.1.4 配电网故障处理措施 157
9.2 配电网馈线自动化 · 158
9.2.1 馈线自动化分类 158
9.2.2 馈线自动化技术原理 159
9.2.3 馈线自动化模式对比与应用选型 166
9.3 配电网继电保护 · 168
9.3.1 配电网继电保护概念 168
9.3.2 配电网继电保护类型 170
9.3.3 配电网自动重合闸模式与要求 172
9.4 配电网继电保护与馈线自动化的配合 · 173
9.4.1 配电网继电保护 主站集中式馈线自动化 173
9.4.2 配电网继电保护 就地重合式馈线自动化 175
9.5 配电网故障处理技术拓展 · 177
9.5.1 有源配电网故障处理 177
9.5.2 低压保护技术 178
9.6 直流配电网保护 · 179
9.6.1 直流配电网故障类型 180
9.6.2 直流配电网保护分区及配置 181
9.6.3 直流配电网保护原理 182
参考文献 185
第10 章 智能配电网发展展望 187
10.1 智能配电网发展综述和展望 187
10.1.1 未来配电网发展的驱动力 · 187
10.1.2 未来配电网的蓝图及特点 · 188
10.2 智能配电网新形态 190
10.2.1 分布式发电与微电网 · 190
10.2.2 虚拟电厂 · 193
10.2.3 柔性多状态开关 · 196
10.2.4 交直流混合配电网 · 198
10.2.5 增量配电网 · 201
10.2.6 柔性负荷 · 202
10.2.7 电动汽车充电站 · 204
10.2.8 分布式储能 · 206
10.3 智能配电网新商业模式 208
10.3.1 分布式发电交易 · 208
10.3.2 电力市场辅助服务 · 210
10.3.3 配电网智能代运维 · 213
10.3.4 综合能源服务 · 214
10.3.5 电力数字化增值 · 216
10.4 智能配电网新技术应用 218
10.4.1 电力电子技术在智能配电网中的应用 · 218
10.4.2 人工智能技术在智能配电网中的应用 · 222
10.4.3 5G 通信技术及其在智能配电网中的应用 229
10.4.4 基于区块链的分布式发电交易技术的应用 · 235
10.4.5 分布式智能电网技术在配电网中的应用 · 236
参考文献 240
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| 內容試閱：
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前言电力是能源转型的中心环节，配电网作为助推能源高效化、低碳化、清洁化转型的国家战略性基础设施的重要组成部分，攸关经济社会发展和生态环境等诸多方面，维护其经济稳定可靠运行意义重大。随着近年来我国电力系统建设的发展，配电网已成为打造新型电力系统与建设能源互联网的核心环节。面向点多面广的分布式电源、储能、充电桩及柔性负荷接入，配电网呈现出分布式资源规模化、感知数据异构化、源荷界限模糊化、运行方式多样化等新特点，智能配电网的发展也面临新的需求。一是随着“云大物移智链”等新兴技术的初步成熟与推广，电力业务与新兴技术逐步融合，业务需求逐步扩展和衍生；二是分布式电源、电采暖、电动汽车等大规模无序接入改变了配电网的运行模式，对智能配电网系统从源网荷储一体协同控制新模式及核心装备上都提出了更高的要求，亟须从传统“配电网系统”的电力一/二次设备的关键装备，向“智能配电系统”的电力一/二次设备和配电系统管理的关键装备及技术发展。如何从技术体系框架上支撑配电网的智能化发展，通过配电网基础网架与设备提升配电网的灵活性和可靠性，构建符合新型电力系统需要的配电网信息模型，从“感知—传输—管控”层面的关键技术突破，完善配电网运行模式和管理方法，提升新型电力系统背景下配电网的“安全可靠、优质高效、灵活互动”能力是亟待解决的问题。“智能配电网技术及应用丛书”围绕这一理念开展了系统深入的研究与阐述，本书是该套丛书的开篇之作。作为其他分册的概述与引言，本书从智能配电网发展路径的角度，系统性地介绍了智能配电网的演进过程和技术体系，分析了智能配电网各关键环节在配电网蓬勃发展过程中的定位、演进需求、技术突破、典型实例等，引导读者对能源转型中配电网的定位和发展做出思考，描绘配电网发展的来路、实践突破与未来方向，构建智能配电网技术框架体系及各环节的核心价值，为后续各分册的阅读点题。本书共分10 章，第1 章为智能配电网的发展现状与趋势，介绍了智能配电网的概念，结合智能配电网的特性分析了几种典型的配电网形态，并对比分析了世界一流电网建设国家的智能配电网发展；第2 章为智能配电网在中国的发展与实践，总结了智能配电网在中国的发展历程，以及近30 年的智能配电网建设成果，阐述了中国智能配电网发展各阶段的典型项目应用及技术与应用特征；第3 章为智能配电网技术框架，结合配电自动化技术和相关智能化技术的发展，阐述了智能配电网技术体系及其组成；第4 章为智能配电网网架与设备，介绍了智能配电网的典型网架特征、网架结构及典型配电设备；第5 章为智能配电网感知，介绍了智能配电网的感知体系、感知类型、感知设备及其配置原则；第6 章为智能配电网信息模型与融合技术，介绍了智能配电网模型的概念，阐述了智能配电网主站侧、终端侧的信息模型、映射与信息融合，以及适应配电物联化的物联网模型和智能配电网信息融合；第7 章为智能配电网数据传输，介绍了智能配电网通信发展与架构、主要通信方式、通信组网典型场景以及通信协议；第8 章为智能配电网控制与决策，介绍了配电网调控业务和态势感知，重点阐述了调度运行与设备管控决策技术及应用，以及源网荷储协同控制；第9 章为智能配电网故障处理与继电保护，介绍了配电网故障处理的基础知识，重点阐述了配电网馈线自动化、继电保护及两者的配合，还介绍了配电网故障处理技术拓展及直流配电网保护；第10 章为智能配电网发展展望，描述了未来智能配电网的蓝图，介绍了未来智能配电网的源网荷储新形态、商业模式、综合能源服务与数字化增值，并围绕配电领域新技术介绍了电力电子技术、人工智能技术、5G 通信技术、区块链技术等对未来智能配电网的影响，以及这些新技术在未来智能配电网中的应用。编写组中，国网电力科学研究院有限公司（以下简称“国网电科院”）郭王勇统编全稿并编写了第1 章；国网电科院杜红卫博士编写了第2 章；国网电科院韩韬教授级高工、于海平高工和唐伟工程师编写了第3 章；国网电科院刘明祥高工、胡杨高工、谭涛工程师，天津大学葛少云教授，许继集团有限公司陈勇高工，国网天津市电力公司郑悦高工编写了第4 章、第5 章和第7 章；国网电科院吴雪琼高工编写了第6 章；国网电科院苏标龙高工、夏栋高工、张佳琦高工和尉同正研究生编写了第8 章；国网电科院蔡月明教授级高工和孙建东高工，西安交通大学宋国兵教授和常仲学教授，国网电科院车宇颀研究生编写了第9 章；国网电科院蒋国栋高工编写了第10 章。国网电科院丁孝华教授级高工对本书的立项给予了重要支持；河海大学沈兵兵教授、国网四川省电力公司郑毅高工、国网陕西省电力有限公司电力科学研究院刘健教授在图书评审过程中给予了大量宝贵建议；南瑞集团智能配电技术有限公司研发工程团队多名优秀的工程师参与了本书局部内容的编写，在此不一一列举；曹连连、李宇航工程师协助完成了全书稿件的组织和绘图等工作，在此表示衷心的感谢。由于时间仓促，编写人员水平有限，加之智能配电网技术的飞速发展和变化，书中难免存在错误和不妥之处，恳请同行专家和读者批评指正。编 者2023年8月
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