本書分為7篇，共200個問題，包括智能電網(wǎng)的概念、發(fā)展、標準、技術、設備、生活及應用等內(nèi)容。從基本概念、發(fā)展戰(zhàn)略、標準規(guī)范、技術和設備、智能生活、示范應用等多個方面入手，對智能電網(wǎng)基礎知識做了介紹。
前言
隨著全球經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展及人民生活水平的逐步提高，各國對電力的需求不斷增長，智能電網(wǎng)已成為全球電力能源可持續(xù)發(fā)展的必然選擇�！笆濉币詠恚覈鐣秒娏科椒�(wěn)增長，第三產(chǎn)業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活用電的拉動效果明顯，實施智能電網(wǎng)重大建設工程，對于調(diào)整能源結(jié)構、節(jié)能減排、應對氣候變化都具有重大意義�？稍偕茉�、儲能系統(tǒng)、微電網(wǎng)與分布式電源等一系列創(chuàng)新性的探索和實踐表明，智能電網(wǎng)技術能夠滿足安全穩(wěn)定運行需求，增強電網(wǎng)與用戶友好互動，提高能源利用效率和效益，是實現(xiàn)低碳電力的基礎和前提，已經(jīng)成為當今世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢、新方向。智能電網(wǎng)的建設將進一步深化基建數(shù)字化專業(yè)應用，提升電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電、變電、用電和調(diào)度的方方面面，基于智能化電子設備及信息化基礎設施，達成電網(wǎng)的提質(zhì)增效目標。
本書以智能電網(wǎng)知識專題問答的形式，介紹了智能電網(wǎng)的基本概念、發(fā)展進程、標準體系、關鍵技術、系統(tǒng)設備、智能生活及示范應用等內(nèi)容。與第一版相比，本書在整體架構上做了部分改動，將第一版的戰(zhàn)略篇與發(fā)展篇合并，構成本書的發(fā)展篇，同時新增了標準篇。另外，在具體內(nèi)容上，本書也較第一版進行了刪減和新增，在概念篇中，刪減了已經(jīng)普及化的低碳經(jīng)濟、峰谷電價等內(nèi)容，新增了工業(yè)4.0、人工智能應用、信息物理系統(tǒng)、電能替代、綜合能源服務、區(qū)塊鏈等熱點內(nèi)容；標準篇介紹了美國、歐洲、日本、加拿大、中國、澳大利亞、IEC、IEEE 及各應用領域智能電網(wǎng)標準化工作；在技術篇中，刪減了化學儲能、移動3G、WiFi、寬帶無線網(wǎng)絡等內(nèi)容，新增了新能源發(fā)電、主動配電網(wǎng)、船舶岸電、虛擬電廠等內(nèi)容；在設備篇中，刪減了95598 電力客戶服務平臺、智能電能表、抄表終端等內(nèi)容，新增了隔離斷路器、智能配電臺區(qū)、路燈充電樁一體化等內(nèi)容；在生活篇中，刪減了智能卡、無線城市、二維碼等內(nèi)容，新增了無人超市、智慧旅游、智能機器人等內(nèi)容；在應用篇中，刪減了智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況、智能園區(qū)建設方案等內(nèi)容，新增了上海電力學院智能微電網(wǎng)試點工程、江蘇同里綜合能源示范小鎮(zhèn)、張北可再生能源柔性直流送出與消納工程等內(nèi)容。本書力求做到內(nèi)容新穎、知識全面、概念準確、通俗易懂、實用性強、適應面廣。本書編寫過程中，參考了國內(nèi)外大量的技術文獻，并結(jié)合作者相關研究實踐成果，為廣大讀者開拓視野、了解學習智能電網(wǎng)知識提供了一本快速入門的專業(yè)級讀物。
本書編寫過程中，得到了華北電力大學通信技術研究所師生的熱心幫助，本書的專題討論、資料收集和修改完善，得到了葉筠英、覃秋悅、曾必文、侯萌、任靖、陳鵬、曹望璋、劉林、盧超、常征、張松濤、肖惠、胡純瑾、何承瑜、張潔、賈濱誠、陳京生等同學的大力協(xié)助，在此一并表示感謝！
由于編著者水平有限，書中疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。
編著者
2020 年9 月
作者長期從事相關領域研究。本書在編寫過程中，參考了國內(nèi)外大量的技術文獻，同時結(jié)合了作者智能電網(wǎng)領域的一些初步研究成果，形成了目前的文稿。
目錄
前言
第一版前言
第一篇 概念篇 / 1
第1 問 智能電網(wǎng)有哪些定義和表述？ / 2
第2 問 智能電網(wǎng)的基本特征有哪些？ / 4
第3 問 堅強智能電網(wǎng)的內(nèi)涵是什么？ / 5
第4 問 什么是特高壓電網(wǎng)？ / 6
第5 問 全球能源互聯(lián)網(wǎng)如何支持電力可持續(xù)發(fā)展？ / 8
第6 問 全球氣候變化會帶來哪些影響？ / 10
第7 問 什么是工業(yè)4.0？ / 11
第8 問 人工智能有哪些電力應用？ / 13
第9 問 可再生能源的種類和利用方式有哪些？ / 17
第10 問 智能發(fā)電都包括哪些內(nèi)容？ / 19
第11 問 智能輸電如何保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行？ / 20
第12 問 智能變電包含哪些內(nèi)容？ / 21
第13 問 智能配電怎樣實現(xiàn)配電網(wǎng)的智能化水平？ / 22
第14 問 智能用電如何支持用戶便捷用電？ / 24
第15 問 智能調(diào)度有哪些內(nèi)容？ / 26
第16 問 通信信息平臺的支撐作用是什么？ / 28
第17 問 區(qū)塊鏈在智能電網(wǎng)有哪些應用？ / 29
第18 問 物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)的應用有哪些？ / 32
第19 問 傳感網(wǎng)特征是什么？ / 34
第20 問 車聯(lián)網(wǎng)如何支撐電動汽車服務？ / 36
第21 問 合同能源管理怎樣幫助企業(yè)節(jié)能？ / 39
第22 問 預付費有哪些特點和效益？ / 41
第23 問 移動互聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)有哪些應用場景？ / 43
第24 問 云計算具備哪些優(yōu)勢？ / 45
第25 問 大數(shù)據(jù)如何改變電網(wǎng)運營？ / 48
第26 問 信息物理系統(tǒng)如何描述智能電網(wǎng)？ / 49
第27 問 電能替代的怎樣支撐節(jié)能減排？ / 52
第28 問 企業(yè)信息化管理SG186 是什么？ / 54
第29 問 企業(yè)資源計劃SG − ERP 如何提升企業(yè)效益？ / 55
第30 問 階梯式電價有哪些優(yōu)勢？ / 56
第31 問 怎樣實現(xiàn)有序用電？ / 57
第32 問 為什么說綜合能源服務是新業(yè)態(tài)？ / 59
第33 問 能源互聯(lián)網(wǎng)基本概念和理念是什么？ / 61
第二篇 發(fā)展篇 / 65
第34 問 發(fā)展智能電網(wǎng)與環(huán)境保護的關系是什么？ / 66
第35 問 智能電網(wǎng)能夠帶動經(jīng)濟增長嗎？ / 67
第36 問 智能電網(wǎng)如何實現(xiàn)節(jié)能減排？ / 68
第37 問 智能電網(wǎng)怎樣促進產(chǎn)業(yè)升級？ / 69
第38 問 智能電網(wǎng)怎樣更好實現(xiàn)能源利用？ / 71
第39 問 智能電網(wǎng)如何促進技術創(chuàng)新？ / 73
第40 問 智能電網(wǎng)怎樣提升電網(wǎng)安全水平？ / 74
第41 問 智能電網(wǎng)如何支撐電力市場的運營？ / 75
第42 問 智能電網(wǎng)怎樣實現(xiàn)用戶便捷服務？ / 77
第43 問 智能電網(wǎng)具備哪些先進性？ / 78
第44 問 智能電網(wǎng)建設的必要性是什么？ / 79
第45 問 怎樣描繪智能電網(wǎng)生態(tài)圈？ / 80
第46 問 中國發(fā)展智能電網(wǎng)有哪些機遇與挑戰(zhàn)？ / 83
第47 問 堅強智能電網(wǎng)具備怎樣的發(fā)展戰(zhàn)略框架？ / 85
第48 問 堅強智能電網(wǎng)建設的重要意義是什么？ / 86
第49 問 智能電網(wǎng)發(fā)展面臨哪些障礙與對策？ / 88
第50 問 中國發(fā)展智能電網(wǎng)有什么特殊問題？ / 90
第51 問 堅強智能電網(wǎng)如何更好實現(xiàn)清潔能源利用？ / 91
第52 問 堅強智能電網(wǎng)如何推動可持續(xù)發(fā)展？ / 92
第53 問 堅強智能電網(wǎng)帶來哪些愿景？ / 93
第54 問 美國發(fā)展智能電網(wǎng)有哪些驅(qū)動力？ / 94
第55 問 歐洲發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動力是什么？ / 95
第56 問 日本發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動力有哪些？ / 96
第57 問 什么驅(qū)動了韓國發(fā)展智能電網(wǎng)？ / 97
第58 問 中國發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動力是什么？ / 98
第59 問 美國智能電網(wǎng)發(fā)展歷程有哪些借鑒作用？ / 99
第60 問 歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展歷程帶來哪些啟示？ / 101
第61 問 日本智能電網(wǎng)經(jīng)過了哪些發(fā)展歷程？ / 103
第62 問 韓國智能電網(wǎng)經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？ / 105
第63 問 中國智能電網(wǎng)發(fā)展歷程有哪些總結(jié)？ / 107
第64 問 美國為智能電網(wǎng)發(fā)展出臺了哪些政策？ / 109
第65 問 歐洲各國的政策是如何引導智能電網(wǎng)建設的？ / 111
第66 問 日本智能電網(wǎng)的政策是如何影響產(chǎn)業(yè)的？ / 112
第67 問 韓國智能電網(wǎng)的政策有怎樣的影響？ / 113
第68 問 中國智能電網(wǎng)政策起到了哪些促進作用？ / 115
第三篇 標準篇 / 117
第69 問 歐洲智能電網(wǎng)標準化做了哪些工作？ / 118
第70 問 美國是如何開展智能電網(wǎng)標準化工作的？ / 119
第71 問 加拿大智能電網(wǎng)標準化工作有哪些特色？ / 123
第72 問 日本智能電網(wǎng)標準化工作是如何開展的？ / 126
第73 問 中國智能電網(wǎng)標準化取得哪些成就？ / 127
第74 問 澳大利亞智能電網(wǎng)標準化有哪些特色？ / 130
第75 問 IEC 智能電網(wǎng)標準化路線圖是什么？ / 131
第76 問 IEEE 在智能電網(wǎng)標準化方面做了哪些工作？ / 133
第77 問 智能電網(wǎng)用戶接口項目委員會IEC PC118 取得了哪些成果？ / 135
第78 問 高壓直流輸電技術委員會IEC TC115 做了哪些工作？ / 136
第79 問 智能電網(wǎng)互操作委員會SGIP 在標準領域有怎樣的地位？ / 137
第80 問 開放式需求響應標準包含哪些內(nèi)容？ / 141
第81 問 智能能源規(guī)范是一個什么標準？ / 143
第82 問 結(jié)構化信息標準促進組織都做了哪些工作？ / 144
第83 問 樓宇自動化與控制網(wǎng)絡是一個什么協(xié)議？ / 146
第84 問 節(jié)能和家庭護理網(wǎng)絡的組織功能和作用有哪些？ / 148
第85 問 汽車工程師學會的職能是什么？ / 149
第86 問 配電自動化接口有哪些標準？ / 150
第87 問 特高壓技術領域國際標準化情況如何？ / 152
第88 問 電動汽車領域有哪些國內(nèi)外標準？ / 155
第89 問 海峽兩岸智慧電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有哪些共通標準？ / 156
第90 問 新一代智能電網(wǎng)技術標準體系是如何構建的？ / 158
第四篇 技術篇 / 161
第91 問 大規(guī)模風力發(fā)電有哪些優(yōu)勢？ / 162
第92 問 太陽能發(fā)電的形式和特點是什么？ / 165
第93 問 生物質(zhì)發(fā)電會產(chǎn)生哪些影響？ / 166
第94 問 地熱發(fā)電的前景如何？ / 168
第95 問 海洋能發(fā)電有哪些形式？ / 170
第96 問 分布式發(fā)電包含哪些關鍵技術？ / 173
第97 問 未來超導輸電技術能夠普及嗎？ / 175
第98 問 為什么說電力電子技術是大電網(wǎng)運行控制的核心技術？ / 177
第99 問 化學儲能技術具備哪些優(yōu)勢？ / 179
第100 問 超級電容技術有哪些場景？ / 181
第101 問 抽水蓄能如何實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換？ / 183
第102 問 為什么說冰蓄能技術是一項降低能耗的技術？ / 184
第103 問 碳捕捉和封存技術如何實現(xiàn)碳減排的？ / 186
第104 問 柔性交流輸電系統(tǒng)的現(xiàn)實意義是什么？ / 188
第105 問 柔性直流輸電是如何解決孤島供電的？ / 190
第106 問 半波長交流輸電技術離實際應用還有多遠？ / 193
第107 問 輸電線路狀態(tài)監(jiān)測技術有哪些內(nèi)容？ / 195
第108 問 輸電線路如何實現(xiàn)除冰與融冰？ / 197
第109 問 智能巡檢采用了哪些新技術？ / 199
第110 問 如何解決新能源接入后帶來的自動發(fā)電控制問題？ / 202
第111 問 先進電壓如何實現(xiàn)無功控制？ / 204
第112 問 電力防污閃技術主要解決什么問題？ / 206
第113 問 為什么要開展帶電作業(yè)？ / 208
第114 問 新一代智能變電站有哪些“新”的內(nèi)容？ / 211
第115 問 電能質(zhì)量監(jiān)測與治理過程是怎么樣的？ / 213
第116 問 配電網(wǎng)規(guī)劃方法有哪些？ / 215
第117 問 配電自動化的構成和作用是什么？ / 217
第118 問 配電網(wǎng)如何實現(xiàn)“自愈”？ / 219
第119 問 主動配電網(wǎng)是如何提出的？ / 221
第120 問 微電網(wǎng)是一個什么樣的結(jié)構？ / 224
第121 問 大規(guī)�？稍偕茉唇尤肱c并網(wǎng)技術主要解決哪些問題？ / 227
第122 問 電動汽車充放電包含哪些模式和設備？ / 230
第123 問 船舶岸電如何連接智能電網(wǎng)？ / 232
第124 問 需求響應如何保證電網(wǎng)供需平衡？ / 234
第125 問 熱泵技術是如何實現(xiàn)能源利用的？ / 237
第126 問 虛擬電廠是什么樣的電廠？ / 239
第127 問 低壓電力線載波（PLC）是一項什么技術？ / 240
第128 問 能效管理有哪些方法和手段？ / 242
第129 問 熱電聯(lián)產(chǎn)為什么可以提高能效？ / 245
第130 問 如何保證電網(wǎng)的信息安全？ / 247
第131 問 高級量測體系（AMI）包括哪些內(nèi)容？ / 249
第五篇 設備篇 / 252
第132 問 為什么要部署廣域測量系統(tǒng)？ / 253
第133 問 智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)怎樣實現(xiàn)運行控制的？ / 254
第134 問 調(diào)度員培訓仿真有什么作用？ / 256
第135 問 電力市場交易運營系統(tǒng)是如何工作的？ / 259
第136 問 能量管理系統(tǒng)是電網(wǎng)的必備設施嗎？ / 261
第137 問 能源路由器在能源互聯(lián)網(wǎng)中的地位是什么？ / 262
第138 問 高壓設備如何實現(xiàn)智能化？ / 266
第139 問 電子式互感器有哪些優(yōu)缺點？ / 268
第140 問 隔離式斷路器有哪些應用優(yōu)勢？ / 270
第141 問 配電管理系統(tǒng)是怎樣工作的？ / 272
第142 問 智能配電臺區(qū)是如何構建的？ / 275
第143 問 電動汽車充放電設備有哪些種類？ / 277
第144 問 如何合理利用電動汽車充放電管理系統(tǒng)？ / 279
第145 問 路燈充電樁怎樣實現(xiàn)一體化？ / 282
第146 問 智能路燈監(jiān)控的整體解決方案是怎樣產(chǎn)生的？ / 285
第147 問 用戶能源網(wǎng)關是什么？ / 289
第148 問 用電信息采集系統(tǒng)的構成和作用是什么？ / 291
第149 問 計量一體化生產(chǎn)調(diào)度平臺是怎么工作的？ / 293
第150 問 智能防竊電系統(tǒng)如何快速定位異常用電？ / 296
第151 問 電力應急管理平臺是如何運轉(zhuǎn)的？ / 298
第六篇 生活篇 / 302
第152 問 智慧地球是怎么提出來的？ / 303
第153 問 如何打造智慧城市？ / 305
第154 問 智能小區(qū)有哪些應用模式？ / 307
第155 問 智能樓宇如何實現(xiàn)節(jié)能？ / 308
第156 問 智慧交通需要部署哪些系統(tǒng)和設備？ / 310
第157 問 智慧物流是如何提高工作效率的？ / 312
第158 問 智能家電能帶來怎樣的體驗？ / 314
第159 問 智慧校園有哪些必備設施？ / 316
第160 問 如何將家居與家庭變得智能？ / 317
第161 問 智能鐵路中智能體現(xiàn)在哪里？ / 319
第162 問 智慧醫(yī)療是怎么回事？ / 320
第163 問 智能安防能發(fā)揮什么作用？ / 322
第164 問 智能港口包含哪些內(nèi)容？ / 325
第165 問 互動化營業(yè)廳有什么作用？ / 326
第166 問 智能園區(qū)的能源電力是如何管控的？ / 328
第167 問 智能手機怎么成了生活必需品？ / 331
第168 問 無人超市真的無人管理嗎？ / 333
第169 問 為什么要大力發(fā)展新能源汽車？ / 334
第170 問 智能LED 照明是如何節(jié)能的？ / 336
第171 問 如何理解智慧旅游？ / 338
第172 問 智能機器人有什么作用？ / 339
第七篇 應用篇 / 342
第173 問 南方電網(wǎng)設計了哪些智能電網(wǎng)試點和示范工程？ / 343
第174 問 各國開展電動汽車充放電設施建設有哪些差異？ / 345
第175 問 美國智能電網(wǎng)有哪些應用創(chuàng)新項目？ / 347
第176 問 荷蘭智能電網(wǎng)如何支撐智慧城市建設？ / 349
第177 問 日本智能電網(wǎng)的實證工程有哪些特色？ / 351
第178 問 韓國智能電網(wǎng)建設分幾個階段？ / 352
第179 問 國家電網(wǎng)建設的智能用電小區(qū)有哪些特色？ / 353
第180 問 電力光纖到戶建設方案的構成和作用是什么？ / 355
第181 問 互動化營業(yè)廳建設方案包括哪些內(nèi)容？ / 357
第182 問 國網(wǎng)甘肅省電力公司智能園區(qū)示范工程都安排了哪些項目？ / 358
第183 問 智能電網(wǎng)展館亮相上海世博會的影響有多大？ / 360
第184 問 天津中新生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合示范工程具有怎樣的生態(tài)效益？ / 361
第185 問 揚州經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)智能電網(wǎng)綜合示范工程具有怎樣的示范意義？ / 362
第186 問 江西共青城智能電網(wǎng)綜合示范工程有哪些亮點？ / 365
第187 問 北京市未來科學城智能電網(wǎng)綜合示范工程包含哪些具體項目？ / 366
第188 問 中國臺灣智能電網(wǎng)規(guī)劃重點和實施步驟是什么？ / 368
第189 問 上海需求響應試點工程是如何實施的？ / 370
第190 問 華北電力大學智能樓宇示范工程是如何規(guī)劃的？ / 371
第191 問 上海電力學院智能微電網(wǎng)試點工程的先進性體現(xiàn)在哪里？ / 375
第192 問 智能港口船舶岸電試點工程是如何實施的？ / 377
第193 問 智慧城市與智能電網(wǎng)的關系是什么？ / 379
第194 問 北京市國家需求側(cè)管理試點城市建設的內(nèi)容是什么？ / 380
第195 問 堅強智能電網(wǎng)試點工程是如何部署的？ / 381
第196 問 張北可再生能源柔性直流送出與消納工程是如何推動綠色發(fā)展和低碳冬奧的？ / 384
第197 問 浙江鹿西島并網(wǎng)型微電網(wǎng)示范工程的特色有哪些？ /385
第198 問 蘇南500kV 統(tǒng)一潮流控制示范工程是怎樣實現(xiàn)世界領先的？ / 386
第199 問 江蘇同里綜合能源示范小鎮(zhèn)都包含哪些智慧能源元素？ / 388
第200 問 “四表合一”如何支撐用能信息采集示范工程？ / 390
參考文獻 / 392
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