《智慧型電網通信》是2019年機械工業出版社出版的圖書，作者是史蒂芬·布希（Stephen F.Bush），本書通過電力系統、通信和網路技術的交叉，為讀者提供了一個理解電力系統和通信網路技術的途徑，從而為人們探索和發現電力、能源和信息之間的新型關係提供了動力。
基本介紹
- 中文名：智慧型電網通信
- 作者：[美] 史蒂芬·布希（Stephen F.Bush）
- 出版社：機械工業出版社
- ISBN：9787111621102
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
《智慧型電網通信——使電網智慧型化成為可能》全面闡述了智慧型電網、智慧型電網通信和網路技術。《智慧型電網通信——使電網智慧型化成為可能》共分三大部分：第1部分回顧了傳統電力系統及其基本法則，分析了智慧型電網的驅動因素和目標，介紹了發電、輸電、配電和用電等電力系統基本組成部分；第2部分介紹了通信網路這個智慧型電網的主要推動者，闡述了電力系統信息理論和通信架構、需求回響和高級量測體系、分散式發電和輸電、配電自動化和智慧型電網通信標準；第3部分將通信技術套用到實際電網中，並展望了納米電網和機器智慧型等智慧型電網前沿技術。《智慧型電網通信——使電網智慧型化成為可能》通過電力系統、通信和網路技術的交叉，為讀者提供了一個理解電力系統和通信網路技術的途徑，從而為人們探索和發現電力、能源和信息之間的新型關係提供了動力。
圖書目錄
譯者序
原書前言
作者簡介
致謝
縮略語表
第一部分電力系統：主要組成部分
第1章 智慧型電網之前的電力系統介紹2
1.1概述2
1.2傳統的電網6
1.2.1電網中的早期通信網路9
1.2.2電網和通信網路兩者之間的一個類比15
1.3電力基本法則18
1.3.1電荷、電壓和接地18
1.3.2電導率19
1.3.3歐姆定律20
1.3.4電路21
1.3.5電磁場22
1.3.6電磁感應23
1.3.7電路基礎25
1.3.8磁路27
1.4案例研究：停電事故的事後分析29
1.4.1停電事故的啟示29
1.4.2一個簡單的案例研究31
1.5智慧型電網驅動因素36
1.6智慧型電網的目標37
1.6.1在數字經濟中提供滿足一系列需要的電能質量38
1.6.2容納所有發電和存儲單元38
1.6.3擁有新的產品、服務和市場38
1.6.4使用戶能積極參與38
1.6.5有彈性地運行以抵禦物理攻擊、網路攻擊和自然災害39
1.6.6以自愈方式預期和回響系統擾動39
1.6.7最佳化資產利用和運行效率39
1.7標準簡括40
1.8從能量和信息到智慧型電網及其通信40
1.9小結41
1.10習題43
第2章 發電46
2.1引言46
2.2集中式發電48
2.2.1交流電48
2.2.2復功率和無功功率52
2.2.3電能質量55
2.2.4發電56
2.3管理和控制：SCADA系統介紹61
2.3.1效率和環境66
2.4能量存儲67
2.5小結71
2.6習題71
第3章 輸電73
3.1引言73
3.2電網基本組成部分76
3.2.1控制中心76
3.2.2變壓器77
3.2.3電容器組78
3.2.4繼電器和重合閘裝置79
3.2.5變電站79
3.2.6逆變器79
3.3經典電網分析技術81
3.3.1頻率分析81
3.3.2標麼制系統82
3.3.3相量82
3.3.4潮流分析84
3.3.5故障分析88
3.3.6狀態估計89
3.3.7柔性交流輸電系統90
3.4輸電面臨的挑戰90
3.4.1集成電壓-無功功率控制91
3.4.2地磁感應電流93
3.4.3質量問題94
3.4.4大規模同步95
3.4.5輸電市場96
3.5無線電能傳輸96
3.6小結97
3.7習題97
第4章 配電99
4.1引言99
4.1.1配電系統中的變壓器103
4.1.2饋線106
4.1.3電力線106
4.1.4配電拓撲109
4.1.5配電系統設計110
4.2保護技術114
4.2.1熔斷器、斷路器、繼電器和重合閘裝置114
4.2.2距離保護117
4.2.3縱聯保護118
4.2.4保護和穩定性119
4.2.5特殊保護方案和校正措施方案119
4.2.6錄波器119
4.2.7保護協調120
4.3降壓節能120
4.4配電線載波121
4.5小結122
4.6習題122
第5章 用電124
5.1引言124
5.2負荷125
5.2.1電力市場131
5.2.2重組的含義134
5.2.3頻率136
5.2.4系統運行與管理137
5.2.5自動化：智慧型電網的誘因138
5.2.6人類影響因素139
5.3用電變化140
5.4用戶的觀點140
5.5可見性142
5.5.1微電網143
5.6用戶靈活性147
5.6.1用戶能量管理147
5.6.2插電式電動汽車149
5.7小結149
5.8習題150
第二部分 通信網路：推動者
第6章 什麼是智慧型電網通信154
6.1引言154
6.1.1麥克斯韋方程組158
6.1.2特徵系統和圖譜159
6.2能量和信息159
6.2.1追溯信息的物理現象160
6.3系統觀點164
6.4電力系統信息理論165
6.4.1複雜理論172
6.4.2網路編碼173
6.4.3信息理論和網路科學175
6.4.4網路科學和路由177
6.4.5壓縮感知技術177
6.5通信架構180
6.5.1智慧型電網套用與通信181
6.5.2主動網路182
6.6無線通信介紹186
6.6.1電磁輻射186
6.6.2波動方程188
6.7小結193
6.8習題194
第7章 需求回響和高級量測體系195
7.1引言195
7.2需求回響196
7.3高級量測體系199
7.4IEEE 802.15.4、6LoWPAN、ROLL 和 RPL 203
7.4.1電力線電壓和通信的關係203
7.4.2IEEE 802介紹203
7.4.3IEEE 802.15介紹204
7.4.4IEEE 802.15.4 204
7.4.5IEEE 802.15.4g智慧型公用網路介紹209
7.4.66LoWPAN介紹209
7.4.7Ripple路由協定、低功率和低損耗網路路由介紹210
7.5IEEE 802.11 212
7.6小結213
7.7習題214
第8章 分散式發電和輸電216
8.1引言216
8.2分散式發電217
8.2.1分散式控制 222
8.2.2大量小型發電機併網224
8.2.3分散式發電：未來展望226
8.2.4光伏發電227
8.3智慧型輸電系統230
8.3.1柔性交流輸電系統231
8.4無線電能傳輸232
8.5廣域監測235
8.6網路控制246
8.7小結249
8.8習題250
第9章 配電自動化252
9.1引言252
9.1.1性能指標255
9.2套用配電自動化實現保護配合256
9.2.1時間-電流曲線256
9.3自愈、通信和配電自動化259
9.3.1配電拓撲結構261
9.3.2一個算法實例261
9.3.3一個簡化的配電系統保護通信模型263
9.3.4通信模型264
9.3.5配電保護通信系統機率詮釋266
9.3.6WiMAX介紹272
9.3.7WiMAX網路模式274
9.4小結276
9.5習題276
第10章 標準概述278
10.1引言278
10.2美國國家標準技術研究所279
10.3國際電工委員會280
10.4國際大電網委員會284
10.5美國電氣電子工程師學會284
10.6美國國家標準學會288
10.7國際電信聯盟291
10.8美國電力科學研究院292
10.9其他標準化活動293
10.9.1Modbus293
10.9.2電力線載波294
10.9.3微軟電力和公用事業智慧型能源參考架構294
10.10小結297
10.11習題297
第三部分 終極目標：智慧型電網嵌入式和分散式智慧型
第11章 電網中的機器智慧型300
11.1引言300
作者簡介
史蒂芬·F.布希畢業於卡內基梅隆大學，並在通用電氣公司信息服務部門工作。在這兒，當他作為一名研究人員在堪薩斯大學信息與通信技術中心工作時獲得了博士學位。
布希博士目前在通用電氣公司全球研發中心擔任傑出科學家，在那裡他發表了許多會議論文和期刊論文，出版了一些專著，並指導了有關新型通信和網路主題的國際會議專題報告。布希博士曾獲得美國國防部高級研究計畫局（DARPA）頒發的金杯，表彰他在主動網路研究領域的研究工作。布希博士一直是DARPA和洛克希德馬丁公司贊助的許多研究項目的主要研究者，包括：主動式網路(DARPA/ITO)、信息保障和生存能力工程工具(DARPA/ISO)、容錯式網路(DARPA/ATO) 和無連線網路(DARPA/ATO)，涉及能源感知感測器網路。
布希博士是IEEE通信協會標準化項目開發委員會的負責人，也是IEEE智慧型電網通信新興技術分委員會的成員，是為納米和分子通信框架標準工作組做推薦工作的IEEEP1906.1的主席。他還擔任了IEEE智慧型電網通信技術方面的傑出講師。
