配电系统运营商的高级智能电网
出版时间： 2017年版
丛编项： 国际电气工程先进技术译丛
内容简介
随着现代信息和通信技术的飞速发展，日渐老化的传统电网结构并不能满足用户对电力供应的多样化需求。在今天，绿色环保节能减排已然成为全球关注的热点问题。智能电网被认为是提高能源效率和可再生能源使用率、减少温室气体排放和改变能源布局的必由之路，也是未来电网发展的必然趋势。智能电网已成为世界各国竞相发展的一个重点领域。本书以智能电网概念发展中配电系统运营商（DSO）的角色变化为主线，为读者呈现了一个全面的智能电网知识资源库。按照逻辑顺序，本书分为4个部分，首先对在电力系统中起着关键作用的DSO和现有配电网的设计与运行做了详细阐述，然后介绍了智能电网的功能、智能电表和柔性选项，第3部分介绍了世界各国的智能电网示范项目，后展望未来，并对全书做了总结。
目录
原书序
原书前言
原书致谢
缩略语
第0章欢迎来到“高级智能电网”1
第1章变化环境中的配电系统运营商3
1.1能源政策推动能源转型3
1.2科技革命的新纪元8
第2章现有配电网：设计与运行10
2.1智能电网仍是电网10
2.2DSO是电力系统的核心参与者11
2.3必须掌握的技术和监管条件12
2.4电网设计概述15
2.4.1能量变压器16
2.4.2布线与架构17
2.4.3保障装置19
2.4.4传感器、数字设备和软件20
2.4.5移动通信对于配电网运行的重要性20
2.5区分电网架构的要素21
2.5.1电压等级22
2.5.2MV电网中性点接地方式23
2.5.3自动化、冗余以及可靠性之间的平衡24
2.5.4服务区域的密度和布局25
2.5.5建筑设计的变化25
2.6电网安全与规划26
2.6.1配电网的发展26
2.6.2配电网的运行27
2.6.3运行安全研究27
2.6.4蒙特卡洛法27
2.6.5应用蒙特卡洛法得到的一些结果28
2.7配电网的渐进式现代化——以法国为例28
2.7.1电网的标准化（1950~1965年）及扩展（1965~1985年）29
2.7.2为每个用户实现最低的服务质量等级29
2.7.3根据需求有针对性地改善服务质量30
2.7.4逐渐降低电网对气候灾害的敏感度31
第3章高级智能电网的主要驱动及功能32
3.1配电网演变的驱动32
3.1.1RES的大规模整合32
3.1.2电动车和充电设施的发展33
3.1.3新市场机制的实现（调峰、发电容量市场等）34
3.1.4参与新应用的发展有助于提升能效35
3.1.5城市改建以及智能城市的兴起有利于资源优化36
3.1.6能源存储解决方案的集成36
3.2高级智能电网的主要功能39
3.2.1DSO的动态电网管理39
3.2.2基于关键功能构建目标模型40
3.2.3提升日常电网运行效率41
3.2.4确保电网安全、系统控制和供电质量43
3.2.5改善市场功能和用户服务44
3.2.6欧洲的电网代码44
第4章计量：DSO的核心业务46
4.1智能电表是发展智能电网的重要工具46
4.2持续改进与创新的方法46
4.2.1大众市场用户从手动抄表到远程抄表46
4.2.2工业用户端的智能电表和远程抄表的20年47
4.3AMI计量系统47
4.4Linky智能计量系统51
4.4.1项目的范围51
4.4.2体系结构和技术的选择51
4.4.3系统运行的要点54
4.4.4Linky系统的可扩展性和安全性57
4.4.5技术经济分析57
4.5G3-PLC技术58
4.5.1PLC的通信原理58
4.5.2物理层PLC调制技术的不同类型58
4.5.3G3-PLC技术的特点60
4.5.4G3-PLC是一个成熟的标准63
4.6智能电表对高级智能电网发展的贡献64
4.6.1法国：Linky服务于配电网64
第5章柔性选项69
5.1柔性是DSO的补充工具69
5.1.1简介69
5.1.2DSO在柔性方面的需求69
5.1.3柔性的价值71
5.1.4Alliander 智能电网成本效益分析（来源：Alliander）71
5.1.5可启用的两种方式73
5.1.6优先顺序的分析73
5.1.7DSO和TSO之间的信息交互机制74
5.1.8一些国际商业案例的经验教训74
5.2终端用户参与柔性服务75
5.2.1简介75
5.2.2智能电表的各种下行工具及服务76
5.2.3终端用户的必要参与79
5.2.4国际基准和经验教训80
5.3数据管理是成功的关键因素81
5.3.1DSO拥有丰富的数据管理经验81
5.3.2DSO是市场的推动者82
第6章试点项目及应用案例84
6.1全球动态区域差异性84
6.2北美85
6.2.1智能电网发展的驱动力85
6.2.2主要实验方法85
6.3亚洲86
6.3.1智能电网发展的驱动力86
6.3.2主要实验方法87
6.4欧洲88
6.4.1智能电网发展的驱动力88
6.4.2主要实验方法90
6.5欧洲Grid4EU计划，促进并加速经验共享90
6.5.1大型示范项目汇集六大欧洲DSO90
6.5.2示例1（德国—RWE）MV电网运行自动化及确定二次变电站中的
分布式智能比率92
6.5.3示例2（瑞典—Vattenfal）：一种LV运行工具，可识别LV故障92
6.5.4示例3（西班牙—Iberdrola）MV和LV故障检测，发生事故时
可重新配置MV电网93
6.5.5示例4（意大利—ENEL）存储的经济模式和技术操作、MV电压调整、
分布式发电的反孤岛现象94
6.5.6示例5（捷克共和国—CEZ）CHP的运行孤岛现象、MV和LV
故障检测以及MV电网发生故障时的重新配置95
6.5.7示例6（法国—ERDF）：NiceGrid项目95
6.6基于“用例”的方法96
6.6.1定义96
6.6.2优点97
6.6.3“用例”的发展97
6.7关于DSM的ISGAN高级项目研究98
6.7.1丹麦——EcoGrid EU98
6.7.2日本——Kitakyushu构建智能社区项目99
6.7.3荷兰——功率匹配型城市100
6.7.4加拿大——平衡风能的VPP101
第7章智能电网是DSO的未来102
7.1全球DSO的高级智能电网102
7.1.1向智能电网演变是不可避免的102
7.1.2智能电网的发展对于DSO是必不可少的103
7.1.3智能电网对于DSO也是一次机遇104
7.2DSO的职责和技术发展104
7.2.1竞争力是实验成功的重要因素104
7.2.2一旦完成实验，就需要强化这些资源和竞争力为大规模
工业化发展和部署做好准备105
7.3法国电气部门：“智能电网”计划106
第8章主要结论107
8.1智能电网或实际电网革命107
8.1.1智能电网107
8.2更多的RES意味着更大的电网108
8.3DSO是引导者108
8.4消费者或者“消费管理者”？109
8.5智能电表服务于智能电网110
8.6智能泡沫？110
8.7节省成本？111
8.8智能电网：真正的工业契机1