目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 國(guó)家清潔能源的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 1
1.1.1 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 3
1.1.2 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 4
1.1.3 水力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 6
1.1.4 核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 8
1.1.5 生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 9
1.2 清潔能源發(fā)展過程中面臨的挑戰(zhàn) 11
1.2.1 調(diào)峰能力對(duì)新能源消納的挑戰(zhàn) 11
1.2.2 清潔能源輸電面臨的挑戰(zhàn) 11
1.2.3 風(fēng)特性對(duì)清潔能源并網(wǎng)的挑戰(zhàn) 11
1.2.4 我國(guó)電力市場(chǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 12
1.3 促進(jìn)清潔能源消納的關(guān)鍵因素分析 13
1.3.1 促進(jìn)清潔能源消納的政策及市場(chǎng)機(jī)制分析 13
1.3.2 促進(jìn)清潔能源消納的相關(guān)技術(shù)分析 16
1.4 負(fù)荷調(diào)控技術(shù)對(duì)清潔能源消納的影響 20
1.4.1 負(fù)荷調(diào)控技術(shù)概述 20
1.4.2 負(fù)荷調(diào)控技術(shù)對(duì)清潔能源消納的意義 21
1.5 本章小結(jié) 23
第2章 低壓智能斷路器技術(shù) 24
2.1 低壓智能斷路器典型設(shè)計(jì) 25
2.1.1 硬件系統(tǒng) 25
2.1.2 軟件架構(gòu) 27
2.1.3 工作方式 28
2.2 負(fù)荷用能采集和控制技術(shù) 28
2.2.1 用戶可調(diào)負(fù)荷電壓越上限告警及調(diào)控 28
2.2.2 用戶可調(diào)負(fù)荷電壓越下限告警及調(diào)控 28
2.2.3 用戶可調(diào)電流越限告警及調(diào)控 29
2.2.4 漏電電流越限告警及調(diào)控 29
2.2.5 主備冗余調(diào)控 29
2.3 信息安全技術(shù) 30
2.3.1 硬件安全防護(hù) 30
2.3.2 軟件安全防護(hù) 30
2.3.3 終端接入安全 31
2.3.4 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交互安全 31
2.3.5 安全在線監(jiān)測(cè) 31
2.3.6 終端運(yùn)維安全 32
2.4 低壓智能斷路器應(yīng)用展望 32
2.4.1 高載能負(fù)荷調(diào)控應(yīng)用 32
2.4.2 低壓智能臺(tái)區(qū)應(yīng)用 33
2.5 本章小結(jié) 34
第3章 低壓負(fù)荷智能調(diào)控器技術(shù) 35
3.1 信息通信接口技術(shù) 35
3.2 信息通信規(guī)約應(yīng)用 36
3.3 實(shí)時(shí)信息采集技術(shù) 38
3.3.1 模擬量采集 38
3.3.2 狀態(tài)量采集 39
3.4 實(shí)時(shí)控制技術(shù) 39
3.5 本章小結(jié) 40
第4章 低壓載波信息通信技術(shù) 41
4.1 通信技術(shù) 41
4.2 電力線載波通信技術(shù) 42
4.2.1 物理層技術(shù) 42
4.2.2 數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù) 43
4.2.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c組網(wǎng)策略 44
4.3 電力線載波通信的國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀 45
4.4 電力線寬帶載波通信模塊典型硬件設(shè)計(jì) 47
4.5 電力線載波通信軟件技術(shù) 47
4.5.1 網(wǎng)絡(luò)管理 48
4.5.2 業(yè)務(wù)功能 48
4.6 本章小結(jié) 48
第5章 集成融合終端技術(shù) 50
5.1 集成融合終端典型設(shè)計(jì) 50
5.1.1 硬件系統(tǒng) 51
5.1.2 軟件架構(gòu) 52
5.1.3 工作方式 53
5.1.4 典型技術(shù)指標(biāo) 53
5.2 基于HPLC及多信道管理的高頻負(fù)荷數(shù)據(jù)并發(fā)采集技術(shù) 54
5.2.1 HPLC調(diào)制采樣技術(shù) 54
5.2.2 多信道管理 55
5.3 集成融合終端APP微應(yīng)用設(shè)計(jì) 56
5.3.1 感應(yīng)用 56
5.3.2 知應(yīng)用 56
5.4 集成融合終端應(yīng)用分析與展望 56
5.5 本章小結(jié) 57
第6章 低壓負(fù)荷控制邊緣計(jì)算技術(shù) 59
6.1 基于云邊協(xié)同的邊緣計(jì)算 60
6.1.1 云邊協(xié)同技術(shù) 61
6.1.2 邊緣智能技術(shù) 61
6.2 基于Autoformer網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù) 63
6.2.1 深度學(xué)習(xí)階段 65
6.2.2 集成學(xué)習(xí)階段 66
6.3 邊緣計(jì)算在低壓負(fù)荷控制中的應(yīng)用 66
6.3.1 基于規(guī)則的邊緣計(jì)算 66
6.3.2 基于人工智能的邊緣計(jì)算 67
6.4 本章小結(jié) 68
第7章 低壓負(fù)荷用戶即插即用技術(shù) 69
7.1 低壓負(fù)荷用戶即插即用介紹 69
7.2 零信任網(wǎng)絡(luò) 69
7.2.1 零信任系統(tǒng)簡(jiǎn)介 70
7.2.2 零信任網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 70
7.2.3 零信任機(jī)制依賴的核心技術(shù) 72
7.2.4 面向零信任環(huán)境的新一代電力數(shù)據(jù)安全防護(hù)技術(shù) 73
7.3 源端維護(hù)技術(shù) 79
7.3.1 源端全景技術(shù) 80
7.3.2 廠站源端技術(shù) 80
7.3.3 控制技術(shù) 80
7.3.4 技術(shù)的關(guān)聯(lián)性 81
7.4 身份認(rèn)證技術(shù) 81
7.4.1 電力行業(yè)中移動(dòng)應(yīng)用面臨的問題 81
7.4.2 身份認(rèn)證技術(shù)的具體應(yīng)用 81
7.5 本章小結(jié) 82
第8章 低壓負(fù)荷控制縱向加密認(rèn)證技術(shù) 84
8.1 縱向加密認(rèn)證裝置的作用 84
8.2 縱向加密認(rèn)證裝置的應(yīng)用環(huán)境 85
8.3 縱向加密認(rèn)證裝置的發(fā)展歷程 87
8.4 傳統(tǒng)縱向加密認(rèn)證裝置的結(jié)構(gòu) 87
8.5 傳統(tǒng)縱向加密認(rèn)證裝置的原理 89
8.6 傳統(tǒng)縱向加密認(rèn)證裝置的工作過程 91
8.7 低壓縱向加密終端安全芯片 94
8.7.1 終端安全芯片 94
8.7.2 終端安全芯片特點(diǎn) 94
8.7.3 終端安全芯片結(jié)構(gòu)框圖 94
8.7.4 終端安全芯片信息交換 95
8.7.5 命令的結(jié)構(gòu)和處理 95
8.7.6 數(shù)據(jù)重發(fā)機(jī)制 97
8.8 本章小結(jié) 97
第9章 低壓負(fù)荷控制橫向隔離技術(shù) 98
9.1 低壓負(fù)荷控制橫向隔離技術(shù)要求 98
9.2 低壓負(fù)荷控制系統(tǒng)橫向隔離防護(hù)體系 99
9.2.1 業(yè)務(wù)系統(tǒng)整體架構(gòu) 99
9.2.2 橫向隔離防護(hù)目標(biāo) 100
9.2.3 橫向隔離防護(hù)設(shè)備及應(yīng)用 101
9.3 電力專用橫向單向隔離技術(shù) 102
9.3.1 橫向單向隔離裝置的作用 102
9.3.2 橫向單向隔離裝置的應(yīng)用環(huán)境 102
9.3.3 橫向單向隔離裝置的發(fā)展歷程 102
9.3.4 橫向單向隔離裝置的結(jié)構(gòu) 102
9.3.5 橫向單向隔離裝置的原理 104
9.3.6 橫向單向隔離裝置的功能 104
9.3.7 橫向單向隔離裝置的特點(diǎn) 104
9.3.8 橫向單向隔離裝置的分類 105
9.3.9 橫向單向隔離裝置的工作示例 107
9.4 電力通用橫向隔離技術(shù) 108
9.4.1 防火墻的簡(jiǎn)介 108
9.4.2 防火墻的特點(diǎn) 109
9.4.3 防火墻的原理 111
9.4.4 防火墻的分類 113
9.4.5 防火墻的部署位置 114
9.4.6 防火墻的策略配置 116
9.4.7 防火墻的新技術(shù) 117
9.5 橫向隔離技術(shù)與低壓負(fù)荷控制系統(tǒng) 121
9.5.1 橫向隔離技術(shù)在安全區(qū)I的應(yīng)用 122
9.5.2 橫向隔離技術(shù)在安全區(qū)III的應(yīng)用 124
9.5.3 橫向高速信息傳輸技術(shù)在低壓負(fù)荷控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 125
9.6 本章小結(jié) 126
第10章 多級(jí)立體信息通信校驗(yàn)修正技術(shù) 127
10.1 常用校驗(yàn)技術(shù) 128
10.1.1 奇偶校驗(yàn) 128
10.1.2 累加和校驗(yàn) 128
10.1.3 海明校驗(yàn) 128
10.1.4 循環(huán)冗余校驗(yàn) 128
10.2 規(guī)約報(bào)文數(shù)據(jù)多級(jí)傳輸校驗(yàn)技術(shù) 128
10.3 規(guī)約報(bào)文數(shù)據(jù)多級(jí)傳輸校驗(yàn)技術(shù)實(shí)例分析 132
10.3.1 信息多級(jí)傳輸校驗(yàn)算法 132
10.3.2 校驗(yàn)碼的計(jì)算方法 135
10.4 三維循環(huán)冗余校驗(yàn)技術(shù) 136
10.4.1 三維循環(huán)冗余校驗(yàn)技術(shù)的校驗(yàn)步驟 136
10.4.2 三維循環(huán)冗余校驗(yàn)技術(shù)的具體過程 137
10.4.3 三維循環(huán)冗余校驗(yàn)技術(shù)的實(shí)例分析 139
10.5 本章小結(jié) 142
第11章 負(fù)荷能效算法 143
11.1 負(fù)荷能效模型、算法及求解 144
11.1.1 負(fù)荷功率數(shù)學(xué)模型 144
11.1.2 負(fù)荷能效模型 148
11.1.3 約束條件 149
11.2 算法介紹 150
11.2.1 最小二乘法 150
11.2.2 遺傳算法 151
11.3 本章小結(jié) 155
參考文獻(xiàn) 155
第12章 低壓負(fù)荷控制算法 157
12.1 常用控制方法 158
12.1.1 PID控制方法 158
12.1.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法 159
12.1.3 模糊控制方法 161
12.1.4 自適應(yīng)與自整定控制方法 161
12.1.5 自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制方法 162
12.2 負(fù)荷控制方法 164
12.2.1 電力負(fù)荷調(diào)控方法 164
12.2.2 最小二乘的微觀修正方法 166
12.2.3 單目標(biāo)多時(shí)段精準(zhǔn)調(diào)節(jié)方法 168
12.2.4 時(shí)序修正校驗(yàn)控制方法 169
12.2.5 高密離散自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面的負(fù)荷控制方法 170
12.3 本章小結(jié) 173
第13章 多態(tài)多維信息互校驗(yàn)技術(shù) 174
13.1 電力系統(tǒng)中的多態(tài)多維信息 174
13.1.1 靜態(tài)資產(chǎn)信息 174
13.1.2 穩(wěn)態(tài)四遙信息 175
13.1.3 動(dòng)態(tài)PMU及WAMS量測(cè)數(shù)據(jù) 177
13.1.4 暫態(tài)故障錄波信息 178
13.1.5 非實(shí)時(shí)電量信息 180
13.2 多態(tài)多維信息數(shù)據(jù)分析 181
13.2.1 靜態(tài)資產(chǎn)信息的特點(diǎn)分析 181
13.2.2 穩(wěn)態(tài)四遙信息的特點(diǎn)分析 183
13.2.3 動(dòng)態(tài)PMU及WAMS量測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)分析 185
13.2.4 暫態(tài)故障錄波信息的特點(diǎn)分析 187
13.2.5 非實(shí)時(shí)電量信息的特點(diǎn)分析 189
13.3 多態(tài)多維信息修正 190
13.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理 190
13.3.2 數(shù)據(jù)修正 191
13.4 多態(tài)多維信息互校驗(yàn)技術(shù) 193
13.4.1 靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)的混合校驗(yàn)技術(shù) 193
13.4.2 基于變電站不平衡模型的多態(tài)多維校驗(yàn)技術(shù) 205
13.5 本章小結(jié) 208
第14章 全網(wǎng)模型圖形自動(dòng)拼接技術(shù) 209
14.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 209
14.1.1 IEC 61970概述 209
14.1.2 CIM/E研究現(xiàn)狀 210
14.1.3 模型拼接研究現(xiàn)狀 211
14.2 電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)融合方式 212
14.2.1 模型融合流程 212
14.2.2 E語言格式規(guī)范 214
14.2.3 CIM/E格式文件 216
14.3 多級(jí)圖模自動(dòng)拼接 217
14.3.1 CIM/E文件解析 217
14.3.2 邊界管理 219
14.3.3 模型自動(dòng)拼接 222
14.3.4 圖形校驗(yàn) 225
14.4 電網(wǎng)模型拼接實(shí)例 226
14.5 本章小結(jié) 231
第15章 低壓負(fù)荷消納清潔能源調(diào)控策略 232
15.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 232
15.2 常規(guī)機(jī)組自動(dòng)增益控制策略 234
15.2.1 數(shù)據(jù)處理 234
15.2.2 區(qū)域控制策略 235
15.2.3 機(jī)組控制策略 238
15.3 新能源自動(dòng)增益控制策略 240
15.3.1 斷面有功控制策略 240
15.3.2 風(fēng)電場(chǎng)有功控制策略 243
15.3.3 協(xié)調(diào)控制策略 246
15.4 面向新能源消納的負(fù)荷控制策略 247
15.4.1 可調(diào)度潛力評(píng)估 247
15.4.2 控制目標(biāo) 248
15.4.3 功率分配策略 250
15.5 本章小結(jié) 253
第16章 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì) 254
16.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 254
16.2 系統(tǒng)架構(gòu)以及核心功能 257
16.2.1 負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)架構(gòu) 257
16.2.2 動(dòng)態(tài)調(diào)整配網(wǎng)運(yùn)行方式 259
16.2.3 負(fù)荷能效優(yōu)化計(jì)算 259
16.3 分級(jí)分區(qū)協(xié)同負(fù)荷調(diào)控技術(shù) 260
16.3.1 分級(jí)分區(qū)協(xié)同控制整體流程 260
16.3.2 分級(jí)分區(qū)負(fù)荷調(diào)控技術(shù) 262
16.4 多態(tài)數(shù)據(jù)分布并行處理技術(shù) 265
16.4.1 分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù) 265
16.4.2 分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù) 266
16.4.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù) 266
16.5 本章小結(jié) 267