第1章電力傳輸系統(tǒng)與智能電網(wǎng)簡(jiǎn)介1
第2章配電系統(tǒng)、變電站和集成分布式發(fā)電4
2.1簡(jiǎn)介4
2.2配電系統(tǒng)5
2.2.1配電設(shè)備6
2.2.2自動(dòng)化方案：FDIR8
2.2.3通信系統(tǒng)概述12
2.2.4自動(dòng)化功能15
2.2.5自動(dòng)化方案：電壓/無(wú)功控制（VVC）系統(tǒng)21
2.2.6注意事項(xiàng)23
2.3變電站26
2.3.1變電站的作用和類(lèi)型26
2.3.2變電站組成26
2.3.3變電站設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)36
2.3.4變電站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)37
2.3.5變電站外觀(guān)建設(shè)39
2.3.6保護(hù)及自動(dòng)化40
2.4高滲透分布式發(fā)電及其對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的影響44
2.4.1現(xiàn)代電力企業(yè)前景44
2.4.2智能電網(wǎng)的發(fā)展45
2.4.3分布式發(fā)電技術(shù)前景47
2.4.4需求響應(yīng)設(shè)計(jì)和操作難題47
2.4.5需求響應(yīng)一體化與穿透功率級(jí)別48
2.4.6分布式發(fā)電對(duì)電壓調(diào)節(jié)的影響49
2.4.7分布式發(fā)電對(duì)電能質(zhì)量的影響50
2.4.8分布式發(fā)電對(duì)鐵磁諧振的影響52
2.4.9分布式發(fā)電對(duì)系統(tǒng)保護(hù)的影響52
2.5未來(lái)方向54
參考文獻(xiàn)55
參考書(shū)55
第3章可再生能源并網(wǎng)發(fā)電56
3.1簡(jiǎn)介56
3.2電力系統(tǒng)背景57
3.3可再生能源特征60
3.4發(fā)電機(jī)建模與互連63
3.4.1故障穿越63
3.4.2頻率控制64
3.4.3電壓控制64
3.4.4無(wú)功功率64
3.4.5互連隊(duì)列進(jìn)程64
3.5運(yùn)營(yíng)影響64
3.5.1調(diào)控65
3.5.2負(fù)荷跟蹤65
3.5.3風(fēng)電出力不確定性損失65
3.5.4熱電機(jī)組循環(huán)66
3.6市場(chǎng)因素67
3.6.1平衡區(qū)域合作67
3.6.2儲(chǔ)備分享68
3.6.3調(diào)度間隔68
3.6.4輔助服務(wù)市場(chǎng)68
3.6.5容量市場(chǎng)69
3.6.6節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格69
3.7輸電規(guī)劃70
3.8實(shí)現(xiàn)更大的可再生能源穿透率70
3.8.1波動(dòng)性發(fā)電預(yù)測(cè)71
3.8.2隨機(jī)規(guī)劃和操作工具71
3.8.3加快市場(chǎng)發(fā)展72
3.8.4需求響應(yīng)72
3.8.5電力存儲(chǔ)73
3.8.6可再生能源發(fā)電削減75
3.8.7新負(fù)載75
3.8.8柔性發(fā)電75
3.9未來(lái)方向76
參考文獻(xiàn)77
參考書(shū)78
第4章停電：風(fēng)險(xiǎn)、成因及防范措施79
4.1簡(jiǎn)介80
4.2電網(wǎng)發(fā)展史81
4.3抑制電網(wǎng)大面積停電的挑戰(zhàn)82
4.4歷史事件83
4.5斷電前的狀態(tài)與斷電風(fēng)險(xiǎn)85
4.6停電的征兆87
4.7電力系統(tǒng)建模與分析89
4.8擾動(dòng)如何演變?yōu)橥ｋ?9
4.9停電預(yù)防92
4.10系統(tǒng)完整性保護(hù)方案95
4.11系統(tǒng)恢復(fù)97
4.12未來(lái)方向98
4.13小結(jié)100
參考文獻(xiàn)102
參考書(shū)102
第5章廣域監(jiān)測(cè)、保護(hù)和控制103
5.1電力系統(tǒng)監(jiān)控108
5.1.1事件重建108
5.1.2狀態(tài)估計(jì)109
5.1.3僅有相量測(cè)量裝置的估量設(shè)備111
5.1.4用于所有相量測(cè)量裝置的儀表互感器校驗(yàn)112
5.1.5接口113
5.2保護(hù)114
5.2.1自適應(yīng)安全性/可靠性114
5.2.2繼電器阻抗的監(jiān)測(cè)方法116
5.2.3自適應(yīng)失步116
5.2.4備份區(qū)管理118
5.2.5自適應(yīng)失磁118
5.2.6智能孤島效應(yīng)119
5.2.7智能負(fù)荷投切120
5.3電力系統(tǒng)的控制121
5.3.1持續(xù)振蕩的控制121
5.3.2強(qiáng)振蕩的控制122
5.3.3補(bǔ)救控制系統(tǒng)123
5.3.4系統(tǒng)恢復(fù)123
5.4未來(lái)方向123
參考文獻(xiàn)124
參考書(shū)126
第6章智能電網(wǎng)分布式控制127
6.1簡(jiǎn)介127
6.2新興的挑戰(zhàn)128
6.2.1負(fù)荷的增長(zhǎng)128
6.2.2允許城市發(fā)電和輸電的挑戰(zhàn)128
6.2.3可再生能源發(fā)電的政策推動(dòng)129
6.2.4新能源汽車(chē)的政策推動(dòng)131
6.2.5電網(wǎng)和其他商品傳輸網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別131
6.2.6新興經(jīng)濟(jì)體的可靠性挑戰(zhàn)132
6.3分布式控制技術(shù)132
6.3.1最優(yōu)潮流132
6.3.2無(wú)功控制134
6.3.3潮流控制134
6.4現(xiàn)有分布式控制技術(shù)136
6.4.1無(wú)功控制136
6.4.2潮流控制140
6.5新興技術(shù)148
6.5.1弱電交流變換器（TACC）148
6.6作為能源市場(chǎng)推動(dòng)力的潮流控制152
6.7小結(jié)和未來(lái)方向153
參考文獻(xiàn)153
第7章地下電纜系統(tǒng)156
7.1簡(jiǎn)介159
7.2電纜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)160
7.3中壓、高壓和超高壓電纜系統(tǒng)160
7.3.1電應(yīng)力161
7.4電纜的應(yīng)用164
7.5交流和直流輸電164
7.6電纜類(lèi)型165
7.7電纜組件167
7.7.1導(dǎo)體167
7.7.2半導(dǎo)體168
7.7.3絕緣168
7.7.4金屬護(hù)套169
7.7.5外護(hù)套層（外套）169
7.8電纜制造170
7.8.1制造階段170
7.8.2擠出電纜制造方法171
7.9故障處理171
7.9.1外部缺陷174
7.9.2濕老化：水樹(shù)177
7.10干老化：熱老化179
7.11未來(lái)方向179
7.12了解電纜系統(tǒng)的壽命181
7.13針對(duì)老化問(wèn)題提高電纜性能181
7.14可回收/恢復(fù)的電纜設(shè)計(jì)182
7.15增加使用加長(zhǎng)鏈接183
7.15.1海底電纜系統(tǒng)183
7.15.2高效直流輸電184
7.15.3電纜系統(tǒng)的診斷趨勢(shì)185
7.15.4發(fā)展智能電網(wǎng)的影響188
7.15.5高溫超導(dǎo)體（HTS）188
7.15.6氣體絕緣線(xiàn)（GIL）189
參考文獻(xiàn)189
第8章能源與水利的相互依賴(lài)性以及對(duì)城市地區(qū)的影響191
8.1簡(jiǎn)介193
8.2方法學(xué)194
8.2.1彈性194
8.2.2壽命周期評(píng)估194
8.2.3物質(zhì)流分析195
8.2.4工業(yè)生態(tài)學(xué)196
8.2.5城市可持續(xù)發(fā)展196
8.3目前的基礎(chǔ)設(shè)施197
8.4水與能源之間的聯(lián)系197
8.5水和能量之間的外在聯(lián)系200
8.5.1交通能源200
8.5.2交通運(yùn)輸、土地使用、能源201
8.5.3水上運(yùn)輸203
8.5.4密度的復(fù)合動(dòng)力203
8.5.5就業(yè)機(jī)會(huì)、生活質(zhì)量和稅收收入204
8.6步入一個(gè)更加可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)204
8.6.1水204
8.6.2能源206
8.7未來(lái)方向214
參考文獻(xiàn)215
參考書(shū)217
第9章可持續(xù)發(fā)展智能電網(wǎng)及政策框架的出現(xiàn)218
9.1簡(jiǎn)介220
9.1.1智能電網(wǎng)部署障礙221
9.1.2智能電網(wǎng)推動(dòng)222
9.2促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的各種政策224
9.2.1凈計(jì)量225
9.2.2并網(wǎng)規(guī)范225
9.2.3智能計(jì)量指標(biāo)226
9.2.4需求響應(yīng)和動(dòng)態(tài)定價(jià)226
9.2.5可再生能源補(bǔ)貼和規(guī)則227
9.2.6其他228
9.3美國(guó)的小型電網(wǎng)政策：聯(lián)邦效應(yīng)229
9.3.1智能電網(wǎng)的立法和政策背景229
9.3.2政府部門(mén)的作用230
9.4美國(guó)智能電網(wǎng)政策：國(guó)家和地方的努力231
9.4.1加利福尼亞州232
9.4.2佐治亞州235
9.4.3紐約州236
9.4.4德克薩斯州239
9.5歐盟智能電網(wǎng)政策240
9.5.1智能電網(wǎng)的立法和政策背景241
9.5.2智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)242
9.5.3政府機(jī)構(gòu)和組織242
9.5.4籌資機(jī)制242
9.5.5意大利和英國(guó)的智能電網(wǎng)政策243
9.6其他國(guó)家的智能電網(wǎng)政策245
9.6.1日本245
9.6.2韓國(guó)246
9.6.3中國(guó)247
9.7國(guó)際合作248
9.8未來(lái)方向249
9.9小結(jié)250
參考文獻(xiàn)251
參考書(shū)257