前言
第1章智能電網架構設計1
1.1概述1
1.2現有電網和智能電網的比較1
1.3能源獨立和安全法案（2007）：智能電網實施依據2
1.4計算智能3
1.5電力係統改進4
1.6通信與標準4
1.7試驗平颱4
1.8本書結構4
1.9智能電網各市場驅動力概覽6
1.10各利益相關方的角色與職能6
1.10.1電力公司8
1.10.2政府實驗室與示範項目8
1.10.3電力係統工程研究中心（PSERC）8
1.10.4研究機構9
1.10.5技術公司、銷售商與製造廠9
1.11基於性能評價的智能電網工作定義10
1.12典型架構10
1.13智能電網各構成組件的功能12
1.13.1智能設備接口組件12
1.13.2儲能組件12
1.13.3輸電子係統組件12
1.13.4監視與控製技術組件12
1.13.5智能配電網子係統組件12
1.13.6需求側管理組件13
1.14小結13
參考文獻13
推薦閱讀13
第2章智能電網通信與測量技術14
2.1通信與測量14
2.2監視、PMU、智能電錶與測量技術16
2.2.1廣域測量係統（WAMS）17
2.2.2相量測量單元（PMU）17
2.2.3智能電錶18
2.2.4智能傢電19
2.2.5高級量測體係（AMI）19
2.3GIS與榖歌地圖工具20
2.4多代理係統（MAS）技術21
2.4.1用於智能電網的多代理係統21
2.4.2多代理係統示例22
2.4.3多代理技術23
2.5微電網與智能電網的比較23
2.6小結24
參考文獻24
第3章用於智能電網設計的性能分析工具26
3.1潮流計算研究概述26
3.2智能電網中潮流計算的挑戰以及現有方法的不足26
3.3潮流計算研究現狀：經典與擴展的方程與算法27
3.3.1高斯賽德爾方法27
3.3.2牛頓拉夫遜方法28
3.3.3快速解耦方法29
3.3.4配電網潮流方法29
3.4阻塞管理效果32
3.5用於智能電網設計的潮流計算33
3.6隨機動態最優潮流（DSOPF）在智能電網中的應用34
3.7靜態安全評估（SSA）和預想事故分析35
3.8預想事故及其分類38
3.8.1穩態預想事故分析39
3.8.2性能指標39
3.8.3靈敏度分析方法40
3.9智能電網預想事故研究41
3.10小結42
參考文獻42
推薦閱讀42
第4章智能電網穩定性分析工具44
4.1電網穩定性概述44
4.2現有電壓穩定性分析工具的優點與不足44
4.3電壓穩定性評估48
4.3.1電壓穩定與電壓崩潰49
4.3.2電壓穩定分類50
4.3.3靜態穩定性（Ⅰ型不穩定）51
4.3.4動態穩定性（Ⅱ型不穩定）51
4.3.5動態電壓穩定性研究中的分析技術51
4.4電壓穩定性評估技術53
4.5電壓穩定性指標56
4.6靜態電壓穩定性研究中的分析技術58
4.6.1用於檢測電壓崩潰點的直接法59
4.6.2非直接法（連續方法）59
4.7電壓穩定性的應用與實施示例60
4.8通過電壓穩定的預防控製實現穩定性約束優化61
4.9功角穩定性評估63
4.9.1暫態穩定性64
4.9.2應用於實際電力係統的穩定性分析65
4.9.3穩定區域的邊界66
4.9.4主導UEP搜索算法68
4.9.5智能電網DSA設計中的過程變化69
4.10狀態估計71
4.10.1加權最小二乘法估計的數學公式73
4.10.2壞數據的檢測和辨識74
4.10.3預估計分析74
4.10.4後估計分析77
4.10.5魯棒狀態估計77
4.10.6智能電網環境下的狀態估計80
4.10.7實時網絡建模82
4.10.8智能電網中狀態估計實施方法82
4.10.9動態狀態估計83
4.10.10小結84
參考文獻84
推薦閱讀85
第5章用於智能電網設計的計算工具86
5.1計算工具概述86
5.2決策支持工具（DS）86
5.3優化技術88
5.4經典優化方法90
5.4.1綫性規劃90
5.4.2非綫性規劃90
5.4.3整數規劃91
5.4.4動態規劃92
5.4.5隨機規劃與機會約束規劃（CCP）92
5.5啓發式優化93
5.5.1人工神經元網絡（ANN）94
5.5.2專傢係統（ES）95
5.6進化計算技術96
5.6.1遺傳算法（GA）97
5.6.2粒子群優化（PSO）97
5.6.3蟻群優化98
5.7自適應動態規劃技術99
5.8Pareto方法101
5.9混閤優化技術及智能電網應用101
5.10計算挑戰102
5.11小結103
參考文獻103
第6章智能電網設計的路徑106
6.1引言106
6.2智能電網發展的障礙和解決方案106
6.3基於先進的優化和控製技術的智能電網設計路徑108
6.4一般層次的自動化108
6.4.1可靠性109
6.4.2穩定性110
6.4.3經濟調度110
6.4.4機組組閤111
6.4.5安全性分析112
6.5輸電層次中智能電網的大型電力係統自動化112
6.5.1故障和穩定性診斷113
6.5.2無功功率控製113
6.6配電係統自動化需求114
6.6.1電壓無功功率控製115
6.6.2電能質量116
6.6.3網絡重構117
6.6.4需求側管理117
6.6.5分布式發電控製118
6.7智能電網的終端用戶/傢用電器層次118
6.8自適應控製和最優化方法的應用118
6.9小結119
參考文獻119
推薦閱讀120
第7章可再生能源與儲能121
7.1可再生能源121
7.2智能電網中可利用的可持續能源121
7.2.1太陽能122
7.2.2太陽能發電技術122
7.2.3光伏係統建模122
7.2.4風電機組係統124
7.2.5生物質生物能126
7.2.6小型與微型水電126
7.2.7燃料電池126
7.2.8地源熱泵127
7.3可持續能源利用中的滲透率與波動性問題127
7.4需求響應問題128
7.5電動汽車與插電式混閤動力電動汽車129
7.6插電式混閤動力電動汽車技術130
7.7環境影響131
7.7.1氣候變化131
7.7.2氣候變化的影響132
7.8儲能技術132
7.9稅收抵免136
7.10小結137
參考文獻137
推薦閱讀138
第8章互操作、標準與信息安全139
8.1引言139
8.2互操作性139
8.2.1互操作性發展現狀140
8.2.2互操作性的益處與挑戰140
8.2.3智能電網環境下的互操作模型140
8.2.4智能電網通信網絡的互操作性140
8.2.5互操作性和電網的控製141
8.3標準141
8.4智能電網信息安全143
8.4.1信息安全發展現狀144
8.4.2信息安全風險146
8.4.3高級量測體係中的信息安全考慮147
8.4.4降低信息安全風險的途徑148
8.5信息安全以及用戶可采取的防禦措施148
8.6小結149
參考文獻149
推薦閱讀150
第9章智能電網的研究、教育和培訓151
9.1引言151
9.2智能電網的研究領域151
9.3智能電網的研究活動152
9.4跨學科的研究活動152
9.5智能電網教育153
9.5.1模塊1：引言154
9.5.2模塊2：體係結構154
9.5.3模塊3：功能154
9.5.4模塊4：工具和技術154
9.5.5模塊5：設計途徑155
9.5.6模塊6：可再生能源技術155
9.5.7模塊7：通信技術155
9.5.8模塊8：標準、互操作和信息安全155
9.5.9模塊9：案例研究和試驗平颱155
9.6培訓和職業發展156
9.7小結156
參考文獻156
第10章智能電網的案例研究和試驗平颱157
10.1引言157
10.2示範工程157
10.3高級計量157
10.4含可再生能源的微網158
10.5電力係統的機組組閤問題159
10.6用於配網自動化最優網絡重構的自適應動態規劃163
10.7可再生能源接入的案例研究167
10.7.1智能電網行動描述167
10.7.2智能電網應用的實施方法168
10.8試驗平颱和評測係統168
10.9智能輸電的挑戰169
10.10智能輸電的益處169
10.11小結169
參考文獻170
第11章後記171
附錄縮略語錶173
· · · · · · (收起)