智能配電網技術叢書 通信技術 9787512311480 中國電力齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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餘南華，際雲瑞 著

圖書標籤:

• 智能配電網
• 通信技術
• 電力係統
• 電力通信
• 配電自動化
• 信息技術
• 電力電子
• 物聯網
• 5G
• 電力行業

店鋪： 北京文博宏圖圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512311480

商品編碼：29232416817

包裝：平裝

齣版時間：2012-03-01

基本信息

書名：智能配電網技術叢書 通信技術

定價：32.00元

作者：餘南華,際雲瑞

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2012-03-01

ISBN：9787512311480

字數：174000

頁碼：152

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.241kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書主要介紹瞭智能配電網通信技術，《智能配電網技術叢書：通信技術》共分為7章，內容包括智能電網與通信的關係、通信技術基礎知識、配電網中常用的通信技術、智能配電網通信協議、綜閤配電自動化通信組網、分布式電源並網通信和電動汽車基礎設施通信。
　　本書可供從事智能配電網通信技術研究、設計等工作的技術人員閱讀參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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智能配電網通信技術：連接未來電網的脈搏 引言 隨著全球能源結構的轉型和電力需求的持續增長，傳統的配電網正麵臨著前所未有的挑戰。風能、太陽能等分布式新能源的接入，電動汽車的普及，以及用戶側日益增長的互動需求，都對配電網的運行效率、可靠性和智能化水平提齣瞭更高的要求。而這一切變革的背後，都離不開一個核心要素——通信技術。智能配電網的建設，本質上就是構建一個集感知、通信、控製、決策於一體的智慧化電力係統。其中，通信技術扮演著連接電網各環節、傳遞信息、支撐智能應用的關鍵角色，如同人體的神經係統，維係著整個電網的“生命”和“思考”。 本書將深入探討智能配電網領域的核心通信技術，旨在為電力工程師、研究人員、高校師生以及對智能電網感興趣的讀者，提供一個全麵、係統、深入的知識體係。我們將從智能配電網的體係架構齣發，剖析不同層次、不同應用場景下的通信需求，並詳細介紹支撐這些需求的各類通信技術及其在智能配電網中的具體應用。 第一章 智能配電網的體係架構與通信需求 在深入探討通信技術之前，理解智能配電網的整體架構至關重要。智能配電網並非單一的技術集閤，而是由多個層級、多個子係統協同工作的復雜有機體。其典型架構通常可以劃分為以下幾個層次： 數據采集層（感知層）： 這是智能配電網的“感官”，負責收集來自電網各個節點（如變電站、開關站、杆塔、用戶側智能電錶、分布式新能源設備、電動汽車充電樁等）的運行數據。這包括電壓、電流、功率、頻率、開關狀態、設備故障信息、新能源發電量、負荷數據等。此層對通信的實時性、可靠性要求極高，需要能夠快速、準確地將海量數據傳輸到上一層。 通信傳輸層（網絡層）： 這是智能配電網的“神經網絡”，負責將數據采集層收集到的數據安全、高效地傳輸到數據處理和控製中心，並將控製指令、調度信息等迴傳至執行設備。此層是實現整個智能配電網信息流動的關鍵，需要具備高帶寬、低延遲、高可靠性、廣覆蓋以及良好的安全性。 數據處理與控製層： 這是智能配電網的“大腦”，負責對采集到的數據進行實時監測、分析、評估，並根據分析結果做齣決策。這包括負荷預測、故障診斷、潮流計算、無功補償優化、分布式能源調度、需求側響應管理等。此層對數據處理能力和算法有很高要求，同時需要與通信層緊密配閤，確保指令的及時下發。 應用服務層： 這是智能配電網的“執行器”和“用戶交互界麵”，將上層處理和決策的結果轉化為具體的運行指令，並在不同應用場景下提供服務。例如，自動重閤閘操作、配電自動化、分布式電源並網控製、用戶側能源管理、電動汽車充電調度、電網狀態可視化展示等。 基於上述架構，智能配電網的通信需求呈現齣多樣化、立體化的特點： 實時性與低延遲： 許多配電自動化和保護功能（如故障定位、快速切除、故障隔離、負荷轉移）要求毫秒級的通信延遲，以保障電網的穩定運行和用戶供電可靠性。 高可靠性與可用性： 通信係統的穩定性直接關係到電網的運行安全，尤其是在緊急情況下，通信必須保證暢通無阻，不能齣現中斷。 高帶寬與大容量： 隨著海量智能設備的接入，例如智能電錶、傳感器、智能終端等，數據量將呈爆炸式增長，需要通信係統具備足夠大的帶寬來承載這些數據。 廣覆蓋與接入靈活性： 配電網覆蓋範圍廣，地理環境復雜，需要通信技術能夠適應不同的接入環境，並能夠靈活地擴展網絡覆蓋。 安全性與保密性： 電力通信承載著關鍵的運行信息和控製指令，必須具備強大的安全防護能力，防止網絡攻擊、數據竊聽和非法篡改。 互聯互通與標準化： 不同廠商、不同區域的設備和係統需要能夠相互通信和協同工作，因此標準化是實現互聯互通的基礎。 低成本與易部署： 智能配電網的建設是一個大規模、長期的過程，通信技術的部署成本和維護成本是需要重點考慮的因素。 第二章 智能配電網通信的關鍵技術 為瞭滿足智能配電網日益增長的通信需求，業界不斷湧現和發展齣多種通信技術。這些技術在不同的應用場景下發揮著各自的作用，共同構成瞭智能配電網強大的信息傳輸能力。 2.1 骨乾網通信技術 骨乾網承擔著連接區域中心、電網調度中心以及重要變電站等核心節點的任務，對帶寬、可靠性和穩定性要求最高。 光縴通信： 作為目前最主流的骨乾網通信技術，光縴通信以其超高的帶寬、極低的損耗、抗電磁乾擾的能力強等優勢，成為智能配電網骨乾網的首選。PON（無源光網絡）、EPON（以太網無源光網絡）、GPON（吉比特無源光網絡）等技術在變電站內部和區域通信中得到廣泛應用，能夠滿足數據中心、數據采集係統（SCADA）等對高帶寬的需求。 SDH/MSTP（同步數字體係/多業務傳輸平颱）： 盡管光縴通信技術日新月異，但SDH/MSTP作為一種成熟可靠的傳輸技術，在一些現有網絡中仍然發揮著重要作用，尤其是在對2M/155M等電路有穩定需求的場景。 MPLS（多協議標簽交換）： MPLS技術能夠提供高效的流量工程和QoS（服務質量）保障，在構建智能配電網的IP骨乾網中，能夠實現對不同業務（如實時控製、數據傳輸、視頻監控）的差異化服務，確保關鍵業務的優先級。 2.2 接入網通信技術 接入網連接著骨乾網與末端設備，是實現數據從采集到傳輸的“最後一公裏”的關鍵。其技術選擇需要兼顧覆蓋範圍、部署成本、接入速率以及對惡劣環境的適應能力。 工業以太網： 在變電站內部、廠區等相對集中的區域，工業以太網憑藉其高帶寬、低延遲和易於擴展的特點，成為連接各種智能電子設備（IED）和監控係統的首選。工業以太網交換機通常具備更高的防護等級和更強的抗乾擾能力。 電力綫載波通信（PLC）： PLC技術利用現有的電力綫作為通信信道，無需重新敷設通信綫路，具有成本低、部署靈活的優點，尤其適用於用戶側（如智能電錶抄錶）和一些難以敷設通信綫路的區域。根據應用場景，PLC又可分為窄帶PLC（NB-PLC）和寬帶PLC（-PLC）。NB-PLC主要用於數據傳輸，而寬帶PLC則能夠支持更高的數據速率，用於視頻監控等應用。 無綫通信技術： 4G/5G通信： 4G和5G技術憑藉其高帶寬、低延遲、海量連接的特性，為智能配電網帶來瞭革命性的變化。5G的URLLC（超可靠低延遲通信）特性尤其適用於配電自動化、分布式能源的實時控製等對時延要求極高的場景。5G的eMBB（增強移動寬帶）特性則能夠滿足高清視頻監控、大規模數據傳輸的需求。4G作為現有成熟技術，在一些對時延要求不那麼苛刻的場景下，仍然是性價比很高的選擇。 LoRa/NB-IoT（低功耗廣域網）： LoRa和NB-IoT等LPWAN技術，以其超低的功耗、廣覆蓋的特性，非常適閤部署大規模、低數據速率的傳感器網絡，例如用於監測環境參數、設備狀態、電網損耗等。它們能夠有效降低部署和運維成本，但數據傳輸速率較低，不適用於實時性要求高的場景。 Wi-Fi/Zigbee： 在用戶側，Wi-Fi和Zigbee等短距離無綫技術被廣泛應用於智能傢居、智能樓宇等場景，實現智能電器的互聯互通和能源管理。 微波通信： 在一些通信綫路難以到達的偏遠地區，微波通信仍然是重要的骨乾網或接入網補充，能夠提供遠距離的無綫傳輸。 甚高頻/超高頻（VHF/UHF）： 在一些特定場景，如移動通信（如車載通信）、緊急通信等，VHF/UHF也可能作為輔助通信手段。 2.3 通信協議與標準 為瞭實現不同設備、不同係統之間的互聯互通，一係列通信協議和標準在智能配電網中扮演著至關重要的角色。 IEC 61850係列標準： 這是智能變電站通信領域的國際標準，定義瞭變電站內以及變電站之間通信的通用模型、信息模型和通信服務模型。它支持對象模型，使不同廠商的設備能夠相互理解和交換數據，極大地提高瞭變電站的自動化水平和互操作性。 DL/T 645係列標準： 這是中國國傢電網製定的智能電錶通信規約，規定瞭電能錶與主站係統之間的通信方式、數據格式和指令集，確保瞭電錶數據的準確采集和傳輸。 Modbus/DNP3： Modbus和DNP3是兩種廣泛應用於工業自動化領域的通信協議，在智能配電網的 SCADA 係統、RTU（遠程終端單元）與主站之間通信中仍有應用。 TCP/IP協議棧： 作為互聯網的基礎協議，TCP/IP協議棧在智能配電網的 IP 化改造中發揮著核心作用，為各種應用提供瞭通用的通信平颱。 MQTT/CoAP： 隨著物聯網技術的發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）和CoAP（受約束的應用協議）等輕量級物聯網通信協議，因其高效、低開銷的特性，在智能配電網的設備端通信中越來越受到青睞。 第三章 智能配電網通信的應用場景 智能配電網通信技術並非孤立存在，而是服務於一係列具體的智能應用，這些應用共同推動著配電網的現代化進程。 配電自動化（DA）： 這是智能配電網的核心功能之一，旨在提高配電網的供電可靠性和故障處理能力。通信技術是實現配電自動化的基礎，包括： 故障監測與定位： 通過傳感器和通信網絡，實時監測各綫路的運行狀態，一旦發生故障，能夠快速、準確地定位故障點，為故障隔離和快速復電提供依據。 故障隔離與恢復： 在檢測到故障後，通信係統將指令發送給斷路器、隔離開關等執行設備，將故障區域隔離，並進行重閤閘操作，盡快恢復非故障區域的供電。 負荷轉移與自愈： 在大範圍停電或極端情況下，通信係統能夠根據電網的拓撲結構和負荷情況，智能地調整開關狀態，實現負荷的重新分配，最大程度地減少停電範圍和時間。 分布式能源接入與管理： 隨著分布式光伏、風電等新能源的大量接入，配電網的潮流方嚮變得復雜多變，對電網的穩定運行帶來瞭挑戰。通信技術在此扮演著關鍵角色： 新能源發電數據監測： 實時采集分布式能源的發電量、電壓、電流等數據，並傳輸至調度中心，以便進行整體的電網規劃和運行分析。 並網協調與控製： 通過通信網絡，實現分布式能源與電網的有效協調，控製其齣力，避免對電網造成衝擊，保障電網的穩定運行。 儲能係統調度： 智能通信係統可以根據電網的實時負荷和電價信息，對分布式儲能係統進行充放電調度，平抑新能源的波動性，提高電網的經濟性和可靠性。 需求側響應（DR）： 需求側響應是指在電網負荷高峰期，通過引導用戶（如工業企業、商業用戶、居民用戶）適度降低用電負荷，來緩解電網壓力。通信技術是實現需求側響應的重要支撐： 用戶用能數據監測： 通過智能電錶和通信網絡，實時監測用戶的用電行為，為需求側響應的實施提供依據。 激勵信號與指令下發： 通過通信係統，嚮用戶發送價格信號、負荷控製指令等，引導用戶參與需求側響應。 用戶反饋與激勵結算： 接收用戶的響應反饋，並完成相應的電費結算和激勵發放。 電動汽車充電管理： 電動汽車的普及給配電網帶來瞭新的負荷挑戰，也為能源管理提供瞭新的機遇。通信技術在電動汽車充電管理中發揮著重要作用： 充電樁狀態監測與管理： 實時監測充電樁的運行狀態、可用性、充電功率等信息。 充電調度與負荷均衡： 通過通信網絡，智能調度電動汽車的充電時間，避開電網高峰負荷時段，實現負荷的均衡分配。 V2G（Vehicle-to-Grid）應用： 未來，電動汽車將可能具備嚮電網反嚮輸送電力的能力，通信技術將是實現V2G功能的重要保障。 電網狀態監測與可視化： 通過部署各類傳感器和通信終端，智能配電網能夠實時采集電網的運行數據，並通過可視化平颱嚮運行人員展示，提高電網運行的可視性和可控性。 智能計量與電費結算： 智能電錶通過通信網絡實現數據的自動采集和傳輸，大大提高瞭抄錶效率，減少瞭人工誤差，並為更靈活的電價策略（如分時電價、實時電價）提供瞭可能。 第四章 智能配電網通信技術的挑戰與未來展望 盡管智能配電網通信技術發展迅速，但仍麵臨一些挑戰： 網絡安全： 隨著通信網絡的互聯互通，網絡攻擊的風險日益增加，如何構建安全可靠的通信體係是重中之重。 數據安全與隱私保護： 海量數據的采集和傳輸，涉及到用戶隱私和企業敏感信息，如何確保數據安全和隱私不被泄露是一個重要議題。 技術兼容與互操作性： 不同廠商、不同年代的設備和係統之間存在技術差異，實現無縫的互操作性仍需努力。 成本效益： 智能配電網的建設是一個巨大的投資，如何平衡技術先進性和成本效益，找到最優的解決方案是關鍵。 網絡規劃與優化： 隨著配電網規模的不斷擴大和應用場景的日益豐富，如何進行科學的網絡規劃和優化，以滿足未來的發展需求，是一個長期而艱巨的任務。 展望未來，智能配電網通信技術將朝著以下幾個方嚮發展： 5G/6G在配電網的深度融閤： 5G的低延遲、高可靠性將進一步賦能配電自動化和分布式能源的精細化管理，而6G的齣現將帶來更強大的能力，為未來的智能電網提供更廣闊的可能性。 邊緣計算與雲協同： 將部分數據處理和決策能力下沉到網絡邊緣，可以降低對中心服務器的依賴，提高響應速度，同時與雲端協同，實現更強大的數據分析和應用。 人工智能與通信的融閤： 將AI技術應用於通信網絡的管理和優化，例如智能路由、故障預測、流量調度等，將進一步提升網絡的智能化水平。 物聯網技術在配電網的廣泛應用： 傳感器網絡、低功耗廣域網等物聯網技術將進一步延伸智能配電網的感知觸角，實現對電網末端設備和環境的精細化監測。 更強大的網絡安全防護： 采用更先進的加密技術、身份認證機製、入侵檢測係統等，構建縱深防禦體係，保障電網通信的安全。 標準化與開放性： 推動通信協議和接口的標準化，鼓勵開放創新，促進不同廠商設備和係統的互聯互通。 結語 智能配電網的建設是一個係統工程，而通信技術是貫穿始終的生命綫。本書旨在為讀者提供一個關於智能配電網通信技術的全麵視角，從理論到實踐，從技術到應用，層層深入。我們相信，隨著技術的不斷進步和應用的深入拓展，智能配電網必將為我們構建一個更加清潔、高效、可靠、智能的能源未來。

評分☆☆☆☆☆

作為一名技術愛好者，我一直對現代電網的發展趨勢非常關注，特彆是“智能化”這個詞，但具體是怎麼實現的，尤其是背後的通信技術，我一直感到有些模糊。拿到這本書後，我迫不及待地翻閱起來，發現它真的給瞭我很多驚喜。它用非常易懂的語言，將原本可能枯燥的技術原理講得生動有趣。從最基本的“信號”是什麼，到如何“傳遞”信號，再到如何在復雜的電網環境中“保證”信號的準確和安全，這本書都給齣瞭清晰的解答。我特彆喜歡它在講解不同通信技術時，都會配上形象的比喻和生動的插圖，這讓我一個非專業人士也能輕鬆理解。書中關於物聯網（IoT）在智能配電網中的應用，以及邊緣計算如何助力通信效率提升的內容，讓我眼前一亮。它不僅僅是在介紹技術，更是在描繪未來電網的藍圖。讀完之後，我不僅對智能配電網的通信技術有瞭更深入的瞭解，還對未來的能源發展産生瞭更濃厚的興趣。這本書是一扇窗，讓我得以窺見科技如何改變我們的生活，如何讓能源的使用變得更加高效和可靠。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是在一片信息海洋中找到瞭一座燈塔，指引著我在復雜的技術洪流中前行。我一直對智能配電網中的通信技術感到好奇，但總覺得知之甚少，特彆是那些聽起來很高深莫測的術語和協議。這本書就像一位循循善誘的老師，從零開始，層層遞進地剖析瞭通信技術在智能配電網中的重要性。它不僅介紹瞭各種通信方式，還詳細闡述瞭它們在實際應用中的優勢和劣勢，這一點非常關鍵，因為在實際工程中，並沒有放之四海而皆準的解決方案。書中對於數據采集、狀態監測、故障診斷等核心功能的通信需求分析，讓我對這些技術的必要性有瞭更深刻的認識。我尤其欣賞書中對通信網絡冗餘設計和容錯機製的探討，這對於保障電網的穩定運行至關重要。它教會我如何從係統層麵去思考通信方案的設計，而不是僅僅關注某個單一的技術點。對於初學者來說，這本書提供瞭一個非常好的入門平颱，而對於有一定基礎的從業者，它也能帶來很多啓發和思考。這本書的價值，在於它能夠幫助我們構建起一個完整的知識體係，理解通信技術如何在智能配電網這個龐大的係統中扮演不可或缺的角色。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對配電網的智能化進程都抱有極大的興趣，尤其是那些支撐起這一切的通信技術，總覺得像是一層神秘的麵紗。這本書的齣現，無疑是揭開瞭這層麵紗的一角，並且讓我看到瞭整個畫麵的全貌。作者在技術講解上，可以說是做到瞭深入淺齣，並且邏輯清晰。他從基礎的通信概念齣發，循序漸進地講解瞭光縴通信、無綫通信、電力綫載波通信等多種技術在智能配電網中的應用。讓我印象深刻的是，書中對於不同通信技術在成本、帶寬、延遲、可靠性等方麵的對比分析，以及它們在特定場景下的最佳選擇，這對於實際工程設計具有極高的參考價值。此外，書中對IEC 61850等行業標準的深入剖析，也為我們理解和應用這些標準提供瞭堅實的理論基礎。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，能夠指導我們如何在高壓、復雜、乾擾源眾多的環境中，設計齣穩定、高效、安全的通信網絡。這本書的價值，在於它能夠幫助我們從技術細節上升到係統層麵，理解通信技術如何賦能智能配電網的全麵發展。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書，實在讓我喜齣望外！作為一名在配電領域摸爬滾打多年的工程師，我一直在尋找一本能夠係統性梳理通信技術在智能配電網中應用的書籍。市麵上很多資料要麼過於零散，要麼側重於某個細分技術，難以形成全局觀。而這本《通信技術》恰好填補瞭這一空白。從最基礎的通信原理，到各種傳輸介質（光縴、無綫、電力綫載波等）的優缺點及適用場景，再到不同通信協議（如IEC 61850、Modbus等）的解析，這本書都進行瞭深入淺齣的講解。尤其讓我印象深刻的是，它沒有僅僅停留在理論層麵，而是結閤瞭大量的實際案例，比如智能電錶的遠程抄錶、配電自動化係統的實時通信、分布式電源的接入與控製等等，讓我能夠清晰地看到這些技術是如何落地並發揮作用的。書中對於網絡安全、可靠性保障的章節也寫得相當到位，這在當下越來越復雜的電網環境中尤為重要。讀完之後，我感覺自己對整個智能配電網的通信架構有瞭更清晰的認識，也對未來技術的發展方嚮有瞭更深的理解。這本書無疑是每個緻力於智能配電網技術發展的工程師必備的案頭讀物，強烈推薦！

評分☆☆☆☆☆

作為一名在電力行業工作的技術人員，我一直深切關注著智能配電網的發展。而通信技術，作為智能配電網的“神經網絡”，其重要性不言而喻。收到這本《通信技術》，我感到非常驚喜，它恰恰契閤瞭我對這一領域深入學習的需求。這本書的結構安排非常閤理，從基礎的通信原理，到各種通信方式的原理、優缺點，再到在智能配電網中的具體應用，都有詳盡的闡述。我特彆欣賞書中對通信網絡安全和可靠性保障的篇幅，這在保障電網穩定運行方麵至關重要。例如，書中關於加密技術、身份認證、入侵檢測等內容的介紹，讓我對如何構建安全的通信係統有瞭更清晰的認識。此外，對於分布式電源接入、儲能係統管理、電動汽車充電等新興應用場景下的通信需求分析，也為我提供瞭寶貴的參考。這本書的語言通俗易懂，即使是初學者也能快速掌握核心概念，而對於有一定基礎的從業者，也能從中獲得更深入的理解和啓發。這本書不僅是一本技術工具書，更是一本能夠幫助我們構建起對智能配電網通信技術完整認知體係的指導書，非常有價值。