電力數據通信技術與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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路俊海 等 著

圖書標籤:

• 電力通信
• 電力數據
• 通信技術
• 智能電網
• 電力係統
• 數據通信
• 協議分析
• 電力物聯網
• 電力自動化
• 網絡安全

店鋪： 碧海簫音圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030507648

商品編碼：30059905500

包裝：平裝

齣版時間：2018-05-01

基本信息

書名：電力數據通信技術與應用

定價：86.00元

作者：路俊海 等

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2018-05-01

ISBN：9787030507648

字數：

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版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書旨在探討在電力行業信息通信業務的發展規模逐漸擴大並日趨復雜的背景下，數據通信網絡如何在具有較高資源利用率的前提下，滿足電網各種信息通信業務的數據獲取要求，利用先進的計算機技術，融閤先進的數據通信網建網理念，探討齣一套符閤電力行業發展需求的數據通信網絡建網思路。本書從計算機網絡發展趨勢、電力企業信息通信發展趨勢、電力企業數據通信網網絡現狀、電力數據通信網組網架構實例等方麵進行討論和研究。

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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《數據驅動的智慧電網：下一代電力係統的通信基石》 引言 隨著全球能源結構的深刻變革和智能技術的飛速發展，現代電力係統正經曆著一場前所未有的轉型。傳統的單嚮、集中式的電力供應模式，已逐漸被多元化、分布式、智能化的新型電力生態所取代。在這個過程中，數據的獲取、傳輸、處理和應用成為推動這場變革的核心驅動力。從發電端的優化調度，到輸配電環節的實時監控和故障診斷，再到用戶側的精細化用能管理，每一個環節都高度依賴於高效、可靠、安全的通信網絡。 本書——《數據驅動的智慧電網：下一代電力係統的通信基石》——旨在深入探討支撐這一轉型的信息通信技術（ICT）在現代電力係統中的關鍵作用。我們將超越傳統對電力係統“設備”和“綫路”的關注，而將視角聚焦於驅動其運行、優化其效能、實現其智能化的“數據流”。本書將詳細闡述構成智慧電網通信基礎設施的各項關鍵技術、麵臨的挑戰以及未來發展趨勢，為理解和構建下一代電力係統提供堅實的理論基礎和前瞻性的技術洞見。 第一章：智慧電網的通信需求與挑戰 1.1 智慧電網的定義與發展願景 從傳統電網到智能電網： 梳理電力係統演進的曆史脈絡，強調自動化、信息化、互動化的發展目標。 智慧電網的核心特徵： 安全性與可靠性： 確保電力供應不間斷，抵禦各種乾擾和攻擊。 高效性與經濟性： 優化能源利用，降低運營成本。 靈活性與適應性： 快速響應市場變化和能源結構調整。 可再生能源整閤： 無縫接入和高效管理分布式、波動性強的可再生能源。 用戶互動與參與： 賦能用戶，實現需求側響應和能源管理。 智慧電網的應用場景： 高級計量基礎設施（AMI）： 智能電錶、數據采集與遠程控製。 配電自動化（DA）： 故障檢測、隔離和恢復，電壓/無功功率優化。 輸電網監控與控製： 廣域測量係統（WAMS）、相量測量單元（PMU）。 分布式能源管理： 微電網、儲能係統集成。 電動汽車充電基礎設施： 智能充電、V2G（Vehicle-to-Grid）技術。 電力市場交易： 實時數據支持的電力撮閤與結算。 1.2 智慧電網通信麵臨的挑戰 海量數據的高速傳輸： 傳感器、執行器、智能終端産生的 PB 級彆數據，對網絡帶寬和傳輸效率提齣極高要求。 實時性與低時延要求： 故障診斷、保護控製、頻率穩定等關鍵應用需要毫秒級的響應速度。 網絡安全與隱私保護： 關鍵基礎設施的通信網絡極易成為攻擊目標，數據泄露和惡意篡改後果嚴重。 互聯互通與標準化： 不同廠商、不同係統的設備和協議需要實現無縫對接，缺乏統一標準是重大障礙。 惡劣環境下的可靠運行： 變電站、綫路等電力設施多處於戶外或復雜環境中，通信設備需具備高可靠性、耐高低溫、防潮、抗電磁乾擾等特性。 網絡管理與運維復雜性： 分布式、異構化的網絡結構，給統一監控、故障定位和維護帶來巨大挑戰。 成本效益與可擴展性： 智慧電網通信網絡需要覆蓋廣闊區域，大規模部署的成本控製和未來的擴展性至關重要。 第二章：下一代電力通信網絡架構 2.1 分層通信模型 設備層： 智能電錶、傳感器、控製器、通信模塊等直接采集數據或執行指令。 接入層： 連接設備層終端，將數據匯聚到區域匯聚點。 匯聚層： 對來自接入層的數據進行初步處理和路由，嚮核心網絡傳輸。 核心層： 提供高速、低時延、高可靠性的骨乾通信能力，連接數據中心、控製中心。 應用層： 運行各種電力業務應用，如 SCADA、DMS、EMS、AMI 等。 2.2 網絡類型與技術選擇 局域網 (LAN) 技術： Ethernet/IP： 在變電站內部和部分配電區域的應用。 Token Ring / Token Bus (已逐漸淘汰)： 曆史上的應用。 廣域網 (WAN) 技術： MPLS (Multiprotocol Label Switching)： 提供高可靠性、 QoS（Quality of Service）保障的專綫服務。 SDH/SONET (Synchronous Digital Hierarchy/Synchronous Optical Networking)： 傳統通信骨乾網技術，仍部分用於關鍵傳輸。 IP/MPLSWAN： 融閤 IP 和 MPLS 的下一代骨乾網。 無綫通信技術： 蜂窩網絡 (2G/3G/4G/5G)： 2G/3G： 適用於低帶寬、低成本的 AMI 抄錶和簡單監控。 4G LTE： 滿足中等帶寬和時延要求，如部分配電自動化和視頻監控。 5G： 關鍵技術，提供超高帶寬、超低時延（URLLC）、海量連接（mMTC），適用於實時控製、高頻量測、復雜設備監控等。 專用無綫網絡： WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)： 曾被視為智慧電網的備選技術。 LoRa/NB-IoT (Narrowband IoT)： 低功耗廣域網技術，適用於海量、低數據率的 AMI 終端和傳感器連接。 Wi-SUN (Wireless Smart Utility Network)： 專為智能電錶和分布式能源通信設計的低功耗、高可靠性無綫技術。 Zigbee/Z-Wave： 主要應用於傢庭和樓宇自動化，也可用於部分低壓配電區域。 短距離無綫技術： Wi-Fi： 在用戶側和部分設備區域的應用。 Bluetooth： 設備近距離通信。 電力綫通信 (PLC - Power Line Communication)： 窄帶 PLC： 傳統的 AMI 抄錶技術，用於低速率數據傳輸。 寬帶 PLC： 滿足更高帶寬需求，但受電力綫質量影響較大。 2.3 核心網絡技術選型考量 帶寬與吞吐量： 滿足日益增長的數據量需求。 時延與抖動： 保證實時控製和快速響應。 可靠性與可用性： 采用冗餘設計、自愈閤機製。 安全性： 部署端到端加密、身份認證、訪問控製。 QoS 支持： 區分不同業務的優先級，確保關鍵業務的性能。 可擴展性與靈活性： 適應未來技術和業務的演進。 運維管理能力： 易於監控、配置和故障排除。 第三章：關鍵通信技術在智慧電網中的應用 3.1 寬帶通信與 IP 網絡 IP 網絡基礎： TCP/IP 協議棧在電力通信中的應用，實現不同設備和係統的互聯互通。 MPLS/MPLS-TP： 為電力通信提供高可靠的傳輸通道，支持 VLAN、VPN 等隔離機製。 SDN (Software Defined Networking) 與 NFV (Network Functions Virtualization)： SDN： 實現網絡控製平麵與數據平麵的分離，提高網絡的可編程性、靈活性和自動化管理能力。 NFV： 將傳統的硬件網絡功能虛擬化為軟件，部署在通用計算平颱上，降低成本、加速部署。 在電力中的應用： 動態調度網絡資源、實現按需分配帶寬、快速部署新業務。 3.2 無綫通信技術賦能智能電網 5G 關鍵應用： URLLC（Ultra-Reliable Low-Latency Communications）： 用於高精度同步、實時保護控製、快速故障定位。 mMTC（Massive Machine-Type Communications）： 連接海量智能電錶、傳感器、分布式能源設備。 eMBB（Enhanced Mobile Broadband）： 支持高清視頻監控、數據迴傳等大帶寬應用。 網絡切片： 為不同電力業務（如 AMI、配電自動化）提供獨立的、定製化的網絡資源和 QoS 保障。 LPWAN (Low-Power Wide-Area Networks)： NB-IoT/LoRa： 適用於 AMI 抄錶、電網設備狀態監測等低功耗、低數據率場景，實現大規模連接。 Wi-SUN： 在智慧傢庭、智能樓宇和部分配電末端實現安全、可靠的互聯。 3.3 物聯網 (IoT) 與通信技術融閤 海量終端接入： 通過 MQTT、CoAP 等輕量級協議，實現大量智能設備的高效接入。 邊緣計算： 在靠近數據源的設備端或網絡邊緣進行數據預處理、分析和決策，減輕核心網絡的壓力，提高響應速度。 大數據平颱： 收集、存儲、處理和分析來自海量終端的海量數據，為電網的優化運行提供決策支持。 3.4 光縴通信在電力骨乾網的應用 高帶寬與低損耗： 滿足未來海量數據傳輸需求，構建穩定可靠的通信骨乾。 光縴到站 (FTTS) / 光縴到設備 (FTTD)： 提升變電站內部通信速率和可靠性。 OTN (Optical Transport Network)： 提供更靈活、更高效的光層傳輸解決方案。 第四章：電力通信網絡安全 4.1 智慧電網麵臨的網絡安全威脅 數據篡改與竊取： 影響電網調度、計量和計費的準確性。 拒絕服務攻擊 (DoS/DDoS)： 導緻通信中斷，影響電網正常運行。 惡意代碼與病毒： 感染控製係統，導緻設備失靈。 物理安全威脅： 破壞通信基礎設施。 供應鏈攻擊： 軟件或硬件中的隱藏後門。 4.2 安全防護的關鍵技術與策略 縱深防禦體係： 從網絡邊界到終端，構建多層次的安全防護。 加密與認證： TLS/SSL： 保證數據傳輸的機密性和完整性。 IPsec： 提供 IP 層麵的安全保障。 數字證書與 PKI (Public Key Infrastructure)： 實現設備身份的可靠認證。 訪問控製與權限管理： 最小權限原則，嚴格控製用戶和設備訪問權限。 入侵檢測與防禦 (IDS/IPS)： 實時監控網絡流量，發現並阻止惡意行為。 安全審計與日誌管理： 記錄所有操作，便於事後追溯和分析。 網絡隔離與分段： 將關鍵業務網絡與通用網絡隔離，限製攻擊的傳播範圍。 漏洞管理與安全更新： 定期掃描漏洞，及時更新補丁。 安全策略與應急響應： 製定詳細的安全策略，並建立有效的應急響應機製。 第五章：標準化與互操作性 5.1 電力通信標準的重要性 促進技術創新與市場競爭： 標準化的産品和服務更容易獲得廣泛采用。 降低集成成本與復雜性： 不同廠商的産品能夠兼容互聯。 保障係統的長期穩定運行： 避免因標準不兼容導緻的技術孤島。 5.2 關鍵標準化組織與協議 國際標準化組織： IEC (International Electrotechnical Commission)、IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)、ITU (International Telecommunication Union)。 國內標準化組織： 相關的國傢電網、南方電網技術標準。 行業標準與協議： IEC 61850 (智能電網通信和網絡)、DL/T (電力行業標準) 等。 5.3 實現互操作性的挑戰與對策 遺留係統的兼容性： 如何將現有係統平滑過渡到新標準。 不同廠商的實現差異： 即使采用同一標準，具體實現也可能存在差異。 快速的技術演進： 標準更新的速度可能滯後於技術發展。 解決方案： 積極參與標準製定，采用開放的通信協議，加強接口測試和驗證。 第六章：未來趨勢與展望 6.1 5G、AI 與電力通信的深度融閤 5G 賦能的實時智能控製： AI 算法在 5G 網絡中實時運行，實現更精細的電網調度和故障處理。 AI 驅動的網絡優化與自愈： 利用 AI 分析網絡流量和設備狀態，預測故障，自動調整網絡配置。 基於 AI 的網絡安全防護： 智能識彆異常行為，預測和防禦新型網絡攻擊。 6.2 邊緣計算在電力通信中的潛力 分布式決策能力： 將數據分析和控製決策推嚮更靠近數據源的邊緣，提高響應速度和效率。 降低網絡傳輸壓力： 減少需要上傳到雲端的數據量。 增強數據隱私和安全性： 數據在本地處理，減少敏感數據泄露的風險。 6.3 量子通信在電力安全領域的應用前景 抗量子計算攻擊： 應對未來量子計算機破解現有加密算法的挑戰。 量子密鑰分發 (QKD)： 提供理論上不可破解的安全通信。 6.4 綠色通信與可持續發展 低功耗通信技術： 減少通信設備的能源消耗。 智能化網絡管理： 動態調整網絡資源，實現節能運行。 結論 《數據驅動的智慧電網：下一代電力係統的通信基石》深入剖析瞭現代電力係統在數字化、智能化轉型過程中，通信技術所扮演的“基石”角色。本書詳細闡述瞭智慧電網通信的需求、挑戰，從多角度探討瞭支撐其運行的各類通信網絡架構、關鍵技術及其在實際應用中的融閤。同時，本書高度重視網絡安全的重要性，並提供瞭應對威脅的策略。此外，對標準化與互操作性的討論，為構建開放、兼容的電力通信生態提供瞭指導。最後，本書展望瞭 5G、AI、邊緣計算等前沿技術在未來電力通信領域的應用前景，指明瞭智慧電網通信技術發展的方嚮。 本書旨在為電力行業的技術人員、研究學者、政策製定者以及對智慧電網感興趣的讀者，提供一個全麵、深入的認知框架。通過理解這些通信技術的演進與融閤，我們能夠更好地構建一個安全、可靠、高效、綠色、可持續的下一代電力係統，為人類社會的可持續發展提供強有力的能源保障。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我留下的印象是，它似乎更側重於宏觀的概述，而非微觀的技術細節。我拿到《電力數據通信技術與應用》這本書，是希望能夠瞭解當下電力行業數據通信領域的最新發展動態，以及未來可能的發展趨勢。我特彆關注的是在5G、NB-IoT等新型通信技術如何賦能電力係統，例如在智能抄錶、分布式電源接入、配電自動化等方麵的具體應用。然而，書中對於這些新興技術的介紹，更多的是停留在概念層麵，比如簡單提及瞭5G的低時延、高帶寬特性，卻沒有深入探討如何在實際的電力通信場景中，如何剋服其在可靠性、安全性以及覆蓋範圍等方麵的挑戰。例如，在討論配電自動化時，書中描述瞭需要快速響應和決策，但並沒有詳細闡述如何通過具體的數據通信技術來實現亞毫秒級的響應時間，以及在復雜電網拓撲下如何保證通信的實時性和一緻性。此外，在網絡安全方麵，雖然提到瞭加密、認證等基本安全措施，但對於當前電力數據通信麵臨的日益嚴峻的網絡攻擊，如DDoS攻擊、APT攻擊等，以及如何構建縱深防禦體係，如何進行威脅情報共享，如何應對量子計算帶來的安全挑戰等，書中都沒有給齣有針對性的、深入的探討。

評分☆☆☆☆☆

我最近入手瞭一本新書，書名是《電力數據通信技術與應用》，但說實話，這本書的內容並沒有完全滿足我的期望，雖然封麵設計和排版都還不錯，讓人在翻閱時有種專業的感覺。我原本是抱著學習電力係統在新技術驅動下如何實現更高效、更可靠通信的期待來閱讀的，尤其是對智能電網、物聯網在電力行業的具體落地應用，以及相關的通信協議和安全措施有著濃厚的興趣。然而，在閱讀過程中，我發現書中對這些前沿話題的探討相對淺顯，更多的是對一些基礎概念的梳理和羅列，缺乏深入的案例分析和技術細節的剖析。比如，在物聯網應用部分，書中提到瞭傳感器、網關等概念，但對於如何在高壓、復雜電磁環境下的電力係統實現穩定可靠的物聯通信，如何解決海量數據的實時采集與傳輸難題，以及如何構建高效的邊緣計算架構來應對電力數據的爆炸式增長，這些關鍵性的技術挑戰並沒有得到充分的闡述。我期待的是能看到一些具體的解決方案、成功的實施案例，甚至是尚未解決的難題以及未來的研究方嚮，但書中這方麵的內容略顯不足。當然，對於初學者來說，這本書或許能提供一個入門級的視角，但對於有一定電力通信基礎或者希望深入研究的讀者來說，可能還需要搭配其他更專業的書籍來補充。

評分☆☆☆☆☆

我閱讀《電力數據通信技術與應用》這本書的初衷，是希望能夠深入理解電力數據通信的安全保障體係。我深知電力係統作為關鍵基礎設施，其通信安全至關重要，任何一點疏忽都可能導緻災難性的後果。因此，我期待書中能夠詳細介紹當前電力數據通信所麵臨的各種安全威脅，包括但不限於網絡攻擊、物理入侵、內部威脅等，並能提供切實有效的防護措施和解決方案。書中雖然提及瞭數據加密、訪問控製等安全概念，但這些內容似乎過於基礎，未能深入到電力行業特有的安全場景。例如，對於電力通信網絡中的特種設備，如RTU、IED等，如何進行安全的部署和管理，如何防範針對這些設備的攻擊；如何建立完善的應急響應機製，以便在安全事件發生時能夠迅速有效地處置；如何利用區塊鏈、人工智能等新技術來增強電力數據通信的安全性。這些我非常關心的問題，在書中並沒有得到充分的解答，使得我在安全方麵的知識補充上，仍感到意猶未盡。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，總的來說，並沒有觸及我最感興趣的部分。我購買《電力數據通信技術與應用》這本書，主要目的是想瞭解電力數據通信在新能源接入、儲能係統管理以及電動汽車充電網絡等新興領域的應用。我尤其關注的是如何利用先進的數據通信技術，來解決這些領域麵臨的諸多挑戰，例如新能源發電的隨機性、儲能係統的協同控製以及電動汽車充電樁的規模化部署和通信管理。然而，書中對於這些方麵的論述，顯得有些泛泛而談，缺乏深入的分析。例如，在新能源接入方麵，書中提到瞭需要實時采集風電、光伏等分布式電源的運行數據，但並沒有詳細闡述如何通過高效的數據通信網絡來解決數據時延、丟包等問題，以及如何實現對這些分布式電源的精準預測和調度。在儲能係統管理方麵，書中提到需要進行能量管理和狀態監測，但沒有深入探討如何利用低延遲、高可靠的數據通信，來實現儲能係統與電網之間的協同優化，以及如何應對海量儲能單元的統一管理和數據交互。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排，讓我覺得有些跳躍，未能形成一個清晰、連貫的學習脈絡。我拿到《電力數據通信技術與應用》這本書，主要是想學習如何構建和優化電力係統中的數據通信網絡。我一直對如何將傳統的通信方式與現代的IP網絡、光縴通信等技術相結閤，以提高數據傳輸效率和可靠性感到好奇。書中雖然提到瞭光縴通信在電力骨乾網中的應用，以及一些關於SDN（軟件定義網絡）在電力通信中的概念，但我並沒有找到關於如何設計、部署和運維一個大規模、高可靠的電力數據通信網絡的具體指導。例如，在網絡規劃方麵，書中沒有提供關於如何根據電力係統的業務需求（如數據量、實時性要求、安全性等級）來選擇閤適的通信技術、拓撲結構以及傳輸介質的詳細方法論。在故障診斷與恢復方麵，雖然提到瞭冗餘備份和快速切換，但缺乏實際操作的步驟和案例，例如如何利用網絡監控工具來定位故障，如何設計自動化的故障恢復機製，以及如何進行網絡性能的優化和容量規劃。總的來說，這本書更像是一本知識的羅列，而非實踐的指南，讓我難以將書中的零散知識點串聯起來，形成解決實際問題的能力。