能源互聯(lián)網(wǎng)與智慧能源

序前言上篇　能源互聯(lián)網(wǎng)第1章　能源互聯(lián)網(wǎng)的定義與特征 31.1　能源互聯(lián)網(wǎng)的定義 31.2　能源互聯(lián)網(wǎng)的特征 51.3　發(fā)展目標(biāo)和原則 61.3.1　發(fā)展目標(biāo) 61.3.2　發(fā)展原則 71.4　對我國能源戰(zhàn)略的意義 81.5　對能源生產(chǎn)與消費(fèi)模式的影響 9第2章　國內(nèi)外能源互聯(lián)網(wǎng)的研究與進(jìn)展 122.1　美國：“FREEDM”系統(tǒng)與能源互聯(lián)網(wǎng) 122.2　美國：能源網(wǎng)絡(luò)集成 132.3　德國：能源的互聯(lián)網(wǎng) 142.4　歐洲：智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系 142.5　歐洲：綜合能源網(wǎng)絡(luò) 152.6　日本：以智能電網(wǎng)為核心的智慧能源共同體 162.7　日本：數(shù)字電網(wǎng) 172.8　我國：能源互聯(lián)網(wǎng) 18第3章　能源互聯(lián)網(wǎng)的功能定位與技術(shù)需求 193.1　可再生能源與清潔能源接入 193.2　需求側(cè)參與能源網(wǎng)絡(luò)互動 193.3　基于分布式能源網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化管理 203.4　能源的靈活轉(zhuǎn)換與能源綜合利用 213.5　能源交易與商業(yè)服務(wù)模式 213.6　輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)管理智能化 22第4章　能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架 244.1　能源基礎(chǔ)設(shè)施 254.2　信息和通信技術(shù) 264.3　開放互動平臺 2744　架構(gòu) 27第5章　能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù) 285.1　固態(tài)變壓器與功率器件 285.1.1　固態(tài)變壓器原理及其與傳統(tǒng)變壓器的區(qū)別 285.1.2　固態(tài)變壓器的特征 285.1.3　固態(tài)變壓器現(xiàn)狀及未來對電力電子技術(shù)的要求 295.2　能量路由器 315.2.1　能量路由器的架構(gòu) 315.2.2　能量路由器的概念 335.2.3　能量路由器的現(xiàn)狀和未來發(fā)展 345.3　分布式能源設(shè)備 345.3.1　分布式能源設(shè)備的概念 345.3.2　分布式能源設(shè)備的技術(shù)特征和經(jīng)濟(jì)性分析 355.3.3　分布式能源設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來發(fā)展 3653.4　分布式發(fā)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 395.4　微網(wǎng) 445.4.1　微網(wǎng)的概念 445.4.2　微網(wǎng)的組成 445.4.3　微網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來發(fā)展 505.5　儲能系統(tǒng) 555.5.1　儲能技術(shù)在發(fā)電側(cè)需求分析 565.5.2　儲能技術(shù)在輸電側(cè)需求分析 605.5.3　儲能技術(shù)在配電側(cè)需求分析 625.5.4　儲能技術(shù)在用戶側(cè)需求分析 645.5.5　儲能技術(shù)在微網(wǎng)側(cè)需求分析 655.5.6　儲能技術(shù)在應(yīng)急電源側(cè)需求分析 655.5.7　儲能技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展趨勢 675.5.8　儲電相關(guān)技術(shù) 715.5.9　儲熱相關(guān)技術(shù) 735.5.10　儲氣相關(guān)技術(shù) 745.5.11　儲氫相關(guān)技術(shù) 755.5.12　儲能配置方法與原則 835.5.13　儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖 865.6　主動配電網(wǎng) 885.6.1　主動配電網(wǎng)的概念 885.6.2　主動配電網(wǎng)的技術(shù)特征 885.6.3　我國配電網(wǎng)的現(xiàn)狀及主動配電網(wǎng)的發(fā)展前景 895.6.4　IEC 61850數(shù)據(jù)建模 905.6.5　主動配電網(wǎng)分布式控制系統(tǒng) 945.6.6　基于μPMU的主動配電網(wǎng)廣域量測與故障診斷技術(shù) 101第6章　能源互聯(lián)網(wǎng)能量及故障管理技術(shù) 1166.1　智能能量管理技術(shù) 1166.1.1　能量設(shè)備即插即用管理技術(shù) 1186.1.2　分布式能量管理與協(xié)同控制技術(shù) 1196.1.3　基于可再生能源預(yù)測的控制策略優(yōu)化技術(shù) 1206.1.4　儲能管理技術(shù) 1206.2　智能故障管理技術(shù) 130第7章　能源互聯(lián)網(wǎng)信息和通信技術(shù) 1327.1　微電子技術(shù) 1327.1.1　信息采集芯片對微電子技術(shù)的挑戰(zhàn) 1327.1.2　通信芯片對微電子技術(shù)的挑戰(zhàn) 1357.2　復(fù)雜軟件技術(shù) 1367.2.1　能源互聯(lián)網(wǎng)中復(fù)雜軟件系統(tǒng)的定義和特點(diǎn) 1367.2.2　能源互聯(lián)網(wǎng)對軟件技術(shù)提出的挑戰(zhàn)及應(yīng)對法則 1377.2.3　應(yīng)對法則對軟件技術(shù)的要求 1397.3　信息物理系統(tǒng)技術(shù) 1427.3.1　能源互聯(lián)網(wǎng)中信息物理系統(tǒng)的定義與發(fā)展 1427.3.2　信息物理系統(tǒng)的架構(gòu) 1437.3.3　信息物理系統(tǒng)的重要特性 1457.3.4　信息物理系統(tǒng)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用 1467.35　能源互聯(lián)網(wǎng)對信息物理系統(tǒng)的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展 1477.4　信息和通信技術(shù) 1507.4.1　能源互聯(lián)網(wǎng)對信息和通信技術(shù)提出的挑戰(zhàn) 1507.4.2　信息和通信技術(shù)的未來發(fā)展 1517.5　大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù) 1537.5.1　大數(shù)據(jù)分類及對應(yīng)的處理系統(tǒng) 1537.5.2　大數(shù)據(jù)分析與計(jì)算———云計(jì)算技術(shù) 1557.5.3　大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用 1567.5.4　能源互聯(lián)網(wǎng)對大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)提出的挑戰(zhàn) 157第8章　能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)平臺 1588.1　能源市場交易平臺 1588.2　能源需求側(cè)管理平臺 1598.2.1　需求側(cè)管理平臺的結(jié)構(gòu)層次 1598.2.2　需求側(cè)管理平臺的實(shí)現(xiàn)策略 1618.3　能源需求響應(yīng)平臺 1628.3.1　需求響應(yīng)的措施 1628.3.2　需求響應(yīng)平臺技術(shù) 1648.4　能效分析平臺 1648.4.1　能效分析平臺的結(jié)構(gòu)層次 1658.4.2　能效分析平臺的功能結(jié)構(gòu) 1678.4.3　能效分析平臺的通信網(wǎng)絡(luò) 167第9章　能源互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 1699.1　參考架構(gòu) 1699.1.1　面向服務(wù)的架構(gòu) 1699.1.2　分布式自治實(shí)時架構(gòu) 1709.1.3　軟件定義光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 1719.2　能源互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) 173第10章　能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 17510.1　能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu) 17510.2　國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀與最新進(jìn)展 17610.3　對我國能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的建議 18310.4　我國能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化路線圖 184第11章　能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃與發(fā)展趨勢 18511.1　重點(diǎn)任務(wù) 18511.2　建設(shè)路徑 19111.3　保障措施 194114　發(fā)展趨勢 196下篇　智慧能源第12章　智慧能源的定義與特征 20112.1　智慧能源的定義 20112.2　智慧能源的基本特征和基本內(nèi)涵 20112.2.1　基本特征 20112.22　基本內(nèi)涵 20212.3　智慧能源的體系架構(gòu) 20312.4　智慧能源發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo) 20312.5　以智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展智慧能源 20412.5.1　智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)將在未來能源供消和輸配體系中發(fā)揮重大作用 20412.5.2　能源消費(fèi)方式將轉(zhuǎn)向基于能效最優(yōu)的多元化能源綜合利用 20512.5.3　智能電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要載體 20612.5.4　智能電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)智慧能源網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)施 20612.5.5　智能電網(wǎng)體系架構(gòu)已經(jīng)具備成為智慧能源網(wǎng)絡(luò)的良好基礎(chǔ) 207第13章　發(fā)展智慧能源的機(jī)遇與挑戰(zhàn) 20813.1　發(fā)展智慧能源的基礎(chǔ) 20813.1.1　技術(shù)基礎(chǔ) 20813.1.2　實(shí)踐基礎(chǔ) 21013.2　發(fā)展智慧能源面臨的重要機(jī)遇 21313.2.1　發(fā)展智慧能源的國際環(huán)境 21313.2.2　當(dāng)前是發(fā)展智慧能源的戰(zhàn)略機(jī)遇期 21413.2.3　發(fā)展智慧能源有助于我國實(shí)現(xiàn)應(yīng)對氣候戰(zhàn)略 21413.3　發(fā)展智慧能源面對的主要問題與挑戰(zhàn) 21513.3.1　發(fā)展智慧能源面對的主要問題 21513.3.2　發(fā)展智慧能源面對的主要挑戰(zhàn) 216第14章　智慧能源發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域 21814.1　加快推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè) 21814.1.1　發(fā)展智能電網(wǎng)的重要意義 21814.1.2　我國關(guān)于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的重要文件 22214.1.3　促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的主要工作 22614.2　推進(jìn)能源網(wǎng)絡(luò)智能化 22814.2.1　煤炭行業(yè)的清潔化、智能化發(fā)展 22814.2.2　石油行業(yè)的智能化發(fā)展 23214.3　智能電網(wǎng)支撐智慧能源公共服務(wù)平臺的發(fā)展 23714.3.1　公共服務(wù)通信信息平臺服務(wù)多網(wǎng)融合 23714.3.2　智能配電網(wǎng)支撐智能社區(qū)的建設(shè) 23814.3.3　智能配電網(wǎng)支撐智慧城市的發(fā)展 242第15章　智慧能源關(guān)鍵技術(shù) 24615.1　分布式能量管理系統(tǒng) 24615.1.1　分布式能量管理系統(tǒng)概述 24615.1.2　分布式能量管理系統(tǒng)架構(gòu) 24715.1.3　分布式能量管理系統(tǒng)功能 24715.2　柔性能源協(xié)調(diào)控制技術(shù) 25115.2.1　冷熱電聯(lián)供技術(shù) 25115.2.2　冷熱電聯(lián)供地源熱泵技術(shù) 25315.2.3　相變儲能技術(shù) 25415.2.4　區(qū)域能量管理優(yōu)化技術(shù) 25415.3　智慧能源標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì) 25515.3.1　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧能源領(lǐng)域的應(yīng)用 25515.3.2　標(biāo)準(zhǔn)化的智慧能源設(shè)計(jì) 25615.4　物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算在智慧能源中的應(yīng)用 25715.4.1　基于ZigBee技術(shù)的企業(yè)智慧能源云平臺 26115.4.2　智慧能源云平臺 26515.4.3　基于智能用電需求響應(yīng)的云平臺 267第16章　能源互聯(lián)網(wǎng)與智慧能源項(xiàng)目及案例分析 27016.1　面向園區(qū)的試點(diǎn)項(xiàng)目與案例分析 27016.1.1　項(xiàng)目概述 27016.1.2　項(xiàng)目特點(diǎn) 27016.1.3　用電負(fù)荷估算與需求分析 27116.1.4　項(xiàng)目實(shí)施方案 27216.1.5　案例分析 27516.2　面向工商業(yè)的試點(diǎn)項(xiàng)目與案例分析 27616.2.1　項(xiàng)目概況 27616.2.2　設(shè)計(jì)依據(jù) 27716.2.3　設(shè)計(jì)目標(biāo) 27716.2.4　智能用電設(shè)計(jì)方案 27816.2.5　需求響應(yīng)技術(shù)方案 28016.2.6　智慧能源管理方案 28216.2.7　智慧能源管理系統(tǒng)與微網(wǎng)聯(lián)動設(shè)計(jì)方案 28916.2.8　容量配置及模擬仿真 29716.3　園區(qū)微能源網(wǎng)系統(tǒng)與智慧能源云平臺項(xiàng)目及案例分析 30316.3.1　項(xiàng)目概要 30316.3.2　系統(tǒng)組成及功能介紹 30516.3.3　光伏系統(tǒng) 30616.34　燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 30716.3.5　水儲能空調(diào)系統(tǒng) 30816.3.6　磁懸浮立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 30816.3.7　燃?xì)馊剂想姵?30916.3.8　微能源網(wǎng)能量管理系統(tǒng)及智慧能源云平臺 30916.3.9　案例分析 31216.4　能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)中心能耗優(yōu)化管理案例分析 31316.4.1　專用數(shù)據(jù)中心能耗組成和優(yōu)化管理方案 31316.4.2　案例分析 32316.5　德國E-Energy項(xiàng)目及案例分析 32416.5.1　庫克斯港eTelligence示范項(xiàng)目及案例分析 32416.5.2　曼海姆示范城市項(xiàng)目及案例分析 32616.5.3　萊茵魯爾區(qū)示范項(xiàng)目及案例分析 32716.5.4　哈爾茨地區(qū)100％可再生能源發(fā)電項(xiàng)目及案例分析 32816.6　日本綜合能量管理系統(tǒng)項(xiàng)目及案例分析 33116.6.1　綜合能源與社會網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目及案例分析 33116.6.2　孤島微網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目及案例分析 340參考文獻(xiàn) 347