本書全面論述了智能電網的技術與應用，討論了支撐智能電網系統運行的信息與通信技術（ICT），傳感、測量、控制及自動化技術，以及新能源並網與需求側管理所需的電力電子及儲能技術。本書通過大量的例題對智能電網分析的方法應用進行了示例分析，使讀者可以全面掌握智能電網相關的基礎理論與方法應用要點。Janaka Ekanayake於1990年獲得斯里蘭卡的Peradeniya大學的電氣與電子工程的學士學位，並於1995年在英國曼徹斯特大學的科學與技術學院獲得電氣工程的博士學位。他目前是英國Cardiff大學的一名高級講師，在此之前曾在Peradeniya大學電氣與電子工程系的教授。他的主要研究方向包括電力電子應用、可再生能源發電和並網。他是一名注冊工程師，IET會士，IEEE高級會員，IESL會員。他先后發表了30余篇相關的期刊論文，並合著3本專著。Kithsri M. Liyanage是斯里蘭卡Peradeniya大學電氣與電子工程系的一名教授。他於1983年獲得Peradeniya大學的工學學士學位，並於1991年獲得東京大學的工學博士學位。他1993-1994年間曾在華盛頓大學電氣工程系從事訪問研究，並於2008-2010年期間在東京大學電力與環境技術研究中心擔任訪問學者。他已發表30余篇關於智能電網應用與控制方面的論文，其研究方向主要為智能電網下的ICT應用。Jianzhong Wu分別於1999、2001和2004年在中國天津大學獲得學士、碩士和博士學位。他曾擔任天津大學副教授，於2006年加入曼徹斯特大學。自2008年開始擔任Cardiff工程學院的一名講師。他的主要研究方向包括電能基礎設施和智能電網。他承擔着數項歐盟持續項目和其他基金項目。作為IET、IEEE和ACM會員，他發表了30余篇論文，並合著1本專著。Akihiko Yokoyama分別於1979、1981和1984年在日本東京大學獲得學士、碩士和博士學位。自2000年起擔任東京大學電氣工程系教授。他曾作為訪問學者在德州大學Arlington分校、加州大學伯克利分校從事過研究。他的主要研究方向包括電力系統分析與控制、智能電網。他是日本電氣工程學會(IEEJ)的高級會員，日本工業與應用數學學會(JSIAM)、IEEE及CIGRE會員。Nick Jenkins於1992-2008年在曼徹斯特大學工作，其后擔任Cardiff大學的可再生能源專業教授。他具有14年的工業界從業經歷，其中5年在發展中國家。在Cardiff大學他開創了關於電力能源工程和可再生能源的教學及科研工作。他目前是IET、IEEE及皇家工程院的會士。他是CIGRE的傑出會員，2009-2011期間擔任美國斯坦福大學大氣與能源項目的Shimizu訪問教授。

作者簡介原書前言原書致謝縮略語對照表第1章 智能電網11.1簡介11.2為何選擇智能電網？21.2.1資產老化且傳輸能力不足21.2.2熱約束21.2.3操作約束21.2.4供給安全31.2.5各國政策31.3什麼是智能電網？51.4早期智能電網嘗試61.4.1主動配電網61.4.2虛擬電廠81.4.3其他嘗試和驗證91.5智能電網領域技術文獻綜述11參考文獻13第1部分 ICT第2章數據通信162.1簡介162.2專用、共享的通信通道172.3交換技術202.3.1線路交換202.3.2信息交換212.3.3包交換技術212.4通信通道222.4.1有線通信242.4.2光纖262.4.3無線電通信292.4.4移動通信302.4.5衛星通信312.5分層結構與協議312.5.1ISO／OSI模型312.5.2TCP／IP35參考文獻38第3章面向智能電網的通信技術393.1簡介393.2通信技術403.2.1IEEE802系列403.2.2移動通信513.2.3多協議標簽交換523.2.4電力線路通信533.3信息交換標准543.3.1智能電表標准543.3.2Modbus543.3.3DPN3553.3.4IEC6185056參考文獻57第4章智能電網信息安全594.1簡介594.2加密與解密604.2.1對稱密鑰加密614.2.2公鑰密碼加密654.3認證654.3.1基於共享密鑰的身份認證664.3.2基於密鑰分發中心的認證664.4數字簽名664.4.1私鑰簽名674.4.2公鑰簽名674.4.3消息摘要684.5電網安全標准684.5.1IEEE1686：IEEE推出的IED電網安全能力標准684.5.2IEC62351：電力系統管理及相關信息交換——數據與通信安全69參考文獻69ⅩⅦ第2部分 傳感、測量、控制及自動化技術第5章智能測量與DSI725.1簡介725.2智能測量735.2.1電子測量的發展735.2.2智能測量的關鍵元素755.3智能儀表：已有硬件回顧755.3.1信號采集765.3.2信號調理775.3.3A—D轉換785.3.4計算805.3.5輸入／輸出825.3.6通信835.4面向智能測量的通信設施與協議835.4.1HAN835.4.2NAN845.4.3數據集中器855.4.4電能表數據管理系統855.4.5通信協議855.5DSI865.5.1DSI提供的服務875.5.2DSI的實現905.5.3DSI實現的硬件支持935.5.4消費者自需求側的靈活性傳送955.5.5DSI的系統支持95參考文獻96第6章配電自動化設備986.1簡介986.2變電站自動化設備996.2.1電流互感1016.2.2電壓互感器1046.2.3智能電子設備1056.2.4間隔控制器1076.2.5RTU107ⅩⅧ6.3配電系統故障1086.3.1故障隔離和恢復組件1096.3.2故障定位、隔離和恢復1146.4電壓調節117參考文獻120第7章配電管理系統1227.1簡介1227.2數據源與相關外部系統1237.2.1SCADA系統1237.2.2CIS1257.3建模與分析工具1257.3.1配電系統建模1257.3.2拓撲分析1297.3.3負載預測1317.3.4潮流分析1327.3.5故障計算1357.3.6狀態估計1387.3.7其他分析工具1427.4應用分析1427.4.1系統監控1427.4.2系統運行1437.4.3系統管理1447.4.4OMS145參考文獻147第8章輸電系統運行1488.1簡介1488.2數據源1488.2.1IED與SCADA系統1488.2.2PMU1498.3EMS1518.4廣域應用1538.4.1在線暫態穩定控制器1558.4.2磁極滑動預防控制器1558.5可視化技術1578.5.1視覺二維演示1578.5.2視覺三維演示158參考文獻159第3部分電力電子與儲能技術ⅩⅨ第9章電力電子變換器1629.1簡介1629.2CSC1649.3VSC1679.3.1VSC在低中功率中的應用1689.3.2中高功率設備中的VSC171參考文獻174第10章智能電網中的電力電子17610.1簡介17610.2可再生能源發電17610.2.1PV系統17710.2.2風能、水能和潮汐能系統17910.3故障電流限制18310.4並聯補償18610.4.1D—STATCOM18710.4.2有源濾波器19210.4.3儲能並聯補償器19210.5串聯補償195參考文獻197第11章大功率潮流中的電力電子設備20011.1簡介20011.2FACTS20111.2.1無功補償20111.2.2串聯補償20611.2.3晶閘管控制移相變壓器20911.2.4統一潮流控制器21011.2.5線間潮流控制器21111.3HVDC21211.3.1CSC21311.3.2VSC21611.3.3多端HVDC219參考文獻220第12章儲能22212.1簡介22212.2儲能技術22512.2.1電池22512.2.2液流電池22612.2.3燃料電池和氫電解槽22712.2.4飛輪儲能22912.2.5SMES系統23012.2.6超級電容器23112.3案例分析一：風電中的儲能23112.4案例分析二：電動汽車充電的基於智能體的控制235參考文獻237