智能配電網技術叢書 通信技術 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
• 電力通信
• 配電自動化
• 電力係統
• 物聯網
• 5G
• 電力綫載波
• 無綫通信
• 信息安全

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512311480

商品編碼：29656236809

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：

頁碼：

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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現代電力係統的神經與脈搏：智能配電網通信技術深度解析 隨著全球能源格局的深刻變革與數字化浪潮的席捲，現代電力係統的架構正經曆前所未有的轉型。作為連接發電端與用戶的橋梁，配電網的作用日益凸顯，而“智能化”則是其發展的必然方嚮。智能配電網（Smart Distribution Network）的精髓，不僅僅在於先進的設備和精細的管理，更在於其背後支撐這一切運轉的強大通信能力。它如同現代電力係統的神經係統與脈搏，確保信息能夠以毫秒級的速度、可靠地在各個節點間流動，實現對電網狀態的實時感知、精準分析、智能決策和高效控製。 本書旨在深入剖析支撐智能配電網高效運作的關鍵要素——通信技術。我們將拋開對特定書目的直接介紹，而是聚焦於智能配電網通信技術領域本身所包含的豐富內涵、技術挑戰、發展趨勢以及其在構建未來綠色、可靠、高效電力係統中的核心作用。這是一次對智能配電網通信領域前沿技術的全麵梳理與深入探討，旨在為廣大從事電力係統規劃、設計、建設、運行、維護以及相關科研的研究者、工程師和技術人員提供一份詳實的技術參考。 一、 智能配電網通信技術概述：連接的本質與演進 智能配電網的通信，其核心在於構建一個能夠支持海量數據交換、低延遲控製指令傳遞、高可靠性信息傳輸的復雜網絡。它涵蓋瞭從最底層的物理層接入，到中間的網絡層路由，再到應用層的各種業務支撐，形成一個多層次、多維度的通信體係。 傳統配電網的通信以相對簡單的調度和監控為主，通信頻次低，數據量小，對延遲和可靠性的要求也相對寬鬆。然而，隨著分布式能源（如光伏、風電）的接入、電動汽車充電設施的普及、用戶側需求的日益多樣化（如需求側響應、能量管理），配電網的拓撲結構變得更加復雜，運行狀態更加動態，對通信的需求也呈幾何級數增長。智能配電網通信必須能夠滿足以下關鍵需求： 海量數據采集與傳輸： 從數以億計的智能電錶、傳感器、開關設備、分布式能源控製器等終端采集海量的運行數據，包括電壓、電流、功率、頻率、開關狀態、故障信息等。 實時監控與感知： 實現對電網運行狀態的實時、全麵感知，能夠及時發現電網的異常或故障，並進行快速定位。 快速響應與控製： 支持秒級甚至毫秒級的控製指令下發，例如負荷調整、分布式電源齣力控製、故障隔離與恢復等。 高可靠性與安全性： 確保通信鏈路的穩定可靠，即使在惡劣環境下或麵臨網絡攻擊時，也能保證關鍵信息的傳輸和控製指令的執行，維護電網安全穩定運行。 網絡互聯互通： 支持不同廠商、不同協議的設備和係統之間的互聯互通，打破信息孤島。 支持多樣化業務： 能夠同時支撐電網的生産、運行、營銷、計量、服務等多種業務應用。 通信技術的演進是智能配電網發展的關鍵驅動力。從早期的專綫、模擬通信，到PDH/SDH、以太網，再到如今的IP網絡、移動通信、光縴通信、甚至物聯網（IoT）技術，每一次技術的革新都為智能配電網帶來瞭新的可能性。 二、 核心通信技術解析：構建智能配電網的基石 智能配電網的通信技術是一個龐大而復雜的體係，涉及多種技術和標準。以下將深入解析其中幾個關鍵的技術領域： 1. 接入層通信技術：連接終端的“最後一公裏” 接入層通信技術負責將數量龐大、分布廣泛的智能終端（智能電錶、分布式電源控製器、開關設備、傳感器等）連接到通信網絡中。這是構建智能配電網數據采集和控製通路的基礎。 電力綫載波通信（PLC）： 利用現有的電力綫作為通信介質，無需另外布綫，具有成本低、部署方便的優點。PLC技術經曆瞭多代演進，從低速的窄帶PLC到高速的寬帶PLC，能夠支持智能電錶數據抄收、低壓配電自動化等應用。其挑戰在於電力綫的噪聲、衰減和乾擾，需要先進的調製解調和糾錯技術。 無綫通信技術： Zigbee/IEEE 802.15.4： 一種低功耗、低速率的無綫通信技術，非常適閤用於智能電錶、傳感器等低數據量、低功耗的設備組網，形成分布式感知網絡。 Wi-Fi/IEEE 802.11： 具有較高的帶寬和成熟的技術，可用於對數據量要求較高的智能終端，或作為局域網內的通信方案。 蜂窩通信（2G/3G/4G/5G）： 利用公共移動通信網絡，具有覆蓋範圍廣、部署便捷的特點，尤其適閤遠程抄錶、移動終端接入等場景。5G技術的低延遲、高帶寬、大連接特性，為未來更高級彆的配電自動化和邊緣計算提供瞭強大的支撐。 LoRa/NB-IoT等低功耗廣域網（LPWAN）技術： 專門為物聯網應用設計，具有功耗低、穿透力強、覆蓋範圍廣等優點，能夠有效解決海量低速率物聯網設備的數據接入問題，如環境監測、智能路燈控製等。 有綫通信技術： 光縴通信： 提供高帶寬、高可靠性、抗乾擾能力強的通信鏈路，是構建骨乾網和關鍵通信鏈路的首選。在配電自動化主乾網、變電站內部通信等場景中應用廣泛。 以太網： 作為一種成熟的局域網技術，在高帶寬、低延遲要求的場景下，如變電站自動化、通信機房內部連接等，應用普遍。 2. 網絡層與傳輸層技術：構建可靠的數據通道 網絡層和傳輸層技術負責將接入層收集到的數據進行匯聚、路由、傳輸，並確保數據在傳輸過程中的可靠性和有序性。 IP網絡： 智能配電網通信網絡正逐步嚮IP化演進，采用TCP/IP協議棧，實現不同設備和係統之間的互聯互通。這帶來瞭更高的靈活性和開放性，但同時也對網絡安全和流量管理提齣瞭更高的要求。 MPLS/MPLS-TP： 多協議標簽交換（MPLS）及其在傳輸網中的應用MPLS-TP，能夠提供高質量的IP傳輸服務，支持流量工程、服務質量（QoS）保障，對於構建承載關鍵業務的可靠通信網絡至關重要。 SDN/NFV（軟件定義網絡/網絡功能虛擬化）： SDN將網絡的控製平麵與數據平麵分離，使得網絡更加靈活、易於管理和編程。NFV則通過虛擬化技術，將傳統的硬件網絡功能遷移到通用服務器上運行，降低瞭部署成本，提高瞭靈活性。這兩種技術為構建敏捷、可重構的智能配電網通信網絡提供瞭新的思路。 通信協議： 智能配電網通信需要遵循一係列標準化的通信協議，以確保不同設備和係統之間的兼容性。例如： IEC 61850： 國際上廣泛應用於變電站自動化和配電自動化的通信標準，定義瞭通信模型、服務模型和通信協議，確保瞭設備間的互操作性。 Modbus/DNP3： 傳統的工業控製通信協議，在一些老舊係統和簡單設備中仍在使用，是實現與現有係統互聯互通的重要支撐。 IEC 60870-5係列： 另一套廣泛應用於電力係統通信的標準，特彆是在SCADA（數據采集與監視控製係統）領域。 3. 通信網絡安全：保障電網運行的生命綫 智能配電網的通信網絡承載著關鍵的電力調度和控製信息，其安全性直接關係到電網的穩定運行。網絡安全是智能配電網通信的重中之重。 身份認證與訪問控製： 確保隻有閤法的用戶和設備纔能接入通信網絡，並對其進行權限控製。 數據加密： 對傳輸的數據進行加密，防止敏感信息被竊聽或篡改。 防火牆與入侵檢測/防禦係統： 部署網絡安全設備，檢測和阻止惡意攻擊。 安全審計與監控： 對網絡活動進行實時監控和記錄，以便發現和應對安全事件。 安全策略與規範： 建立完善的安全管理製度和操作規程。 物理安全： 保護通信設備和機房免受物理破壞。 三、 智能配電網通信技術麵臨的挑戰與未來發展 盡管智能配電網通信技術取得瞭長足的進步，但在實際應用中仍麵臨諸多挑戰： 海量數據處理與分析： 如何有效地存儲、處理和分析來自海量終端的實時數據，從中提取有價值的信息，是巨大的挑戰。 網絡兼容性與互操作性： 不同廠商、不同年代的設備和通信協議之間的兼容性問題，以及如何實現無縫互聯互通，是推廣智能配電網的關鍵。 通信可靠性與魯棒性： 在復雜多變的電網環境下，如何保證通信鏈路的穩定可靠，特彆是在電力中斷、設備故障或自然災害等極端情況下，依然能夠正常工作。 網絡安全威脅： 隨著網絡化程度的提高，電網麵臨的網絡攻擊風險也日益增加，需要不斷升級安全防護能力。 成本效益： 智能配電網通信網絡的建設和維護成本巨大，如何在保證性能的同時，實現成本效益的最大化，是實際部署需要考慮的重要因素。 標準化與監管： 缺乏統一的國際標準和有效的監管體係，可能會阻礙技術的推廣和應用。 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及未來通信技術在電力行業的深度融閤： 5G的低延遲、高可靠性、大連接特性將為配電自動化、分布式能源管理、電動汽車充電網絡優化等提供前所未有的支持。 邊緣計算的廣泛應用： 將計算和數據處理能力下沉到網絡邊緣，減少數據傳輸量，提高響應速度，實現更實時的智能決策。 人工智能（AI）與機器學習在通信網絡中的應用： 利用AI技術進行網絡優化、故障預測、安全威脅檢測、流量管理等，提升通信網絡的智能化水平。 下一代物聯網（IoT）技術的集成： 進一步整閤和優化物聯網技術，實現更廣泛、更高效的設備連接和數據采集。 區塊鏈技術在通信安全與數據可信度方麵的探索： 利用區塊鏈的去中心化、不可篡改特性，提升通信數據的安全性和可信度。 通信網絡與電力物理層的深度協同： 探索通信網絡與電力物理層之間的信息共享與協同控製，實現更高效、更安全的電網運行。 結語 智能配電網通信技術是支撐現代電力係統嚮智能化、數字化、綠色化轉型不可或缺的基石。它不僅是連接電網各個部分的“血脈”，更是實現電網智慧運行的“大腦”。深入理解和掌握這些通信技術，將有助於我們更好地構建和優化未來的電力係統，應對能源轉型帶來的挑戰，最終實現一個更清潔、更可靠、更高效的能源未來。本論述旨在為讀者勾勒齣智能配電網通信技術的全景圖，激發更深入的研究與探索。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對這本書的期望值有點高，我以為它能提供一些前沿的、尚未完全商業化的技術前瞻，比如量子加密在配電網安全中的潛力，或者基於邊緣計算的分布式決策算法的最新進展。結果，書中的內容很大一部分還是圍繞著當前已經相對成熟的技術展開，像是SCADA係統的升級換代、基本的遙測遙信機製，以及對現行通信標準的概述。這些內容對於剛入門這個領域的新手來說，或許是紮實的基石，但對於我這種已經在這個行業摸爬滾打瞭幾年的人來說，感覺像是在重溫老知識，缺少那種“醍醐灌頂”的驚喜感。特彆是關於網絡安全的部分，雖然提到瞭威脅和防護策略，但深度停留在“要加密，要認證”的層麵，對於如何設計一個抗量子攻擊的、韌性極強的通信架構，討論得過於簡略瞭。我期待看到一些更具思辨性的內容，比如在5G和下一代無綫技術融閤的背景下，傳統電力通信的邊界在哪裏模糊和重塑，但這本書似乎避開瞭這些尖銳的、需要深入研究纔能得齣結論的話題，選擇瞭一條更為穩妥和平穩的敘述路綫。

評分☆☆☆☆☆

我特彆關注這本書是否對電力係統特有的實時性要求和高可靠性標準進行瞭深入的剖析，畢竟，電力通信可不是普通的互聯網通信，毫秒級的延遲都可能導緻災難性的後果。這本書確實多次強調瞭“實時性”和“冗餘設計”，並提到瞭冗餘鏈路和快速倒換機製。然而，這些討論大多停留在概念層麵，沒有提供任何量化的指標和對比分析。比如，在討論一個關鍵饋綫保護信號的傳輸時，書中沒有給齣不同通信介質（比如微波、載波、光縴）在實際故障場景下，從檢測到確認再到執行動作的總端到端延遲的典型範圍。我希望看到的是對IEEE 1815（DNP3）或IEC 61850等協議中時間戳準確性要求的實際係統實現案例，以及如何通過優化網絡拓撲或調度算法來確保這些嚴格的時序要求得以滿足的工程實踐。這些缺失的量化數據，使得這本書在專業性上少瞭一份令人信服的“硬核”支撐，更像是一份標準的行業白皮書，而非深入研究報告。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格整體上是嚴謹而學術的，這一點符閤我對技術書籍的期待。但在引用最新的研究成果和行業標準方麵，我發現它似乎慢瞭一步。例如，在討論雲計算與邊緣計算的融閤時，書中引用的主要文獻和標準都停留在三到五年前的水平。當前，許多電力公司正在積極部署基於容器化和微服務架構的軟件定義配電網（SDDN）平颱，這對於提升運維靈活性至關重要。然而，這本書對這些新興的軟件架構範式幾乎沒有涉及，更沒有探討如何將這些現代化的IT技術棧安全、可靠地集成到傳統的工控網絡中。它似乎更傾嚮於描述一個基於成熟硬件和協議的“優化版舊係統”，而不是一個完全擁抱DevOps和雲原生思想的“新一代配電網”。對於期望獲得未來技術路綫圖指導的讀者而言，這本書提供的知識體係略顯滯後，讓人感覺像是讀瞭一本兩年前齣版的教材，錯失瞭捕捉行業最新脈搏的最佳時機。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排得非常有條理，從基礎理論到應用場景的過渡非常自然，這一點我必須肯定。但是，讓我感到睏惑的是，它在某些章節的深度上齣現瞭明顯的偏科現象。例如，在介紹光縴通信在骨乾網中的應用時，它詳細對比瞭不同類型光纜的敷設成本和帶寬優勢，這部分寫得非常詳實，幾乎可以作為一份采購參考指南。然而，當我翻到關於低功耗廣域網（LPWAN）技術——比如NB-IoT或LoRa——在末端設備接入時的能耗模型分析時，內容突然變得非常單薄，僅僅是幾句話概括瞭其低功耗的特點，卻完全沒有提供任何實際的功耗測試數據或電池壽命預測模型。這種“厚此薄彼”的處理方式，讓整本書的閱讀體驗變得有些不平衡。如果說它是為瞭服務於所有技術棧的讀者，那麼它在關鍵的、決定末端設備可行性的技術點上卻未能給予足夠的關注，使得某些章節的實用價值大打摺扣，仿佛是匆忙加上去的填充內容。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺吸引人的，特彆是那個藍灰色的主色調，讓人感覺很專業、很沉穩。我本來以為它會深入探討一些具體的通信協議在配電網中的應用細節，比如各種物聯網（IoT）傳感器如何與主控係統進行數據交換，那種偏嚮於工程實現層麵的內容。但讀完之後，我發現它更側重於宏觀的係統架構和一些概念性的描述。比如，它花瞭相當大的篇幅去介紹未來智能電網的願景，描繪瞭一個高度自動化、自愈閤的網絡圖景。對於我們這些希望瞭解“未來電網到底長什麼樣”的人來說，這提供瞭一個很好的鳥瞰視角。然而，如果你是那種想鑽進代碼裏、想知道如何配置特定供應商的RTU（遠程終端單元）的工程師，這本書可能就不太夠用瞭。它更像是一本科普讀物，告訴你這個領域的大方嚮和挑戰，而不是手把手的操作手冊。它沒有深入到如何解決實際部署中遇到的各種復雜的電磁乾擾問題，也沒有提供具體的案例研究來說明哪種無綫通信技術在噪聲環境下錶現最優。這種宏觀的敘事方式，雖然開闊瞭視野，但在實操層麵留下瞭不少空白，讓我有點意猶未盡的感覺，希望能在其他地方找到更具體的實踐指南。