本書第一版編寫始於2010 年，出版於2012 年2 月，當時我國智能電網剛進入全面建設期，第一版對當時智能電網的基本知識和實踐應用都做了較全面的介紹，受到眾多讀者的歡迎。如今，我國智能電網經過十年的建設和發展，取得了舉世矚目的成就，已經進入引領提升、深化應用階段。因此，在本書第二版編寫過程中，增加了很多智能電網新概念、新技術和最z新的示範應用內容。
本書分為7 篇，共200 個問題，包括智能電網的概念、發展、標準、技術、設備、生活及應用等內容。以通俗易懂的問答形式，從基本概念、發展戰略、標準規範、技術和設備、智能生活、示範應用等多個方面入手，對智能電網基礎知識做了全面的介紹。
本書定位於廣大公眾了解智能電網的科普讀物，可作為電力企業、制造商、服務商的初級技術培訓教材，也可作為高職高專院校師生學習智能電網的教學參考用書。

作者長期從事相關領域研究。本書在編寫過程中，參考了國內外大量的技術文獻，同時結合了作者智能電網領域的一些初步研究成果，形成了目前的文稿。

目錄
前言
第一版前言
第一篇 概念篇 / 1
第1 問 智能電網有哪些定義和表述？ / 2
第2 問 智能電網的基本特征有哪些？ / 4
第3 問 堅強智能電網的內涵是什麼？ / 5
第4 問 什麼是特高壓電網？ / 6
第5 問 全球能源互聯網如何支持電力可持續發展？ / 8
第6 問 全球氣候變化會帶來哪些影響？ / 10
第7 問 什麼是工業4.0？ / 11
第8 問 人工智能有哪些電力應用？ / 13
第9 問 可再生能源的種類和利用方式有哪些？ / 17
第10 問 智能發電都包括哪些內容？ / 19
第11 問 智能輸電如何保障電網安全經濟運行？ / 20
第12 問 智能變電包含哪些內容？ / 21
第13 問 智能配電怎樣實現配電網的智能化水平？ / 22
第14 問 智能用電如何支持用戶便捷用電？ / 24
第15 問 智能調度有哪些內容？ / 26
第16 問 通信信息平臺的支撐作用是什麼？ / 28
第17 問 區塊鏈在智能電網有哪些應用？ / 29
第18 問 物聯網在電網的應用有哪些？ / 32
第19 問 傳感網特征是什麼？ / 34
第20 問 車聯網如何支撐電動汽車服務？ / 36
第21 問 合同能源管理怎樣幫助企業節能？ / 39
第22 問 預付費有哪些特點和效益？ / 41
第23 問 移動互聯網在智能電網有哪些應用場景？ / 43
第24 問 雲計算具備哪些優勢？ / 45
第25 問 大數據如何改變電網運營？ / 48
第26 問 信息物理繫統如何描述智能電網？ / 49
第27 問 電能替代的怎樣支撐節能減排？ / 52
第28 問 企業信息化管理SG186 是什麼？ / 54
第29 問 企業資源計劃SG ? ERP 如何提升企業效益？ / 55
第30 問 階梯式電價有哪些優勢？ / 56
第31 問 怎樣實現有序用電？ / 57
第32 問 為什麼說綜合能源服務是新業態？ / 59
第33 問 能源互聯網基本概念和理念是什麼？ / 61
第二篇 發展篇 / 65
第34 問 發展智能電網與環境保護的關繫是什麼？ / 66
第35 問 智能電網能夠帶動經濟增長嗎？ / 67
第36 問 智能電網如何實現節能減排？ / 68
第37 問 智能電網怎樣促進產業升級？ / 69
第38 問 智能電網怎樣更好實現能源利用？ / 71
第39 問 智能電網如何促進技術創新？ / 73
第40 問 智能電網怎樣提升電網安全水平？ / 74
第41 問 智能電網如何支撐電力市場的運營？ / 75
第42 問 智能電網怎樣實現用戶便捷服務？ / 77
第43 問 智能電網具備哪些先進性？ / 78
第44 問 智能電網建設的必要性是什麼？ / 79
第45 問 怎樣描繪智能電網生態圈？ / 80
第46 問 中國發展智能電網有哪些機遇與挑戰？ / 83
第47 問 堅強智能電網具備怎樣的發展戰略框架？ / 85
第48 問 堅強智能電網建設的重要意義是什麼？ / 86
第49 問 智能電網發展面臨哪些障礙與對策？ / 88
第50 問 中國發展智能電網有什麼特殊問題？ / 90
第51 問 堅強智能電網如何更好實現清潔能源利用？ / 91
第52 問 堅強智能電網如何推動可持續發展？ / 92
第53 問 堅強智能電網帶來哪些願景？ / 93
第54 問 美國發展智能電網有哪些驅動力？ / 94
第55 問 歐洲發展智能電網的驅動力是什麼？ / 95
第56 問 日本發展智能電網的驅動力有哪些？ / 96
第57 問 什麼驅動了韓國發展智能電網？ / 97
第58 問 中國發展智能電網的驅動力是什麼？ / 98
第59 問 美國智能電網發展歷程有哪些借鋻作用？ / 99
第60 問 歐洲智能電網的發展歷程帶來哪些啟示？ / 101
第61 問 日本智能電網經過了哪些發展歷程？ / 103
第62 問 韓國智能電網經歷了怎樣的發展歷程？ / 105
第63 問 中國智能電網發展歷程有哪些總結？ / 107
第64 問 美國為智能電網發展出臺了哪些政策？ / 109
第65 問 歐洲各國的政策是如何引導智能電網建設的？ / 111
第66 問 日本智能電網的政策是如何影響產業的？ / 112
第67 問 韓國智能電網的政策有怎樣的影響？ / 113
第68 問 中國智能電網政策起到了哪些促進作用？ / 115
第三篇 標準篇 / 117
第69 問 歐洲智能電網標準化做了哪些工作？ / 118
第70 問 美國是如何開展智能電網標準化工作的？ / 119
第71 問 加拿大智能電網標準化工作有哪些特色？ / 123
第72 問 日本智能電網標準化工作是如何開展的？ / 126
第73 問 中國智能電網標準化取得哪些成就？ / 127
第74 問 澳大利亞智能電網標準化有哪些特色？ / 130
第75 問 IEC 智能電網標準化路線圖是什麼？ / 131
第76 問 IEEE 在智能電網標準化方面做了哪些工作？ / 133
第77 問 智能電網用戶接口項目委員會IEC PC118 取得了哪些成果？ / 135
第78 問 高壓直流輸電技術委員會IEC TC115 做了哪些工作？ / 136
第79 問 智能電網互操作委員會SGIP 在標準領域有怎樣的地位？ / 137
第80 問 開放式需求響應標準包含哪些內容？ / 141
第81 問 智能能源規範是一個什麼標準？ / 143
第82 問 結構化信息標準促進組織都做了哪些工作？ / 144
第83 問 樓宇自動化與控制網絡是一個什麼協議？ / 146
第84 問 節能和家庭護理網絡的組織功能和作用有哪些？ / 148
第85 問 汽車工程師學會的職能是什麼？ / 149
第86 問 配電自動化接口有哪些標準？ / 150
第87 問 特高壓技術領域國際標準化情況如何？ / 152
第88 問 電動汽車領域有哪些國內外標準？ / 155
第89 問 海峽兩岸智慧電網產業有哪些共通標準？ / 156
第90 問 新一代智能電網技術標準體繫是如何構建的？ / 158
第四篇 技術篇 / 161
第91 問 大規模風力發電有哪些優勢？ / 162
第92 問 太陽能發電的形式和特點是什麼？ / 165
第93 問 生物質發電會產生哪些影響？ / 166
第94 問 地熱發電的前景如何？ / 168
第95 問 海洋能發電有哪些形式？ / 170
第96 問 分布式發電包含哪些關鍵技術？ / 173
第97 問 未來超導輸電技術能夠普及嗎？ / 175
第98 問 為什麼說電力電子技術是大電網運行控制的核心技術？ / 177
第99 問 化學儲能技術具備哪些優勢？ / 179
第100 問 超級電容技術有哪些場景？ / 181
第101 問 抽水蓄能如何實現能量轉換？ / 183
第102 問 為什麼說冰蓄能技術是一項降低能耗的技術？ / 184
第103 問 碳捕捉和封存技術如何實現碳減排的？ / 186
第104 問 柔性交流輸電繫統的現實意義是什麼？ / 188
第105 問 柔性直流輸電是如何解決孤島供電的？ / 190
第106 問 半波長交流輸電技術離實際應用還有多遠？ / 193
第107 問 輸電線路狀態監測技術有哪些內容？ / 195
第108 問 輸電線路如何實現除冰與融冰？ / 197
第109 問 智能巡檢采用了哪些新技術？ / 199
第110 問 如何解決新能源接入後帶來的自動發電控制問題？ / 202
第111 問 先進電壓如何實現無功控制？ / 204
第112 問 電力防污閃技術主要解決什麼問題？ / 206
第113 問 為什麼要開展帶電作業？ / 208
第114 問 新一代智能變電站有哪些“新”的內容？ / 211
第115 問 電能質量監測與治理過程是怎麼樣的？ / 213
第116 問 配電網規劃方法有哪些？ / 215
第117 問 配電自動化的構成和作用是什麼？ / 217
第118 問 配電網如何實現“自愈”？ / 219
第119 問 主動配電網是如何提出的？ / 221
第120 問 微電網是一個什麼樣的結構？ / 224
第121 問 大規模可再生能源接入與並網技術主要解決哪些問題？ / 227
第122 問 電動汽車充放電包含哪些模式和設備？ / 230
第123 問 船舶岸電如何連接智能電網？ / 232
第124 問 需求響應如何保證電網供需平衡？ / 234
第125 問 熱泵技術是如何實現能源利用的？ / 237
第126 問 虛擬電廠是什麼樣的電廠？ / 239
第127 問 低壓電力線載波（PLC）是一項什麼技術？ / 240
第128 問 能效管理有哪些方法和手段？ / 242
第129 問 熱電聯產為什麼可以提高能效？ / 245
第130 問 如何保證電網的信息安全？ / 247
第131 問 高級量測體繫（AMI）包括哪些內容？ / 249
第五篇 設備篇 / 252
第132 問 為什麼要部署廣域測量繫統？ / 253
第133 問 智能電網調度控制繫統怎樣實現運行控制的？ / 254
第134 問 調度員培訓仿真有什麼作用？ / 256
第135 問 電力市場交易運營繫統是如何工作的？ / 259
第136 問 能量管理繫統是電網的必備設施嗎？ / 261
第137 問 能源路由器在能源互聯網中的地位是什麼？ / 262
第138 問 高壓設備如何實現智能化？ / 266
第139 問 電子式互感器有哪些優缺點？ / 268
第140 問 隔離式斷路器有哪些應用優勢？ / 270
第141 問 配電管理繫統是怎樣工作的？ / 272
第142 問 智能配電臺區是如何構建的？ / 275
第143 問 電動汽車充放電設備有哪些種類？ / 277
第144 問 如何合理利用電動汽車充放電管理繫統？ / 279
第145 問 路燈充電樁怎樣實現一體化？ / 282
第146 問 智能路燈監控的整體解決方案是怎樣產生的？ / 285
第147 問 用戶能源網關是什麼？ / 289
第148 問 用電信息采集繫統的構成和作用是什麼？ / 291
第149 問 計量一體化生產調度平臺是怎麼工作的？ / 293
第150 問 智能防竊電繫統如何快速定位異常用電？ / 296
第151 問 電力應急管理平臺是如何運轉的？ / 298
第六篇 生活篇 / 302
第152 問 智慧地球是怎麼提出來的？ / 303
第153 問 如何打造智慧城市？ / 305
第154 問 智能小區有哪些應用模式？ / 307
第155 問 智能樓宇如何實現節能？ / 308
第156 問 智慧交通需要部署哪些繫統和設備？ / 310
第157 問 智慧物流是如何提高工作效率的？ / 312
第158 問 智能家電能帶來怎樣的體驗？ / 314
第159 問 智慧校園有哪些必備設施？ / 316
第160 問 如何將家居與家庭變得智能？ / 317
第161 問 智能鐵路中智能體現在哪裡？ / 319
第162 問 智慧醫療是怎麼回事？ / 320
第163 問 智能安防能發揮什麼作用？ / 322
第164 問 智能港口包含哪些內容？ / 325
第165 問 互動化營業廳有什麼作用？ / 326
第166 問 智能園區的能源電力是如何管控的？ / 328
第167 問 智能手機怎麼成了生活必需品？ / 331
第168 問 無人超市真的無人管理嗎？ / 333
第169 問 為什麼要大力發展新能源汽車？ / 334
第170 問 智能LED 照明是如何節能的？ / 336
第171 問 如何理解智慧旅遊？ / 338
第172 問 智能機器人有什麼作用？ / 339
第七篇 應用篇 / 342
第173 問 南方電網設計了哪些智能電網試點和示範工程？ / 343
第174 問 各國開展電動汽車充放電設施建設有哪些差異？ / 345
第175 問 美國智能電網有哪些應用創新項目？ / 347
第176 問 荷蘭智能電網如何支撐智慧城市建設？ / 349
第177 問 日本智能電網的實證工程有哪些特色？ / 351
第178 問 韓國智能電網建設分幾個階段？ / 352
第179 問 國家電網建設的智能用電小區有哪些特色？ / 353
第180 問 電力光纖到戶建設方案的構成和作用是什麼？ / 355
第181 問 互動化營業廳建設方案包括哪些內容？ / 357
第182 問 國網甘肅省電力公司智能園區示範工程都安排了哪些項目？ / 358
第183 問 智能電網展館亮相上海世博會的影響有多大？ / 360
第184 問 天津中新生態城智能電網綜合示範工程具有怎樣的生態效益？ / 361
第185 問 揚州經濟技術開發區智能電網綜合示範工程具有怎樣的示範意義？ / 362
第186 問 江西共青城智能電網綜合示範工程有哪些亮點？ / 365
第187 問 北京市未來科學城智能電網綜合示範工程包含哪些具體項目？ / 366
第188 問 中國臺灣智能電網規劃重點和實施步驟是什麼？ / 368
第189 問 上海需求響應試點工程是如何實施的？ / 370
第190 問 華北電力大學智能樓宇示範工程是如何規劃的？ / 371
第191 問 上海電力學院智能微電網試點工程的先進性體現在哪裡？ / 375
第192 問 智能港口船舶岸電試點工程是如何實施的？ / 377
第193 問 智慧城市與智能電網的關繫是什麼？ / 379
第194 問 北京市國家需求側管理試點城市建設的內容是什麼？ / 380
第195 問 堅強智能電網試點工程是如何部署的？ / 381
第196 問 張北可再生能源柔性直流送出與消納工程是如何推動綠色發展和低碳鼕奧的？ / 384
第197 問 浙江鹿西島並網型微電網示範工程的特色有哪些？ /385
第198 問 蘇南500kV 統一潮流控制示範工程是怎樣實現世界領先的？ / 386
第199 問 江蘇同裡綜合能源示範小鎮都包含哪些智素？ / 388
第200 問 “四表合一”如何支撐用能信息采集示範工程？ / 390
參考文獻 / 392

前言
隨著全球經濟的穩步發展及人民生活水平的逐步提高，各國對電力的需求不斷增長，智能電網已成為全球電力能源可持續發展的必然選擇。“十三五”以來，我國全社會用電量平穩增長，第三產業和城鄉居民生活用電的拉動效果明顯，實施智能電網重大建設工程，對於調整能源結構、節能減排、應對氣候變化都具有重大意義。可再生能源、儲能繫統、微電網與分布式電源等一繫列創新性的探索和實踐表明，智能電網技術能夠滿足安全穩定運行需求，增強電網與用戶友好互動，提高能源利用效率和效益，是實現低碳電力的基礎和前提，已經成為當今世界電網發展的新趨勢、新方向。智能電網的建設將進一步深化基建數字化專業應用，提升電力繫統的發電、輸電、配電、變電、用電和調度的方方面面，基於智能化電子設備及信息化基礎設施，達成電網的提質增效目標。
本書以智能電網知識專題問答的形式，介紹了智能電網的基本概念、發展進程、標準體繫、關鍵技術、繫統設備、智能生活及示範應用等內容。與第一版相比，本書在整體架構上做了部分改動，將第一版的戰略篇與發展篇合並，構成本書的發展篇，同時新增了標準篇。另外，在具體內容上，本書也較第一版進行了刪減和新增，在概念篇中，刪減了已經普及化的低碳經濟、峰谷電價等內容，新增了工業4.0、人工智能應用、信息物理繫統、電能替代、綜合能源服務、區塊鏈等熱點內容；標準篇介紹了美國、歐洲、日本、加拿大、中國、澳大利亞、IEC、IEEE 及各應用領域智能電網標準化工作；在技術篇中，刪減了化學儲能、移動3G、WiFi、寬帶無線網絡等內容，新增了新能源發電、主動配電網、船舶岸電、虛擬電廠等內容；在設備篇中，刪減了95598 電力客戶服務平臺、智能電能表、抄表終端等內容，新增了隔離斷路器、智能配電臺區、路燈充電樁一體化等內容；在生活篇中，刪減了智能卡、無線城市、二維碼等內容，新增了無人超市、智慧旅遊、智能機器人等內容；在應用篇中，刪減了智能電網產業發展情況、智能園區建設方案等內容，新增了上海電力學院智能微電網試點工程、江蘇同裡綜合能源示範小鎮、張北可再生能源柔性直流送出與消納工程等內容。本書力求做到內容新穎、知識全面、概念準確、通俗易懂、實用性強、適應面廣。本書編寫過程中，參考了國內外大量的技術文獻，並結合作者相關研究實踐成果，為廣大讀者開拓視野、了解學習智能電網知識提供了一本快速入門的專業級讀物。
本書編寫過程中，得到了華北電力大學通信技術研究所師生的熱心幫助，本書的專題討論、資料收集和修改完善，得到了葉筠英、覃秋悅、曾必文、侯萌、任靖、陳鵬、曹望璋、劉林、盧超、常征、張松濤、肖惠、胡純瑾、何承瑜、張潔、賈濱誠、陳京生等同學的大力協助，在此一並表示感謝！
由於編著者水平有限，書中疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。
編著者
2020 年9 月