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1 国内外智能电网研究1

1.1 概述1

1.1.1 美国智能电网发展历程2

1.1.2 欧洲智能电网发展历程3

1.1.3 中国智能电网发展历程4

1.2 美国能源部：Modern Grid Strategy5

1.2.1 核心价值5

1.2.2 主要特性6

1.2.3 关键技术领域7

1.2.4 面临障碍8

1.3 智能电网欧洲技术论坛：Smart Grids9

1.3.1 核心价值10

1.3.2 关键特性11

1.3.3 关键技术领域13

1.4 电网智能化联盟：Grid Wise13

1.4.1 核心价值14

1.4.2 主要特性14

1.4.3 关键技术领域15

1.5 美国电科院：Inteligrid与IntelliGrid Architecture16

1.5.1 Intelligrid简介16

1.5.2 IntelliGrid Architecture简介17

1.6 中国国家电网公司：统一坚强智能电网21

1.6.1 概念与特征91

1.6.2 驱动力21

1.6.3 建设方法23

1.6.4 建设计划23

1.7 清华大学：数字电力系统与数字电网24

1.8 其他探索26

1.8.1 IBM:Intelligent Utility Network26

1.8.2 武建东：互动电网27

2 理解智能电网28

2.1 什么是智能电网28

2.1.1 智能电网生态圈28

2.1.2 智能电网核心价值及其度量31

2.1.3 智能电网愿景：为什么、是什么与怎么样32

2.1.4 国家和社会层面的思考34

2.1.5 智能电网所能具有的最高智能形式36

2.2 为什么需要建设智能电网37

2.2.1 电力用户的理由——更高可靠性、更高电能质量、更多选择38

2.2.2 电网企业的理由——更安全、运行成本更低40

2.2.3 发电企业理由——吸纳更多可再生能源41

2.2.4 国家和社会层面理由——提高能效、能源更安全、环境更友好41

2.3 智能电网发展面临的障碍与应对措施44

2.3.1 新技术研发与应用方面44

2.3.2 电网企业动力方面44

2.4 相关问题46

2.4.1 新能源革命及其与智能电网的关系46

2.4.2 低碳经济及其与智能电网的关系48

2.4.3 我国建设智能电网的特殊问题51

3 智能电网相关政策53

3.1 影响智能电网的能源政策分析53

3.1.1 能源补贴与费用分摊54

3.1.2 能耗标识55

3.1.3 碳排放权55

3.1.4 碳税56

3.2 联合国：应对气候变化57

3.2.1 概述57

3.2.2 《联合国气候变化框架公约》58

3.2.3 《京都议定书》59

3.3 英国：低碳经济60

3.3.1 碳排放目标61

3.3.2 国家战略：英国低碳转换计划61

3.4 日本：能源安全62

3.4.1 实施综合资源战略，力保石油安全62

3.4.2 实现非石油能源多元化，大力发展核电、天然气与新能源63

3.4.3 节能提效64

3.4.4 转向智能电网64

3.5 美国：能源新政65

3.5.1 能源新政的初期框架65

3.5.2 能源新政的核心框架：转向智能电网66

3.6 中国政府：中国特色的能源发展之路67

3.6.1 能源中长期发展规划（2004～2020年）67

3.6.2 能源科技中长期发展规划67

3.6.3 可再生能源中长期发展规划68

3.6.4 核电发展规划69

3.6.5 节能减排综合性工作方案70

4 智能电网相关技术之——一次与二次侧新技术72

4.1 先进发电与储能技术72

4.1.1 风力发电72

4.1.2 太阳能发电76

4.1.3 清洁煤发电技术78

4.1.4 其他新能源发电技术81

4.1.5 储能技术83

4.2 能够降低损耗的输配电技术88

4.2.1 特高压输电技术88

4.2.2 高温超导输电技术90

4.3 电力电子技术91

4.3.1 电力电子技术概述91

4.3.2 电力电子技术在新能源接入方面应用95

4.3.3 电力电子技术在智能输配电领域的应用96

4.3.4 电力电子技术在智能用电领域的应用103

4.4 二次侧方面新技术105

4.4.1 先进传感技术105

4.4.2 WAMS108

4.4.3 AMI113

4.5 智能电网信息支撑平台115

4.5.1 统一数据共享平台116

4.5.2 自适应通信平台133

4.5.3 信息安全138

5 智能电网相关技术之二——控制与管理新技术140

5.1 适应智能电网的管理调度模式140

5.1.1 虚拟发电厂140

5.1.2 微电网141

5.1.3 需求侧管理143

5.2 智能调度中心技术145

5.2.1 电网全运行状态的实时精确估计146

5.2.2 多指标自趋优的控制策略148

5.3 智能用电管理技术149

5.3.1 智能家用电器149

5.3.2 用户能量管理系统150

5.3.3 电动汽车接入153

5.4 智能电网实现面临的主要技术挑战154

6 智能电网的实现156

6.1 智能电网实现关键156

6.2 智能电网架构157

6.2.1 IECSA项目简介158

6.2.2 IECSA用例：典型需求159

6.2.3 IECSA环境：一组具有共性的需求160

6.2.4 公用服务、公用信息模型和通用接口162

6.2.5 存在的问题164

6.3 智能电网互操作标准框架165

6.3.1 标准化简介165

6.3.2 智能电网互操作所涉及的标准166

6.3.3 NIST智能电网互操作性标准框架（Realease 1.0）170

6.4 优化控制：电力混成控制论与先进调度自动化系统171

6.4.1 现有电力调度自动化系统的局限性171

6.4.2 电力系统混成控制论简论173

6.4.3 AEMS：实现电网目标趋优运行175

6.5 其他关键技术177

6.5.1 智能电网基础量测设施与动态SCADA系统建立177

6.5.2 新型状态估计系统177

6.5.3 电力系统运行评估指标体系178

6.5.4 机器智能与人的智能结合178

7 智能电网实践180

7.1 企业层面的智能电网实践180

7.1.1 智能电网成熟度模型180

7.1.2 用户能量管理系统的实践181

7.1.3 智能电网城市184

7.1.4 华东电网高级调度中心185

7.2 组织和独立研究机构层面的智能电网实践186

7.2.1 Institute of Electrical and Electronics Engineers（IEEE）186

7.2.2 International Electrotechnical Commission（IEC）187

7.2.3 Electric Power Research Institute（EPRI）188

7.3 政府层面的智能电网实践192

7.3.1 德国MEREGIO项目192

7.3.2 特高压电网的建设193

8 展望195

参考文献198