本书结合我国能源消纳实际情况，在现有相关负荷调控技术的基础上，提出了低压负荷清洁高效控制系统架构和关键技术。书中围绕低压负荷的清洁高效调控技术，首先全面分析了我国清洁能源现状和低压负荷的特点，介绍了相关控制技术，设计了低压负荷的清洁高效调控系统架构；然后针对低压负荷的清洁高效调控问题，设计了低压负荷相关调控装置、低压负荷通信技术，介绍了低压负荷的云计算、接入、防护、校验技术及相关负荷控制算法；最后研究了负荷调控系统的校验、拼接技术和控制策略，设计了负荷调控的总体架构。
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"富余风电清洁供暖调控运行技术及应用"，2021年辽宁省科技进步一等奖，排名第1
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 国家清洁能源的发展现状及趋势 1
1.1.1 风力发电发展现状及趋势 3
1.1.2 光伏发电发展现状及趋势 4
1.1.3 水力发电发展现状及趋势 6
1.1.4 核电发展现状及趋势 8
1.1.5 生物质发电发展现状及趋势 9
1.2 清洁能源发展过程中面临的挑战 11
1.2.1 调峰能力对新能源消纳的挑战 11
1.2.2 清洁能源输电面临的挑战 11
1.2.3 风特性对清洁能源并网的挑战 11
1.2.4 我国电力市场发展面临的挑战 12
1.3 促进清洁能源消纳的关键因素分析 13
1.3.1 促进清洁能源消纳的政策及市场机制分析 13
1.3.2 促进清洁能源消纳的相关技术分析 16
1.4 负荷调控技术对清洁能源消纳的影响 20
1.4.1 负荷调控技术概述 20
1.4.2 负荷调控技术对清洁能源消纳的意义 21
1.5 本章小结 23
第2章 低压智能断路器技术 24
2.1 低压智能断路器典型设计 25
2.1.1 硬件系统 25
2.1.2 软件架构 27
2.1.3 工作方式 28
2.2 负荷用能采集和控制技术 28
2.2.1 用户可调负荷电压越上限告警及调控 28
2.2.2 用户可调负荷电压越下限告警及调控 28
2.2.3 用户可调电流越限告警及调控 29
2.2.4 漏电电流越限告警及调控 29
2.2.5 主备冗余调控 29
2.3 信息安全技术 30
2.3.1 硬件安全防护 30
2.3.2 软件安全防护 30
2.3.3 终端接入安全 31
2.3.4 业务数据交互安全 31
2.3.5 安全在线监测 31
2.3.6 终端运维安全 32
2.4 低压智能断路器应用展望 32
2.4.1 高载能负荷调控应用 32
2.4.2 低压智能台区应用 33
2.5 本章小结 34
第3章 低压负荷智能调控器技术 35
3.1 信息通信接口技术 35
3.2 信息通信规约应用 36
3.3 实时信息采集技术 38
3.3.1 模拟量采集 38
3.3.2 状态量采集 39
3.4 实时控制技术 39
3.5 本章小结 40
第4章 低压载波信息通信技术 41
4.1 通信技术 41
4.2 电力线载波通信技术 42
4.2.1 物理层技术 42
4.2.2 数据链路层技术 43
4.2.3 网络拓扑与组网策略 44
4.3 电力线载波通信的国内外标准化现状 45
4.4 电力线宽带载波通信模块典型硬件设计 47
4.5 电力线载波通信软件技术 47
4.5.1 网络管理 48
4.5.2 业务功能 48
4.6 本章小结 48
第5章 集成融合终端技术 50
5.1 集成融合终端典型设计 50
5.1.1 硬件系统 51
5.1.2 软件架构 52
5.1.3 工作方式 53
5.1.4 典型技术指标 53
5.2 基于HPLC及多信道管理的高频负荷数据并发采集技术 54
5.2.1 HPLC调制采样技术 54
5.2.2 多信道管理 55
5.3 集成融合终端APP微应用设计 56
5.3.1 感应用 56
5.3.2 知应用 56
5.4 集成融合终端应用分析与展望 56
5.5 本章小结 57
第6章 低压负荷控制边缘计算技术 59
6.1 基于云边协同的边缘计算 60
6.1.1 云边协同技术 61
6.1.2 边缘智能技术 61
6.2 基于Autoformer网络的负荷预测技术 63
6.2.1 深度学习阶段 65
6.2.2 集成学习阶段 66
6.3 边缘计算在低压负荷控制中的应用 66
6.3.1 基于规则的边缘计算 66
6.3.2 基于人工智能的边缘计算 67
6.4 本章小结 68
第7章 低压负荷用户即插即用技术 69
7.1 低压负荷用户即插即用介绍 69
7.2 零信任网络 69
7.2.1 零信任系统简介 70
7.2.2 零信任网络的体系结构 70
7.2.3 零信任机制依赖的核心技术 72
7.2.4 面向零信任环境的新一代电力数据安全防护技术 73
7.3 源端维护技术 79
7.3.1 源端全景技术 80
7.3.2 厂站源端技术 80
7.3.3 控制技术 80
7.3.4 技术的关联性 81
7.4 身份认证技术 81
7.4.1 电力行业中移动应用面临的问题 81
7.4.2 身份认证技术的具体应用 81
7.5 本章小结 82
第8章 低压负荷控制纵向加密认证技术 84
8.1 纵向加密认证装置的作用 84
8.2 纵向加密认证装置的应用环境 85
8.3 纵向加密认证装置的发展历程 87
8.4 传统纵向加密认证装置的结构 87
8.5 传统纵向加密认证装置的原理 89
8.6 传统纵向加密认证装置的工作过程 91
8.7 低压纵向加密终端安全芯片 94
8.7.1 终端安全芯片 94
8.7.2 终端安全芯片特点 94
8.7.3 终端安全芯片结构框图 94
8.7.4 终端安全芯片信息交换 95
8.7.5 命令的结构和处理 95
8.7.6 数据重发机制 97
8.8 本章小结 97
第9章 低压负荷控制横向隔离技术 98
9.1 低压负荷控制横向隔离技术要求 98
9.2 低压负荷控制系统横向隔离防护体系 99
9.2.1 业务系统整体架构 99
9.2.2 横向隔离防护目标 100
9.2.3 横向隔离防护设备及应用 101
9.3 电力专用横向单向隔离技术 102
9.3.1 横向单向隔离装置的作用 102
9.3.2 横向单向隔离装置的应用环境 102
9.3.3 横向单向隔离装置的发展历程 102
9.3.4 横向单向隔离装置的结构 102
9.3.5 横向单向隔离装置的原理 104
9.3.6 横向单向隔离装置的功能 104
9.3.7 横向单向隔离装置的特点 104
9.3.8 横向单向隔离装置的分类 105
9.3.9 横向单向隔离装置的工作示例 107
9.4 电力通用横向隔离技术 108
9.4.1 防火墙的简介 108
9.4.2 防火墙的特点 109
9.4.3 防火墙的原理 111
9.4.4 防火墙的分类 113
9.4.5 防火墙的部署位置 114
9.4.6 防火墙的策略配置 116
9.4.7 防火墙的新技术 117
9.5 横向隔离技术与低压负荷控制系统 121
9.5.1 横向隔离技术在安全区I的应用 122
9.5.2 横向隔离技术在安全区III的应用 124
9.5.3 横向高速信息传输技术在低压负荷控制系统中的应用 125
9.6 本章小结 126
第10章 多级立体信息通信校验修正技术 127
10.1 常用校验技术 128
10.1.1 奇偶校验 128
10.1.2 累加和校验 128
10.1.3 海明校验 128
10.1.4 循环冗余校验 128
10.2 规约报文数据多级传输校验技术 128
10.3 规约报文数据多级传输校验技术实例分析 132
10.3.1 信息多级传输校验算法 132
10.3.2 校验码的计算方法 135
10.4 三维循环冗余校验技术 136
10.4.1 三维循环冗余校验技术的校验步骤 136
10.4.2 三维循环冗余校验技术的具体过程 137
10.4.3 三维循环冗余校验技术的实例分析 139
10.5 本章小结 142
第11章 负荷能效算法 143
11.1 负荷能效模型、算法及求解 144
11.1.1 负荷功率数学模型 144
11.1.2 负荷能效模型 148
11.1.3 约束条件 149
11.2 算法介绍 150
11.2.1 最小二乘法 150
11.2.2 遗传算法 151
11.3 本章小结 155
参考文献 155
第12章 低压负荷控制算法 157
12.1 常用控制方法 158
12.1.1 PID控制方法 158
12.1.2 滑模变结构控制方法 159
12.1.3 模糊控制方法 161
12.1.4 自适应与自整定控制方法 161
12.1.5 自适应动态面控制方法 162
12.2 负荷控制方法 164
12.2.1 电力负荷调控方法 164
12.2.2 最小二乘的微观修正方法 166
12.2.3 单目标多时段精准调节方法 168
12.2.4 时序修正校验控制方法 169
12.2.5 高密离散自适应动态面的负荷控制方法 170
12.3 本章小结 173
第13章 多态多维信息互校验技术 174
13.1 电力系统中的多态多维信息 174
13.1.1 静态资产信息 174
13.1.2 稳态四遥信息 175
13.1.3 动态PMU及WAMS量测数据 177
13.1.4 暂态故障录波信息 178
13.1.5 非实时电量信息 180
13.2 多态多维信息数据分析 181
13.2.1 静态资产信息的特点分析 181
13.2.2 稳态四遥信息的特点分析 183
13.2.3 动态PMU及WAMS量测数据的特点分析 185
13.2.4 暂态故障录波信息的特点分析 187
13.2.5 非实时电量信息的特点分析 189
13.3 多态多维信息修正 190
13.3.1 数据预处理 190
13.3.2 数据修正 191
13.4 多态多维信息互校验技术 193
13.4.1 静态、稳态、动态、暂态的混合校验技术 193
13.4.2 基于变电站不平衡模型的多态多维校验技术 205
13.5 本章小结 208
第14章 全网模型图形自动拼接技术 209
14.1 国内外研究现状 209
14.1.1 IEC 61970概述 209
14.1.2 CIM/E研究现状 210
14.1.3 模型拼接研究现状 211
14.2 电网模型数据融合方式 212
14.2.1 模型融合流程 212
14.2.2 E语言格式规范 214
14.2.3 CIM/E格式文件 216
14.3 多级图模自动拼接 217
14.3.1 CIM/E文件解析 217
14.3.2 边界管理 219
14.3.3 模型自动拼接 222
14.3.4 图形校验 225
14.4 电网模型拼接实例 226
14.5 本章小结 231
第15章 低压负荷消纳清洁能源调控策略 232
15.1 国内外研究现状 232
15.2 常规机组自动增益控制策略 234
15.2.1 数据处理 234
15.2.2 区域控制策略 235
15.2.3 机组控制策略 238
15.3 新能源自动增益控制策略 240
15.3.1 断面有功控制策略 240
15.3.2 风电场有功控制策略 243
15.3.3 协调控制策略 246
15.4 面向新能源消纳的负荷控制策略 247
15.4.1 可调度潜力评估 247
15.4.2 控制目标 248
15.4.3 功率分配策略 250
15.5 本章小结 253
第16章 系统整体架构设计 254
16.1 国内外研究现状 254
16.2 系统架构以及核心功能 257
16.2.1 负荷调控系统架构 257
16.2.2 动态调整配网运行方式 259
16.2.3 负荷能效优化计算 259
16.3 分级分区协同负荷调控技术 260
16.3.1 分级分区协同控制整体流程 260
16.3.2 分级分区负荷调控技术 262
16.4 多态数据分布并行处理技术 265
16.4.1 分布式数据处理技术 265
16.4.2 分布式数据存储技术 266
16.4.3 数据质量控制技术 266
16.5 本章小结 267
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