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國之重器出版工程 物聯網與能源互聯網 版權信息
- ISBN：9787121412455
- 條形碼：9787121412455 ; 978-7-121-41245-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
國之重器出版工程 物聯網與能源互聯網 內容簡介
本書多方面闡述了物聯網、能源互聯網的發展現狀、關鍵技術及其應用。全書共12章，章介紹了能源互聯網的概念、國內外發展現狀，電力物聯網典型架構及其對能源發展的作用；第2～4章介紹了能源互聯網的感知技術、信息與通信技術及區塊鏈技術；第5～9章系統地闡述了能源互聯網在用電、供能、輸電、變電、配電等環節的關鍵技術及應用；0章介紹了能源互聯網的芯片技術；1章闡述了能源互聯網在巡檢領域的創新技術及應用；2章介紹了典型應用場景的解決方案。
國之重器出版工程 物聯網與能源互聯網 目錄
第 1章 能源互聯網概述 001
1．1 能源互聯網的發展 001
1．2 電力物聯網的典型應用架構 005
1．2．1 配電側典型應用架構 005
1．2．2 用電側典型應用架構 008
1．2．3 新業態典型應用架構 009
參考文獻 011
第 2章 能源互聯網中的信息感知技術 013
2．1 能源互聯網的信息感知 013
2．2 能源互聯網的感知技術 014
2．2．1 傳感技術 014
2．2．2 電力系統運行與監測 018
2．3 能源互聯網中的邊緣計算與虛擬現實技術 020
2．3．1 邊緣計算 020
2．3．2 虛擬現實技術 021
2．4 能源互聯網中的時空位置服務 021
2．4．1 時空位置芯片 023
2．4．2 時空芯片模組 024
2．4．3 終端設備 024
參考文獻 025
第3章 能源互聯網中的無線通信技術 027
3．1 無線通信網絡業務需求 027
3．1．1 智能電網業務需求 027
3．1．2 新能源領域業務需求 031
3．2 無線專網通信技術 032
3．2．1 電力無線專網頻譜資源 032
3．2．2 電力無線專網技術 035
3．2．3 電力無線專網產業發展 042
3．2．4 應用場景分析 043
3．3 近距離微功率無線通信需求 047
3．3．1 近距離通信頻譜資源分析 047
3．3．2 主要近距離無線通信系統 049
3．3．3 應用場景分析 052
3．4 無線公網通信技術 053
3．4．1 無線公網通信技術應用現狀 053
3．4．2 5G技術在智能電網中的應用 054
參考文獻 056
第4章 能源互聯網與區塊鏈 057
4．1 能源互聯網與區塊鏈概述 057
4．2 能源區塊鏈 058
4．2．1 能源區塊鏈的定義 058
4．2．2 能源區塊鏈的特點 060
4．2．3 能源區塊鏈的適用維度 060
4．3 區塊鏈在能源互聯網中的應用 061
4．3．1 區塊鏈在能源互聯網中的應用范圍 061
4．3．2 區塊鏈在能源產業鏈中的價值 062
4．3．3 區塊鏈在能源互聯網中的應用方式 064
4．3．4 區塊鏈在能源互聯網中的應用現狀 068
4．4 基于區塊鏈的能源互聯網可信數據共享體系 073
4．4．1 可信數據共享體系架構 074
4．4．2 開放式命名索引服務 074
4．4．3 能源互聯網數據可信共享協議 078
4．4．4 基于區塊鏈的能源互聯網數據共享平臺 080
4．5 能源設備可信認證技術 081
4．5．1 基于區塊鏈的身份認證模式 081
4．5．2 基于主從鏈的可跨域協同的身份認證 082
4．5．3 能源設備分布式認證應用分析 083
4．6 基于區塊鏈的能源數據保全技術 084
4．6．1 能源互聯網的電子數據保全需求 084
4．6．2 能源互聯網的電子數據保全應用場景 088
4．6．3 基于區塊鏈的電子數據保全流程 089
4．7 區塊鏈應用中的信息安全風險評估技術 090
4．7．1 區塊鏈應用中的信息安全風險分析 090
4．7．2 區塊鏈應用中的信息安全風險評估 091
4．7．3 區塊鏈應用中的信息安全風險應對 092
參考文獻 093
第5章 物聯網與智能用電 096
5．1 智能用電中的關鍵技術 096
5．1．1 新能源發電技術 096
5．1．2 先進儲能技術 097
5．1．3 需求響應技術 098
5．1．4 微能源網技術 099
5．1．5 高級量測體系 099
5．1．6 高速電力線載波通信技術 101
5．2 智能用電中的系統和平臺 104
5．2．1 用電信息采集系統 104
5．2．2 綜合能源管理系統 107
5．2．3 電動汽車充換電系統及車聯網平臺 111
5．2．4 家庭能源互聯網 113
5．2．5 社區/樓宇能源互聯網 117
5．2．6 智能配用電園區及能源互聯網 125
5．3 用戶側能源互聯網 130
5．3．1 商業模式創新與成本優化 131
5．3．2 產品服務化和服務產品化 131
5．3．3 大數據與生產力的提升 132
5．3．4 機器、能源流和管理的統一協同 132
5．3．5 以能源用戶側為中心的能源服務 133
參考文獻 134
第6章 物聯網的能量收集技術 136
6．1 能量收集技術的背景和現狀 136
6．2 能量來源 137
6．2．1 輻射能 137
6．2．2 機械能 138
6．2．3 熱能 139
6．3 能量收集技術 140
6．3．1 太陽能電池 140
6．3．2 基于電磁感應的發電機 143
6．3．3 基于壓電效應的機械能電能轉換 144
6．3．4 基于摩擦電效應的機械能電能轉換 146
6．3．5 熱能發電機 150
6．3．6 電力傳感器供電技術 151
6．4 能量收集技術展望 155
參考文獻 155
第7章 物聯網與輸電線路 157
7．1 輸電線路運行狀態監測概述 157
7．1．1 輸電線路運行狀態監測的意義 157
7．1．2 輸電線路運行狀態監測系統架構 157
7．1．3 關鍵技術 159
7．2 輸電線路視頻監控 160
7．2．1 視頻監控技術 160
7．2．2 視頻監控案例 162
7．3 輸電通道狀態監測 165
7．3．1 導線振動監測 165
7．3．2 導線覆冰監測 167
7．3．3 導線舞動監測 170
7．3．4 導線風偏監測 171
7．3．5 導線溫度監測 173
7．3．6 線路故障定位及識別 174
7．4 電纜及通道狀態監控 178
7．4．1 電纜本體在線監測 178
7．4．2 電纜本體離線診斷 181
7．4．3 電纜本體在線檢測 184
7．4．4 通道環境的在線監控 185
參考文獻 187
第8章 物聯網與智能變電站 191
8．1 智能變電站智能感知 191
8．1．1 基于物聯網技術的智能變電站 191
8．1．2 網絡化的智能感知系統 192
8．1．3 智能感知數據融合技術 192
8．1．4 設備狀態感知的應用 193
8．2 智能變電站綜合在線監測 194
8．2．1 斷路器在線監測 194
8．2．2 高壓電氣表面溫度無線測溫 198
8．2．3 基于紅外成像的變電設備狀態監測 199
8．2．4 油色譜在線監測 200
8．2．5 鐵芯在線監測 201
8．2．6 高壓電纜接頭溫度監測 203
8．2．7 電力變壓器局部放電在線監測 204
8．2．8 容性設備在線監測 207
8．2．9 伸縮節形變智能監測 214
8．2．10 變壓器繞組形變 215
8．3 變電站智能輔助監測 218
8．4 故障智能識別 221
8．4．1 空間電磁波定位 221
8．4．2 空間電磁波定位原理 221
8．4．3 空間電磁波定位裝備 222
8．5 變電站物聯網匯聚及安全接入 224
8．5．1 物聯網變電站信息安全的意義 224
8．5．2 變電站安全接入技術 225
8．5．3 安全接入平臺 227
參考文獻 228
第9章 物聯網與配電網 230
9．1 智能傳感技術在配電網中的應用 231
9．1．1 智能近電報警 231
9．1．2 超聲波高精度定位 237
9．1．3 設備運行環境的物聯網智能感知 240
9．2 圖像智能化分析技術在配電網中的應用 247
9．2．1 圖像信息智能化提取 248
9．2．2 基于物聯網傳感技術的圖像自適應匹配 250
9．3 基于物聯網的配電網分支線路故障診斷 251
9．3．1 基于多維時空分布故障信息的配網故障定位 252
9．3．2 廣域分布式配網運行狀況高速同步采樣全時錄波裝置 253
9．3．3 配網分支線路故障檢測系統總體架構 256
9．4 基于物聯網的配電網智能化分析平臺 258
9．4．1 智能化分析設備技術在配電網中的應用 258
9．4．2 多系統之間的信息化智能聯動 261
參考文獻 261
第 10章 物聯網芯片技術及應用 263
10．1 傳感芯片概述 263
10．2 電流傳感芯片及其應用 264
10．2．1 電流傳感芯片的關鍵技術 265
10．2．2 電流傳感芯片電路 267
10．2．3 電流傳感芯片的應用 268
10．3 溫度傳感芯片及其應用 269
10．3．1 溫度傳感芯片的關鍵技術 270
10．3．2 溫度傳感芯片電路 273
10．3．3 溫度傳感芯片的應用 277
10．4 振動傳感芯片及其應用 279
10．4．1 振動傳感芯片的關鍵技術 279
10．4．2 振動傳感芯片電路 283
10．4．3 振動傳感芯片的應用 284
10．5 力傳感芯片及其應用 289
參考文獻 292
第 11章 物聯網與電力巡檢 294
11．1 變電站巡檢機器人 294
11．1．1 變電站智能機器人巡檢系統結構 296
11．1．2 戶外巡檢機器人 297
11．1．3 站房巡檢機器人 299
11．1．4 變電站巡檢機器人關鍵技術 300
11．2 配電網作業機器人 304
11．2．1 配電網帶電作業機器人 304
11．2．2 智能配電網巡檢機器人 307
11．3 輸電巡檢機器人 309
11．3．1 輸電線路智能巡檢無人機 309
11．3．2 GIL管廊巡檢機器人 312
11．3．3 電纜隧道巡檢機器人 315
11．4 可穿戴巡檢裝備 317
11．4．1 智能移動巡檢系統框架 318
11．4．2 智能巡檢裝備儀器 319
11．4．3 變電站智能交互型運檢平臺 325
11．4．4 智能移動巡檢工作場景 327
11．5 面向電力巡檢的物聯網后臺智能診斷 327
11．5．1 基于深度學習的局部放電缺陷分析 328
11．5．2 基于深度學習的紅外圖像智能分區 332
11．5．3 電力設備健康狀態人工智能識別系統 335
參考文獻 341
第 12章 物聯網在能源互聯網中的典型應用 343
12．1 家庭能源管理典型應用 343
12．1．1 家庭能效管理平臺 343
12．1．2 智能用電關鍵技術和設備 345
12．1．3 居民側需求響應 352
12．2 智慧路燈的建設與應用 354
12．2．1 功能設計 355
12．2．2 應用案例 356
12．3 儲能技術在能源互聯網中的應用 360
12．3．1 儲能技術概覽 360
12．3．2 儲能技術在能源互聯網中的應用場景 362
12．3．3 儲能技術在能源互聯網中應用的商業模式 363
12．3．4 儲能技術在能源互聯網中應用的前景 363
12．4 綜合能源服務與管理 365
12．4．1 配電房的智能驗收 365
12．4．2 能源物資的需求管理 367
12．4．3 能源計量管理系統 370
12．4．4 智慧園區的能源管理 372
12．5 大規模源網荷友好互動 379
12．5．1 大規模源網荷友好互動技術 380
12．5．2 大規模源網荷友好互動系統的實施 394
參考文獻 401
1．1 能源互聯網的發展 001
1．2 電力物聯網的典型應用架構 005
1．2．1 配電側典型應用架構 005
1．2．2 用電側典型應用架構 008
1．2．3 新業態典型應用架構 009
參考文獻 011
第 2章 能源互聯網中的信息感知技術 013
2．1 能源互聯網的信息感知 013
2．2 能源互聯網的感知技術 014
2．2．1 傳感技術 014
2．2．2 電力系統運行與監測 018
2．3 能源互聯網中的邊緣計算與虛擬現實技術 020
2．3．1 邊緣計算 020
2．3．2 虛擬現實技術 021
2．4 能源互聯網中的時空位置服務 021
2．4．1 時空位置芯片 023
2．4．2 時空芯片模組 024
2．4．3 終端設備 024
參考文獻 025
第3章 能源互聯網中的無線通信技術 027
3．1 無線通信網絡業務需求 027
3．1．1 智能電網業務需求 027
3．1．2 新能源領域業務需求 031
3．2 無線專網通信技術 032
3．2．1 電力無線專網頻譜資源 032
3．2．2 電力無線專網技術 035
3．2．3 電力無線專網產業發展 042
3．2．4 應用場景分析 043
3．3 近距離微功率無線通信需求 047
3．3．1 近距離通信頻譜資源分析 047
3．3．2 主要近距離無線通信系統 049
3．3．3 應用場景分析 052
3．4 無線公網通信技術 053
3．4．1 無線公網通信技術應用現狀 053
3．4．2 5G技術在智能電網中的應用 054
參考文獻 056
第4章 能源互聯網與區塊鏈 057
4．1 能源互聯網與區塊鏈概述 057
4．2 能源區塊鏈 058
4．2．1 能源區塊鏈的定義 058
4．2．2 能源區塊鏈的特點 060
4．2．3 能源區塊鏈的適用維度 060
4．3 區塊鏈在能源互聯網中的應用 061
4．3．1 區塊鏈在能源互聯網中的應用范圍 061
4．3．2 區塊鏈在能源產業鏈中的價值 062
4．3．3 區塊鏈在能源互聯網中的應用方式 064
4．3．4 區塊鏈在能源互聯網中的應用現狀 068
4．4 基于區塊鏈的能源互聯網可信數據共享體系 073
4．4．1 可信數據共享體系架構 074
4．4．2 開放式命名索引服務 074
4．4．3 能源互聯網數據可信共享協議 078
4．4．4 基于區塊鏈的能源互聯網數據共享平臺 080
4．5 能源設備可信認證技術 081
4．5．1 基于區塊鏈的身份認證模式 081
4．5．2 基于主從鏈的可跨域協同的身份認證 082
4．5．3 能源設備分布式認證應用分析 083
4．6 基于區塊鏈的能源數據保全技術 084
4．6．1 能源互聯網的電子數據保全需求 084
4．6．2 能源互聯網的電子數據保全應用場景 088
4．6．3 基于區塊鏈的電子數據保全流程 089
4．7 區塊鏈應用中的信息安全風險評估技術 090
4．7．1 區塊鏈應用中的信息安全風險分析 090
4．7．2 區塊鏈應用中的信息安全風險評估 091
4．7．3 區塊鏈應用中的信息安全風險應對 092
參考文獻 093
第5章 物聯網與智能用電 096
5．1 智能用電中的關鍵技術 096
5．1．1 新能源發電技術 096
5．1．2 先進儲能技術 097
5．1．3 需求響應技術 098
5．1．4 微能源網技術 099
5．1．5 高級量測體系 099
5．1．6 高速電力線載波通信技術 101
5．2 智能用電中的系統和平臺 104
5．2．1 用電信息采集系統 104
5．2．2 綜合能源管理系統 107
5．2．3 電動汽車充換電系統及車聯網平臺 111
5．2．4 家庭能源互聯網 113
5．2．5 社區/樓宇能源互聯網 117
5．2．6 智能配用電園區及能源互聯網 125
5．3 用戶側能源互聯網 130
5．3．1 商業模式創新與成本優化 131
5．3．2 產品服務化和服務產品化 131
5．3．3 大數據與生產力的提升 132
5．3．4 機器、能源流和管理的統一協同 132
5．3．5 以能源用戶側為中心的能源服務 133
參考文獻 134
第6章 物聯網的能量收集技術 136
6．1 能量收集技術的背景和現狀 136
6．2 能量來源 137
6．2．1 輻射能 137
6．2．2 機械能 138
6．2．3 熱能 139
6．3 能量收集技術 140
6．3．1 太陽能電池 140
6．3．2 基于電磁感應的發電機 143
6．3．3 基于壓電效應的機械能電能轉換 144
6．3．4 基于摩擦電效應的機械能電能轉換 146
6．3．5 熱能發電機 150
6．3．6 電力傳感器供電技術 151
6．4 能量收集技術展望 155
參考文獻 155
第7章 物聯網與輸電線路 157
7．1 輸電線路運行狀態監測概述 157
7．1．1 輸電線路運行狀態監測的意義 157
7．1．2 輸電線路運行狀態監測系統架構 157
7．1．3 關鍵技術 159
7．2 輸電線路視頻監控 160
7．2．1 視頻監控技術 160
7．2．2 視頻監控案例 162
7．3 輸電通道狀態監測 165
7．3．1 導線振動監測 165
7．3．2 導線覆冰監測 167
7．3．3 導線舞動監測 170
7．3．4 導線風偏監測 171
7．3．5 導線溫度監測 173
7．3．6 線路故障定位及識別 174
7．4 電纜及通道狀態監控 178
7．4．1 電纜本體在線監測 178
7．4．2 電纜本體離線診斷 181
7．4．3 電纜本體在線檢測 184
7．4．4 通道環境的在線監控 185
參考文獻 187
第8章 物聯網與智能變電站 191
8．1 智能變電站智能感知 191
8．1．1 基于物聯網技術的智能變電站 191
8．1．2 網絡化的智能感知系統 192
8．1．3 智能感知數據融合技術 192
8．1．4 設備狀態感知的應用 193
8．2 智能變電站綜合在線監測 194
8．2．1 斷路器在線監測 194
8．2．2 高壓電氣表面溫度無線測溫 198
8．2．3 基于紅外成像的變電設備狀態監測 199
8．2．4 油色譜在線監測 200
8．2．5 鐵芯在線監測 201
8．2．6 高壓電纜接頭溫度監測 203
8．2．7 電力變壓器局部放電在線監測 204
8．2．8 容性設備在線監測 207
8．2．9 伸縮節形變智能監測 214
8．2．10 變壓器繞組形變 215
8．3 變電站智能輔助監測 218
8．4 故障智能識別 221
8．4．1 空間電磁波定位 221
8．4．2 空間電磁波定位原理 221
8．4．3 空間電磁波定位裝備 222
8．5 變電站物聯網匯聚及安全接入 224
8．5．1 物聯網變電站信息安全的意義 224
8．5．2 變電站安全接入技術 225
8．5．3 安全接入平臺 227
參考文獻 228
第9章 物聯網與配電網 230
9．1 智能傳感技術在配電網中的應用 231
9．1．1 智能近電報警 231
9．1．2 超聲波高精度定位 237
9．1．3 設備運行環境的物聯網智能感知 240
9．2 圖像智能化分析技術在配電網中的應用 247
9．2．1 圖像信息智能化提取 248
9．2．2 基于物聯網傳感技術的圖像自適應匹配 250
9．3 基于物聯網的配電網分支線路故障診斷 251
9．3．1 基于多維時空分布故障信息的配網故障定位 252
9．3．2 廣域分布式配網運行狀況高速同步采樣全時錄波裝置 253
9．3．3 配網分支線路故障檢測系統總體架構 256
9．4 基于物聯網的配電網智能化分析平臺 258
9．4．1 智能化分析設備技術在配電網中的應用 258
9．4．2 多系統之間的信息化智能聯動 261
參考文獻 261
第 10章 物聯網芯片技術及應用 263
10．1 傳感芯片概述 263
10．2 電流傳感芯片及其應用 264
10．2．1 電流傳感芯片的關鍵技術 265
10．2．2 電流傳感芯片電路 267
10．2．3 電流傳感芯片的應用 268
10．3 溫度傳感芯片及其應用 269
10．3．1 溫度傳感芯片的關鍵技術 270
10．3．2 溫度傳感芯片電路 273
10．3．3 溫度傳感芯片的應用 277
10．4 振動傳感芯片及其應用 279
10．4．1 振動傳感芯片的關鍵技術 279
10．4．2 振動傳感芯片電路 283
10．4．3 振動傳感芯片的應用 284
10．5 力傳感芯片及其應用 289
參考文獻 292
第 11章 物聯網與電力巡檢 294
11．1 變電站巡檢機器人 294
11．1．1 變電站智能機器人巡檢系統結構 296
11．1．2 戶外巡檢機器人 297
11．1．3 站房巡檢機器人 299
11．1．4 變電站巡檢機器人關鍵技術 300
11．2 配電網作業機器人 304
11．2．1 配電網帶電作業機器人 304
11．2．2 智能配電網巡檢機器人 307
11．3 輸電巡檢機器人 309
11．3．1 輸電線路智能巡檢無人機 309
11．3．2 GIL管廊巡檢機器人 312
11．3．3 電纜隧道巡檢機器人 315
11．4 可穿戴巡檢裝備 317
11．4．1 智能移動巡檢系統框架 318
11．4．2 智能巡檢裝備儀器 319
11．4．3 變電站智能交互型運檢平臺 325
11．4．4 智能移動巡檢工作場景 327
11．5 面向電力巡檢的物聯網后臺智能診斷 327
11．5．1 基于深度學習的局部放電缺陷分析 328
11．5．2 基于深度學習的紅外圖像智能分區 332
11．5．3 電力設備健康狀態人工智能識別系統 335
參考文獻 341
第 12章 物聯網在能源互聯網中的典型應用 343
12．1 家庭能源管理典型應用 343
12．1．1 家庭能效管理平臺 343
12．1．2 智能用電關鍵技術和設備 345
12．1．3 居民側需求響應 352
12．2 智慧路燈的建設與應用 354
12．2．1 功能設計 355
12．2．2 應用案例 356
12．3 儲能技術在能源互聯網中的應用 360
12．3．1 儲能技術概覽 360
12．3．2 儲能技術在能源互聯網中的應用場景 362
12．3．3 儲能技術在能源互聯網中應用的商業模式 363
12．3．4 儲能技術在能源互聯網中應用的前景 363
12．4 綜合能源服務與管理 365
12．4．1 配電房的智能驗收 365
12．4．2 能源物資的需求管理 367
12．4．3 能源計量管理系統 370
12．4．4 智慧園區的能源管理 372
12．5 大規模源網荷友好互動 379
12．5．1 大規模源網荷友好互動技術 380
12．5．2 大規模源網荷友好互動系統的實施 394
參考文獻 401
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國之重器出版工程 物聯網與能源互聯網 作者簡介
劉建明，博士生導師，教授，工業和信息化部產業發展促進中心“智能電網技術與裝備”專家委員會主任，清華大學能源互聯網創新研究院ICT首席科學家，科學技術部“十二五”國家科技重大專項專家、“863”計劃“智能電網”重大項目總體組專家、“十三五”國家重點研發計劃“智能電網技術與裝備”重點專項專家組組長，國家2030智能電網重大專項實施方案編寫組專家。全國優秀科技工作者，全國首席科學傳播專家，中國電機工程學會會士，國際大電網組織（CIGRE）會員，CIGRE D2中國委員會秘書長、D2-5G工作組組長，國家電網公司首批十大科技領軍人才，清華大學COACH計劃教練，國資委中央企業熠星創新創意大賽導師。負責組建了5個國家重點實驗室，培養了30多名博士研究生。中國“基于電力線高速通信”科研項目第一位負責人，世界首條光纖復合低壓電纜發明人。
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