基本信息
书名:智能配电网技术丛书 通信技术
定价：32.00元
售价：21.8元,便宜10.2元,折扣68
作者:余南华,际云瑞
出版社：中国电力出版社
出版日期：2012-03-01
ISBN：9787512311480
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.241kg
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内容提要
本书主要介绍了智能配电网通信技术，《智能配电网技术丛书：通信技术》共分为7章，内容包括智能电网与通信的关系、通信技术基础知识、配电网中常用的通信技术、智能配电网通信协议、综合配电自动化通信组网、分布式电源并网通信和电动汽车基础设施通信。
本书可供从事智能配电网通信技术研究、设计等工作的技术人员阅读参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
智能配电网技术丛书：通信技术 概述 智能配电网的建设与发展，已经成为当前电力系统革新的核心焦点。其核心在于将信息通信技术深度融入传统的电力配电网络，实现信息的实时采集、传输、分析与决策，从而提升电网的运行效率、可靠性、经济性和安全性。在这一宏大的技术图景中，通信技术扮演着至关重要的“神经系统”角色，负责承载和传递来自电网各个层面的海量信息，确保指令的精确下达与状态的及时反馈。 本书《智能配电网技术丛书：通信技术》正是聚焦于这一关键领域，系统地阐述了支撑智能配电网运行所需的核心通信技术及其在配电网中的具体应用。本书旨在为电力行业的研究人员、工程师、技术人员以及相关领域的学生提供一个全面、深入的学习和参考平台，帮助他们理解和掌握智能配电网通信系统的设计、部署、运行与维护的关键技术。 内容要点 本书内容涵盖了智能配电网通信技术体系的各个层面，从基础的通信原理到复杂的系统架构，再到前沿的技术发展，都进行了详实的论述。 一、 智能配电网通信体系架构 本书首先从宏观层面介绍了智能配电网的通信体系架构。这包括了通信的层级划分，例如： 设备层通信（Device Layer Communication）：主要指智能电表、开关设备、传感器等终端设备与就近的通信节点（如集中器）之间进行的通信。此层通信要求高可靠性、低成本，并需要支持多种通信协议以兼容不同设备。 变电站/汇聚层通信（Substation/Aggregation Layer Communication）：负责将来自设备层的采集信息汇聚，并向上层传输。这一层级通常涉及更高级别的网络设备，需要更高的带宽和更低的时延。 区域/骨干层通信（Area/Backbone Layer Communication）：连接各个变电站或区域汇聚节点，形成覆盖广阔的通信网络。此层通信对带宽、可靠性和安全性有极高的要求，通常采用成熟的工业级通信技术。 主站/控制中心层通信（Master Station/Control Center Layer Communication）：连接到电网运行控制中心，实现对整个配电网的集中监控和调度。这一层级是智能配电网的“大脑”，对通信的实时性、稳定性要求最高。 本书详细分析了不同层级通信的需求差异，以及支撑这些需求的通信技术选择。 二、 关键通信技术详解 本书深入剖析了支撑智能配电网通信的各类关键技术，并根据其在配电网中的适用性进行了分类阐述： 1. 有线通信技术： 光纤通信（Optical Fiber Communication）：作为高带宽、低损耗、抗电磁干扰的理想介质，光纤通信在智能配电网骨干网中扮演着核心角色。本书介绍了光纤通信的原理、常用光缆类型、光传输设备（如DWDM、OTN）以及其在电网中的部署策略。 电力线载波通信（Power Line Carrier Communication, PLCC）：利用现有的电力线作为通信介质，PLCC技术具有部署方便、成本较低的优势，特别适用于电网末端和难以敷设光纤的区域。本书详细讲解了PLCC的工作原理、调制解调技术、信号衰减与干扰特性，以及在智能电表通信、线路保护等方面的应用。 以太网（Ethernet）：作为一种成熟且广泛应用的局域网技术，以太网在智能配电网的变电站内部和区域汇聚层得到了广泛应用。本书介绍了工业以太网（Industrial Ethernet）的特点，如实时性、冗余机制、高可靠性等，以及其在IEC 61850标准中的应用。 SDH/MSTP（Synchronous Digital Hierarchy / Multi-Service Transport Platform）：虽然在某些场景下可能被IP网络取代，但SDH/MSTP凭借其高可靠性和成熟的传输机制，在部分老旧改造和对可靠性要求极高的区域仍然发挥着重要作用。本书对其基本原理、复用方式、保护机制进行了介绍。 2. 无线通信技术： 蜂窝通信（Cellular Communication）：包括2G、3G、4G（LTE）和正在发展的5G技术。蜂窝通信以其广覆盖、高带宽、低时延的特点，在智能配电网的移动式监测、远程抄表、无人值守变电站通信等方面展现出巨大潜力。本书深入探讨了不同代际蜂窝通信技术在配电网应用中的优势与挑战，特别是5G技术在低时延、高可靠性通信（URLLC）方面的突破及其在电网中的潜在应用场景，如分布式光伏的接入管理、动态电压控制等。 低功耗广域网（LPWAN）：如LoRa、NB-IoT（Narrowband IoT）等技术，专注于低功耗、低数据速率、长距离通信。LPWAN技术特别适合部署大量分布广泛、功耗敏感的传感器节点，例如智能电表、环境监测设备等。本书详细介绍了LPWAN的通信原理、网络架构、典型应用场景，以及其在配电网物联网（IoT）中的重要作用。 无线Mesh网络（Wireless Mesh Networks）：通过节点间的自组织和多跳通信，实现网络的灵活扩展和高可靠性。在智能电表抄表、配电自动化终端通信等场景中，无线Mesh网络能够有效克服单跳通信的距离限制和单点故障问题。本书介绍了Mesh网络的拓扑结构、路由协议、以及在配电网中的优势。 专用无线通信（Proprietary Wireless Communication）：如RF4CE、Zigbee等，适用于特定区域或特定设备的短距离、低功耗通信需求。本书对其基本原理、协议栈及在配电自动化中的应用进行了说明。 3. 通信协议与标准： IEC 61850：这是智能变电站通信的国际标准，对实现变电站内和变电站之间的高度互操作性至关重要。本书详细阐述了IEC 61850的报文模型、通信服务模型（ACSI）、数据集模型，以及其在智能配电网中的应用，如IED（智能电子设备）之间的通信、与主站系统的通信等。 DNP3（Distributed Network Protocol）：一种广泛应用于SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）的通信协议，在配电自动化中仍然扮演着重要角色，特别是在与老旧设备兼容和数据采集方面。本书对其报文结构、功能码、传输层特性进行了介绍。 Modbus：一种简单易用的通信协议，常用于现场设备之间的通信。本书对其基本概念、报文格式以及在配电网中的应用进行了阐述。 MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）：一种轻量级的发布/订阅消息协议，在物联网通信领域得到广泛应用，尤其适合智能配电网的分布式数据采集和状态监测。本书介绍了MQTT的架构、消息模型以及其在配电物联网中的优势。 IPv6：随着设备数量的激增，IPv4地址的不足日益凸显。IPv6凭借其海量的地址空间，为构建大规模的智能配电网通信网络提供了基础。本书探讨了IPv6在配电网中的应用策略和优势。 三、 智能配电网通信网络安全 通信安全是智能配电网运行的生命线。本书高度重视网络安全问题，并进行了专题讨论： 威胁与风险分析：详细分析了智能配电网通信面临的各类安全威胁，包括拒绝服务攻击（DoS/DDoS）、数据篡改、非法访问、窃听等。 安全防护技术：介绍了多种安全防护技术，如防火墙、入侵检测/防御系统（IDS/IPS）、VPN（虚拟专用网络）、数字证书、加密算法（AES、RSA等）、身份认证机制等。 安全管理与策略：强调了建立完善的安全管理制度、制定明确的安全策略、定期进行安全审计和漏洞扫描的重要性。 IEC 62443等工业安全标准：介绍了与智能电网相关的工业控制系统安全标准，并阐述了如何在配电网通信系统中落地执行。 四、 智能配电网通信系统的设计与部署 本书不仅讲解了技术原理，还提供了实际的设计与部署指导： 通信网络规划：如何根据配电网的规模、拓扑结构、业务需求等进行合理的通信网络规划，包括覆盖范围、节点选址、带宽需求估算等。 设备选型：如何根据不同通信场景和性能要求，选择合适的通信设备，如路由器、交换机、无线终端、光传输设备等。 系统集成：如何将不同厂商、不同技术的通信设备和协议进行有效的集成，实现互联互通。 测试与验证：通信系统部署前后的测试方法与验证流程，确保系统的可靠性和性能。 五、 案例分析与未来展望 为了帮助读者更好地理解理论知识在实践中的应用，本书包含了一些典型的智能配电网通信应用案例分析，涵盖了配电自动化、用户端信息采集（AMI）、分布式能源接入、电动汽车充电网络通信等方面。 同时，本书也对智能配电网通信技术的未来发展趋势进行了展望，例如： 5G技术在配电网中的深度融合：包括其在高精度时间同步、车联网（V2G）通信、边缘计算等方面的应用。 人工智能（AI）在通信网络管理与优化中的应用：如AI驱动的网络故障预测与自愈、智能流量调度、安全威胁检测等。 量子通信在电力系统中的探索：虽然仍处于早期阶段，但量子通信在数据安全和保密性方面的潜力不容忽视。 工业物联网（IIoT）与配电网的融合：构建更广泛、更智能的电力物联网生态系统。 结论 《智能配电网技术丛书：通信技术》是一本系统、全面、深入的专业著作，旨在为读者提供关于智能配电网通信技术的最新、最实用的知识。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解智能配电网通信的核心技术、关键挑战和发展趋势，为推动我国智能电网技术的进步做出贡献。本书内容翔实，理论与实践相结合，是相关领域从业人员和研究者的重要参考书。
这本书的书名里带着“智能配电网技术丛书”和“通信技术”的字样，让我这个搞电力系统集成的人充满了期待。我原本以为这会是一本深入探讨如何将先进的通信协议（比如5G、TSN）应用到配电自动化和故障诊断中的宝典。翻开第一页，映入眼帘的却是大量关于传统电力电子器件工作原理的图解，以及一些关于高频开关电源设计的数学推导。这和我想象中那种充满数据流、网络拓扑和网络安全策略的“现代通信”视角大相径庭。我花了很大力气去寻找关于IEC 61850标准在现代配电层面的最新扩展应用，或者至少是关于IEEE 2030.5标准的实际部署案例。然而，书的重点似乎完全放在了如何提高逆变器的效率和稳定性上，这对于一个专注于系统集成和信息流的工程师来说，无疑有些偏离了核心需求。我理解电力电子是智能电网的基础，但如果一本书名叫通信技术，却花了超过三分之二的篇幅讲解半导体物理和滤波电路，那么读者在获取期望信息时，会感到相当的迷茫和挫败。整本书读下来，我感觉更像是在阅读一本优秀的电力电子教材，而不是一本聚焦于信息时代配网升级的专业参考书。