现代电网的发展与安全

绪论 把握复杂大电网动力学规律指导电网发展与安全

0.1 难以驾驭的异象

0.2 破解“难以驾驭的可怕异象”

0.3 系统理论家的突破——临界性理论的诞生

0.4 临界性理论的测试

0.5 “难以驾驭的可怕异象”还在世界游荡

0.6 人类创造了一个难以驾驭的电网，但人类一定能再用智慧驾驭它

第1篇 现代电网发展概述

第1章 现代电网总体概念

1.1 电力系统现代化发展的历程

1.2 狭义和广义的电力系统概念

1.3 广义电力系统安全性面临的挑战

1.4 竞争的电力市场条件下的电网可靠性和安全性

第2章 美国、欧盟建设现代电网的战略

2.1 美国电网概况

2.2 近年来美国电网的安全性令人担忧

2.3 美国政府关于建设现代电网的战略决策

2.4 GRID2030：21世纪电网现代化的纲领

2.5 能源政策法案是美国建立现代电网的法律保障

2.6 以开发可再生能源为主的欧盟发展大电网的战略

第3章 中国有关各方对发展现代大电网策略的陈述

3.1 中国电网现状

3.2 中国政府及电网公司对大电网发展战略的陈述

3.3 中国未来电网发展思路和可能的发展模式

第2篇 现代电网安全性的相关理论及应用

第4章 研究现代电网架构和安全战略的基础理论

4.1 研究电网安全性的两种方法——还原论和整体论

4.2 指导现代电网规划和安全运行的复杂系统理论

4.3 电力基础设施脆弱性评估

4.4 EPS/ICS/MCS的相关性

4.5 现代电网风险评估和管理

4.6 电力系统生存性评估

第5章 现代电网的安全体系结构和安全性解决方案

5.1 现代电网复杂性和不确定性风险特征是电网安全的最大威胁

5.2 研究现代电网安全性的通用框架和体系结构

5.3 应用HOT系统理论制定现代电网安全性解决方案

5.4 电网安全控制的有效途径——智能自适应多代理系统MAs

第6章 掌握连锁性事故动态特征与降低事故发生的风险

6.1 电力系统连锁性事故发生的机理概述

6.2 连锁性停电事故的发生、发展的过程和特点

6.3 基于SOC理论的连锁性事故分析模型概述

6.4 关于降低连锁性事故发生的风险研究现状

6.5 减轻连锁性大停电事故损失的基本措施

第7章 降低电力系统脆弱性，建设抗灾型电网

7.1 自然灾害对电力系统的危害

7.2 人为攻击对电力系统的破坏

7.3 特高压电网抗御自然灾害和外来攻击的能力最脆弱

7.4 合理的电网/电源结构是建设抗灾型电网的基础

7.5 降低电力系统脆弱性的管理策略

第3篇 中国智能电网的实现——挑战、问题和行动

第8章 智能电网是降低大电网脆弱性、提高生存性的根本战略

8.1 智能电网发展的背景及发展优势

8.2 智能电网的相关概念

8.3 推动智能电网实现的5项关键技术

8.4 国外智能电网发展简况

8.5 中国将成为推进智能电网技术创新的助推器

第9章 ICT及一体化通信基础设施是智能电网实现的根本保障

9.1 ICT的应用是构建智能电网的必备基础

9.2 通信一体化技术对智能电网实现的重要性

9.3 几种主要通信技术及其在智能电网中应用的前景

第10章 整合多种分布式发电资源的基础——微型电网

10.1 微型电网产生的背景

10.2 微型电网的相关概念

10.3 微电网是智能电网发展最重要的领域

10.4 国外微电网研发的概况和典型工程案例

10.5 微电网在中国的应用前景与面临的挑战

第11章 积极关注和跟踪国际上智能电网研发的新进展

11.1 现有的和新兴的通信、监测和控制技术

11.2 国际智能电网标准化的进展

11.3 IECSA：未来智能电网的体系结构

11.4 全球开创性智能电网项目概述

11.5 研发中的困难和尚待解决的问题

第12章 中国智能电网实现中的问题和展望

12.1 智能电网的建设和发展必须上升为国家行为

12.2 清醒地认识智能电网的竞争环境

12.3 中国智能电网的实现和展望

第4篇 中国大电网发展与其安全战略的科学抉择

第13章 中国电网发展战略规划的基础和环境问题简析

13.1 “十二五”国家规划纲要关于能源发展的规划及发展方针

13.2 中国制定电网发展战略规划的基础和环境

13.3 资源优化配置和新能源利用是现代电网发展战略的重要基础

13.4 水电是应对气候变化和实现节能减排的首选

第14章 特高压远距离输电的理论和实践

14.1 高电压交流输电是20世纪最重要的工程技术成就

14.2 特高压交流输电线路送电能力的理论和实际运行分析

14.3 EHVDC和UHVDC是远距离大容量输电的优选方案

第15章 构建国家异步互联电网作为国家电网骨干网架

15.1 国内外大电网发展趋势的演变

15.2 构建国家异步互联电网是中国现代电网发展战略的最佳选择

15.3 FACTS是构建国家异步互联电网的关键技术

15.4 VSC—HVDC输电必将成为未来直流输电的发展方向

参考文献

后记

本书结合国外大电网频繁发生的连锁性大停电事故和正在进行的中国特高压电网建设和规划中的、尚在争议的“三华”特高压同步电网的设想，应用复杂性网络理论解析中国现代电网的发展和安全性问题。全书分4篇15章。主要内容包括： 现代电网总体概念； 美国、欧盟建设现代电网的战略； 中国有关各方对发展现代大电网策略的陈述； 研究现代电网架构和安全战略的基础理论； 现代电网的安全体系结构和安全性解决方案； 掌握连锁性事故动态特征与降低事故发生的风险； 降低电力系统脆弱性，建设抗灾型电网； 智能电网是降低大电网脆弱性、提高生存性的根本战略； ICT及一体化通信基础设施是智能电网实现的根本保障； 整合多种分布式发电资源的基础——微型电网； 积极关注和跟踪国际上智能电网研发的新进展； 中国智能电网实现中的问题和展望、中国电网发展战略规划的基础和环境问题简析，特高压远距离输电的理论和实践； 构建国家异步互联电网作为国家电网骨干网架。本书适合从事电网调度、电网自动化和电力信息通信运行管理人员，电网规划设计人员，电力工业各级领导和安全管理人员，从事电网自动化和信息通信研发的科研院所和高等院校研究人员以及理工科大学相关专业的研究生阅读和参考。

具有复杂网络特征的现代电网的发展战略与安全性问题，是一个涉及诸多学科的交叉领域。从网络复杂性理论和实践中归纳出它们的共性，择其要而编纂成书，全书以绪论“把握复杂大电网动力学规律指导电网发展与安全”开始，正文内容分为四篇，即：现代电网发展概述；现代电网安全性的相关理论及应用；中国智能电网的实现一一挑战、问题和行动以及中国大电网发展与其安全战略的科学抉择。各部分既根据人们对大电网发展进程的时间序列的认识首尾相衔，又统一于作者所强调的大电网发展与安全的体制建设之中，其结构框架颇有可圈可点之处。