嵌入式系统在智能电器和能源管理中的应用

第1章使电网可靠工作的DRM

1简介

2电力市场的考量

2.1原理

2.2挑战

3用户的新角色

3.1用户分类

3.2DRM活动

3.3电网的经济性与电网的稳定性

3.4DR系统的基础功能构成

3.5具体案例：德国

3.6管理最后一英里

4分散式网络管理

4.1与因特网的相似性

4.2粗劣的分散式决策模型所产生的效果

4.3学习因特网的概念

4.4可用性、有效带宽与公平性

4.5探讨

5小结

参考文献

第2章IDES

1简介

2IDES的定义

2.1有限IDES实现实例

3经济压力驱动能源系统转变

3.1工业与市场结构

3.2未预料的外部事件

3.3人口学

3.4认知的变化

3.5新知识

3.6社会需求

4IDES在未来能源供给中的机遇

嵌入式系统在智能电器和能源管理中的应用4.1电网基础结构与稳定性的问题

4.2高峰定价与实时电能市场

4.3社会级别经济分析

4.4可持续能源

4.5可扩展性

4.6波动性

4.7成本与经济性

5关键使能技术

5.1对于智能小型分散式能源的管理

5.2能源存储

5.3能源预测

5.4能源政策、立法与法规框架的革新

6未来：虚拟电厂与工业

7小结

参考文献

第3章智能电器的建模设计

1简介

2抽象建模

2.1对公寓或建筑物仿真

3精化建模与应用场景

3.1节点内建模与精化

3.2WSN建模与仿真

4ESL仿真

5小结与展望

参考文献

第4章建筑自动化所需的无线网络通信标准

1简介

2各协议标准概述

2.1IEEE 802.15.

2.2ZigBee

2.36LoWPAN

2.4无线HART

2.5ISA

2.6WiMi

2.7SimpliciTI

2.8KNX

2.9EnOcean

2.10Dash

2.11WISA

2.12ANT和ANT+

2.13WiMax

2.14ONE-NET

2.15Z-Wave

2.16Insteon

2.17蓝牙

2.18WiFi

2.19NFC

2.20RuBee

3典型无线应用场景

3.1低功耗传感器

4工业应用

4.1家庭与建筑自动化

4.2数据传输速率

5小结

参考文献

第5章智能嵌入式电器网络的安全

1简介

2智能嵌入式电器网络所面对的攻击

2.1打补丁

2.2无线暴露

3密码学

3.1MITM

3.2密钥分发

3.3安全过程

3.4端到端加、解密

4系统是如何被入侵的

4.1针对具体实现的攻击

5小结

参考文献

第6章可供能源管理的嵌入式集成平台

1简介

2精细化能源管理的嵌入式网络平台

3需求与方法

4节点架构模型概述

5EM节点硬件架构

6EM节点内部的功耗管理

7小结

参考文献

第7章低功耗智能电器的供电

1简介

2电容性电源

2.1限流电容C1和稳压二极管D1的功能与参数

2.2R1的功能与参数

2.3R2的功能与参数

2.4整体效率与整体损耗

2.5更换负载后的效率

3电容性电源的集成电路方案

4基础的降压变换器

5改进的降压变换器

参考文献

第8章智能电表的能耗测量技术

1简介

1.1能耗测量单元

1.2通信接口

2能耗测量算法

2.1数学背景

2.1.1非线性负载的电流消耗：ωn的测量

2.1.2非线性负载的电流消耗：I0的测量

2.2算法设计

2.2.1量化细化

2.2.2为所需的动态范围进行细化

2.3ADC的设计

2.3.1通过参数缩放细化算法

2.3.2对器件偏差进行算法细化

3系统构架设计

3.1PGA/缓冲器的设计

3.1.1∑-Δ ADC的设计

4小结

参考文献

当前社会对节能减排的呼声越来越高，国家电网也正在接纳新型清洁能源以及私有发电设备的并网，物联网正逐渐兴起，本书在这样的背景下，针对越来越复杂的能源管理需求，提出将能源管理引入用电端，通过嵌入式系统使电器智能化，与整体电网进行信息连接，共同达到能源管理的目的。与国内同类书相比，本书除概念以外更多关注现实问题，结合欧洲对相关问题的先进探索，从问题解决领域系统化地给出方向和建议。《嵌入式系统在智能电器和能源管理中的应用》的作者通过整理欧洲发达国家在能源管理方面的研究成果和有益尝试，提出了系统的解决方案、内容覆盖配电网络、智能电器的能耗管理、需求—响应管理、超低能耗待机、网络安全以及适用于电力自动化的通信网络。本书既可以供国家电网的管理人员制定策略参考，又可以供相关科研单位针对本书所提出的多种学科的课题展开深入研究，电力、通信、家电、元器件等相关企业还可以参考本书进行细分市场的产品规划与技术储备，还可作为电力工程、通信、家电、嵌入式系统等领域的科研与教学人员以及企业产品开发人员在智能电网、智能电器研究方向的参考资料。