具体描述
本书作者基于欧盟委员会分布式发电能源组织REALISEGRID项目的研究成果，对输电网先进技术进行了全面阐释，描绘了它们集成发展的中期路线图，涉及新型电缆、实时热容评定系统、柔性交流输电、高压直流输电、潮流控制协调和电能存储等技术，深入分析了它们的利弊和作用，并给出了对其进行技术经济评估时所需的数据和专家知识。本书不仅给出了通用性的指南，还结合了许多工程应用案例，展示了大量的实用信息和图表。
作者简介
Gianluigi Migliavacca，意大利RSE研究公司的输电规划团队的负责人（RSE公司在电力领域有广泛研究），也是REALISEGRID项目的合作者（该项目为欧盟FP7项目，自2008年至2011年，研究历时超过3年，共有20个合作方）。本书就REALISEGRID项目进行深入探讨，其中涉及4家欧洲输电系统运营商。
目录信息
原书前言
第1章输电网前沿技术集成的中期路线图
1.1输电系统的演化
1.1.欧洲（或欧盟）
1.1.2美国
1.1.3全球电力系统未来的焦点
1.1.4欧洲案例：泛欧地区输电网络面对的五大挑战
1.1.5对2030年泛欧洲输电系统的展望
1.2针对TSO的欧洲中期技术路线图
1.2.1技术集成路线图的适用范围
1.2.2支持输电系统的既定创新技术
1.2.3技术集成路线图的概述
1.2.4无源设备集成技术路线图
1.2.5有源设备技术集成路线图
1.2.6实时监控设备的技术集成路线图
1.3结论
参考文献
第2章新型电缆
2.1输电电缆的发展简史
2.2技术综述
2.2.1电缆的基本组成
2.2.2挤包绝缘电缆系统
2.2.3自容式充油电缆系统
2.2.4其他类型的电缆
2.2.5电气参数
2.3挤包绝缘电缆交流输电的可靠性及运行历史
2.3.1输电电缆的运行
2.3.2电缆安装
2.4长距离输电
2.4.1特高压交流电缆的最大输电距离
2.4.2对网络的影响及并联补偿
2.5高压直流输电电缆
2.5.1粘性浸渍纸绝缘高压直流电缆系统
2.5.2高压直流挤包绝缘电缆
2.5.3其他类型的高压直流输电电缆
2.5.4陆地输电用高压直流电缆
2.5.5高压直流输电电缆的主要特性
2.6输电电缆的电气应力
2.6.1交流电缆的电气应力
2.6.2直流电缆的电气应力
2.6.3高压直流电缆工程
2.7电缆对环境的影响
2.8电磁场
2.9电缆系统的投资成本
2.10其他革新技术
2.10.1超导电缆
2.10.2高温超导电缆的设计
2.10.3高温超导电缆的特点
2.11气体绝缘线路
参考文献
第3章实时热容评定系统
3.1实时热容评定系统的背景
3.2技术综述
3.2.1建立实时热容评定系统的目的
3.3实时热容评定系统与输电系统运营商的运营
3.4高压输电线路中设置实时热容评定系统的益处
3.5有关实时热容评定系统的说明
3.5.1分布式温度传感器的设计原则
3.6实时热容评定系统中分布式温度传感器系统的应用
3.7动态实时热容评定系统与仅采用分布式温度传感器的系统的比较
3.8实时热容评定系统的实现
3.9系统检验的专用检测电路
3.9.1电缆设计
3.9.2测试电路的供电
3.9.3测试电路的特性
3.9.4估算地面热阻率
3.9.5电阻测量值的确定
3.9.6额定电流的计算
3.9.7参数监测及传感器
3.10系统功能
3.10.1系统描述数据库
3.10.2数学模型
3.10.3人机界面
3.10.4硬件要求
3.10.5现场输入
3.10.6输出
3.10.7用户的数据采集与监控设备直接输入/输出
3.11分布式温度传感器的测量方法
3.11.1未受干扰的地面温度
3.12实时数据库
3.13数学计算
3.14图形用户界面的特点
3.14.1图形用户界面
3.14.2警报窗口
3.14.3数据的历史变化趋势
3.15测试结果
3.15.1电缆发热
3.16运行经验
3.17结论
参考文献
第4章柔性交流输电系统设备
4.1历史和技术背景
4.2技术回顾
4.2.1并联控制器
4.2.2串联控制器
4.2.3复合控制器
4.2.4FACTS设备的可靠性和可用性
4.3FACTS设备的主要技术特征总结
4.4经济性和环境方面
4.4.1简介
4.4.2FACTS的经济层面分析
4.4.3FACTS对环境的影响
4.5FACTS在网状电网中的整合规划
4.5.1FACTS在现代电力系统发展中的潜力
4.5.2传输拥塞缓解和提高容量
4.5.3FACTS应用实例
4.5.4未来趋势
4.6总结
参考文献
第5章高压直流输电
5.1简要历史背景和展望
5.2技术综述
5.2.1电网换相CSC HVDC
5.2.2自换相VSC HVDC
5.2.3可靠性和可用性
5.2.4VSC HVDC嵌入同步电网的影响
5.2.5多端HVDC输电
5.2.6远距离电力传输
5.3经济和环境方面
5.3.1HVDC输电设备的成本要素
5.3.2HVDC输电线路的环境影响
5.4精选至今仍在运行中的HVDC输电项目
5.4.1欧洲的HVDC输电项目
5.4.2美洲的HVDC输电项目
5.4.3非洲的HVDC输电项目
5.4.4亚洲的HVDC输电项目
5.4.5总结和经验教训
5.5输电网络集成HVDC系统的规划
5.5.1HVDC面向现代电力系统发展的潜力
5.5.2输电阻塞的减轻和容量的增加
5.5.3异步运行的电网间的耦合
5.5.4海上风电场的连接
5.6结论
参考文献
第6章电力潮流控制设备的协调方法
引言
6.1为什么需要进行电力潮流设备的协调
6.2协调PST的现行技术途径
6.2.1容量分配过程中PST的协调
6.2.2在TSO日前操作安全规划中PST的协调性
6.2.3实时操作中PST的协调
6.2.4PST设备在北美的实时操作
6.3PFC设备协调控制的新方法
6.3.1关于PFC协调系统以前的工作
6.3.2对最新方法的分析
6.3.3未来协调方法的一般性讨论
6.4总结
6.4.1容量分配
6.4.2日前安全计划
6.4.3实时协调
参考文献
第7章电能存储：提高未来电力系统灵活性的新选择
7.1未来的电力系统需要提高灵活性
7.2电能存储的定义
7.3电能存储在电网运行中的作用
7.3.1电能存储在输电系统中的作用
7.3.2电能存储在配电系统中的作用
7.4欧洲未来储能技术发展的推动力
7.5储能技术在欧洲的应用及发展前景
7.5.1物理储能
7.5.2电磁储能和静电储能
7.5.3化学储能
7.5.4蓄热
7.6储能在美国和日本的应用前景
7.6.1储能在美国的应用前景
7.6.2储能在日本的应用前景
7.7储能技术的技术成熟度及成本
7.8储能商业应用的效益前景
7.8.1孤岛电力系统储能
7.8.2英国苏格兰奥克尼群岛的电力储能站
7.9结论
参考文献
附录
附录A先进传输技术的术语解释
A.1高温超导（HTS）电缆
A.2气体绝缘线路（GIL）
A.3高温导线（HTC）
A.4移相变压器（PST）
A.5基于实时热评定（RTTR）的电缆/线路
A.6广域监测系统（WAMS）/同步相量测量单元（PMU）
A.7高压直流输电（HVDC）
A.8柔性交流输电系统（FACTS）
A.9风力抽水蓄能及风机快速停机状况下的电能供应
A.10压缩空气储能（CAES）
A.11飞轮储能（FES）
A.12超导磁储能（SMES）
A.13钠硫（NaS）电池
A.14液流体电池（功率/能量存储）
A.15超级电容器（储能）
A.16锂离子电池
A.17故障限流器（FCL）
A.18新型输电塔
附录B参考文献
B.1背景
B.2路线图和相关规范
B.3超导电缆
B.4PST
B.5基于RTTR的电缆和线路
B.6GIL
B.7HTC
B.8WAMS/PMU
B.9HVDC
B.10FACTS
B.11储能技术
B.12限流器
B.13新型输电塔
关于作者
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
我注意到这本书在探讨可再生能源并网的挑战时，给出了非常细致的解决方案，特别是针对风电和太阳能的间歇性问题。作者详细对比了不同频率控制策略的优劣，并引入了先进的同步发电机模型来模拟虚拟惯量效应的补偿机制。这部分内容对于电网规划工程师来说，绝对是宝贵的参考资料，因为里面包含了大量实际工程中的权衡取舍和经验总结。然而，这种对现有基础设施的“修补”思维，似乎主导了全书的基调。我更希望看到的是对现有架构的彻底“解构”和“重塑”。比如，书中几乎没有涉及社会学和经济学维度对电网的冲击。未来的输电网，绝不仅仅是导线和变压器的升级，它还涉及到能源的社会分配正义、用户侧的积极参与权，以及跨国电力互联所带来的地缘政治影响。这本书过于聚焦于电气工程的“硬科学”，而完全忽视了“软科学”对下一代电网形态的塑造作用。如果能增加一章专门讨论监管框架的演变、去中心化自治组织（DAO）在能源管理中的潜力，或者探讨如何通过激励机制引导居民参与需求侧响应，这本书的格局和深度将会有质的飞跃。
翻阅这本书，最直观的感受是，它对“安全与韧性”的论述非常到位，尤其是在网络安全和物理安全防护方面。作者用了整整两章的篇幅，深入剖析了针对关键基础设施的电磁脉冲（EMP）攻击、恶意软件植入对继电保护系统的干扰，并提出了多层级的冗余备份和快速恢复协议。这些内容无疑是极其及时的，反映了当前对电网反恐和灾害恢复的高度重视。但是，这种防御性的叙事，似乎将未来电网塑造成了一个需要时刻提防外部威胁的堡垒，这与我心目中那个高效、透明、高度集成的未来网络形象有所出入。我更期待看到的是，如何通过技术本身的设计，使得系统在面对扰动时，能够“自然地”抵抗破坏，而不是仅仅依赖于更复杂的防火墙和更快的反应速度。例如，分布式能源本身的互补性如何构筑一种内在的弹性，而不是依赖于中央控制系统的外部干预。这本书对“防御”的描绘非常详尽，但对于“自愈”和“进化”的描述却显得力不从心，显得有些沉重和被动。
这本书的语言风格极其严谨，充满了教科书式的精准和不容置疑的权威性，这对于需要精确参考特定参数和规范的专业人士来说，或许是优点。但是，对于像我这样，带着一些好奇心希望了解电力系统如何影响我们日常生活的普通技术爱好者来说，阅读过程无疑是艰涩且略显枯燥的。例如，关于电磁暂态分析的那几章，作者似乎将所有已有的经典理论推导都一一复现了，从一开始的基尔霍夫定律应用到复杂的非线性模型求解，每一步的数学公式都密密麻麻地排列着，虽然我理解这体现了作者深厚的理论功底，但对于非专业研究人员来说，这更像是在阅读一本高年级研究生教材的习题解析集，而不是一本面向更广泛读者的科普性“未来”读物。我期待的是对“未来”的宏大叙事，比如在极端气候下，一个完全自我修复的电网应如何运作的哲学思考，或者新材料在输电线路上带来的性能飞跃的直观展示。这本书的重点似乎完全放在了对“现在进行时”技术的深度挖掘和现有瓶颈的解决策略上，对“如果一切都变了会怎样”的想象力挖掘略显保守和克制，让人在合上书本时，对未来的具体形态仍感到一片模糊。
这本书的标题听起来就充满了对未来的憧憬，我原本是抱着极大的期望来翻阅的，希望能一窥电力系统如何演进到那个“未来”的模样。然而，读完之后，我发现它更像是一本关于当前热门技术的热点梳理，而非真正意义上的“未来图景描绘”。例如，它花了大量篇幅去介绍光伏发电的最新效率提升，以及储能技术（尤其是锂离子电池的能量密度突破）的现状分析。这些内容无疑是重要的，对于理解当前能源转型的脉络很有帮助，但对于一个期待看到颠覆性变革的读者来说，总觉得少了点“未来感”。书中对于大规模直流输电（HVDC）的优势阐述得非常详尽，从电能质量到系统稳定性，论证充分，数据翔实，这部分是扎实的工程学分析，无疑能帮助电力工程师巩固基础知识。但是，当涉及到“智能电网”的部分，内容似乎又回归到了传统的SCADA系统升级和分布式能源接入的即时管理层面，鲜有对去中心化能源市场、基于区块链的能源交易机制，或者量子计算在电网优化中的前瞻性应用进行深入探讨。总的来说，它是一本优秀的“当代电力系统技术热点综述”，但距离“未来”的跨越感稍显不足，像是一份非常详细的年度技术报告，而非展望下一代电网架构的蓝图。
这本书在技术细节的呈现上，可以说是做到了极尽详尽，特别是对新型绝缘材料在特高压输电中的应用案例分析，图表清晰，数据可靠。它就像一本专为电力系统硕士研究生编写的案例汇编，详尽到令人称赞的地步。然而，阅读的体验更像是在进行一场技术名词的密集轰炸，缺乏一种流畅的叙事线索来串联这些看似独立的技术点。每一小节都像是一个孤立的技术模块，虽然模块本身很精良，但它们是如何共同构建起那个被冠以“未来”之名的庞大系统，这一点阐释得不够清晰。例如，作者在讨论大规模直流输电时，虽然详细描述了换流站的拓扑结构，但对于这种结构如何与未来的柔性交流输电网络（FACTS的下一代技术）进行无缝切换和协同工作，书中缺乏一个高屋建瓴的系统集成视角。我希望作者能用更具画面感的方式，描绘出未来电网的“骨架”和“血脉”，而不是仅仅罗列出精密的“细胞”结构，让读者能够从宏观上把握住下一代电网的整体架构逻辑，而不是被淹没在具体的工程参数之中。
豆瓣包罗的挺广泛。我给三颗星，没有啥原因。虽说前沿，但云里雾里，译本大也有水土不服吧。
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