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聚焦前沿技术与战略转型的行业深度洞察 《电力工业数字化转型与智能电网前沿技术应用》 内容简介 本书汇集了当前电力工业领域最前沿的理论研究、技术创新与实践经验，深度剖析了在“双碳”目标驱动和新一轮科技革命影响下，全球电力系统正经历的深刻变革。全书紧密围绕电力数字化转型这一核心主线，系统阐述了构建新型电力系统的技术路径、关键技术体系及其在实际工程中的应用案例。 第一部分：电力数字化转型的顶层设计与战略部署 本部分首先界定了电力数字化转型的内涵、目标和驱动力，重点分析了国家能源战略对数字化转型的宏观要求。详细阐述了“源网荷储”一体化的数字化支撑体系架构，探讨了如何通过数据要素驱动业务流程再造，实现电网运行、市场交易、客户服务等环节的智能化升级。内容涵盖了电力行业数据治理的挑战与对策，以及支撑数字化转型的组织变革和人才培养机制建设。特别关注了工业互联网在电力系统中的应用模式，包括边缘计算节点的部署策略、实时数据采集与处理的技术标准，以及数据安全与隐私保护的关键技术框架。 第二部分：智能电网核心技术：先进传感、通信与控制 本部分深入挖掘了支撑智能电网运行的关键技术。在感知层，详细介绍了高精度同步相量测量单元（PMU）、智能传感器、无人机巡检技术在输电线路状态监测中的最新进展，以及分布式能源（DER）的精准计量与状态评估方法。 在通信层，重点剖析了面向电力专网的5G/TSN（时间敏感网络）技术在配电自动化和实时控制业务中的可靠性与低时延保障机制。对比分析了光纤、微波、载波通信等技术在不同场景下的适用性，并探讨了量子通信技术在电力系统安全通信领域的前景。 在控制与决策层，详尽阐述了广域协同控制技术，包括基于模型的先进控制（MPC）在电力系统稳定运行中的应用，以及故障自感知、自诊断、自隔离的主动配电网（Active Distribution Network）控制策略。探讨了如何利用人工智能算法优化电网调度和规划决策，例如基于深度强化学习的潮流优化方法。 第三部分：新能源并网与新型电力系统构建 随着风能、太阳能等波动性电源的大规模接入，本部分聚焦于新型电力系统的关键技术挑战。详细介绍了高比例新能源接入下的电力系统动态特性分析和支撑技术。重点阐述了虚拟同步机（VSM）技术在提升新能源发电装备惯量支撑能力和暂态稳定性方面的突破。 在储能技术方面，不仅涵盖了电化学储能系统（ESS）的运行优化、安全管理，还深入探讨了长时储能技术（如压缩空气、液流电池）的工程化应用潜力。同时，对柔性直流输电（HVDC）在构建多直流区域电网、支撑大规模新能源外送中的关键技术参数和控制策略进行了详尽的解析。 第四部分：市场化交易与用户侧的互动 本部分关注电力市场化改革对技术的需求。系统梳理了电力市场交易机制的演进，重点阐述了容量市场、辅助服务市场、日前/实时市场中所需的数据支撑技术。详细介绍了虚拟电厂（VPP）的构建模式、聚合优化算法，以及其如何通过需求侧响应（Demand Response, DR）参与电网平衡。用户侧的技术应用聚焦于综合能源服务平台的构建，探讨了能源管理系统（EMS）如何集成冷、热、电、气等多能流信息，为终端用户提供精细化的能效管理和增值服务。 第五部分：运维安全与先进诊断技术 面向电网的可靠性与安全性，本部分提出了基于大数据的预测性维护（PdM）体系。阐述了利用物联网数据、红外热成像、声学监测等手段采集的设备健康状态数据，如何通过故障诊断的知识图谱和机器学习模型，实现对变压器、断路器、输电线路等关键资产的早期缺陷识别和寿命预测。此外，还专门设立章节讨论了针对高级持续性威胁（APT）的电力系统网络安全态势感知与防御技术，包括工控系统（ICS）的安全隔离、入侵检测系统（IDS）的优化部署，确保物理安全与信息安全的同步提升。 本书面向电力行业的规划设计人员、电网运行与调度工程师、能源技术研发人员以及相关高校师生，旨在提供一个全面、深入且具有前瞻性的技术参考与实践指南。
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