智能电网通信与网络

智能电网是指下一代电网，是一种分布式的以用户为中心的系统，其将把终端消费者整合到决策过程中，提供低成本和可靠的能源供应，其目的是使用现代信息、通信和电子技术进行可靠的、高效的、安全的和高质量的发电、配电和用电。通信与网络是智能电网重要组成部分，其中现代通信基础设施将在智能电网中管理，控制和优化不同设备和系统起到至关重要的作用；信息和通信技术将是智能电网实现的核心，其将使电网具有支持双向能量和信息流、更快速恢复供电中断、方便的将可再生能源并入电网和让消费者优化自己能源消耗的能力。

本书提供了智能电网通信与网络发展所涉及的比较全面的内容，包括智能电网通信与网络研究中的最新理论、关键策略、协议、应用、部署以及实验。本书的20个章节涵盖了从智能电网通信与网络架构和模型到混合动力汽车与电网安全性的融合等内容，全书分为六部分：第一部分智能电网通信结构和模型，含第1-4章：1.讲述了智能电网的概念模型，智能电网基础设施及其重要性、安全和隐私问题，以及存在的问题与将来发展方向；2.网络控制中存在的经典问题，以及这些问题与创建一个新的智能电网能量分配构架模型时存在的挑战之间的关系；3.几种基于智能定价的、可以提高传统电网效率的需求管理方法；4.汽车到电网系统，重点讲述了可靠安全的通信与网络基础设施对于汽车到电网系统的重要性。第二部分智能电网物理数据通信、接入、检测和评估技术，包含第5-8章：5.不同的通讯与接入技术以及他们在智能电网中的应用；6.智能电网中出现的机器与机器通信实例；7.智能电网广域监控、控制和保护过程中快速、鲁棒的状态评估中存在的问题；8.分布式电网系统状态评估问题解决方法；第三部分智能电网和广域网，包含第9-10章：9.广域测量系统中网络构架和协议的性能评估；10.应用于不同智能电网的无线网络的通信服务质量（QoS）和流量需求。第四部分智能电网的传感器和执行器网络，包含第11-14章：11.无线传感器网络在智能电网中的潜在应用和面临的挑战；12.智能电网传感器网络的传感器技术和网络协议；13.智能电网中传感器和执行器网络设计存在的主要挑战；14.智能电网无线传感器网络实施及其性能评估。第五部分智能电网通信和网络的安全性，包含第15-19章：15.智能电网的网络攻击影响分析框架；16.智能电网的电力市场操纵的干扰及其解决方法；17.电力系统SCADA系统状态估计安全、攻击和保护方案；18.智能电网安全体系结构层次；19.安全智能电网的应用驱动设计方法。第六部分现场试验和部署，包含20章：20.近期的智能电网现场实验的案例，并总结了这些实验的经验教训。

本书为从事智能电网的研究人员提供了该领域重要信息，也为电力系统工程师优化智能电网通信系统提供重要的参考资料，是从事智能电网研究的研究人员以及电力系统工作的工程师们，以及相关专业在校研究生重要的参考书。

作者Ekram Hossain是加拿大曼尼托巴大学电气和计算机工程系的教授，他目前的研究方向是无线/移动通信网络、智能电网通信、认知和绿色无线电系统的设计，分析和优化。他曾获得多个奖项，包括2010年马尼托巴大学优异奖（研究及学术活动）和2011年IEEE通信学会Fred W.Ellersick论文奖。

杜利东，助理研究员

（中国科学院电子学研究所）