内容简介
《电力确定性网络技术》系统阐述了确定性网络技术在电力行业的深度应用。全书共8章，从确定性网络基本概念出发，构建了以TSN、DetNet、5G URLLC等为核心的技术体系，深入分析了电力系统“发-输-变-配-用”全链条的差异化通信需求，详细阐述了确定性网络在火电厂DCS、智能变电站、配电自动化、新能源发电等关键场景的应用方案。通过典型工程案例验证了技术方案的有效性，并对未来发展趋势进行了前瞻性展望。《电力确定性网络技术》解决了传统“尽力而为”网络与新型电力系统确定性需求的根本矛盾，为电力行业数字化转型提供了重要技术支撑。
《电力确定性网络技术》主要面向电力行业技术人员、高等院校师生、科研院所研究人员及设备制造商。针对不同读者的基础与需求，《电力确定性网络技术》提供了灵活的阅读建议：初学者可按章节顺序系统学习，有基础的技术人员能根据工作领域选读重点章节，而研究人员和管理人员则可重点关注技术趋势与案例分析部分。
目录
前言
第1章 确定性网络技术概述与发展历程 1
1.1 确定性网络基本概念 2
1.2 确定性网络发展驱动力 7
1.3 国内外发展现状对比 10
第2章 确定性网络核心技术体系 15
2.1 TSN技术原理与实现机制 15
2.2 FlexE（灵活以太网）技术特点与应用场景 21
2.3 5G确定性网络技术与网络切片 25
2.4 确定性Wi－Fi和边缘计算技术 30
第3章 电力系统通信网络架构与需求分析 35
3.1 电力系统通信网络层次结构 35
3.2 电力系统各环节通信需求分析 40
3.3 电力业务量化指标要求 47
3.4 新型电力系统对确定性网络的迫切需求 51
第4章 确定性网络在电力发电领域的应用 55
4.1 火电厂DCS系统的确定性网络改造 56
4.2 水电站自动化系统的网络优化方案 61
4.3 新能源发电监控系统的时间同步技术 66
4.4 分布式能源接入的网络协调机制 72
第5章 确定性网络在电力输变电系统中的实现 78
5.1 特高压直流输电控制保护系统网络设计 79
5.2 变电站站控层和过程层网络架构 82
5.3 电力保护系统的超高可靠性网络方案 84
5.4 智能变电站的确定性网络集成技术 87
第6章 确定性网络在配电与用电环节的部署 93
6.1 智能配电网自动化系统网络架构 94
6.2 分布式电源并网的确定性通信技术 99
6.3 用电负荷需求侧响应的网络支撑 103
第7章 典型应用案例分析与实践经验 108
7.1 海上风电场：确定性网络应对极端环境挑战 108
7.2 特高压直流：确定性网络保障能源动脉安全 113
7.3 城市配电网：确定性网络赋能智能自愈 117
7.4 智慧园区：确定性网络构筑电力物联网通信底座 123
第8章 确定性网络技术发展趋势与展望 128
8.1 确定性网络技术的未来发展方向 128
8.2 AI赋能：确定性网络在电力系统的智能化演进 130
8.3 6G网络中的确定性技术演进 133
8.4 电力行业数字化转型对确定性网络的新需求 134
8.5 技术标准化和产业化发展建议 136
8.6 发展展望与结论 138
参考文献 142
前言/序言
在“双碳”目标引领下，电力系统正经历深刻变革。作为国网冀北电力有限公司信息通信分公司科技管理高级师，我深刻感受到新型电力系统对通信网络确定性、实时性、可靠性的严格要求。随着新能源大规模接入.电力电子设备广泛应用，传统“尽力而为”网络已无法满足继电保护毫秒级时延、变电站自动化微秒级同步、配电网秒级自愈等需求。
确定性网络技术应运而生，为电力行业数字化转型提供了关键技术支撑。本书基于多年研究成果和工程实践，系统总结了确定性网络技术在电力行业的应用理论与实践经验。
本书具有四个特色：一是系统性，构建了从基础理论到应用实践的完整技术体系；二是实用性，提供了大量经过工程验证的技术方案和实施指导；三是前瞻性，深入分析了技术发展趋势和创新融合路径；四是权威性，内容基于作者丰富的电力信息通信技术研究和管理经验。
为更好地呈现上述内容，本书将围绕传统网络“尽力而为”的服务模式与新型电力系统“必须为之”的确定性需求之间的根本矛盾这一核心问题，遵循“理论－需求－应用－展望”的逻辑脉络展开：第1章将全面介绍确定性网络技术的基本概念、发展历程、驱动力分析以及国内外发展现状对比，为本书奠定坚实的理论基础。在此基础上，第2章深入分析TSN、Det－Net、5GURLLC等核心技术体系，构建解决电力系统确定性需求的“技术工具箱”。第3章从电力系统“发－输－变－配－用”全链条出发，量化分析各环节的通信需求，明确技术应用的“需求清单”。第4～6章分别聚焦发电、输变电、配用电三大环节，阐述确定性网络技术如何“量体裁衣”地解决各环节的特定问题。第7章通过典型工程案例的深度剖析，验证技术方案的有效性。第8章将对确定性网络技术在电力行业的未来演进路径进行系统性展望，为读者构建一幅完整的技术发展蓝图。
我希望本书能为推动确定性网络技术在电力行业的应用发展贡献力量，为电力行业数字化转型提供有价值的技术支撑，促进学术界和产业界的交流合作，共同推动技术进步和应用深化。
感谢国网冀北电力有限公司信息通信分公司领导和同事的支持，感谢项目团队成员的辛勤工作，感谢国内外同行专家的研究贡献。展望未来，确定性网络技术将成为电力通信网络的核心支撑技术，为构建更加安全、高效、绿色、智能的电力系统提供强有力保障。
那琼澜
2025年9月
