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本书首先从智能电网及其安全性的定义出发，介绍了现有安全标准和相关法规；然后从智能量测、家庭区域网、配电自动化、输电自动化、分布式发电和微电网等多个技术层面详细分析了智能电网存在的安全性问题，并提供了全面的安全解决方案；接着，本书就几项与智能电网安全性相关的关键问题进行了阐述，包括运营和外包、电动汽车与能量存储、电力设施与消费者之间的安全关系、电网的网络灾难识别与恢复等内容，完善了智能电网安全的实现方案；最后，本书对智能电网安全性面临的机遇和挑战进行了分析，并对未来前景进行了展望。

译者序

原书序

原书前言

致谢

第1章

什么是智能电网，为什么要关心智能电网的安全性

1.1

传统电网的定义

1.2

什么是智能电网

1.3

为什么需要更为智能的电网

1.4

智能电网面临的风险

1.5

智能电网：风险与收益并存

注释

第2章

智能电网行业标准和相关法规

2.1 引言

2.2 美国大电力系统的智能网络划分和管理

2.3隐私保护对智能电网的影响

2.4 安全标准

2.5 智能电网安全策略

2.6 智能电网安全性带来的影响

2.7 智能电网的安全控制框架

2.8 智能电网的安全风险管理

注释

第3章

智能量测：首要安全风险

3.1 引言

3.2 智能量测的成本

3.3 智能量测系统

3.3.1 智能电表的架构

3.3.2 家用能耗显示系统

3.3.3 智能电表

3.3.4 邻域网

3.3.5 智能电表采集器

3.3.6 广域网

3.3.7 隔离区

3.3.8 前端系统

3.4 智能电表认证

3.5 智能量测的安全性

3.6 智能电表供应商管理

3.7 智能电表安全性管理

3.7.1 AMI的脆弱性

3.7.2 AMI的安全性影响

注释

第4章

家庭局域网：赋予消费者控制权还是打开了潘多拉魔盒

4.1 引言

4.2 家庭局域网的组成

4.2.1 能源服务接口

4.2.2 可编程温控器

4.2.3 室内显示系统和能源管理系统

4.2.4 负荷控制与智能家电

4.2.5 家庭局域网中的非电力仪表

4.2.6 插电式电动汽车和电动汽车充电设备

4.2.7 移动家庭局域网设备

4.2.8 其他设备

4.3 家庭局域网的通信

4.4 家庭局域网的授权、注册和登记

4.5 深度防御和其他安全解决方案

注释

第5章

配电自动化：从传统到安全

5.1 引言

5.2 什么是配电系统

5.3 配电系统结构

5.3.1 公共现场传感器

5.3.2 公共配电和馈线电表

5.3.3 公共现场控制器

5.3.4 局域网

5.3.5 传感器/电表聚合器

5.3.6 广域网

5.3.7 数据中心访问

5.3.8 传感器前端

5.3.9 电表前端

5.3.10 配电监控与数据采集系统主终端装置（SCADA MTU）

5.3.11 后台计算平台

5.3.12 传统后台应用

5.4 配电自动化的定义

5.5 配电自动化系统如何运行

5.6 配电系统的成本

5.7 什么是智能电网的配电自动化

5.8 配电系统的重要性及其安全风险

5.9 配电系统的安全化

5.10 配电管理系统

5.11 标准、不可操作性和网络安全

注释

第6章

输电自动化：各种设备能安全地协同工作吗

6.1 引言

6.2 输电设施的成本

6.3 输电设施的功能

6.4 输电技术

6.4.1 能源管理系统

6.4.2 图板

6.4.3 自动发电量控制

6.4.4 监督控制

6.4.5 应急储备管理

6.4.6 交换调度

6.4.7 SCADA主终端装置

6.4.8 SCADA前端处理器

6.5 输电变电站

6.5.1 IED同步移相器

6.5.2 IED继电器

6.5.3 IED可编程序逻辑控制器

6.5.4 IED远程终端装置

6.6 智能输电网络安全

6.6.1 控制中心网络安全

6.6.2 输变电站网络安全

6.7 输电系统的安全策略

注释

第7章

分布式发电和微电网：分布式系统能协同工作吗

7.1 引言

7.2 主要发电资源

7.3 主要发电成本

7.3.1 核电

7.3.2 燃煤发电

7.3.3 天然气发电

7.3.4 水力发电

7.4 分布式能源的成本

7.4.1 能量产生系统

7.4.2 能量存储系统

7.4.3 DER项目

7.5 DER的网络安全

7.6 微电网

7.6.1 微电网与智能电网相互作用

7.6.2 微电网的网络安全

7.6.3 微电网的未来发展

7.7 分布式控制系统

7.8 智能电网和分布式发电

7.9 网络安全和分布式发电

注释

第8章

运营和外包

8.1 引言

8.2 设计

8.3 工程

8.4 通信

8.5 信息技术

8.6 规划

8.7 电网运营

8.8 发电厂运营

8.9 变电站运营

8.10 会计核算

8.11 市场运作

8.12 保养维护

8.13 变电站维护

8.14 发电厂维护

8.15 后期建设

8.16 测量支持

8.17 智能电网运营

8.17.1 外包

8.17.2 网络安全事件响应与外包

8.17.3 网络安全控制

注释

第9章

插电式电动汽车与能量存储：大幕正在拉开

9.1 引言

9.2 存储技术

9.3 计量与协同

9.4 插电式电动汽车的特点

9.5 电动汽车到电网的能量传输

9.6 电网到电动汽车的能量传输

9.7 能量存储和网络安全

9.8 能量存储的未来发展

注释

第10章

各项电力设施与用户之间的安全关系

10.1 引言

10.2 电动汽车充电站

10.3 家庭局域网

10.4 分布式发电

10.5 用户需求响应

10.6 用户的健康风险与智能电网

10.7 用户保护

10.8 用户对电力设施的保护

10.9 第三方服务提供商

10.10 用户自我保护

注释

第11章

电网地网络灾难识别与恢复

11.1 引言

11.2 恶意威胁

11.3 非恶意威胁

11.4 事件的识别

11.5 事件的控制

11.6 事件的根除

11.7 网络灾难

11.7.1 甩负荷事件

11.7.2 网络灾难响应

11.7.3 网络灾难恢复

注释

第12章

展望未来：安全电网能实现吗，它能给我们带来什么

12.1 引言

12.2 智能电表的安全

12.3 家庭局域网

12.4 前端和电表的数据管理

12.5 配电系统的安全

12.6 输电安全和大电力系统

12.7 配电系统和NERC CIP

12.8 身份和密钥管理

12.9 微功率分析及其他侧信道攻击

12.10 能源盗窃与市场操纵

12.11 隐私

12.12 智能电网能变得安全吗

注释

参考文献

Gilbert N. Sorebo是一位网络安全技术专家，也是科技应用国际公司（SAIC）的助理副总裁。他致力于信息技术行业长达19年，无论是公共信息还是个人信息领域。他一直是SAIC智能电网安全实践的联合牵头人，他在这里建立了SAIC智能电网安全方案中心，可以为产品进行安全测试以及提供问题解决方案，并促成了各种智能电网安全的研究工作。他曾经帮助十几个电力公司解决他们在智能电网安全方面的需求。

Michael C. Echols是一名网络安全顾问，是开发和管理网络安全程序的专家。他曾在能源和电力市场领域工作，主要是为关键基础设施开发和提供变革性的网络安全解决方案。他在网络安全合规性、工业控制系统和智能电网技术姿态分析方面是公认的专家。他曾在发电、输电、配电的安全性和修复风险性上做出过评估，为美国政府和美国主要能源供应商提供了先进的住宅测量系统。

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书籍介绍

本书首先从智能电网及其安全性的定义出发，介绍了现有安全标准和相关法规；然后从智能量测、家庭区域网、配电自动化、输电自动化、分布式发电和微电网等多个技术层面详细分析了智能电网存在的安全性问题，并提供了全面的安全解决方案；接着，本书就几项与智能电网安全性相关的关键问题进行了阐述，包括运营和外包、电动汽车与能量存储、电力设施与消费者之间的安全关系、电网的网络灾难识别与恢复等内容，完善了智能电网安全的实现方案；最后，本书对智能电网安全性面临的机遇和挑战进行了分析，并对未来前景进行了展望。