Contents Acknowledgments (Tony Flick). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii Acknowledgments (Justin Morehouse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv About the Authors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii About the Technical Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xix Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi CHAPTER 1 Smart Grid: What Is It? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 A Brief History of Electrical Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 What Is an Electric Grid? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Grid Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Modernizing the Electric Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 What Is Automatic Meter Reading (AMR)? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 AMR Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 AMR Network Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Future Infrastructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Justifications for Smart Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 What Is a Smart Grid? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10