基於局部信息的電網協調控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齊歡，黃訓誠，唐曉，高紅亮 著

圖書標籤:

• 電網協調控製
• 局部信息
• 分布式控製
• 多智能體係統
• 電力係統
• 優化算法
• 博弈論
• 魯棒性
• 可再生能源
• 智能電網

店鋪： 英敏圖書專賣店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302393894

商品編碼：29765269014

包裝：精裝

開本：其它

齣版時間：2015-12-01

內容介紹
電力係統的控製是電力係統運行的核心問題之1。本書介紹瞭近年來電力係統分散控製在理論和實踐上的部分成果，內容分為三部分： *1部分（*1~9章）介紹瞭電力係統分散協調控製的理論和工程實踐； *二部分（*10~11章）介紹瞭多代理係統（MAS）的基本理論以及在電力係統分散控製中的實踐； 第三部分（*12章）介紹瞭網絡控製及其在電力係統中的應用。後兩部分的理論研究與工程實踐尚在深入中，因此是實驗性質的，對電力係統控製理論與方*具有推動和示範作用。 在電力係統的分散協調控製部分，介紹瞭電網的數學模型和穩定性的概念，求解分散協調控製的三種代數方*，以及將分散控製方*應用於河南省電網的工程實踐。 本書既論述瞭電網分散控製的主要理論成果，又介紹瞭在省集電網中的工程實踐，注重理論聯係實際，適用於從事電力係統和自動化行業的工程技術人員參考，也可goxg電力係統及其自動化、控製科學與工程、應用數學、係統科學等專業的教師和學生參考。

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導語_點評_推薦詞&xbsp; 暫時沒有目錄，請見諒！

《電網運行的智慧之策：提升穩定性的多維度分析》 本書深入剖析瞭現代電力係統在日益復雜和動態環境下所麵臨的嚴峻挑戰，聚焦於如何通過精細化的運行策略來保障電網的穩定、可靠與高效。我們認識到，傳統的集中式控製模式在應對新能源的波動性、負荷的快速變化以及潛在的故障擾動時，已顯露齣其局限性。因此，本書的核心在於探索一係列先進的分析方法與控製技術，旨在提升電網的整體運行水平，使其更能適應未來能源發展的需求。 第一章 導論：電力係統運行的演變與挑戰 本章將首先迴顧電力係統從早期單一能源結構嚮多元化、分布式能源並存的演進曆程。我們將詳細梳理導緻電網運行復雜性增加的關鍵因素，包括但不限於： 新能源的接入與集成： 風能、太陽能等可再生能源的間歇性和隨機性對電網頻率和電壓的穩定造成瞭直接衝擊。這些新能源的齣力預測難度大，其接入導緻電網的慣量下降，抗擾能力減弱。 負荷特性的變化： 智能電器的普及、電動汽車的充電需求以及工業生産模式的轉變，使得負荷呈現齣更高的動態性和不確定性。負荷峰榖差的拉大以及負荷預測的難度增加，都對電網的實時調度提齣瞭更高的要求。 電網結構的重塑： 隨著特高壓輸電技術的成熟和柔性直流輸電（UHVDC）等新技術的應用，電網的互聯性進一步增強。這在提升輸送能力的同時，也可能導緻故障傳播範圍的擴大，增加係統級的風險。 老舊設備更新與網絡安全威脅： 現有電網設備的老化問題以及日益嚴峻的網絡安全威脅，都可能成為影響電網可靠運行的潛在隱患。 在此基礎上，本章將闡述當前電網運行所麵臨的核心挑戰，例如：如何有效應對新能源的波動對頻率和電壓穩定性的影響？如何實現對分布式能源的優化調度？如何提高電網應對突發故障的能力？如何保障電網在極端天氣或網絡攻擊下的韌性？本書將圍繞這些關鍵問題，提齣一套係統性的解決方案。 第二章 電網頻率穩定性的深入分析 頻率穩定是電力係統運行的首要保障。本章將聚焦於頻率偏差的産生機理、傳播路徑及其對係統穩定性的影響。我們將重點探討以下幾個方麵： 頻率偏差的成因分析： 詳細講解發用電失衡是導緻頻率偏差的根本原因，並分析新能源齣力波動、機組跳閘、負荷突變等具體場景下頻率偏差的動態過程。 頻率響應機製的評估： 深入研究電網中不同類型的頻率響應機製，包括一次調頻（一次調頻能力、響應速度、持續時間）、二次調頻（調頻目標、AGC控製策略）以及三次調頻（經濟調度、備用配置）。我們將探討如何量化評估這些響應機製的有效性，並識彆其潛在的不足。 影響頻率穩定性的關鍵因素： 分析電網慣量水平、發電機組的調頻特性、自動發電控製（AGC）係統的性能、以及負荷頻率特性（LFC）對頻率穩定性的影響。 新能源對頻率響應的影響： 詳細闡述新能源（如風電、光伏）的輸齣特性對頻率穩定性的影響，以及其參與調頻的策略與技術挑戰。我們將討論如何通過控製技術（如虛擬同步機、儲能係統）來彌補新能源固有的頻率響應不足。 頻率穩定性的監測與預警： 介紹先進的頻率監測技術和實時分析工具，以及如何通過數據分析來預測潛在的頻率失穩風險，並提前采取預警措施。 提升頻率穩定性的技術手段： 探討一係列行之有效的技術手段，包括優化調頻備用配置、改進AGC控製算法、引入基於模型預測控製（MPC）的頻率控製方法、以及利用先進的儲能技術（如飛輪、電池儲能）來輔助頻率調節。 第三章 電壓穩定性的多尺度評估與控製 電壓穩定直接關係到電力設備的正常運行和用戶側的用電質量。本章將係統性地闡述電壓問題的成因、評估方法以及相應的控製策略。 電壓問題的根源分析： 深入解析無功功率的供需失衡、綫路潮流過大、潮流分布不均、以及電網短路容量不足等是導緻電壓波動的根本原因。我們將分析不同類型故障（如接地故障、相間短路）對係統電壓的影響。 電壓穩定性的評估方法： 介紹靜電壓穩定（PQ分析、PV麯綫）和動態電壓穩定（暫態電壓跌落、穩態電壓崩潰）的評估方法。我們將對比不同評估方法的優劣，以及在實際運行中的應用場景。 影響電壓穩定性的因素： 分析負荷特性（尤其是感性負荷和容性負荷）、電網潮流、無功功率補償裝置（如電容器、電抗器、SVC、STATCOM）的配置與運行、以及發電機組的勵磁係統等對電壓穩定性的影響。 新能源接入對電壓的影響： 探討新能源（特彆是分布式光伏）的接入對電壓穩定性的影響，如低壓穿越（LVRT）能力、電壓寄生效應等。 電壓控製技術： 詳細介紹各種電壓控製技術，包括： 無功功率優化調度： 如何根據電網潮流和負荷需求，實時調整電容器、電抗器、SVC、STATCOM等無功補償裝置的投切和齣力。 發電機組勵磁控製： 優化發電機組的勵磁係統參數，提高其支撐電壓的能力。 柔性交流輸電係統（FACTS）的應用： 深入研究SVC、STATCOM、UPFC等FACTS裝置在提升電壓穩定性和穿越能力方麵的作用。 分布式電源的電壓支撐： 探索如何利用分布式電源（如風機、光伏逆變器）的電壓調節功能來局部支撐電壓。 基於預測的電壓控製： 結閤負荷預測和新能源齣力預測，提前調整無功補償策略，主動預防電壓問題。 第四章 暫態穩定性的分析與保障 暫態穩定性是電網在受到大擾動（如短路故障、機組甩負荷）後，能否在短時間內恢復同步運行的能力。本章將深入探討暫態穩定性的評估方法、影響因素以及提升策略。 暫態穩定性的基本原理： 闡述功角穩定性的概念，以及發電機轉子角度變化在故障期間的影響。我們將分析不同類型故障（例如三相短路、單相接地短路）對功角穩定性的影響程度。 暫態穩定性評估方法： 介紹基於時域仿真（Time-domain simulation）的暫態穩定性評估方法，包括步長選擇、模型精度要求以及仿真結果的解讀。我們將探討如何通過故障門檻分析（Fault clearing time）來判斷係統的暫態穩定性。 影響暫態穩定性的關鍵因素： 電網的故障清除能力： 繼電保護係統的動作速度和選擇性是決定能否快速切除故障的關鍵。 同步發電機的特性： 包括同步發電機的慣性、勵磁係統響應速度、以及調速器特性。 輸電綫路參數： 綫路阻抗、功率傳輸能力對功角穩定性的影響。 負荷的暫態特性： 負荷在故障期間的動態響應。 新能源的暫態特性： 討論風機和光伏發電係統在故障期間的暫態行為，以及其對係統功角穩定性的潛在影響，例如虛擬同步機技術如何改善其暫態響應。 提升暫態穩定性的策略： 優化保護配置與動作時限： 確保保護係統能夠快速、準確地切除故障。 加強勵磁和調速器控製： 提高發電機組在擾動下的響應能力。 配置FACTS裝置： 如超導磁有限公司（SMIB）和動態電壓恢復器（DVR），提高綫路的輸送能力和穩定性。 引入同步補償機（Synchronous Condensers）： 提高係統的短路容量和慣量，增強暫態穩定性。 考慮電網重構： 在故障發生後，通過優化綫路的連接方式來隔離故障區域，減輕對其他部分的影響。 新型控製策略： 探討基於預測控製和人工智能技術的暫態穩定性增強方法。 第五章 電網的韌性與抗擾能力提升 在復雜多變的運行環境中，電網的韌性——即抵抗、吸收、適應和快速恢復能力——至關重要。本章將探討如何構建更具韌性的電網。 韌性的定義與評估： 明確電網韌性的內涵，並介紹評估電網韌性的指標，如故障恢復時間、係統魯棒性、冗餘度等。 自然災害與極端天氣的影響： 分析地震、颱風、洪水、極端高溫/低溫等自然災害對電網基礎設施的破壞，以及如何通過加強基礎設施的抗災能力來提升韌性。 電網故障的傳播與級聯效應： 詳細講解電力係統故障（如綫路斷裂、變電站失壓）如何引發連鎖反應，導緻大麵積停電。我們將介紹風險評估和級聯故障預測的方法。 提升電網抗擾能力的措施： 加強物理基礎設施的建設： 提高杆塔、綫路、變電設備的抗風、抗震、抗腐蝕能力。 構建多路徑、冗餘的輸配電網絡： 減少對單一綫路或節點的依賴。 實施智能電網技術： 利用傳感器、通信網絡和先進的控製係統，實現對故障的快速定位、隔離和恢復。 發展分布式能源與微電網： 在局部區域構建獨立運行的微電網，使其在主網發生故障時仍能維持供電。 健全應急預案與演練： 建立完善的應急響應機製，並定期進行演練，提高應對突發事件的能力。 網絡安全防護： 強調網絡安全在保障電網韌性中的核心作用，介紹防護措施和監測手段。 智慧化電網的韌性： 探討如何利用大數據、人工智能和物聯網技術，提升電網的自主感知、決策和執行能力，從而更有效地應對復雜擾動。 第六章 新型電力係統中的協調控製策略 本章將聚焦於在新能源占比不斷提高的新型電力係統中，如何實現各類主體之間的協同與配閤，以達到整體的最優運行。 新型電力係統的特點與挑戰： 重點闡述新型電力係統（如以新能源為主體、信息物理融閤的電網）在運行特性、控製模式上的新變化，以及其帶來的新的控製難題，例如跨時空維度的協同控製。 分布式能源的協調控製： 深入探討如何對數量龐大、齣力不定的分布式電源（如屋頂光伏、分布式風電）進行有效的聚閤、調度和控製，使其能夠作為整體為電網提供可靠的電力。 儲能係統的優化配置與調度： 分析不同類型儲能技術（如抽水蓄能、電池儲能、氫能儲能）的特點，以及如何根據電網的需求（如調峰、調頻、提高暫態穩定性）來優化儲能係統的配置和運行策略。 電動汽車（EV）與車輛到電網（V2G）技術的應用： 探討大規模電動汽車接入對電網的影響，以及如何通過V2G技術，將電動汽車作為一種靈活的分布式儲能和發電資源，參與電網的負荷調節和能量管理。 需求側響應（DR）的協同： 研究如何通過激勵機製和技術手段，引導用戶調整用電行為，使需求側與供給側形成更靈活的配閤，從而平抑負荷波動，提高電網的運行效率。 多主體協同控製的模型與算法： 介紹多主體係統（MAS）、博弈論、強化學習等在實現分布式能源、儲能、負荷聚閤商等各類主體之間協同控製中的應用。 考慮信息物理融閤的協同控製： 強調信息通信技術（ICT）在新型電力係統協同控製中的關鍵作用，以及如何構建可信、可靠的信息交互平颱，實現物理層與信息層的深度融閤。 第七章 結論與未來展望 本章將對全書內容進行總結，並對未來電網運行控製領域的發展趨勢進行展望。 本書核心內容的提煉： 再次強調本書在頻率、電壓、暫態穩定性，以及電網韌性和新型係統協調控製等方麵提齣的關鍵理論和技術方法。 未來研究方嚮： 探討未來電力係統運行控製領域可能麵臨的新挑戰和研究熱點，例如： 更高級彆的自主運行與自愈能力： 電網如何實現更高級彆的自動化和智能化，以應對更復雜的運行場景。 人工智能在電網控製中的深化應用： 探索深度學習、知識圖譜等技術在電網故障診斷、預測、優化控製中的潛力。 區塊鏈技術在能源交易與數據安全中的應用： 如何利用區塊鏈技術構建更安全、透明的能源交易體係。 跨區域、跨係統的協調控製： 隨著能源互聯互通的深化，如何實現更大範圍內的電網協調控製。 麵嚮碳中和目標的電網控製： 如何在保障電網穩定性的同時，最大化新能源消納，實現低碳化發展。 展望： 描繪未來智慧、韌性、高效的電力係統藍圖，並鼓勵相關研究人員和工程師繼續為構建可持續能源未來貢獻力量。 本書旨在為電力係統領域的科研人員、工程師以及相關管理人員提供一個全麵而深入的參考。我們希望通過對這些關鍵問題的探討，能夠為提升我國乃至全球電力係統的運行水平，應對能源轉型帶來的挑戰，貢獻一份力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格和學術規範達到瞭一個很高的水準，行文之間透露齣一種沉穩和自信，但又絕不故作高深。我發現作者在引用其他研究成果時，措辭都非常審慎且客觀，對於不同學派的觀點，能夠做到公正地呈現和比較，這在強調自身創新點的技術書籍中是難能可貴的品質。而且，書中的術語定義非常清晰，作者似乎預設瞭讀者可能遇到的所有理解障礙，並提前用清晰的語言進行瞭界定，這極大地降低瞭閱讀的門檻。特彆是那些數學推導部分，每一步的邏輯跳躍都被巧妙地用注釋或簡短的文字說明串聯起來，使得即便是需要反復驗算的復雜矩陣運算，也能在腦海中形成流暢的畫麵感。這種體貼入微的寫作方式，讓讀者在學習新知識的同時，也無形中接受瞭一次高質量的學術寫作示範，讓人在知識收獲之外，也感受到瞭閱讀的愉悅。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭相當長的時間去研究這本書的引言部分，作者的敘事方式非常獨特，他沒有一上來就拋齣復雜的數學公式，而是選擇瞭一個非常宏大的視角來描繪現代電網所麵臨的復雜挑戰。那種描繪電網在麵對新能源接入和需求側響應時所展現齣的“韌性危機”，讀起來讓人感同身受，仿佛身臨其境地感受到瞭電網工程師們肩上的重擔。更讓我贊賞的是，作者在闡述這些挑戰時，大量引用瞭近年來業界發生的真實案例進行佐證，這極大地增強瞭論述的說服力，而不是停留在空泛的理論層麵。這種敘事策略使得即便是對底層控製理論不甚精通的讀者，也能迅速理解該研究的現實意義和迫切性。特彆是對係統狀態不確定性那一節的鋪墊，運用瞭一種類比的手法，將原本抽象的控製難題具體化，讓人對後續的解決方案充滿瞭好奇心，這種從宏觀痛點切入，逐步引導至技術核心的過渡處理得極其自然流暢。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計實在是太引人注目瞭，那種深邃的藍色調，配上一些幾何圖形的綫條感，讓人第一眼看上去就覺得內容肯定不一般，充滿瞭現代感和技術深度。我本來對這類偏嚮理論和應用結閤的書籍抱持著謹慎的態度，但這本書的排版和字體選擇非常舒服，閱讀起來絲毫沒有那種傳統技術書籍的枯燥感。裝幀的質感也很好，拿在手裏很有分量，感覺是下足瞭功夫的。特彆是封底對內容核心理念的提煉，雖然沒有透露具體的算法細節，但那種“精妙平衡”和“全局優化”的描述，立刻抓住瞭我的注意力，讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我覺得這不僅僅是一本書，更像是一個精心策劃的視覺産品，成功地傳達瞭其專業性和前瞻性。光是看它的外錶，我就能感受到作者團隊在整體呈現上下瞭不少心思，這在學術著作中是比較少見的，通常更注重內容的堆砌，而這本書明顯更注重閱讀體驗的構建。

評分☆☆☆☆☆

深入閱讀這本書後，我最大的感受是它為未來電網控製係統提供瞭一個非常紮實的方法論框架，而不僅僅是提供瞭一套具體的解決方案。作者在最後幾章對未來研究方嚮的展望部分，顯得既有遠見又不失腳踏實地，他指齣瞭當前技術在麵對極端復雜場景時的局限性，並提齣瞭若乾值得深入探索的交叉領域。這種對研究邊界的清晰認知，比一味地誇大現有成果更有價值。我個人尤其欣賞作者在討論係統安全和隱私保護時所采用的辯證視角，他沒有將這些視為額外附加的模塊，而是內化為控製架構設計的一部分，這體現瞭作者對“係統性”的深刻理解。總而言之，這本書成功地在理論的深度、工程的實用性和前瞻性的視野之間搭建起瞭一座堅固的橋梁，對於任何試圖在這一領域做齣實質性貢獻的研究者來說，它都將是一份不可或缺的基石性參考資料，其價值遠超一般教材的範疇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論證結構展現齣一種嚴謹的遞進性，每一章似乎都是為下一章做好瞭充分的預備工作，絕無為瞭湊篇幅而強行堆砌內容的痕跡。在討論具體控製框架的構建時，作者采用瞭大量的圖示來輔助理解，這些圖例的設計非常精妙，往往一個復雜的信號流圖就能清晰地揭示齣多主體間的信息交互模式和決策鏈條。我特彆留意瞭其中關於分布式優化算法的章節，作者在描述算法收斂性和魯棒性時，並沒有簡單地給齣結論，而是細緻地分析瞭不同假設條件下，參數選擇對最終控製性能的影響麯綫，這種對細節的打磨，體現瞭作者深厚的理論功底和對工程實踐的深刻理解。與我之前接觸的幾本經典教科書相比，這本書在理論推導的詳略安排上找到瞭一個絕佳的平衡點，既保證瞭學術的深度，又照顧到瞭工程師在實際部署中對效率和穩定性的關注點，整體閱讀下來，感覺思維的脈絡被清晰地引導著嚮前推進，沒有絲毫的滯澀感。