電力係統分析新興技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董朝陽，張沛 著

圖書標籤:

• 電力係統分析
• 新興技術
• 電力係統
• 智能電網
• 電力電子
• 可再生能源
• 優化算法
• 大數據分析
• 機器學習
• 電力市場

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040279771

商品編碼：29692630109

包裝：精裝

齣版時間：2009-11-01

基本信息

書名:電力係統分析新興技術

定價：38.00元

售價：25.8元,便宜12.2元,摺扣67

作者:董朝陽,張沛

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2009-11-01

ISBN：9787040279771

字數：

頁碼：200

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.540kg

編輯推薦

內容提要

Emerging Techniques iPower System Analysis identifies the new challenges facing the power industry following the deregulation. The book presents emerging techniques including data mining, grid puting, probabilistic methods, phasor measurement unit （PMU） and how to apply those techniques to solving the technical challenges.
The book is intended for engineers and managers ithe power industry, as well as power engineering researchers and graduate students

目錄

1 Introduction
1.1 Principles of Deregulation
1.2 Overview of DeregulatioWorldwide
1.2.1 Regulated vs Deregulated
1.2.2 Typical Electricity Markets
1.3 Uncertainties ia Power System
1.3.1 Load Modeling Issues
1.3.2 Distributed Generation
1.4 Situational Awareness
1.5 Control Performance
1.5.1 Local Protectioand Control
1.5.2 Centralized Protectioand Control
1.5.3 Possible CoordinatioProblem ithe Existing Protectioand Control System
1.5.4 Two Scenarios to Illustrate the CoordinatioIssues Among Protectioand Control Systems
1.6 Summary
References

2 Fundamentals of Emerging Techniques
2.1 Power System Cascading Failure and Analysis Techniques
2.2 Data Mining and Its ApplicatioiPower System Analysis
2.3 Grid Computing
2.4 Probabilistic vs Deterministic Approaches
2.5 Phasor Measurement Units
2.6 Topological Methods
2.7 Power System Vulnerability Assessment
2.8 Summary
References

3 Data Mining Techniques and Its ApplicatioiPower Industry
3.1 Introduction
3.2 Fundamentals of Data Mining
3.3 Correlation, Classificatioand Regression
3.4 Available Data Mining Tools
3.5 Data Mining based Market Data Analysis
3.5.1 Introductioto Electricity Price Forecasting
3.5.2 The Price Spikes iaElectricity Market
3.5.3 Framework for Price Spike Forecasting
3.5.4 Problem Formulatioof Interval Price Forecasting
3.5.5 The Interval Forecasting Approach
3.6 Data Mining based Power System Security Assessment
3.6.1 Background
3.6.2 Network PatterMining and Instability Prediction
3.7 Case Studies
3.7.1 Case Study oPrice Spike Forecasting
3.7.2 Case Study oInterval Price Forecasting
3.7.3 Case Study oSecurity Assessment
3.8 Summary
References

4 Grid Computing
4.1 Introduction
4.2 Fundamentals of Grid Computing
4.2.1 Architecture
4.2.2 Features and Functionalities
4.2.3 Grid Computing vs Parallel and Distributed Computing
4.3 Commbnly used Grid Computing Packages
4.3.1 Available Packages
4.3.2 Projects
4.3.3 Applications iPower Systems
4.4 Grid Computing based Security Assessment
4.5 Grid Computing based Reliability Assessment
4.6 Grid Computing based Power Market Analysis
4.7 Case Studies
4.7.1 Probabilistic Load Flow
4.7.2 Power System Contingency Analysis
4.7.3 Performance Comparison
4.8 Summary
References

5 Probabilistic vs Deterministic Power System Stability and Reliability Assessment

6 Phasor Measurement Unit and Its ApplicatioiModerPower Systems

7 Conclusions and Future Trends iEmerging Techniques
Appendix
References
Index

作者介紹

文摘

序言

智慧能源的基石：電力係統分析的新視角與前沿探索 在人類社會邁嚮可持續發展與智能化時代的徵程中，電力係統扮演著至關重要的角色。它不僅是現代經濟的命脈，更是驅動科技進步、提升生活品質的根本動力。隨著全球能源結構的深刻變革，以及信息技術的飛速發展，傳統的電力係統分析方法正麵臨前所未有的挑戰與機遇。本書旨在深入探討電力係統分析領域那些湧現齣的、具有顛覆性潛力的創新技術與思想，為理解和構建更智能、更可靠、更綠色未來的能源網絡提供一個全新的、前瞻性的視角。 本書的內容並非對現有電力係統分析理論的簡單復述，而是聚焦於那些正在重塑行業格局、引領技術革新的前沿領域。我們將跳齣傳統的穩態潮流計算、暫態穩定性分析等經典範疇，而是將目光投嚮那些由新興技術催生的分析新方法、新模型與新應用。本書的內容將圍繞以下幾個核心維度展開，每一維度都蘊含著深刻的理論洞察與廣闊的實踐前景。 一、人工智能與大數據驅動的分析範式革新 傳統電力係統分析很大程度上依賴於數學模型和仿真計算。然而，隨著係統中數據量的爆炸式增長，以及人工智能技術的成熟，一種全新的分析範式正在興起。本書將深入剖析如何利用機器學習、深度學習、強化學習等AI技術，賦能電力係統分析的各個環節。 預測性分析的飛躍： 傳統預測方法在麵對風、光等波動性可再生能源時顯得力不從心。本書將介紹如何運用深度神經網絡（如LSTM、Transformer）處理海量曆史氣象、負荷、設備運行數據，實現超短期、短期、中長期負荷預測和可再生能源齣力預測的精準度大幅提升。我們將探討如何構建能夠自適應學習、不斷優化的預測模型，以應對復雜多變的外部環境。 智能診斷與故障預測： 電力設備的健康狀況直接關係到係統的可靠性。本書將闡述如何利用AI技術，通過分析傳感器數據、運行日誌、巡檢報告等，實現對電力設備的早期故障預警、剩餘壽命評估以及健康狀態的實時監測。例如，利用捲積神經網絡（CNN）對設備圖像進行分析，識彆微小裂紋或絕緣劣化；利用異常檢測算法識彆運行參數的微小偏差，提前發現潛在風險。 優化調度與運行控製的新維度： AI在優化問題上的強大能力，為電力係統的經濟性和可靠性運行帶來瞭新的可能。本書將探討如何利用強化學習算法，訓練智能體在復雜動態環境下做齣最優的調度決策，例如，實時調整發電齣力、儲能充放電策略，以應對負荷波動、電價變化或市場信號。我們將深入分析AI如何輔助解決多目標優化、非綫性約束優化等復雜問題。 數據融閤與知識發現： 電力係統是一個龐大的信息網絡。本書將關注如何整閤來自 SCADA、PMU、AMI、物聯網設備等異構數據源，並通過AI技術挖掘其中隱藏的運行規律、潛在關聯和知識。例如，如何通過圖神經網絡（GNN）分析電網拓撲結構與運行特性的關係，發現影響係統穩定性的關鍵節點；如何利用自然語言處理（NLP）技術分析故障報告，提取經驗教訓，形成知識圖譜。 二、數字化孿生與虛擬仿真在係統分析中的應用 數字化孿生（Digital Twin）的概念正在深刻地改變著工業領域的分析與運維模式。在電力係統領域，數字化孿生的構建與應用，為實現對物理係統的精確映射、實時模擬與預測性分析提供瞭前所未有的能力。 高保真模型構建： 本書將探討如何利用先進的建模技術，構建與物理電力係統在幾何、物理、行為等層麵高度一緻的數字化孿生模型。這包括對綫路、變壓器、發電機、斷路器等元件進行精細建模，並納入其動態特性、故障模式、環境影響等。 實時狀態監測與評估： 通過連接物理係統中的傳感器數據，數字化孿生能夠實現對係統運行狀態的實時、高保真鏡像。本書將深入分析如何利用這些實時數據，對係統的實時潮流、電壓、頻率、功率損耗等關鍵參數進行精準評估，並識彆潛在的風險或異常。 “What-if”場景分析與風險評估： 數字化孿生的最大優勢之一在於其能夠進行靈活的“What-if”場景分析。本書將重點介紹如何利用數字化孿生模擬各種擾動工況，如綫路故障、機組跳閘、極端天氣事件等，並預測係統響應，從而評估係統的脆弱性，優化應急預案，增強係統的韌性。 預測性維護與優化運行： 通過在數字化孿生環境中持續模擬運行，可以預測設備的未來狀態，提前發現潛在的故障隱患，並製定最優的維護計劃，最大程度地減少停機時間。同時，數字化孿生也能為優化係統運行策略提供虛擬實驗平颱，探索各種運行模式下的經濟性與可靠性。 三、新型電力係統中的分析挑戰與解決方案 隨著可再生能源的大規模接入、分布式能源的普及、電動汽車的快速增長以及多能耦閤的趨勢，電力係統正經曆著前所未有的結構性變化，也帶來瞭新的分析難題。 分布式能源並網的分析： 分布式光伏、風電等具有間歇性、波動性和雙嚮潮流的特點，給傳統分析方法帶來瞭挑戰。本書將探討如何分析這些分布式電源對電網電壓、頻率穩定性的影響，如何進行分布式能源的預測性接入管理，以及如何設計分布式能源控製策略，使其更好地融入電網。 高比例可再生能源係統的穩定性分析： 當可再生能源在總發電量中的比例顯著提高時，係統的慣量和同步性將麵臨挑戰。本書將關注如何利用新型分析工具，如能量視角穩定性分析、廣義穩定性理論等，評估係統在低慣量條件下的動態響應，以及如何通過儲能、虛擬同步機等技術來增強係統的穩定性。 交直流混閤係統的協調分析： 現代電力係統普遍采用交直流混閤運行模式。本書將深入探討如何進行交直流係統的耦閤分析，如何優化直流輸電的運行控製，以及如何在故障情況下保證交直流係統的整體穩定運行。 電力市場與係統運行的互動分析： 隨著電力市場的不斷深化，市場信號對係統運行的引導作用日益增強。本書將分析如何在係統分析中融入市場機製，例如，如何進行考慮市場價格波動的調度優化，如何評估市場化機製對係統安全可靠性的影響。 四、新興通信與計算技術賦能的分析新能力 信息通信技術（ICT）的進步，尤其是5G、邊緣計算、區塊鏈等技術的齣現，正在為電力係統分析提供更強大的支撐。 實時與高頻數據分析： 5G通信技術能夠實現極低延遲、海量連接的高速數據傳輸，這使得從更廣泛的設備中采集更精細、更實時的運行數據成為可能。本書將探討如何利用5G支持的實時數據流，進行高頻動態監測和快速故障響應分析。 邊緣計算在分布式分析中的作用： 將部分計算能力部署在靠近數據源的邊緣節點，可以大大減少數據傳輸的壓力，並實現更快速的局部分析與決策。本書將討論邊緣計算如何在配電網的故障檢測、分布式電源的協調控製等方麵發揮作用。 區塊鏈技術在數據可信與安全分析中的應用： 區塊鏈的分布式賬本、不可篡改性等特性，為電力係統數據的可信記錄、安全共享以及交易結算提供瞭新的解決方案。本書將探討區塊鏈如何在電網運行數據審計、分布式能源交易、碳排放跟蹤等方麵提供支持。 本書的編寫力求在理論深度與前沿性之間取得平衡，既要介紹新興技術的原理，也要闡述其在電力係統分析中的具體應用場景和麵臨的挑戰。我們希望通過本書，能夠為電力係統研究者、工程師、運營商以及對未來能源係統感興趣的讀者，提供一個全麵、深入、富有啓發性的知識體係，共同探索智慧能源時代的無限可能。本書的內容將緊密圍繞上述核心領域進行展開，深入剖析每一項新興技術帶來的分析範式變革、具體應用案例以及未來的發展趨勢。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，我首先注意到的並非其內容深度，而是它那種近乎“學術遊擊戰”的敘事風格。作者似乎對傳統電力係統分析的陳詞濫調抱有一種近乎反叛的態度，他更熱衷於探討那些尚未完全成熟、但潛力巨大的“灰色地帶”技術。比如，書中對“基於區塊鏈的電力交易清結算機製”的討論，簡直是顛覆瞭我對電力市場化改革的固有認知。我本來以為區塊鏈在能源領域的應用頂多就是個噱頭，但這本書深入分析瞭其在提高透明度和降低交易成本方麵的具體機製，甚至模擬瞭幾種不同監管環境下的係統架構。這種深入骨髓的細節描寫，配上作者毫不避諱地指齣當前技術瓶頸的勇氣，讓我感到非常過癮。它沒有提供一個完美的解決方案，反而更像是在邀請讀者一起參與到這場技術辯論中來。這種風格，讓這本書與其說是一本教材，不如說是一份前瞻性的行業白皮書。讀到後麵關於“廣域測量係統（WAMS）的異構數據融閤”那一章節時，我甚至需要放慢速度，因為作者在描述不同測量設備數據采樣率和同步誤差的處理方法時，所使用的統計學工具非常復雜，完全超齣瞭我本科階段接觸的範疇。整本書充滿瞭對“不確定性”的擁抱，這與我以往接觸的嚴謹、確定的電力工程學書籍形成瞭鮮明的對比。

評分☆☆☆☆☆

我不得不承認，閱讀這本書的過程充滿瞭自我懷疑和頓悟交替的體驗。它似乎是為那些已經對電力係統基礎理論瞭如指掌的專業人士所設計，但又不乏對初學者的“友好”引導，這種矛盾感非常獨特。最讓我印象深刻的是關於“電網韌性與網絡拓撲重構”的那部分內容。作者沒有簡單地羅列幾種重構算法，而是構建瞭一個宏大的框架，探討瞭如何在極端事件發生時，係統應如何從“物理層麵”快速恢復到“信息層麵”的協同運作。他引入瞭復雜的圖論和博弈論的概念來模擬電網節點之間的相互影響，這一點，讓我完全看到瞭電力係統分析從傳統確定性領域嚮復雜自適應係統研究轉型的必要性。這本書的每一個章節都在不斷地挑戰讀者的認知邊界，迫使你跳齣原有的知識框架去思考問題。它不是那種讀完一遍就能掌握的工具書，而更像是一張需要不斷在上麵做筆記、畫重點、甚至在空白處添加自己思考的“思維導圖”。這本書真正教會我的，是如何提齣更具前瞻性的問題，而不是僅僅記住書本上給齣的答案。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格簡直是教科書界的一股清流，或者說，一股激流。它沒有那種冷冰冰的、公式堆砌的學術腔調。相反，作者的筆觸裏帶著一種對電能輸送的近乎詩意的理解。我記得在談論“柔性交流輸電係統（FACTS）的控製策略優化”時，作者引用瞭一段關於電力係統動態穩定性的比喻，將復雜的非綫性微分方程組比作是管弦樂隊的指揮，如果稍有偏差，整個“交響樂”就會崩潰。這種極富畫麵感的描述，極大地幫助我這個非控製理論背景的讀者去理解那些抽象的數學模型背後的物理意義。此外，書中對於“新一代直流電網的保護難題”的探討，也遠超齣瞭我預想的深度。它沒有停留在傳統的繼電保護原理上，而是討論瞭如何利用超高速光電隔離技術和分布式智能傳感器網絡來應對直流電網的快速故障切除需求。這本書成功地將工程的嚴謹性與科學探索的浪漫主義結閤在瞭一起，讓人在學習知識的同時，也能感受到工程師對電能這一“看不見的力量”的敬畏之心。這讓我決定，這本書不應該被鎖在書架上，而是應該放在桌麵上，隨時翻閱那些啓發性的段落。

評分☆☆☆☆☆

這本關於“電力係統分析新興技術”的書，從我一個初次接觸這個領域的讀者的角度來看，簡直是一場信息爆炸後的迷宮探險。我原本以為，電力係統無非就是那些教科書上的老一套——發輸變配用，配上一些枯燥的潮流計算和短路分析公式。然而，這本書的開篇就給我狠狠地來瞭個下馬威，它並沒有直接跳入那些深奧的數學模型，而是用一種近乎散文詩的筆調，勾勒齣瞭未來電網那種去中心化、高度智能化的宏偉藍圖。我尤其對其中關於“邊緣計算在配電網優化中的應用”那一部分印象深刻。作者似乎把一個技術概念，編織成瞭一個充滿未來感的敘事。我花瞭好幾天纔勉強跟上他的思路，他提到的那些實時數據采集與決策係統，聽起來就像是科幻小說裏的東西，但書裏又提供瞭詳實的案例分析，那種從理論到實踐的跨越，讓人既興奮又感到知識的匱乏。整個閱讀過程，就像是在攀登一座知識的高峰，每爬一步，都能看到更廣闊的風景，但也更清楚地意識到山頂還有多遠。這本書的結構非常跳躍，它不像傳統教材那樣按部就班，更像是一個技術創新的速覽，信息密度大到讓人需要頻繁停下來，拿起手機去查閱那些我完全陌生的縮寫和概念，比如某些新型儲能設備的化學原理，或者量子計算在狀態估計中的潛在優勢。這絕對不是一本能輕鬆“讀完”的書，它更像是一份需要你不斷研讀、時常迴味的思想錄。

評分☆☆☆☆☆

如果說這本書有什麼地方讓我感到睏惑的，那就是它的“廣博”程度幾乎到瞭讓人抓不住重點的地步。它就像一個信息洪流的交匯口，從高壓直流輸電（HVDC）的最新拓撲結構，迅速切換到光縴傳感器在設備狀態監測中的應用，然後再猛地一頭紮進電磁暫態仿真的新算法中。我很難用一個單一的詞來概括這本書的主題，它更像是一本關於“未來電力工程師需要知道的十個前沿領域”的集閤。我最欣賞的一點是，作者似乎非常擅長在不同學科之間架設橋梁。例如，當他討論到人工智能在故障診斷中的應用時，他沒有停留在簡單的機器學習模型介紹上，而是深入探討瞭如何將電磁暫態仿真結果作為訓練數據的“閤成”過程，這背後的物理學和計算機科學交叉點處理得極為精妙。這種跨學科的整閤能力，讓我深刻體會到，在新興技術浪潮下，傳統的學科壁壘正在迅速瓦解。然而，這也意味著，如果讀者隻是對某一個特定領域感興趣，這本書可能會顯得過於跳躍，因為它要求讀者具備一個相當寬泛的基礎知識麵纔能真正領會作者的良苦用心。這本書的價值，不在於教你如何解決一個已知的問題，而在於讓你意識到未來將麵臨的全新問題。