电力系统分析新兴技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董朝阳，张沛 著

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• 电力系统分析
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• 可再生能源
• 优化算法
• 大数据分析
• 机器学习
• 电力市场

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040279771

版次：1

商品编码：10935790

包装：精装

开本：16开

出版时间：2009-11-01

用纸：胶版纸

页数：200

字数：350000

内容简介

Emerging Techniques in Power System Analysis identifies the new challenges facing the power industry following the deregulation. The book presents emerging techniques including data mining, grid computing, 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 in the power industry, as well as power engineering researchers and graduate students

目录

1 Introduction
1.1 Principles of Deregulation
1.2 Overview of Deregulation Worldwide
1.2.1 Regulated vs Deregulated
1.2.2 Typical Electricity Markets
1.3 Uncertainties in a 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 Protection and Control
1.5.2 Centralized Protection and Control
1.5.3 Possible Coordination Problem in the Existing Protection and Control System
1.5.4 Two Scenarios to Illustrate the Coordination Issues Among Protection and 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 Application in Power 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 Application in Power Industry
3.1 Introduction
3.2 Fundamentals of Data Mining
3.3 Correlation, Classification and Regression
3.4 Available Data Mining Tools
3.5 Data Mining based Market Data Analysis
3.5.1 Introduction to Electricity Price Forecasting
3.5.2 The Price Spikes in an Electricity Market
3.5.3 Framework for Price Spike Forecasting
3.5.4 Problem Formulation of 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 Pattern Mining and Instability Prediction
3.7 Case Studies
3.7.1 Case Study on Price Spike Forecasting
3.7.2 Case Study on Interval Price Forecasting
3.7.3 Case Study on Security 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 in Power 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 Application in Modern Power Systems

7 Conclusions and Future Trends in Emerging Techniques
Appendix
References
Index

《电力系统运行与控制新范式》 内容简介 本书深入探讨了当前电力系统运行与控制领域面临的挑战与机遇，聚焦于那些正在重塑行业格局的革命性技术和前沿方法。随着全球能源结构的转型和用户需求的日益复杂化，传统的电力系统运行模式已难以满足高效、可靠、灵活和可持续的要求。本书旨在为读者呈现一个清晰的、面向未来的电力系统运行与控制图景，涵盖从宏观顶层设计到微观具体技术的全方位解析。 第一部分：智能电网时代的运行新挑战与战略 本部分首先剖析了当前电力系统在智能电网浪潮下遇到的核心问题。我们详细分析了可再生能源大规模并网带来的间歇性、波动性和反向潮流等挑战，以及分布式能源、储能系统、电动汽车等新型负荷的接入对系统稳定性和潮流分布造成的冲击。在此基础上，本书阐述了构建适应性强、弹性足的未来电力系统运行框架的战略性思考。这包括如何实现全局态势的实时感知、预测与决策，如何有效融合不同类型能源，以及如何构建安全可靠的运行保障体系。我们将探讨“一体四翼”（电源、电网、负荷、储能，以及信息通信）协同运行的新理念，强调系统级优化与多主体协同的重要性。 第二部分：先进运行控制技术的理论与实践 本部分将聚焦于支撑智能电网运行的关键技术，从理论到实践进行深入阐述。 新能源并网的稳定控制与优化： 我们将详细介绍针对风电、光伏等新能源的先进稳定控制技术，包括柔性直流输电（LCC-HVDC）的动态补偿、高压直流输电（VSC-HVDC）的功率支撑能力、风力发电机组和光伏逆变器的虚拟同步机技术等。同时，探讨新能源发电功率的精准预测方法，以及如何利用先进优化算法实现新能源弃风弃光率的最小化。 电网运行的态势感知与态势保持： 本章重点关注如何构建高效的电力系统态势感知体系。我们将介绍基于大数据、物联网、人工智能的实时监测技术，包括相量测量单元（PMU）的应用、分布式传感器网络、电磁暂态和电力电子暂态的监测与诊断。在此基础上，阐述如何利用态势信息进行系统风险评估，并提出主动的态势保持策略，以应对潜在的扰动和故障。 电力市场与调度运行的深度融合： 随着电力市场化改革的深入，调度运行与市场机制的协同至关重要。本书将分析实时调度与日前、日内市场的联动机制，探讨如何通过市场信号引导发电机组运行、负荷响应和储能调度。我们将介绍先进的电力市场模拟与分析工具，以及如何在复杂的市场环境中实现经济、安全、可靠的调度。 高弹性电网的构建与运行： 面对极端天气、自然灾害和人为破坏等威胁，构建具备高弹性的电网迫在眉睫。本书将深入探讨电网韧性的评估方法，以及提升电网韧性的关键技术，包括故障隔离与自愈能力、微电网的运行与互联、多能源协同保障以及网络安全防护策略。 储能系统在运行中的多元化应用： 储能技术是实现电力系统灵活运行的关键支撑。本书将全面介绍不同类型储能系统（如锂电池、抽水蓄能、飞轮储能、氢能等）的特性，并详细阐述其在调峰、调频、调相等运行中的应用。同时，探讨储能系统与新能源、电动汽车、虚拟电厂的协同运行模式，以及其在提升系统可靠性和经济性方面的作用。 需求侧响应与虚拟电厂的运行管理： 需求侧资源是电力系统的重要组成部分。本书将分析需求侧响应（DR）的激励机制、技术实现以及在削峰填谷、辅助服务中的应用。在此基础上，深入介绍虚拟电厂（VPP）的概念、构建方式以及其在聚合分布式资源、参与电力市场和电网运行中的角色。我们将探讨VPP的优化调度算法和控制策略。 电力系统运行的数字化与智能化： 本部分将聚焦于数字化技术在电力系统运行中的广泛应用。我们将介绍数字孪生技术在电网建模、运行仿真和故障诊断中的应用，以及人工智能（AI）和机器学习（ML）在负荷预测、故障识别、设备状态评估、调度优化等方面的突破性进展。涵盖深度学习、强化学习等在电力系统运行中的具体案例。 第三部分：电力系统运行安全与新兴威胁 本部分将聚焦于电力系统运行过程中面临的新型安全挑战，以及相应的应对策略。 网络安全： 随着电力系统数字化、网络化程度的不断提高，网络安全威胁日益严峻。本书将深入分析电力系统面临的主要网络安全风险，包括恶意攻击、数据篡 مبت、系统瘫痪等。我们将介绍工业控制系统（ICS）安全防护的最佳实践，包括纵深防御、安全审计、入侵检测与防御系统（IDS/IPS）的应用，以及网络安全态势感知与应急响应机制。 电磁兼容性（EMC）与电力电子设备的冲击： 大量电力电子设备（如变流器、开关电源）的接入，带来了新的电磁兼容性问题和电网冲击。本书将分析电力电子设备产生的谐波、暂态过电压等对系统稳定性和设备寿命的影响，并介绍相应的滤波、抑制和补偿技术。 直流系统运行与控制的挑战： 特别是高压直流输电（HVDC）在现代电网中的广泛应用，带来了新的运行与控制难题。本书将深入探讨直流故障的特点、保护策略以及多端直流系统的协调控制问题，同时分析直流系统对交流系统稳定性的影响。 运行中的人为因素与风险管理： 尽管技术不断进步，人为因素仍是影响电力系统安全运行的重要因素。本书将探讨如何通过优化人员培训、操作规程、风险评估与管理体系，降低人为差错的风险。 第四部分：未来展望与发展趋势 本部分将站在更高的视角，展望电力系统运行与控制的未来发展方向。 跨区域、跨国界的电力互联与协同运行： 随着全球能源格局的变化，跨区域、跨国界的电力互联将成为重要趋势。本书将探讨未来大电网的运行模式、协同调度机制以及在互联互通中的挑战与机遇。 能源互联网的运行与管理： 能源互联网是未来能源系统发展的终极形态。本书将分析能源互联网的架构、核心技术以及其在电力系统运行中的深刻变革，包括多能源耦合、信息流与能量流的统一管理、以及面向用户的个性化能源服务。 人工智能在电力系统全生命周期运行中的颠覆性应用： 我们将进一步探讨AI在电力系统运行中的深度融合，包括自主运行、预测性维护、故障自愈、以及面向复杂情境的智能决策能力。 可持续与绿色运行的未来： 最终，电力系统的运行将更加注重可持续性和环境友好性。本书将强调如何通过技术创新和管理优化，最大程度地降低电力系统运行对环境的影响，实现能源的清洁、高效和可持续利用。 本书力求内容翔实、理论扎实、技术前沿，并结合实际应用案例，为电力工程师、科研人员、政策制定者以及相关领域的学生提供一份全面而深刻的参考。通过阅读本书，读者将能够更清晰地认识当前电力系统运行与控制的复杂性，掌握应对未来挑战的关键技术，并为推动电力行业的持续发展贡献智慧与力量。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我眼前一亮的著作，它成功地将复杂的技术概念与对未来能源格局的深刻洞察相结合。作者在书中描绘了一个更加智能、灵活、绿色和可靠的电力系统蓝图，并且详细阐述了实现这一蓝图所需的技术支撑。我对于书中关于“电力系统的韧性”的讨论印象深刻，它不仅仅是关于设备和线路的物理坚固性，更重要的是在面对各种突发事件，如自然灾害、网络攻击，甚至社会经济的剧烈变动时，系统能够快速恢复和适应的能力。书中详细介绍了如何利用先进的通信技术、监测系统以及应急响应机制来增强电网的韧性。此外，它还对新的能源储存技术，如液流电池、压缩空气储能等进行了细致的介绍，并分析了它们在提升电网稳定性和削峰填谷方面的潜力。这本书的价值在于，它不仅让我们看到了技术的可能性，更重要的是，它让我们思考如何通过技术创新来构建一个面向未来的、可持续的能源体系，这对于任何关心能源行业发展的人来说，都是一本不可多得的读物。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，我在阅读这本书之前，对“新兴技术”在电力系统中的具体应用了解得相当有限。我所接触到的知识大多集中在基础的电力传输和配电理论上，对于如今飞速发展的智能化、绿色化浪潮，我感到有些力不从心。然而，这本书的出现彻底改变了我的看法。它用一种非常易于理解的方式，将那些高深莫测的概念，如物联网在电力监控中的应用、区块链技术在能源交易中的潜力，以及先进的储能技术如何缓解电网波动，都讲得透彻明了。我特别欣赏书中对复杂问题的拆解能力，它不会直接抛出大量的公式和理论，而是循序渐进地引导读者理解技术的逻辑和背后的原理。例如，在讨论虚拟电厂时，它清晰地解释了如何整合分散的能源资源，并将其作为一个整体进行优化调度，这对我来说是一个全新的概念。书中还涉及到了电力系统网络安全的问题，这在当下信息时代尤为重要，让我深刻认识到保障电力供应的“软实力”也同样关键。这本书不仅提供了知识，更启发了我对行业未来的思考，让我看到了技术创新所带来的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场知识的盛宴！我一直对电力系统抱有浓厚的兴趣，但总觉得市面上的一些教材要么过于陈旧，要么又过于理论化，难以真正抓住行业发展的脉搏。直到我翻开这本《电力系统分析新兴技术》，我才找到了我一直在寻找的那种深刻且富有前瞻性的内容。它并没有停留在传统电网的框架内，而是大刀阔斧地探讨了太阳能、风能等可再生能源接入对系统稳定性的影响，以及如何利用先进的控制策略来应对这些不确定性。书中对分布式发电、微电网的讨论尤为精彩，它不仅阐述了技术原理，更结合了实际案例，让我对未来能源格局有了更清晰的认识。特别是关于智能电网的章节，对大数据分析、人工智能在电力调度中的应用进行了深入剖析，让我看到了电力系统从“被动响应”向“主动智能”的巨大转变。我一直想知道，如何才能让电网更加可靠、高效，并且能够更好地容纳清洁能源，这本书给出了我满意的答案。它像一位经验丰富的向导，带领我穿越错综复杂的电力系统领域，探索那些激动人心的新兴技术。读完后，我感觉自己对电力系统的理解提升到了一个全新的高度，也对未来的能源发展充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常吸引人，充满了活力和探索精神。作者并没有采用枯燥的学术论文的写作模式，而是用一种更像是对话的方式，与读者分享他对电力系统新兴技术的见解。我喜欢这种亲切感，它让我感觉自己不是在被动地接受信息，而是在与一位资深的行业专家一起探讨问题。书中对一些前沿技术的介绍，比如自愈合电网、先进的配电自动化以及车联网与电网的互动，都给我留下了深刻的印象。它不仅仅是列举了这些技术，更深入地分析了它们面临的挑战，以及潜在的解决方案。比如，在探讨如何实现电网的“自愈合”功能时，它详细介绍了故障检测、隔离和重构的协同作用，以及人工智能在其中的关键作用。这种深入骨髓的分析，让我看到了技术背后的复杂性和智慧。同时，我也注意到书中对不同国家和地区在发展电力系统新兴技术方面的实践经验进行了对比分析，这为我提供了更广阔的视野，让我了解世界各地的创新动态。这本书确实让我对电力系统未来的发展方向有了更加立体的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常合理，层层递进，既有宏观的愿景，也有具体的实现路径。它从介绍当前电力系统面临的挑战开始，比如对化石燃料的依赖、老旧的基础设施以及日益增长的能源需求，然后逐步引入各种新兴技术，探讨它们如何应对这些挑战。我尤其喜欢书中关于“智慧能源管理”的部分，它不仅仅是关于技术的堆砌，更强调了系统性思维和集成化的解决方案。比如，在讨论如何提高能源效率时，它不仅介绍了先进的传感技术和数据分析，还强调了用户参与和行为引导的重要性。书中还对新兴的电力市场模式进行了探讨，比如基于区块链的去中心化交易平台，以及如何通过市场机制激励可再生能源的接入。这些内容对于我理解电力系统的经济属性和未来发展趋势非常有帮助。我之前总觉得电力系统离我比较遥远，但这本书让我看到了它与我们日常生活息息相关的联系，以及技术如何让我们的生活变得更加美好和可持续。