新能源电力系统建模与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘吉臻 等 著

图书标签:

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• 可再生能源
• 电力市场
• 仿真

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030406682

版次：1

商品编码：11646199

包装：平装

开本：32开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：516

正文语种：中文

内容简介

　　《新能源电力系统建模与控制》阐明了智能电网环境中基于电源响应、电网响应与负荷响应的整体方案，重点论述了新能源电力系统建模与控制问题。著作首先分析给出了新能源电力系统的概念与本质特征；并进一步阐明了新能源电力系统的动力学特性及发电单元的模型；深入了讨论了各发电单元及多元互补控制理论与方法；在此基础上，研究给出了新能源电力系统的建模与优化调度模型、方式及主要理论方法。多源互补控制必然以电网为媒介，电网的安全与保护控制成为实现多源互补优化控制的重要约束。为此，著作讨论了大规模新能源电力接入后对电网保护及安全控制提出的新挑战，论述了基于广域信息的电网保护及安全控制理论及方法，还剖析了电力信息系统安全控制的重要性及基本理论方法。最后著作还分析了需求侧响应对于新能源电力系统安全高效运行的重要性，并探讨了供需协同控制的机制及理论方法。

前言/序言

智能制造与工业互联网：数字化转型与未来工厂 图书简介 在当今全球工业格局中，以数字化、网络化、智能化为核心的新一轮科技革命与产业变革正在深刻重塑制造业的生产方式、组织形态和商业模式。本书旨在系统、深入地剖析“智能制造”与“工业互联网”这两大关键驱动力如何融合，共同构建起下一代“未来工厂”的蓝图与实践路径。 本书的撰写基于对全球领先制造业企业数字化转型案例的广泛调研与深刻洞察，结合信息技术（IT）与运营技术（OT）深度融合的前沿理论与工程实践，力求为读者提供一个全面、前瞻且可操作的知识框架。 --- 第一部分：智能制造的核心驱动力与理论基石 本部分将深入探讨智能制造的内涵、发展阶段及其对传统工业体系带来的颠覆性影响。我们首先界定智能制造的层次结构，从底层的数据采集、边缘计算到顶层的决策优化，构建起一个完整的技术栈模型。 1.1 工业4.0与智能制造的战略定位 详细阐述以德国工业4.0、美国工业互联网倡议为代表的全球智能制造战略导向。分析智能制造不仅仅是自动化的升级，更是基于数据驱动的柔性化、个性化、高效率生产模式的重塑。重点分析了“信息物理系统”（Cyber-Physical Systems, CPS）作为智能制造核心技术的基础性作用，以及如何实现物理世界与数字世界的实时映射与交互。 1.2 关键使能技术解析 本章聚焦于支撑智能制造运行的几大核心技术： 大数据与分析技术在制造中的应用： 如何利用海量生产数据（如传感器数据、质量检测数据、设备运行日志）进行深度挖掘，实现预测性维护（PdM）、工艺参数优化和质量缺陷溯源。引入了时间序列分析、机器学习模型在生产过程中的部署方法。 增材制造（3D打印）的角色演变： 从原型制造到复杂零件的最终制造，探讨增材制造如何打破传统供应链的限制，实现小批量、多品种、定制化生产的经济性。 机器人与自动化系统升级： 区别于传统固定式机器人，重点介绍协作机器人（Cobots）在人机共融环境中的应用，以及自主移动机器人（AMR）在柔性物流中的角色。 1.3 制造系统的数字孪生（Digital Twin）构建 数字孪生是实现智能制造的核心手段之一。本章详细阐述了数字孪生的概念模型、构建流程及其在全生命周期管理中的价值：从产品设计验证、工艺仿真优化，到生产线实时监控与故障预警。强调了高保真模型（High-Fidelity Modeling）的精度要求以及与实时数据的持续同步机制。 --- 第二部分：工业互联网：连接、平台与生态构建 工业互联网是实现智能制造的“神经系统”和“操作系统”。本部分专注于构建和运营支撑智能制造的工业互联网平台，以及在此基础上形成的新型产业生态。 2.1 工业互联网的架构与标准体系 系统梳理了主流工业互联网平台的参考架构，通常包括设备层、网络层、平台层和应用层。重点分析了平台层中“工业PaaS”的关键能力，如数据治理、模型管理、应用开发支撑等。同时，对比分析了国内外主要的工业互联网标准组织和技术规范，强调互操作性和数据安全的重要性。 2.2 工业通信技术与网络安全 在OT环境中，数据传输的可靠性、低延迟性和实时性至关重要。本章深入探讨了面向工业环境的先进通信技术，包括TSN（时间敏感网络）在确定性通信中的应用，以及5G技术如何赋能大规模设备连接和MEC（多接入边缘计算）对数据处理的本地化支持。此外，专门辟章论述了工业控制系统（ICS）的网络安全威胁模型、纵深防御策略，以及如何将信息安全融入到平台设计之初。 2.3 工业应用与业务赋能 工业互联网的价值最终体现在上层应用上。本部分展示了基于平台开发的一系列赋能应用，例如： 供应链协同优化： 跨企业、跨层级的透明化管理，实现需求预测与库存的动态平衡。 设备健康管理（PHM）： 结合传感器数据和AI算法，实现对设备剩余寿命的精确预测，指导维护策略。 云边协同的优化控制： 探讨如何合理划分计算任务，将对实时性要求极高的控制任务部署在边缘侧，而将复杂模型训练和全局优化部署在云端。 --- 第三部分：未来工厂的运营与管理变革 本部分将视角转向智能工厂的实际运营层面，探讨在数字化基础上，工厂如何实现柔性生产、精益管理和人员角色的转变。 3.1 柔性制造系统（FMS）的设计与调度 未来工厂必须能够快速响应市场变化。本章详细介绍如何设计高柔性的制造单元和产线布局。重点阐述基于“拉动式生产”理念的先进调度算法，如何利用实时数据流动态调整生产计划，缩短换型时间（Setup Time）和在制品（WIP）库存。 3.2 工业数据治理与知识沉淀 海量、异构的工业数据如果不加规范，将成为负担而非资产。本章指导读者如何建立一套行之有效的工业数据治理框架，包括数据采集标准、数据清洗、元数据管理和数据资产化。强调将工程师的经验和专家知识通过知识图谱或规则引擎进行数字化沉淀，作为AI模型的“燃料”。 3.3 人机协作与未来员工能力模型 智能工厂并非消除人工，而是改变角色。本章分析了AR/VR技术在现场装配指导、远程专家支持中的应用。探讨了企业需要培养具备“T型”知识结构（既懂专业技能，又懂信息技术）的复合型人才，以及如何通过人机协同界面（HCI）提升操作人员的工作效率与安全性。 --- 第四部分：实施路径与风险管控 本书的最后一部分提供了一个面向实践的路线图，指导企业如何分阶段、有重点地推进数字化转型，并识别和应对转型过程中的挑战。 4.1 数字化转型成熟度模型（DTMM）评估 提供一个评估工具，帮助企业客观地衡量其在流程、技术、组织和文化四个维度上的数字化成熟度。基于评估结果，制定差异化的、具有投资回报率（ROI）考量的实施路线图。 4.2 试点项目（Pilot Project）的选择与推广 强调“小步快跑、快速迭代”的原则。如何选择具有高可见性、易于量化效果的试点项目，并建立一套可复制、可推广的经验机制，避免“孤岛式”的数字化建设。 4.3 组织文化与变革管理 技术是工具，文化是土壤。深入探讨数字化转型对传统科层制管理模式的冲击，以及如何通过跨部门协作、鼓励试错的文化，来确保新技术的成功采纳和应用。 总结 本书不仅是一部技术手册，更是一份面向未来的战略指南。它系统梳理了智能制造与工业互联网的理论框架、核心技术及其在实际工厂中的集成应用，旨在赋能工程技术人员、企业管理者和研究学者，在数字化浪潮中抓住机遇，成功构建高效、敏捷和可持续发展的未来制造体系。

评分☆☆☆☆☆

我最近在忙着优化我们区域电网的潮流计算算法，接触了不少关于优化理论的书籍，但坦白说，很多都偏向于纯粹的数学优化框架，缺乏与实际电网特性的紧密结合。相比之下，这本《电力电子技术在现代电网中的应用》给我的感觉就完全不同。它不是那种空泛地谈论“智能电网”概念的读物，而是非常扎实地聚焦于高功率电力电子器件——比如IGBT、GTO——如何具体地、在微观层面上重塑电网的运行方式。书中的章节关于柔性直流输电（HVDC）的换流器控制策略，简直是教科书级别的范例。它详细阐述了电压源换流器（VSC）与电流源换流器（CSC）在不同工况下的动态响应差异，以及如何通过先进的脉宽调制（PWM）技术来抑制谐波污染和改善系统阻尼。特别值得称赞的是，它用大量篇幅讨论了电网发生不对称故障时，电力电子设备的快速电流限制和故障穿越能力，这正是传统基于同步发电机组的控制系统所难以企及的优势。读完后，我对如何利用电力电子技术提升电网的运行裕度和可靠性，有了更为清晰和可操作的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本《电力系统暂态稳定分析与控制》的厚重感着实让人望而生畏，然而一旦翻开，那种深入骨髓的严谨和条理却让人欲罢不能。作者显然对电力系统这一复杂学科有着极为深刻的洞察力，从最基础的理论模型搭建，到复杂的非线性微分方程求解，每一步都如同精密仪器般无可挑剔。尤其是在分析高维、强耦合系统的动态行为时，书中引入的李雅普诺夫稳定性理论的应用，那种从抽象数学工具到具体工程应用的完美过渡，令人拍案叫绝。我个人尤其欣赏它对次暂态和暂态过程的细致区分，这在很多入门教材中往往是一笔带过的内容，但对于理解大规模互联系统故障穿越能力的关键，却是至关重要的。书中对阻尼、惯量等参数对系统动态响应的影响进行了大量的敏感性分析，这些分析不仅仅是理论推导，更是结合了大量的仿真数据佐证，使得原本枯燥的数学模型瞬间变得鲜活起来，仿佛能看到电流和电压在电网中奔涌的真实轨迹。对于正在进行电力系统高级研究的工程师或研究生来说，这本书无疑是一部奠定坚实理论基础的权威参考，它没有回避任何技术难点，反而将它们拆解、剖析，展现了学科的深度与魅力。

评分☆☆☆☆☆

关于电磁暂态仿真工具的书籍，我阅读了不少，但大多侧重于软件操作手册的讲解，对背后的物理模型缺乏深度剖析。这本《基于电磁暂态的电力系统仿真与分析》却给我带来了耳目一新的感觉。它将EMT（电磁暂态）仿真软件如PSCAD/EMTDC或EMTP-RV中使用的核心模型，如奇次谐波模型、饱和磁芯模型等，进行了严谨的数学推导。作者清晰地解释了为什么在进行快速开关操作或雷击暂态分析时，必须使用状态空间方程而不是稳态潮流方程来描述系统行为。书中特别详细地对比了不同电磁暂态求解器在处理大规模离散事件时的算法效率和精度差异，比如采用的步进算法（如HPC法或隐式积分法）对仿真结果收敛性的影响。对于需要进行电磁兼容性（EMC）分析或研究电磁暂态过电压的学生来说，这本书提供了极佳的理论支撑，它让你不仅知道如何操作仿真软件，更重要的是，理解软件内部的“引擎”是如何运转的，从而能更科学地设置仿真参数，避免得到看似合理却失真的结果。

评分☆☆☆☆☆

我在寻找一本能系统讲解电力系统继电保护原理的著作时，发现了《电力系统继电保护原理与现代应用》。市面上很多教材要么过于侧重老式的电磁式继电器，要么直接跳到过于抽象的微机保护算法，中间的过渡显得非常生硬。然而，这本书的叙事脉络非常清晰流畅。它从最基础的电流、电压互感器的误差分析讲起，这往往是现场工程中最容易被忽略但又至关重要的基础环节。随后，它非常详尽地解析了距离保护的工作机制，包括为什么需要考虑线路阻抗的矢量特性，以及如何通过阻抗的测量来区分内故障和外故障。令人称道的是，书中对过渡过程中的保护动作逻辑进行了深入分析，比如发电机出口保护中的零序阻抗判据，以及母线差动保护中如何设置最大容许不平衡量。此外，它还收录了大量实际的误动和拒动案例分析，这些“反面教材”的价值，远胜于空洞的理论阐述，它们让抽象的保护定值变得有血有肉，充满了工程智慧与教训。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本《基于大数据分析的电力需求侧管理》一开始是抱着怀疑态度的，毕竟“大数据”这个词汇在很多行业都快被用滥了。但这本书的切入点非常新颖和务实。它没有停留在“数据挖掘”的表面，而是深入探讨了如何将海量的终端用电数据，如智能电表的回传数据流，转化为具有实际经济价值和电网调度意义的信息。书中详细介绍了一套完整的数据预处理流程，包括如何处理传感器噪声、如何进行时间序列的缺失值插补，以及如何构建有效的特征向量来区分不同用户的负荷模式。更让我眼前一亮的是，它专门开辟章节讨论了基于机器学习的负荷预测模型在实时电价制定中的应用。例如，如何用LSTM网络对短期负荷进行超精细预测，从而引导用户在电价低谷时段转移用电，实现削峰填谷。这本书的价值在于，它成功地架起了信息技术与传统电力运营之间的桥梁，让读者看到了“数据”如何真正地参与到能源的优化配置中去，而非仅仅是报表上的数字游戏。

评分☆☆☆☆☆

属质量很好。内容刚开始看。主要想了解光伏电厂的控制。

评分☆☆☆☆☆

大型电力系统是现代社会物质生产部门中空间跨度最大、时间协调要求严格、层次分工非常复杂的实体系统。它不仅耗资大，费时长，而且对国民经济的影响极大。所以制订电力系统规划必须注意其科学性、预见性。要根据历史数据和规划期间的电力负荷增长趋势做好电力负荷预测。在此基础上按照能源布局制订好电源规划、电网规划、网络互联规划、配电规划等。电力系统的规划问题需要在时间上展开，从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具整数变量的非线性问题，需利用系统工程的方法和先进的计算技术。

评分☆☆☆☆☆

第一个层次：系统一次新技术和智能发电、用电基础技术，包括可再生能源发电技术、特高压技术、智能输配电设备、大容量储能、电动汽车和智能用电技术与产品等。

评分☆☆☆☆☆

属质量很好。内容刚开始看。主要想了解光伏电厂的控制。

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智能电力系统发展的最高形式是具有多指标、自趋优运行的能力，也是智能电力系统的远景目标。

评分☆☆☆☆☆

多指标就是指表征智能电力系统安全、清洁、经济、高效、兼容、自愈、互动等特征的指标体现。

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系统调度

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自趋优是指在合理规划与建设的基础上，依托完善统一的基础设施和先进的传感、信息、控制等技术，通过全面的自我监测和信息共享，实现自我状态的准确认知，并通过智能分析形成决策和综合调控，使得电力系统状态自动自主趋向多指标最优。

评分☆☆☆☆☆

学习厉害了