基本信息

書名：能源服務網絡中的分布式能源模擬

定價：69.00元

作者：Salavador Acha

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2017-11-01

ISBN：9787111571582

字數：

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版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

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《能源服務網絡中的分布式能源模擬》內容源於英國帝國理工學院BP城市能源係統項目。《能源服務網絡中的分布式能源模擬》呈現瞭項目過程中非常有趣和創新的一部分研究成果，即圍繞包括需求中心、插電式混閤動力汽車、熱電聯産和能源服務（燃氣和電力）網絡在內的混閤城市能源係統的運行優化開發齣的復雜工具。書中對這一工具的開發過程進行瞭描述，通過文字描述示範瞭同時考慮能源係統的多個方麵如何帶來收益，並展示瞭如何將該工具與采用新技術後引發的對未來需求模式的前瞻性仿真相結閤。總而言之，《能源服務網絡中的分布式能源模擬》代錶瞭嚮智能、高效的未來城市能源係統過渡的一個重要裏程碑，可以為工程師解決復雜的跨學科能源問題提供啓發和思路。

內容提要

《能源服務網絡中的分布式能源模擬》介紹瞭一種對含嵌入式技術的能源服務網絡進行集成穩態優化的建模框架。書中開發的新模型稱為時間協調優化潮流（TCOPF）模型，此模型可通過一係列必要步驟計算天然氣和電力網絡的優化能流，同時計算插電式混閤動力汽車（PHEV）和熱電聯産（CHP）裝置的優化調度。因此，TCOPF工具可以管理及協調配電網運營商和分布式能源之間的相互關係。
《能源服務網絡中的分布式能源模擬》中對分布式能源係統應當遵循的優化調度模式進行瞭描述，這種模式有望改善城市能源服務網絡的性能。集成建模為希望有效協調分布式能源運行與能源公用事業運營策略的利益相關方提供瞭一個新的視角。結尾，本書結閤用於模擬PHEV行駛狀況的基於agent的模型對TCOPF模型框架進行瞭擴展，以便更好地評估PHEV所代錶的負載靈活性。
綜上，為開發由多種能源基礎設施與嵌入式分布式能源集成的綜閤模型，《能源服務網絡中的分布式能源模擬》涵蓋瞭電力係統工程師所需要關注的各類關鍵元素。

目錄

目 錄
譯者序
原書序
原書前言
縮略語錶
符號錶
章能源資源、基礎設施和轉換技術有效管理所麵臨的挑戰1
1.1全球城市化和能源係統效率1
1.2城市能源係統的演變5
1.3能源係統的綜閤管理8
第2章集成建模綜述12
2.1關於分布式能源的建模問題12
2.1.1分布式發電麵臨的挑戰12
2.1.2熱電聯産技術對電網的影響14
2.1.3PHEV技術對電網的影響17
2.2模擬多能源網絡的方法22
2.2.1多聯産分析22
2.2.2綜閤能源運輸係統22
2.2.3能源樞紐建模23
2.2.4天然氣和電力的一體化研究24
第3章能源服務網絡建模26
3.1電網建模26
3.1.1電力係統的基本原理26
3.1.2定義電力潮流問題27
3.1.3節點公式和導納矩陣28
3.2天然氣網絡建模31
3.2.1天然氣係統的基本原理31
3.2.2定義天然氣潮流問題32
3.2.3節點公式和關聯矩陣33
3.3能源服務網絡類比36
3.3.1部件和變量的建模36
3.3.2牛頓-拉夫遜算法37
3.3.2.1電力係統的雅可比矩陣38
3.3.2.2天然氣係統的雅可比矩陣39
3.3.2.3潮流總結41
第4章能源服務網絡中嵌入式技術的建模43
4.1有載分接開關（OLTC）變壓器的建模43
4.1.1OLTC變壓器的基本原理43
4.1.2OLTC模型方程45
4.2壓縮機站建模47
4.2.1壓縮機站的基本原理47
4.2.2壓縮機模型方程48
4.3熱電聯産技術建模49
4.3.1熱電聯産機組的基本原理49
4.3.2含熱電聯産天然氣網絡的節點公式56
4.3.3儲熱管理方程58
4.4PHEV技術建模60
4.4.1PHEV的基本原理60
4.4.2含PHEV電網的節點公式68
4.4.3電化學儲能管理方程70
第5章能源服務網絡的時序優潮流73
5.1TCOPF問題概述73
5.1.1問題描述73
5.1.2優化求解75
5.1.3TCOPF工具的輸入數據和假設77
5.2TCOPF的目標函數78
5.2.1即插即忘78
5.2.2燃料成本78
5.2.3能量損失78
5.2.4能源成本79
5.2.5綜閤目標79
5.3TCOPF的數學公式79
5.3.1目標函數的公式79
5.3.1.1即插即忘情景80
5.3.1.2燃料成本小化情景80
5.3.1.3能量損失小化情景80
5.3.1.4能源成本小化情景80
5.3.1.5多目標小化情景（如現貨價格成本與排放成本）81
5.3.2約束條件82
5.3.2.1關於電網82
5.3.2.2關於天然氣網82
5.3.2.3關於嵌入電網的PHEV83
5.3.2.4關於嵌入天然氣網絡的熱電聯産裝置83
5.3.3TCOPF問題和求解的特性84
第6章能源服務網絡中的分布式能源優化：案例分析86
6.1TCOPF能源服務網絡案例研究86
6.1.1輸入數據和假設86
6.1.2案例研究和能源係統參數的說明89
6.2技術-經濟性結果93
6.2.1概述93
6.2.2集成與非集成係統94
6.2.3天然氣網絡96
6.2.4熱電聯産技術100
6.2.5電網107
6.2.6PHEV技術110
6.3結果綜述116
第7章能源服務網絡中電動汽車流動性的建模119
7.1PHEV流動性的建模119
7.1.1建模方法119
7.2基於agent的模型與潮流模型的綜閤120
7.2.1車輛基於agent的模型121
7.2.2PHEV的優化潮流公式122
7.2.2.1PHEV充電成本小化情景123
7.3PHEV充電的ABM-TCOPF案例研究124
7.3.1輸入數據和假設124
7.3.1.1駕駛員資料124
7.3.1.2PHEV特性124
7.3.1.3城市布局124
7.3.1.4電力負載資料和網絡特性125
7.3.2案例研究和能源係統參數126
7.4技術-經濟性結果127
7.4.1基於agent的模型結果127
7.4.2優化潮流模型結果130
第8章結束語134
8.1總結和貢獻134
8.2研究的受益者136
8.3未來的研究方嚮137
附錄139
附錄A城市群數據139
附錄B英國的能流分析140
附錄C電力負載潮流代碼142
附錄D天然氣負載潮流代碼145
附錄E有載分接開關偏導數147
附錄F標幺值148
附錄GKKT優化條件149
附錄H牛頓迭代法149
參考文獻151

作者介紹

Salvador Acha 是英國帝國理工學院的研究員，也是帝國理工-森寶利集團閤作研究團隊的帶頭人。該閤作旨在達成兩個目標：在超市實施智能控製以提高能效，同時通過整體的能源投資決策可持續地減少森寶利的碳足跡。團隊主要圍繞能效策略、能源模擬及預測、低碳路綫圖進行研究。Acha博士的研究領域包括智能電網架構、插電式混閤動力汽車推廣、分布式能源資源優化管理、能源預測和環境報告。

文摘

序言