Emerging Techniques in Power System Anal 董朝阳, pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董朝阳，张沛 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040279771

商品编码：29499908708

包装：平装

出版时间：2009-11-01

基本信息

书名：Emerging Techniques in Power System Anal

定价：38.00元

作者：董朝阳,张沛

出版社：高等教育出版社

出版日期：2009-11-01

ISBN：9787040279771

字数：350000

页码：200

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

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内容提要

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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 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 in the power industry, as well as power engineering researchers and graduate students.

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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智能电网时代的电力系统分析新范式 随着全球能源结构的深刻变革，以及信息技术的飞速发展，现代电力系统正经历着前所未有的转型。从传统的集中式、单向馈电模式，逐步迈向分布式、互动式的智能电网。这种转变不仅体现在发电方式的多样化，如可再生能源的广泛接入，也包括了电网运行模式的智能化升级，例如需求侧响应、微电网的引入以及储能技术的普及。面对如此复杂且动态变化的系统，传统的电力系统分析方法面临着严峻的挑战，迫切需要新的理论框架、计算工具和分析技术来支撑其高效、稳定、经济和安全的运行。 本书旨在深入探讨在智能电网浪潮下，电力系统分析领域涌现出的前沿技术与创新方法。我们不局限于传统稳态分析和暂态稳定分析的范畴，而是将目光聚焦于那些能够应对新能源波动性、提高系统韧性、优化运行效率、强化安全保障的最新研究成果。本书将系统性地梳理和阐述这些新兴技术，为电力系统工程师、研究人员以及相关领域的学生提供一个全面的参考，帮助他们理解和掌握应对未来挑战的关键工具和理念。 第一部分：可再生能源接入与系统整合的新挑战 可再生能源，如太阳能和风能，以其清洁环保的特性，正以前所未有的速度融入电网。然而，其固有的间歇性和波动性给电力系统的稳定运行带来了巨大的挑战。本书将详细分析这些挑战，并探讨相应的分析技术。 不确定性建模与风险评估： 传统的电力系统分析多基于确定性模型，而可再生能源的波动性使得概率和统计方法变得至关重要。我们将深入研究如何利用概率潮流、蒙特卡洛模拟等技术，量化并评估由于可再生能源不确定性带来的运行风险，例如电压越限、潮流超限以及系统可靠性下降等。这包括对预测误差的建模，以及如何将其纳入潮流计算和经济调度等分析中。 先进的动态建模与仿真： 为了准确捕捉可再生能源发电单元（如风力发电机组、光伏阵列）的动态特性，需要开发更加精细化的模型。本书将介绍如何建立更准确的功率转换器模型、变速恒频风力发电机组的先进控制模型，以及在不同运行工况下的动态响应特性。同时，我们将探讨如何利用高性能仿真平台，实现大规模、高精度的动态仿真，以评估可再生能源接入对系统频率、电压稳定性的影响。 虚拟同步发电机（VSG）与惯量支撑： 传统同步发电机通过转子惯量提供频率支撑。而大量接入的电力电子 converter（例如光伏逆变器、风机变流器）削弱了系统的整体惯量。本书将重点介绍虚拟同步发电机（VSG）技术，分析其工作原理、控制策略及其在提供频率支撑、增强系统惯性方面的作用。同时，我们将探讨如何通过VSG和其他储能装置的协调控制，为电网提供类似传统发电机的惯量响应，提高系统对扰动的鲁棒性。 微电网与分布式能源的整合分析： 微电网作为一种灵活的电力系统单元，能够整合大量分布式能源，并在并网或孤岛模式下运行。本书将深入探讨微电网的潮流计算、稳定性分析（包括同步稳定性和电压稳定性的特有分析方法）、故障诊断以及与主网的协调控制。我们将分析微电网在提升区域能源自给率、增强电网韧性方面的潜力，并介绍相关的分析工具和方法。 第二部分：智能电网运行优化与控制新策略 智能电网的核心在于利用先进的信息通信技术，实现对电力系统的实时感知、精准控制和智能决策。本书将重点关注在这一背景下涌现的优化与控制新技术。 大数据分析与机器学习在电力系统中的应用： 海量电力数据的产生为深度分析提供了可能。本书将探讨如何利用机器学习和深度学习算法，对历史运行数据、传感器数据以及预测数据进行挖掘，从而实现更准确的负荷预测、故障预测、设备健康诊断以及异常行为检测。例如，利用神经网络进行精准负荷预测，利用支持向量机（SVM）进行故障分类，利用深度强化学习优化电网调度策略等。 需求侧响应（DR）与负荷聚合的分析： 需求侧响应通过激励用户调整用电行为，实现削峰填谷、移峰填谷等目标，是提高电网灵活性和经济性的重要手段。本书将深入分析不同类型的需求侧响应机制，如价格型DR、激励型DR，并探讨如何通过负荷聚合商（Aggregator）整合大量分布式负荷资源，使其能够参与电能量市场和辅助服务市场。我们将介绍相关的优化模型和控制算法，以实现负荷资源的有效调度。 先进的经济调度与市场分析： 随着电力市场化改革的深入，电力系统经济调度变得更加复杂。本书将介绍考虑可再生能源不确定性、储能系统参与以及多市场耦合的先进经济调度方法，如基于随机规划、鲁棒优化的经济调度模型。同时，我们将分析电力市场设计，以及如何利用先进的分析工具来优化市场出清和提高市场效率。 状态估计与拓扑分析的智能化： 实时准确的状态估计是电网稳定运行的基础。本书将介绍基于机器学习和大数据的新型状态估计方法，以及如何利用这些方法处理数据缺失、噪声以及量测误差。此外，我们还将探讨如何通过智能算法进行电网拓扑结构的实时监测与识别，为电网运行提供更可靠的信息支撑。 第三部分：电网安全与可靠性保障的新技术 随着系统复杂度增加和互联互通程度提高，电力系统的安全和可靠性面临着新的威胁，包括网络攻击、物理扰动以及极端天气事件。本书将聚焦于应对这些挑战的新型分析技术。 网络安全态势感知与防护： 智能电网的高度信息化也带来了严峻的网络安全挑战。本书将介绍电力系统网络安全威胁的最新研究进展，包括针对SCADA系统、通信网络以及控制系统的攻击手段。我们将探讨如何利用机器学习、入侵检测系统（IDS）等技术，实现对网络攻击的实时监测、预警和响应，构建智能化的网络安全防护体系。 韧性分析与弹性电网设计： 弹性电网是指电力系统在遭受扰动（如自然灾害、设备故障、网络攻击）后，能够快速恢复正常运行能力。本书将介绍韧性分析（Resilience Analysis）的概念，并探讨如何量化电网的韧性水平。我们将分析弹性电网的设计原则，包括分布式发电、储能、微电网等技术在提升电网韧性中的作用，以及相关的分析方法。 极端事件下的风险管理与应急响应： 极端天气事件（如飓风、地震、大规模停电）对电力系统的冲击日益凸显。本书将介绍如何建立有效的风险评估框架，识别潜在的极端事件及其影响。同时，我们将探讨在极端事件发生时，如何利用智能化的分析工具和决策支持系统，实现快速故障定位、故障隔离以及有序恢复供电，最大程度地降低停电损失。 电磁暂态仿真与暂态稳定性的深入研究： 随着电力电子设备的大量应用，电网的暂态现象变得愈发复杂。本书将介绍更先进的电磁暂态仿真方法，例如全波形仿真，以及如何利用这些方法分析开关操作、故障以及其他非线性现象引起的暂态过电压和过电流。我们将深入研究这些暂态过程对设备绝缘、保护协调以及系统稳定性的影响。 结语 本书的撰写旨在为读者提供一个关于当前电力系统分析领域前沿动态的全面视角。通过对可再生能源接入、智能电网运行优化、以及系统安全可靠性保障等关键领域的深入探讨，我们希望能够激发读者对电力系统分析新技术的兴趣，并为他们在实际工作中提供有价值的参考。智能电网的发展是一项长期而艰巨的任务，需要不断创新和突破。本书所介绍的新兴技术，正是应对这些挑战、塑造未来电力系统形态的关键所在。我们相信，通过不断学习和掌握这些先进的分析工具和方法，电力系统工程师和研究人员将能够更好地驾驭电力系统的复杂性，为构建一个清洁、高效、可靠和安全的能源未来做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

我通常在阅读技术专著时，会非常关注作者对“未来展望”和“潜在挑战”的论述深度。这本书在这方面表现得尤为出色。它并没有沉溺于介绍已经成熟的技术，反而将大量的篇幅放在了尚未完全商业化、但潜力巨大的新兴领域，比如量子计算在电力系统优化中的初步应用探索。作者非常坦诚地指出了当前这些前沿技术在可扩展性、数据隐私和计算资源上的制约，没有进行不切实际的过度宣传。这种审慎而又充满洞察力的分析，让我对下一步的研究方向有了更清晰的判断：哪些是需要立即投入资源攻关的瓶颈，哪些是需要保持长期关注的蓝海。这本书的格局很大，它将电力系统的分析技术放置在一个更宏大的信息物理系统（CPS）的框架下进行审视，这使得我们在思考解决方案时，不再局限于传统的电力工程思维，而是能够更有效地引入跨领域的创新思维。读完后，我感觉自己对于整个领域的发展脉络有了更清晰的宏观把握，不再是只见树木不见森林。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，那种深邃的蓝色调，配合着清晰的银色字体，一下子就给人一种专业、严谨的感觉。我当时在书店里翻阅时，光是目录的排版和章节的命名，就足以看出作者在结构组织上的用心良苦。比如，它对“新型拓扑结构在电网稳定性分析中的应用”那一章的处理，不是简单地罗列公式，而是融入了大量的案例研究和实际工程数据，让人在学习理论的同时，能立刻感受到其在真实系统中的落地价值。这种兼顾理论深度与工程实践的写作风格，对我这样的行业新人来说，简直是及时雨。我尤其欣赏作者在解释复杂数学模型时所采用的类比方法，很多晦涩难懂的概念，经过他的阐述，变得像是日常交流一样清晰明了。而且，书中引用的参考文献列表非常详尽，涵盖了近十年内国际顶级期刊的最新成果，这表明作者对该领域的前沿动态有着极高的敏感度和掌控力。坦率地说，我目前正在准备一个关于柔性直流输电（HVDC）优化的项目，这本书提供的多目标优化算法的对比分析，为我的初步设计思路提供了坚实的理论支撑和宝贵的参考方向，它远超出了我对于一本技术手册的期待，更像是一份精心准备的学术研讨报告。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个非常偶然的机会下接触到这本书的，当时我正在为一个老旧变电站的继电保护系统升级做可行性研究。说实话，市面上关于传统保护技术的书籍汗牛充menuStrip，但真正能够系统性地探讨如何将人工智能算法，比如深度学习，融入到现有保护逻辑中的，凤毛麟角。这本书恰恰填补了这一空白。它的一个章节专门剖析了基于卷积神经网络（CNN）的暂态特征提取，这部分内容简直是为我们这些在实际运行维护中遇到瓶颈的工程师量身定制的。书中不仅展示了如何构建模型，更重要的是，它深入探讨了在实际电网干扰环境下，如何保证模型的鲁棒性和实时性，这是纯粹的学术研究往往会忽略的关键点。我记得有一张图表，对比了不同采样率下，该算法的误动率和拒动率，那数据对比的差异性非常震撼。这本书的行文节奏紧凑，没有多余的赘述，每一个段落都信息密度极高，读起来需要保持高度专注，但一旦跟上作者的思路，你会发现知识的密度和广度都是顶级的。对于希望在智能电网安全领域寻求突破的同行来说，这本书的价值不言而喻。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量，说实话，超出了我对技术书籍的一般预期。纸张的选择偏向于哑光，有效减少了长时间阅读时屏幕和灯光下的反光，这一点对于需要长时间伏案工作的我来说，是极其友好的细节。更值得称赞的是，书中大量使用的图示和流程图，线条清晰，逻辑连贯，它们不仅仅是文字的辅助，很多时候，一个精心绘制的简化模型图，胜过冗长的文字描述。例如，在讲解多智能体系统（MAS）在配电网自愈控制中的应用时，作者通过一系列分层的流程图，将复杂的协调机制分解成了易于理解的子模块。这种视觉化的教学方式极大地降低了理解门槛。我发现自己可以很容易地将书中的理论架构映射到我们自己设计的小型仿真环境上去。此外，书中的术语定义非常精准和一致，这在跨学科的技术交流中显得尤为重要，避免了因术语理解偏差而导致的沟通障碍。整体来看，这本书在“用户体验”方面做得非常出色，体现了出版方对专业读者的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本书在数学推导的严谨性上，达到了一个令人印象深刻的高度。我是一个对数学基础非常看重的读者，很多市面上流传的“应用手册”往往为了追求易读性而牺牲了推导的完整性，导致在需要进行二次开发或深入优化时，读者会发现很多关键步骤是缺失的。然而，这本书在处理非线性规划和随机过程时，每一步的定理引用和假设条件都阐述得非常明确。尤其是在讨论基于模型预测控制（MPC）应用于大规模风电场出力平滑控制时，作者详细展示了如何通过拉格朗日乘子法来求解带有复杂约束条件的优化问题，整个过程逻辑链完整，无懈可击。这对我进行定制化的算法修改至关重要，因为我可以清晰地追溯到每一步的数学依据，而不是被动地接受一个“黑箱”算法。这本书的深度，确保了它不会随着技术的快速迭代而迅速贬值，因为它所构建的数学基础是坚实的，可以作为未来多年内进行技术创新的基石。