通過闡述性例子和實踐案例分析將理論結果加以呈現，反映了電網在設計和運行方面正在經歷的急劇轉變。
基本介紹
- 書名：智慧型電網的控制和最佳化方法
- 作者：（印度）Aranya Chakrabortty
- 譯者：朱永強
- ISBN：978-7-111-48430-1
- 頁數：273
- 定價：88.00
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2015-01
- 裝幀：平裝
- 開本：16
- 叢書名：國際電氣工程先進技術譯叢
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書為讀者呈現了國際智慧型電網控制和最佳化方法領域多位專家的最新研究成果。書中包括構建與集成、建模與分析、通信與控制三個系列，共精選了18篇論文，匯集了電力、控制和通信系統多位專家的研究成果，並且突出了一些近期在智慧型電網建模、控制和最最佳化方面最有前景的研究結論。在保證準確性的前提下，對於某些難懂的概念，作者用闡述性的例子和實踐案例分析幫助讀者理解。本書內容豐富，覆蓋面寬，為希望了解和深入理解控制欲最佳化方法在智慧型電網中套用的人員提供了理想的參考資料，可以從中獲益的讀者包括電力與控制領域的高校師生、研究人員、工程師、電力公司員工等。
目錄
譯者序
原書前言
作者列表
第1部分 架構和併網
第1章 關於針對含高變電源的系統中頻率調整的檢測、通信和控制結構
1.1 簡介
1.2 持續擾動下電力系統動態模型
1.2.1 發電機模組的動態建模
1.2.2 可變負荷模型
1.2.3 傳輸網路約束條件模型
1.2.4 互連繫統的動態模型
1.3 大規模互連電能系統中頻率調整的新型互動可變動態模型
1.3.1 使用標準的奇異攝動形式進行系統模型的時間簡化
1.3.2 使用非標準的奇異攝動形式進行系統模型的空間簡化
1.3.3 控制區層次上互動變數的動態
1.4 基於互動變數的頻率調整動態模型:4個不同性質算例模型的 複雜度比較
1.4.1 算例1、算例2
1.4.2 算例3、算例4
1.5 基於相關性的頻率調整動態模型:4個不同性質算例的模型複雜度比較
1.6 基於互動變數和基於相關性的頻率調整動態模型的比較
1.7 使用基於變數相互作用模型的兩種不同網路結構的頻率調節
1.7.1 弱互動系統特點
1.7.2 強相互作用的特徵系統
1.8 緩慢的基於相干性的頻率調節網路架構和對比仿真
1.8.1 網路架構設計
1.8.2 通過數值模擬進行比較學習
1.9 E-AGC和今天的AGC的比較
1.10 開放問題和未來工作
參考文獻
第2章 電力市場的動態競爭性均衡
2.1 簡介
2.2 電力市場模型
2.2.1 參與者
2.2.2 測試用例
2.3 競爭性均衡和效率
2.3.1 介紹
2.3.2 分析
2.4 均衡價格的測試用例
2.4.1 單母線模型
2.4.2 網路模型
2.4.3 德克薩斯模型:價格區間
2.4.4 輔助服務電價
2.5 小結
參考文獻
第3章 最優需求回響:供電確定情況下的數學分析
3.1 簡介
3.1.1 目的
3.1.2 結論
3.1.3 其他相關工作
3.1.4 符號
3.2 模型和問題的構想
3.2.1 用戶模型
3.2.2 供電模型
3.2.3 問題規劃:效益最大化
3.2.4 樣例
3.3 無供應側不確定性下的最優計畫
3.3.1 最優購電與用電
3.3.2 離線分散式調度算法
3.4 小結
附錄A 詳細的設備模型
附錄B 引理6的證明
參考文獻
第4章 智慧型電網下的能源批發市場——離散時間模型和延遲的影響
4.1 簡介
4.2 預備知識
4.2.1 雙重分解
4.2.2 次梯度算法
4.2.3 博弈論與納什均衡
4.3 能源市場結構
4.3.1 發電公司模型
4.3.2 消費公司模型
4.3.3 獨立系統運營市場結算模型
4.3.4 批發電力市場的動態模型
4.3.5 市場中納什均衡的概念
4.4 批發市場穩定性時滯的影響
4.4.1 實時市場時間延遲動態模型的含義
4.5 時間延遲和通信拓撲對批發市場穩定性的影響
4.5.1 仿真結果
4.5.2 基於分層樹結構的通信拓撲
4.6 小結
參考文獻
第5章 協調電力系統中的功率調節和需求回響——使用多速率經濟模型 預測控制技術進行直接的和基於價格的追蹤
5.1 簡介
5.2 問題描述
5.3 模型和規格的定性描述
5.3.1 需求回響約束條件
5.3.2 調節服務的約束條件
5.4 定量分析模型和規格
5.4.1 考慮約束條件的系統模型
5.4.2 性能指標
5.5 追蹤基準信號的多速率MPC
5.6 基於市場價格的多重速率MPC模型
5.7 啟發式控制
5.8 數值實例
5.8.1 多重速率的MPC與啟發式控制器
5.8.2 帕累托最優性能曲線
5.8.3 功率調節與需求回響
5.8.4 通過經濟MPC進行基於價格的追蹤
5.9 小結
參考文獻
第6章 智慧型電網中的智慧型汽車——挑戰、趨勢以及充電站設計的套用
6.1 智慧型電網時代的智慧型汽車
6.1.1 需求回響支持
6.1.2 通信技術
6.1.3 定價
6.2 智慧型汽車:目前趨勢及其發展方向
6.3 EV/PHEV充電站存儲模型的套用
6.4 小結
參考文獻
第2部分 建模和分析
第7章 風力發電頻率控制的影響評估模型
7.1 簡介
7.2 模型的構建模組
7.2.1 傳統同步發電單元
7.2.2 風力發電資源
7.2.3 電力網路
7.2.4 自動發電控制系統
7.3 系統模型
7.3.1 非線性微分代數模型
7.3.2 線性化模型
7.4 舉例
7.4.1 傳統（同步）電動機動態
7.4.2 風電廠動態
7.4.3 網路
7.4.4 自動發電控制
7.5 小結
參考文獻
第8章 基於頻域最佳化的大電網周邊數據多空間模態分析
8.1 簡介
8.2 線性系統的頻域特性
8.2.1 頻域模型的簡化
8.3 頻域最最佳化模態評估
8.3.1 傅立葉變換
8.3.2 振盪頻域和阻尼評估
8.3.3 振型的辨別
8.4 線性系統測試
8.4.1 模式評估
8.4.2 振型評估
8.5 兩區域系統測試結果
8.6 實例研究
8.7 小結
參考文獻
第9章 相干搖擺互聯電網的不穩定和連鎖故障機制
9.1 簡介
9.2 相干搖擺不穩定性的介紹
9.2.1 非線性搖擺方程
9.2.2 數值仿真
9.3 連鎖故障的動態機制
9.3.1 非線性波動方程
9.3.2 數字仿真
9.4 小結與探討
參考文獻
第10章 邁入高可用性的現代化電網
10.1 簡介
10.2 基於故障覆蓋率的動態系統中的冗餘管理
10.2.1 冗餘管理中高覆蓋率的優點
10.2.2 雙區域振盪模型的故障覆蓋率計算
10.2.3 快速恢復支持結構的需要
10.3 PMU網路的冗餘結構設計
10.3.1 母線上同步相角的可用性
10.3.2 在可用性限制條件下的冗餘結構設計
10.3.3 3-母線/3-PMU案例
10.4 小結和未來的研究
參考文獻
第11章 關於智慧型電網數據中心的模型和控制策略
11.1 簡介
11.2 數據中心的熱量—計算模型
11.2.1 計算模型
11.2.2 熱量模型
11.3 控制策略
11.4 仿真結果
11.5 討論
參考文獻
第12章 電網的中心措施
12.1 簡介
12.2 系統模型
12.3 中心性的定義和擴展
12.3.1 度中心性
12.3.2 特徵向量中心性
12.3.3 緊密中心性
12.3.4 介數中心性
12.4 參考文獻[11]關於中心性的一些討論
12.5 實驗結果
12.6 小結
參考文獻
第3部分 通信和控制
第13章 插電式電動汽車的最優充電控制
13.1 簡介
13.2 PEV充電和電力市場模型
13.2.1 PEV充電模型與市場控制
13.2.2 分散式充電控制
13.3 有限系統的套用
13.4 延伸（拓展）
13.4.1 普遍價格函式及用戶偏好
13.4.2 終端成本
13.4.3 廣播錯誤校正
13.5 計算實例
13.5.1 相同PEV總數情況下的研究
13.5.2 非相同PEV總數情況下的研究
13.6 小結以及未來研究前景展望
參考文獻
第14章 對電網網路協同攻擊的風險分析
14.1 簡介
14.2 相關工作
14.3 協同攻擊情況
14.4 協同攻擊風險評估
14.4.1 電子網路建模與分析
14.4.2 電力系統仿真
14.4.3 風險評估
14.5 小結
附錄
參考文獻
第15章 電力系統配電網的同步測量技術
15.1 電力系統基礎設施現狀和智慧型電網的初創
15.2 未來短時間內出現的技術和電力系統配電網的設施
15.3 配電網同步測量
15.4 狀態估計
15.5 例證
15.6 終端的替代套用
15.7 小結
參考文獻
第16章 使用成本增量一致算法分析時間延遲對分散經濟調度的影響
16.1 簡介
16.2 一致算法基本知識
16.2.1 圖論原理解析
16.2.2 考慮延時的一致性
16.2.3 平均一致算法
16.3 帶有延時的增量一致算法
16.3.1 增量成本的主-從一致性
16.3.2 功率差值的平均一致
16.4 仿真結果
16.4.1 功率差一致性的時間延時
16.4.2 IC一致的時間延時
16.5 小結
參考文獻
第17章 一種使用同步相量數據的廣域電力系統自適應阻尼控制器
17.1 簡介
17.2 機電模式阻尼控制器的概述
17.3 用相量測量單元來進行阻尼控制
17.3.1 相量測量單元的數據延遲
17.3.2 相量測量單元數據的地理覆蓋範圍
17.3.3 相量測量單元數據丟失
17.4 使用相量測量單元數據的自適應阻尼控制器
17.5 設計實例
17.6 小結
參考文獻
第18章 大電力系統區域間模態阻尼的模型參考方法
18.1 簡介
18.2 對於 n區域系統的問題構想
18.3 兩區域系統的模型參考控制
18.4 小結
參考文獻
原書前言
作者列表
第1部分 架構和併網
第1章 關於針對含高變電源的系統中頻率調整的檢測、通信和控制結構
1.1 簡介
1.2 持續擾動下電力系統動態模型
1.2.1 發電機模組的動態建模
1.2.2 可變負荷模型
1.2.3 傳輸網路約束條件模型
1.2.4 互連繫統的動態模型
1.3 大規模互連電能系統中頻率調整的新型互動可變動態模型
1.3.1 使用標準的奇異攝動形式進行系統模型的時間簡化
1.3.2 使用非標準的奇異攝動形式進行系統模型的空間簡化
1.3.3 控制區層次上互動變數的動態
1.4 基於互動變數的頻率調整動態模型:4個不同性質算例模型的 複雜度比較
1.4.1 算例1、算例2
1.4.2 算例3、算例4
1.5 基於相關性的頻率調整動態模型:4個不同性質算例的模型複雜度比較
1.6 基於互動變數和基於相關性的頻率調整動態模型的比較
1.7 使用基於變數相互作用模型的兩種不同網路結構的頻率調節
1.7.1 弱互動系統特點
1.7.2 強相互作用的特徵系統
1.8 緩慢的基於相干性的頻率調節網路架構和對比仿真
1.8.1 網路架構設計
1.8.2 通過數值模擬進行比較學習
1.9 E-AGC和今天的AGC的比較
1.10 開放問題和未來工作
參考文獻
第2章 電力市場的動態競爭性均衡
2.1 簡介
2.2 電力市場模型
2.2.1 參與者
2.2.2 測試用例
2.3 競爭性均衡和效率
2.3.1 介紹
2.3.2 分析
2.4 均衡價格的測試用例
2.4.1 單母線模型
2.4.2 網路模型
2.4.3 德克薩斯模型:價格區間
2.4.4 輔助服務電價
2.5 小結
參考文獻
第3章 最優需求回響:供電確定情況下的數學分析
3.1 簡介
3.1.1 目的
3.1.2 結論
3.1.3 其他相關工作
3.1.4 符號
3.2 模型和問題的構想
3.2.1 用戶模型
3.2.2 供電模型
3.2.3 問題規劃:效益最大化
3.2.4 樣例
3.3 無供應側不確定性下的最優計畫
3.3.1 最優購電與用電
3.3.2 離線分散式調度算法
3.4 小結
附錄A 詳細的設備模型
附錄B 引理6的證明
參考文獻
第4章 智慧型電網下的能源批發市場——離散時間模型和延遲的影響
4.1 簡介
4.2 預備知識
4.2.1 雙重分解
4.2.2 次梯度算法
4.2.3 博弈論與納什均衡
4.3 能源市場結構
4.3.1 發電公司模型
4.3.2 消費公司模型
4.3.3 獨立系統運營市場結算模型
4.3.4 批發電力市場的動態模型
4.3.5 市場中納什均衡的概念
4.4 批發市場穩定性時滯的影響
4.4.1 實時市場時間延遲動態模型的含義
4.5 時間延遲和通信拓撲對批發市場穩定性的影響
4.5.1 仿真結果
4.5.2 基於分層樹結構的通信拓撲
4.6 小結
參考文獻
第5章 協調電力系統中的功率調節和需求回響——使用多速率經濟模型 預測控制技術進行直接的和基於價格的追蹤
5.1 簡介
5.2 問題描述
5.3 模型和規格的定性描述
5.3.1 需求回響約束條件
5.3.2 調節服務的約束條件
5.4 定量分析模型和規格
5.4.1 考慮約束條件的系統模型
5.4.2 性能指標
5.5 追蹤基準信號的多速率MPC
5.6 基於市場價格的多重速率MPC模型
5.7 啟發式控制
5.8 數值實例
5.8.1 多重速率的MPC與啟發式控制器
5.8.2 帕累托最優性能曲線
5.8.3 功率調節與需求回響
5.8.4 通過經濟MPC進行基於價格的追蹤
5.9 小結
參考文獻
第6章 智慧型電網中的智慧型汽車——挑戰、趨勢以及充電站設計的套用
6.1 智慧型電網時代的智慧型汽車
6.1.1 需求回響支持
6.1.2 通信技術
6.1.3 定價
6.2 智慧型汽車:目前趨勢及其發展方向
6.3 EV/PHEV充電站存儲模型的套用
6.4 小結
參考文獻
第2部分 建模和分析
第7章 風力發電頻率控制的影響評估模型
7.1 簡介
7.2 模型的構建模組
7.2.1 傳統同步發電單元
7.2.2 風力發電資源
7.2.3 電力網路
7.2.4 自動發電控制系統
7.3 系統模型
7.3.1 非線性微分代數模型
7.3.2 線性化模型
7.4 舉例
7.4.1 傳統（同步）電動機動態
7.4.2 風電廠動態
7.4.3 網路
7.4.4 自動發電控制
7.5 小結
參考文獻
第8章 基於頻域最佳化的大電網周邊數據多空間模態分析
8.1 簡介
8.2 線性系統的頻域特性
8.2.1 頻域模型的簡化
8.3 頻域最最佳化模態評估
8.3.1 傅立葉變換
8.3.2 振盪頻域和阻尼評估
8.3.3 振型的辨別
8.4 線性系統測試
8.4.1 模式評估
8.4.2 振型評估
8.5 兩區域系統測試結果
8.6 實例研究
8.7 小結
參考文獻
第9章 相干搖擺互聯電網的不穩定和連鎖故障機制
9.1 簡介
9.2 相干搖擺不穩定性的介紹
9.2.1 非線性搖擺方程
9.2.2 數值仿真
9.3 連鎖故障的動態機制
9.3.1 非線性波動方程
9.3.2 數字仿真
9.4 小結與探討
參考文獻
第10章 邁入高可用性的現代化電網
10.1 簡介
10.2 基於故障覆蓋率的動態系統中的冗餘管理
10.2.1 冗餘管理中高覆蓋率的優點
10.2.2 雙區域振盪模型的故障覆蓋率計算
10.2.3 快速恢復支持結構的需要
10.3 PMU網路的冗餘結構設計
10.3.1 母線上同步相角的可用性
10.3.2 在可用性限制條件下的冗餘結構設計
10.3.3 3-母線/3-PMU案例
10.4 小結和未來的研究
參考文獻
第11章 關於智慧型電網數據中心的模型和控制策略
11.1 簡介
11.2 數據中心的熱量—計算模型
11.2.1 計算模型
11.2.2 熱量模型
11.3 控制策略
11.4 仿真結果
11.5 討論
參考文獻
第12章 電網的中心措施
12.1 簡介
12.2 系統模型
12.3 中心性的定義和擴展
12.3.1 度中心性
12.3.2 特徵向量中心性
12.3.3 緊密中心性
12.3.4 介數中心性
12.4 參考文獻[11]關於中心性的一些討論
12.5 實驗結果
12.6 小結
參考文獻
第3部分 通信和控制
第13章 插電式電動汽車的最優充電控制
13.1 簡介
13.2 PEV充電和電力市場模型
13.2.1 PEV充電模型與市場控制
13.2.2 分散式充電控制
13.3 有限系統的套用
13.4 延伸（拓展）
13.4.1 普遍價格函式及用戶偏好
13.4.2 終端成本
13.4.3 廣播錯誤校正
13.5 計算實例
13.5.1 相同PEV總數情況下的研究
13.5.2 非相同PEV總數情況下的研究
13.6 小結以及未來研究前景展望
參考文獻
第14章 對電網網路協同攻擊的風險分析
14.1 簡介
14.2 相關工作
14.3 協同攻擊情況
14.4 協同攻擊風險評估
14.4.1 電子網路建模與分析
14.4.2 電力系統仿真
14.4.3 風險評估
14.5 小結
附錄
參考文獻
第15章 電力系統配電網的同步測量技術
15.1 電力系統基礎設施現狀和智慧型電網的初創
15.2 未來短時間內出現的技術和電力系統配電網的設施
15.3 配電網同步測量
15.4 狀態估計
15.5 例證
15.6 終端的替代套用
15.7 小結
參考文獻
第16章 使用成本增量一致算法分析時間延遲對分散經濟調度的影響
16.1 簡介
16.2 一致算法基本知識
16.2.1 圖論原理解析
16.2.2 考慮延時的一致性
16.2.3 平均一致算法
16.3 帶有延時的增量一致算法
16.3.1 增量成本的主-從一致性
16.3.2 功率差值的平均一致
16.4 仿真結果
16.4.1 功率差一致性的時間延時
16.4.2 IC一致的時間延時
16.5 小結
參考文獻
第17章 一種使用同步相量數據的廣域電力系統自適應阻尼控制器
17.1 簡介
17.2 機電模式阻尼控制器的概述
17.3 用相量測量單元來進行阻尼控制
17.3.1 相量測量單元的數據延遲
17.3.2 相量測量單元數據的地理覆蓋範圍
17.3.3 相量測量單元數據丟失
17.4 使用相量測量單元數據的自適應阻尼控制器
17.5 設計實例
17.6 小結
參考文獻
第18章 大電力系統區域間模態阻尼的模型參考方法
18.1 簡介
18.2 對於 n區域系統的問題構想
18.3 兩區域系統的模型參考控制
18.4 小結
參考文獻
