《現代電力系統控制與辨識》是2015年清華大學出版社出版的圖書,作者是鞠平。
基本介紹
- 書名:現代電力系統控制與辨識
- 作者:鞠平
- ISBN:9787302384687
- 定價:58元
- 出版社:清華大學出版社
- 出版時間:2015-5-19
圖書簡介,目錄,
圖書簡介
自動控制是電力系統安全經濟運行的重要保障,也是反映電力系統科學技術水平的重要標誌。 本書針對現代電力系統,介紹其實際控制系統、最佳化控制理論和參數辨識方法。本書具有如下特色:(1)既注重理論又面向實際。先介紹現代電力系統生產實際中的三大自動控制系統,然後介紹相應的控制理論與方法。每個理論方法之後,都有算例或實例。(2)既注重經典又面向前沿。首先保證必需的基本知識,同時注重介紹一些前沿問題及其方法。(3)既注重廣度又強調深度。內容覆蓋了現代電力系統控制的主要方面,而以往專著都是單獨寫其中一部分。 本書適合作為研究生相關課程的主教材,也適合作為本科生相關課程的參考書,同時可供工程技術和研究人員參考。 自動控制是電力系統安全經濟運行的重要保障,也是反映電力系統科學技術水平的重要標誌。
本書針對現代電力系統,介紹其實際控制系統、最佳化控制理論和參數辨識方法,內容分為三篇。第1篇為電力控制系統,介紹現代電力系統的能量管理系統(EMS)及其三大控制系統,即自動安全穩定控制(ASC)、自動發電控制(AGC)和自動電壓控制(AVC)。第2篇為電力系統的最佳化控制,介紹電力系統的線性最優控制和非線性最佳化控制理論與方法。第3篇為電力系統的參數辨識方法,介紹電力系統辨識方法及其在勵磁系統中的套用。
本書具有如下特色:(1)既注重理論又面向實際。先介紹現代電力系統生產實際中的三大自動控制系統,然後介紹相應的控制理論與方法。每個理論方法之後,都有算例或實例。(2)既注重經典又面向前沿。首先保證必需的基本知識,同時注重介紹一些前沿問題及其方法。(3)既注重廣度又強調深度。內容覆蓋了現代電力系統控制的主要方面,而以往專著都是單獨寫其中一部分。
本書適合作為研究生相關課程的主教材,也適合作為本科生相關課程的參考書,同時可供工程技術和研究人員參考。
本書針對現代電力系統,介紹其實際控制系統、最佳化控制理論和參數辨識方法,內容分為三篇。第1篇為電力控制系統,介紹現代電力系統的能量管理系統(EMS)及其三大控制系統,即自動安全穩定控制(ASC)、自動發電控制(AGC)和自動電壓控制(AVC)。第2篇為電力系統的最佳化控制,介紹電力系統的線性最優控制和非線性最佳化控制理論與方法。第3篇為電力系統的參數辨識方法,介紹電力系統辨識方法及其在勵磁系統中的套用。
本書具有如下特色:(1)既注重理論又面向實際。先介紹現代電力系統生產實際中的三大自動控制系統,然後介紹相應的控制理論與方法。每個理論方法之後,都有算例或實例。(2)既注重經典又面向前沿。首先保證必需的基本知識,同時注重介紹一些前沿問題及其方法。(3)既注重廣度又強調深度。內容覆蓋了現代電力系統控制的主要方面,而以往專著都是單獨寫其中一部分。
本書適合作為研究生相關課程的主教材,也適合作為本科生相關課程的參考書,同時可供工程技術和研究人員參考。
安全經濟運行是現代電力系統的基本要求,這是以電力系統控制為基礎的。
在過去的幾十年間,電力系統控制已經取得相當多的成果,我國電力科技工作者對此作出了重要貢獻。盧強教授等所著《輸電系統最優控制》是電力系統現代控制理論的開山之作,此後出版的《電力系統非線性控制》是電力系統現代控制理論的重大突破。實際上,這兩本專著是我自從1982年就讀研究生以來在這個領域進行學習和研究的路標。在盧強老師的鼓勵和推薦下,我鼓起勇氣將相關教學成果和研究成果寫成這本書稿。
本書共9章,分為3篇。第1篇“電力控制系統”由3章組成,分別介紹現代電力系統三大控制系統,即自動安全穩定控制(ASC)、自動發電控制(AGC)和自動電壓控制(AVC)。第2篇“電力系統的最佳化控制”由2章組成,分別介紹電力系統的線性最優控制和非線性最佳化控制理論與方法。第3篇“電力系統的參數辨識”由3章組成,介紹現代電力系統辨識原理與方法,並以勵磁系統和風電機組的參數辨識為例加以套用。
本書在現代電力系統控制領域主要做了3方面工作: 一是知識梳理。以往有關電力系統控制的知識比較分散,一些專著或偏重工程實際、或偏重理論創新,對於部分知識分散單獨介紹,本書梳理出現代電力系統控制的知識體系——控制系統、控制理論、系統辨識。二是知識消化。以往有關電力系統控制的一些知識對於學生比較深奧難懂,本書採用一些形象生動的比喻、由淺入深的講解,使學生能夠比較好地理解和接受有關知識。三是知識創新。書中少量內容是我們團隊的研究成果,團隊成員吳峰、韓敬東、潘學萍、餘一平、陳謙、金宇清、秦川等參與了部分研究工作。總之,雖然本書的大部分內容並非筆者的創新成果,但經過筆者的梳理消化,使之成為現代電力系統控制領域通俗易懂的知識體系。
本書所涉及工作成果離不開韓禎祥院士、馬大強教授、朱受天副教授等恩師的培養,離不開許多同行專家的指導和學校的幫助。相關研究工作得到下列基金的資助: 國家自然科學基金重點項目(No.51137002),國家自然科學基金重大項目課題(No. 51190102),國家重點基礎研究發展計畫(973計畫)課題(2013CB228204),國家高技術研究發展計畫(863計畫)課題(No.2011AA05A103)等。清華大學出版社張占奎先生等幫助進行編輯工作,朱庭菊女士幫助繪製不少圖表,一些研究生幫助整理了部分書稿。本書的出版得到了清華大學出版社“現代電力系統叢書”出版基金的資助。在此,一併表示衷心的謝意!
限於作者水平和實踐經驗,書中難免有不足或有待改進之處,尚希讀者不吝指正。
鞠平
2014年10月於河海大學
目錄
第1章導論
1.1從停電事故談起
1.1.1各國停電事故
1.1.2我國停電事故
1.1.3美加“8·14”大停電案例剖析
1.1.4電力系統擾動
1.2現代控制理論概述
1.2.1控制理論的發展
1.2.2現代控制理論的主要內容
1.3現代電力系統控制概述
1.3.1現代電力系統控制內容
1.3.2現代電力系統控制體系
1.3.3現代電力系統控制組成
1.3.4現代電力系統控制趨勢
參考文獻
第1篇電力控制系統
第2章安全穩定控制系統
2.1引言
2.2安全穩定性
2.2.1可靠性
2.2.2安全性
2.2.3穩定性
2.3安全穩定控制的概念
2.3.1控制的概念
2.3.2ASC的內容
2.4安全穩定控制的構成
2.4.1ASC的技術要求與措施
2.4.2ASC的控制裝置與系統
2.4.3ASC的三道防線
2.4.4ASC的構成原理
2.5安全穩定控制的決策
2.5.1控制決策的概念
2.5.2預防控制的決策方案
2.5.3緊急控制的決策方案
2.5.4校正控制的決策方案
2.6安全穩定控制的實例
參考文獻
第3章自動發電控制系統
3.1引言
3.2AGC的控制結構
3.3AGC的功能模組
3.4AGC的控制模式
3.5AGC的控制算法
3.6AGC的控制流程
3.7AGC系統實例
參考文獻
第4章自動電壓控制系統
4.1引言
4.2AVC的控制體系
4.3AVC的一級控制
4.3.1AVC一級電壓控制措施
4.3.2變電站的電壓無功控制
4.4AVC的二級控制
4.4.1地區電網AVC的特點
4.4.2地區電網AVC的目標與原則
4.4.3地區電網AVC的控制模式
4.4.4地區電網AVC實例
4.5AVC的三級控制
4.5.1省級AVC控制的區別
4.5.2AVC三級控制的模式
4.5.3AVC三級控制的主站系統
參考文獻
第2篇電力系統的最佳化控制
第5章電力系統的線性最優控制
5.1LOC基本原理
5.2LOC的設計步驟
5.3LOC示例
5.4勵磁控制LOC
5.4.1系統狀態方程
5.4.2控制器設計
5.4.3控制器效果
5.5快速汽門控制LOC
5.5.1系統狀態方程
5.5.2控制器設計
5.5.3控制器效果
5.6綜合控制LOC
5.6.1系統狀態方程
5.6.2控制器設計
5.6.3控制器效果
5.6.4三種控制的比較
參考文獻
第6章電力系統的非線性最佳化控制
6.1引言
6.2電力系統NLOC的微分幾何方法
6.2.1NLOC微分幾何方法原理
6.2.2勵磁控制NLOC
6.2.3風電機組NLOC
6.3電力系統NLOC的直接最佳化方法
6.3.1NLOC直接最佳化方法原理
6.3.2非線性最佳化的模擬進化算法
6.3.3SVC的NLOC
參考文獻
第3篇電力系統的參數辨識
第7章電力系統辨識原理與方法
7.1電力系統辨識的概念
7.1.1電力系統建模的意義
7.1.2電力系統建模的途徑
7.1.3電力系統建模的內容
7.1.4系統辨識的原理
7.1.5系統辨識的方法
7.2系統辨識的特性分析
7.3線性系統辨識的時域方法
7.4線性系統辨識的頻域方法
7.5非線性系統辨識的時域方法
參考文獻
第8章勵磁系統的模型與辨識
8.1引言
8.2勵磁系統的模型
8.2.1勵磁系統的模型結構
8.2.2勵磁機的模型
8.2.3勵磁調節器的模型
8.2.4PSS的模型
8.2.5勵磁系統的總體模型
8.3勵磁系統的時域辨識方法
8.4勵磁系統的頻域辨識方法
8.5勵磁系統的降階辨識方法
8.5.1勵磁系統的降階辨識模型
8.5.2勵磁系統的降階辨識步驟
8.5.3勵磁系統的降階辨識算例
參考文獻
第9章風電機組的模型與辨識
9.1引言
9.2風電機組的模型
9.2.1風力機的模型
9.2.2槳距角控制器的模型
9.2.3傳動系統的模型
9.2.4發電機的模型
9.2.5變流器的模型
9.2.6控制器的模型
9.3風電機組的辨識
9.3.1風電機組的參數辨識策略
9.3.2風力機的參數辨識
9.3.3控制器的參數辨識
9.3.4傳動系統的參數辨識
9.3.5發電機的參數辨識
9.3.6交叉辨識
參考文獻