具体描述
内容简介
本书系统阐述了多机电力系统最优分散协调控制的理论和应用，并反映了作者近年来在这一领域
的研究成果。
书中内容包括：用于多机电力系统控制器设计的电力系统元件数学模型、阻尼系数的计算和取值，
全状态量反馈线性最优控制原理、应用实例及现场试验结果，可选择控制器结构的最优分散协调控制，
可实现多机电力系统精确解耦的关联测量最优分散控制，基于人工神经网络的电力系统智能控制、多种
非线性控制器的协调控制及人工神经网络的实现，大规模电力系统特征值计算及降阶动态等值，多机电
力系统中最优分散协调控制器的多种设计实例以及大量数字仿真和物理模型实验结果。
本书可作为理工科大学电力系统及其自动化专业、电气自动化专业高年级学生和研究生教材，也可
供从事电力系统或其他工业系统控制研究和应用的科学工作者、工程技术人员学习参考。
作者简介
目录信息
第一章 绪论
1.1 现代电力系统
1.2 电力系统运行的稳定性及其控制
1.3 电力系统的分散协调控制
1.4 电力系统的智能控制
第二章 电力系统元件的数学模型
2.1 同步电机的数学模型
2.1.1 电压方程和磁链方程
2.1.2 凸极同步电机的自感系数和互感系数
2.1.3 派克变换
2.1.4 同步电机的标幺值系统及标幺值派克方程
2.1.5 同步电机的输出功率及电磁转矩
2.1.6 同步电机转子运动方程
2.1.7 发电机电磁暂态过程实用模型
2.1.8 关于阻尼系数D
2.2 网络的数学模型
2.3 励磁系统的数学模型
2.3.1 励磁功率单元的数学模型
2.3.2 励磁调节器的数学模型
2.4 原动机、调速系统的数学模型
2.4.1 原动机的数学模型
2.4.2 调速系统的数学模型
2.4.3 汽轮机汽门快控特性
2.5 直流输电系统的数学模型
2.5.1 概述
2.5.2 整流站公式
2.5.3 逆变站公式
2.5.4 直流输电线路公式
2.5.5 直流输电调节系统的数学模型
2.5.6 标么值系统
第三章 全状态量反馈线性最优控制
3.1 概述
3.2 全状态量反馈线性最优控制系统设计原理
3.3 同维输出量反馈的线性最优控制
3.4 全状态量反馈及同维输出量反馈线性最优励磁控制
3.4.1 励磁控制的作用及励磁控制技术的发展
3.4.2 全状态量反馈及同维输出量反馈最优励磁控制系统的设计
3.4.3 最优励磁控制的效益
3.4.4 全状态量反馈的最优励磁控制器与PSS的性能比较
3.4.5 碧口电厂100MW水轮发电机组采用LOEC现场试验结果
3.4.6 全状态量反馈最优励磁调节器动态特性的综合分析
3.5 并联运行的柴油发电机组调速、励磁和功率分配综合最优控制
3.5.1 柴油发电机组并联运行的稳定性
3.5.2 并联运行的柴油发电机组的数学模型
3.5.3 综合最优控制规律及其实现
3.5.4 仿真研究和现场调试试验结果
第四章 可选择控制结构的最优分散协调控制
4.1 概述
4.1.1 孤立分散控制与协调分散控制
4.1.2 电力系统性能指标
4.1.3 二次型性能指标
4.2 部分输出量反馈控制
4.2.1 预备定理及矩阵迹的基本运算法则
4.2.2 部分输出量反馈控制
4.3 具有可选择控制结构约束的大系统分散协调控制
4.3.1 矩阵迹对对角块矩阵的求导法则
4.3.2 按子系统状态量反馈的分散协调控制
4.3.3 可选择控制结构的部分输出量反馈最优分散协调控制
4.4 几种控制方法的关系和固定模
4.4.1 几种控制方法的关系
4.4.2 固定模的概念
4.5 Levine－Athans方程组的求解
4.5.1 一阶梯度法
4.5.2 共轭梯度法
4.5.3 直接迭代法
4.5.4 初始稳定的分散控制反馈增益阵Kd（0）的求法
4.5.5 几种算法比较
第五章 输出反馈最优分散协调励磁控制器
5.1 输出反馈分散协调励磁控制器简介
5.2 多机电力系统状态方程和输出方程
5.2.1 各环节的数学模型
5.2.2 线性化和偏差化
5.2.3 d－q坐标系与x－y坐标系的变换
5.2.4 建立状态方程
5.2.5 建立输出方程
5.3 输出反馈最优分散协调励磁控制器的问题描述
5.4 权矩阵的选择
5.4.1 权矩阵选择的相关特性法
5.4.2 计算实例
5.4.3 几种影响因素分析
5.5 反馈变量的选择及分散控制器装设地点的确定
5.5.1 反馈变量的选择
5.5.2 控制器装设地点的选择
5.6 动模试验和数字仿真
5.6.1 三机系统的动模试验
5.6.2 六机系统的数字仿真
第六章 交直流混合输电系统的分散协调控制
6.1 概述
6.2 状态方程及输出方程
6.2.1 直流系统的数学模型
6.2.2 直流系统数学模型的线性化和偏差化
6.2.3 同步发电机部分的线性化数学模型
6.2.4 交流网络模型及坐标变换
6.2.5 建立状态方程和输出方程
6.3 直流系统分散协调控制器的设计举例
6.3.1 控制器设计方法
6.3.2 各种不同方案控制器设计结果比较
6.3.3 运行条件改变时分散协调控制器的适应性
6.3.4 时域仿真结果
6.4 小结
第七章 电力系统关联测量分散控制
7.1 概述
7.2 数学模型的处理
7.3 各子系统分散控制规律的求取
7.4 △E′qi，△Iqi，△Idi的转换
7.5 多机电力系统关联测量最优分散协调控制器设计举例
7.5.1 电力系统关联测量最优分散协调控制器设计步骤
7.5.2 设计举例的系统及参数
7.5.3 控制器设计结果及小干扰动态响应比较
7.5.4 控制器设计结果的暂态稳定仿真比较
7.6 小结
第八章大规模电力系统特征值计算及降阶动态等值――相对关联分析法
8.1 概述
8.2 相对关联模型
8.3 电力系统的关联模型
8.3.1 电力系统第一关联增益阵的求取
8.3.2 电力系统相对关联增益阵的计算举例
8.4 相对关联分析方法在大规模系统特征值计算及控制器设计中的应用
8.4.1 基本思路
8.4.2 特征值计算与控制器设计举例
第九章 基于人工神经网络的电力系统智能控制
9.1 概述
9.2 人工神经元及神经网络
9.2.1 神经元
9.2.2 转移函数
9.2.3 前馈网络与反馈网络
9.3 BP模型与算法
9.4 人工神经网络的实现
9.4.1 实现人工神经网络的一些方案
9.4.2 用数字硬件查表法实现任意非线性转移函数
9.4.3 固定连接权前馈神经网络硬件实现
9.4.4 前馈神经网络硬件校验
9.5 人工神经网络快速汽门自适应控制器
9.5.1 汽门快控技术发展现状
9.5.2 人工神经网络汽门自适应控制器设计的基本思路
9.5.3 输入特征量的选取及采样
9.5.4 样本集的构成
9.5.5 人工神经网络汽门控制器的训练
9.5.6 控制效果数字仿真
9.5.7 神经网络控制器的“内插”功能
9.5.8 人工神经网络汽门控制的动模试验研究
9.6 基于人工神经网络的励磁调节、快控汽门和电阻制动的协调控制
9.6.1 控制器模型和控制器设计
9.6.2 数字仿真结果
9.6.3 结论
附录A 矩阵微积分
A.1 基本定义
A.2 矩阵微分法则
A.3 矩阵指数及其性质
A.4 方阵的迹及其导数
附录B 线性定常系统微分方程组的解及其状态转移矩阵
B.1 线性齐次微分方程组的解
B.2 线性非齐次定常微分方程组的解
B.3 线性定常连续系统的能控性
B.4 线性定常连续系统的能观测性
附录C 矩阵李雅普诺夫方程的求解方法
C.1 直接展开法
C.2 级数展开法
附录D 决定一般闭环系统最优控制规律的海米尔登――庞特利亚金方程
D.1 欧拉方程
D.2 欧拉―拉格朗日方程
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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用户评价
《电力系统最优分散协调控制》这本书，对于我来说，不仅仅是一本技术书籍，更是一次思想的洗礼。它颠覆了我过去对电力系统控制的传统认知，让我看到了一个更加动态、更加智能、也更加赋权的未来电网。书中对“自适应”和“自主”概念的深入探讨，让我看到了电力系统从被动响应到主动适应的演进。我尤其欣赏书中对“多时间尺度”控制的讨论，例如如何在高频扰动下保证瞬时稳定性，同时又能在日、月、年等长周期内优化能源的调度和分配。书中对“价值创造”的关注，也让我印象深刻，它不仅仅关注系统的技术性能，更关注如何通过分散控制来实现经济效益和社会效益的最大化。例如，如何通过鼓励用户参与需求侧响应来降低电网运行成本，如何通过优化分布式电源的运行来减少碳排放。这本书为我理解电力系统在能源转型中的关键作用，提供了深刻的视角，也让我对未来电网的发展充满了信心。
评分我是一位资深的电力系统规划师，一直关注着电力系统如何应对新能源大规模接入带来的挑战。《电力系统最优分散协调控制》这本书，为我提供了宝贵的洞察。书中深入探讨了分散控制如何帮助电力系统实现灵活、可靠和经济的运行。我尤其对书中关于“虚拟电厂”和“微电网”的概念及其控制策略的介绍印象深刻。它清晰地阐述了如何通过分散化的协调控制，将众多分布式电源、储能设备和负荷资源整合成一个整体，从而提升电网的整体效能。书中对需求侧响应（DSR）的讨论，也为我提供了新的思路，如何通过智能化的控制策略，引导用户调整用电行为，以削峰填谷、优化电网运行。此外，书中还对区块链技术在电力系统数据安全和交易方面的应用进行了初步的探讨，这让我看到了未来电网的更多可能性。这本书不仅仅是技术层面的讲解，更是对电力系统未来发展方向的战略性思考，为我们进行长远规划提供了坚实的理论基础和丰富的实践参考。
评分《电力系统最优分散协调控制》这本书，给我带来的最大感受是“全面”和“深入”。它涵盖了分散控制理论的方方面面，从基本的数学模型到复杂的算法设计，再到实际的应用案例，几乎无所不包。我尤其欣赏书中对不同控制方法在不同场景下的适用性和局限性的详细分析。例如，在处理电网频率稳定问题时，书中对比了基于下垂控制的分布式电源和基于AGC（自动发电控制）的集中式控制在响应速度和协调性上的差异，并提出了如何将两者结合的优化方案。书中对通信网络在分散控制系统中的关键作用，也进行了深入的探讨，包括如何设计低延迟、高可靠的通信协议，以及如何应对通信故障和网络攻击。这些对于确保分散控制系统的稳定运行至关重要。此外，书中还对大数据分析和云计算在优化分散控制策略方面的潜力进行了展望，让我对未来电力系统的智能化发展充满期待。这本书不仅为我提供了解决实际问题的工具，更重要的是，它让我对电力系统控制领域有了更系统、更深入的理解。
评分《电力系统最优分散协调控制》这本书，对于我这样一个刚入行不久的电力工程师来说，简直是“及时雨”。我在工作中常常会遇到各种关于分布式能源接入、电网稳定性的问题，但总是缺乏一个系统性的理论框架来指导我的分析和决策。这本书，正好弥补了我的知识盲区。它从最基础的电力系统基本概念讲起，然后逐步深入到各种分散控制的算法和应用。书中对模型预测控制（MPC）、鲁棒控制、以及自适应控制等技术在电力系统中的应用，都进行了非常详细的介绍，并且给出了相应的数学推导和仿真验证。我尤其喜欢书中对“不确定性”的处理，例如如何通过概率分布来描述可再生能源的波动性，以及如何设计控制策略来应对这些不确定性，这对于我们在实际运行中制定可靠的运行计划非常重要。书中还提到了如何利用数据挖掘和机器学习来增强控制系统的鲁棒性，这让我看到了人工智能在电力系统控制领域的广阔前景。这本书让我对电力系统有了更全面的认识，也为我今后的职业发展指明了方向。
评分我对《电力系统最优分散协调控制》这本书的评价，可以用“惊喜连连”来形容。我是一名在电力公司一线运行多年的技术人员，深知理论知识与实际操作之间存在着巨大的鸿沟。许多先进的控制理论，在实际应用中往往会因为各种条件的限制而难以落地。但这本书，却巧妙地架起了这座桥梁。它不仅提供了深入的理论分析，更重要的是，作者在讲解过程中，反复强调了实际操作中的注意事项，比如通信延迟、测量误差、以及执行器的响应速度等，并提出了相应的应对策略。这对于我们这些需要将理论转化为实际操作的人来说，无疑是雪中送炭。书中对不同分散控制策略的优劣势进行了细致的对比分析，让我能够根据具体的应用场景，选择最合适的控制方法。例如，在处理突发故障时，书中提出的局部鲁棒性控制方法，能够快速隔离故障，并保证区域电网的稳定运行，这对于提高电网的可靠性至关重要。此外，书中还涉及了如何利用市场机制来激励用户参与需求侧响应，以实现电网的灵活调度，这对于我们平衡供需、降低运行成本具有重要的指导意义。这本书的实用性，超出了我的预期，它让我对电力系统的运行有了更深刻的认识，也为我解决实际工作中的难题提供了新的思路和方法。
评分作为一名对未来电网发展充满好奇的学生，我一直关注着电力系统如何从传统的集中式控制向更灵活、更智能化的方向转型。《电力系统最优分散协调控制》这本书，可以说是我寻找的“答案”。它不仅仅是一本介绍分散控制技术的教材，更是一部关于电力系统智能化演进的“百科全书”。书中对可再生能源并网带来的挑战，以及分散控制如何在应对这些挑战中发挥关键作用，进行了详尽的阐述。从分布式发电机组的协调，到储能系统的优化调度，再到电动汽车充电负荷的管理，这本书都给出了系统性的解决方案。我特别被书中关于“去中心化”和“自治性”的概念所吸引，它描绘了一个更加灵活、更具韧性的未来电网蓝图。书中的案例分析也非常到位，通过具体的仿真和实验结果，证明了分散控制策略的有效性和优越性。阅读过程中，我不仅学到了各种控制算法的原理，更重要的是，我理解了这些算法是如何在真实的电力系统中应用的，以及它们能够带来哪些实际的效益。这本书为我打开了一扇新的大门，让我看到了电力系统控制的无限可能。我非常期待能够将这本书的知识应用到我的毕业设计中，为构建更清洁、更高效的能源未来贡献自己的力量。
评分不得不说，《电力系统最优分散协调控制》这本书的设计理念十分超前。它不仅仅是停留在对现有分散控制技术的介绍，而是深入探讨了未来电力系统向着更加智能化、自主化发展的趋势。我尤其欣赏书中对“智能体”（Agent）概念的引入，以及如何通过智能体之间的相互协作来实现全局的最优控制。这与我一直以来对未来电网的构想不谋而合。书中对于机器学习和人工智能在分散控制中的应用，也进行了详细的阐述，包括如何利用强化学习来优化发电机组的运行策略，以及如何利用深度学习来预测电网的负荷变化。这些前沿技术的应用，为解决传统控制方法在面对海量数据和复杂耦合关系时的不足，提供了全新的视角。书中对网络安全在分散控制系统中的重要性，也给予了足够的重视，并提出了一些相应的防护措施。这对于构建安全可靠的未来电网至关重要。这本书让我看到了电力系统控制的未来发展方向，也激发了我对相关技术进行深入研究的兴趣。它不仅仅是一本技术书籍，更是一部引领思想的著作。
评分作为一名对新兴技术充满热情的科研人员，我一直在寻找能够连接理论创新与实际应用的桥梁。《电力系统最优分散协调控制》这本书，正是这样一座坚实的桥梁。它不仅在理论层面进行了严谨的推导和分析，更重要的是，它将这些理论与实际的电力系统运行场景紧密结合。书中对如何利用先进的优化算法，例如模型预测控制（MPC）和模型参考自适应控制（MRAC），来解决电力系统中复杂的非线性耦合问题，进行了深入的阐述。我尤其被书中对“鲁棒性”的强调所吸引，在面对不可预测的扰动和参数不确定性时，如何设计能够保证系统稳定运行的控制策略，是当前电力系统控制面临的核心挑战之一。书中提出的各种鲁棒控制方法，为我们提供了有力的解决方案。此外，书中对如何利用分布式账本技术（DLT）来确保能源交易的安全性和透明性，也进行了初步的探讨，这为构建更具竞争力和高效的未来能源市场提供了新的视角。这本书的深刻洞见，为我的研究方向提供了重要的启示。
评分这本《电力系统最优分散协调控制》简直是为我量身打造的！作为一名在电力领域摸爬滚打了十多年的工程师，我一直苦于找不到一本能够系统性地解释分散控制策略，并且将理论与实际应用相结合的著作。市面上很多书要么过于理论化，推导过程冗长枯燥，让人望而却步；要么过于偏重实际案例，但缺乏扎实的理论基础支撑，让人感觉只是对现有技术的简单罗列。但这本书，完全颠覆了我的认知。它从最基础的系统建模开始，循序渐进地讲解了各种分散控制的原理，从经典的分布式模型预测控制，到最新的基于学习的鲁棒控制，涵盖了从微观到宏观的各个层面。书中对于如何处理系统不确定性、如何保证系统的鲁棒性和稳定性，更是进行了深入的探讨，这对于我们在实际运行中应对各种突发状况至关重要。而且，作者在讲解过程中，并没有回避那些复杂的技术细节，而是用清晰的逻辑和易于理解的语言进行阐述，即使是对于一些前沿的研究方向，也能让你豁然开朗。我尤其欣赏书中关于如何设计有效的通信拓扑和数据交换机制的论述，这直接关系到分散控制系统的效率和可行性。总而言之，这本书不仅是一本技术宝典，更像是一位经验丰富的导师，指引着我如何在这个日益复杂和智能化的电力系统中探索前行。我迫不及待地想将书中的理论应用到我的工作中，解决我们目前面临的一些棘手问题。
评分在阅读《电力系统最优分散协调控制》的过程中，我仿佛置身于一个充满活力的电力系统实验室。这本书的叙述方式非常生动，通过大量的图示和仿真结果，将抽象的控制理论具象化，让我能够直观地理解各种算法的工作原理。例如，书中对于如何利用一致性算法来实现分布式电源之间的协同，以及如何利用多智能体协同来应对电网扰动，都进行了非常详细的图解说明。这使得原本复杂的数学模型变得易于理解和掌握。我尤其赞赏书中对“协同”和“去中心化”这两个关键词的反复强调，它们贯穿了整本书的始终，也正是这些理念，驱动着电力系统向着更加智能、灵活的方向发展。书中对如何权衡局部最优与全局最优之间的关系，也进行了深入的探讨，这对于我们理解和设计更有效的控制策略非常有帮助。我发现，这本书不仅适合电力系统的专业人士阅读，对于其他相关领域的研究者，例如自动化、人工智能等，也具有很高的参考价值。它为我们提供了一个理解电力系统运行和控制的全新维度。
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