具体描述
能源转型中的关键力量：现代电力系统的设计与优化 本书深入探讨了在当前全球能源结构深刻变革背景下，构建和管理高效、可靠、可持续的现代电力系统的复杂挑战与前沿解决方案。 聚焦于能源数字化、分布式发电集成、电网韧性提升以及市场机制创新等核心议题，本书为电力行业工程师、政策制定者、项目开发者以及能源领域学者提供了一套全面的理论框架和实践指导。 第一部分：电力系统的演变与核心挑战 第一章：后化石燃料时代的电力系统愿景 本章首先回顾了传统集中式发电（以燃煤和核能为主）向以可再生能源为主导的分布式、低碳化电力系统过渡的历史必然性与驱动力。重点分析了气候变化目标、能源独立性诉求以及技术进步对电力系统架构产生的根本性影响。我们探讨了“能源三难困境”（能源安全、能源可负担性、环境可持续性）在当前阶段的新表现形式，并提出了集成化、智能化和柔性化是未来系统设计的核心要素。 1.1 能源转型的驱动力：政策、技术与社会需求 1.2 传统电网的局限性：惯量缺失与电压稳定性挑战 1.3 迈向净零排放：系统级脱碳路径的初步探讨 第二章：可再生能源接入对电网稳定性的影响 随着间歇性电源（如太阳能光伏和风力发电）渗透率的提高，电网的惯量支撑和暂态稳定性面临前所未有的压力。本章详细解析了逆变器驱动电源（Inverter-Based Resources, IBRs）与同步发电机在动态响应上的本质区别，并引入了先进的暂态分析模型来量化这些影响。内容涵盖了电网同步的复杂性、次同步振荡的风险分析，以及如何通过先进的控制策略来维持系统同步。 2.1 惯量与阻尼：从机械到电力电子的视角转换 2.2 逆变器控制对短路电流和保护定值的影响 2.3 IBRs 接入下的暂态稳定评估方法与仿真案例 第三章：电力市场机制的再设计 传统的电力市场主要围绕大容量、可调度的集中式电源设计，难以有效激励新型灵活性资源和需求侧响应。本章深入研究了适应高渗透率可再生能源的市场机制改革方向。讨论了容量市场、辅助服务市场、实时市场以及日前市场的协同设计，特别是如何为储能系统、电动汽车充电负荷等新兴资源设计公平且有效的定价和结算机制。 3.1 辅助服务市场的深化：从传统调频到高级惯量支撑 3.2 需求侧响应（DR）的规模化应用与市场集成 3.3 区域性市场与跨区域协调的必要性 第二部分：电网的智能化与柔性化 第四章：高级量测体系（AMI）与数据驱动的运营 数字化是实现未来电网可靠运行的基础。本章侧重于先进量测基础设施（AMI）采集的海量数据如何转化为可操作的洞察力。内容包括数据清洗、状态估计的优化，以及如何利用大数据分析技术进行早期故障预警、负荷预测的精度提升和资产健康管理。强调了网络安全在数据密集型运营中的核心地位。 4.1 状态估计的迭代优化与数据同化技术 4.2 资产绩效管理（APM）与预测性维护 4.3 智能电网网络安全框架与威胁建模 第五章：分布式能源（DERs）与配电网的复杂集成 配电网正从被动的能量接收端转变为复杂的双向能量交换中心。本章详细分析了高密度光伏、社区储能和智能楼宇系统接入对配电网电压、潮流控制和保护系统的冲击。重点介绍了先进的配电自动化（DA）技术，如配电自动化系统（DAS）中的自愈功能、分布式电源的协调控制，以及利用先进的动态电压控制器（DVC）来维持电能质量。 5.1 配电网潮流分析的非线性挑战与求解方法 5.2 保护系统的重构：应对反向潮流与接地故障的变化 5.3 区域微电网的孤岛运行与并网切换控制策略 第六章：储能系统的多功能性与系统集成 储能是当前能源转型的核心赋能技术。本章超越了简单的峰谷套利，专注于分析储能系统在电网中的多重功能性。深入探讨了电池储能系统（BESS）提供的频率调节、动态电压支持、阻塞能力（Congestion Relief）以及在输电层面的替代作用。同时，分析了不同储能技术（如抽水蓄能、压缩空气、长时储能）的经济性和技术适用性。 6.1 电池储能的电网级应用：动态性能与控制接入 6.2 长时储能（LDES）技术路线与未来系统规划中的定位 6.3 储能系统的健康管理（SoH）与寿命周期优化 第三部分：系统规划、韧性与未来技术 第七章：输电系统的升级与容量规划 在可再生能源资源丰富但地理位置偏远的地区，新建和升级输电线路至关重要。本章探讨了如何将间歇性电源的随机性纳入长期的输电容量规划模型。重点介绍了先进的输电网络优化技术，如动态线载波能力（Dynamic Line Rating, DLR）的实施，以及利用高压直流输电（HVDC）技术进行远距离、大容量输送的优势与挑战。 7.1 基于概率评估的输电容量扩展规划 7.2 动态线载波（DLR）与天气依赖性运行 7.3 HVDC 在大电网互联与系统支撑中的应用 第八章：电网韧性（Resilience）与网络安全 韧性是衡量电力系统抵御和快速从重大扰动（如极端天气、网络攻击或物理破坏）中恢复的能力。本章提出了系统韧性的多层次评估框架，从设备级到系统级。详细阐述了如何通过冗余设计、分散式资源部署以及主动防御策略来增强电网的抗灾能力，尤其关注对关键基础设施（如通信和控制系统）的保护。 8.1 韧性评估指标：恢复时间与中断规模的量化 8.2 极端天气对物理基础设施的耦合影响分析 8.3 针对高级持续性威胁（APT）的网络安全运营中心建设 第九章：电网运营的未来：人工智能与自主控制 本书的最后一部分展望了电力系统运营的未来形态，即高度自主、由人工智能驱动的系统。探讨了强化学习（RL）在实时最优潮流计算和故障恢复决策中的应用潜力，以及如何建立一个可信赖的、可解释的AI决策支持系统，以弥合自动化与人工干预之间的鸿沟，最终实现真正的自适应电网。 9.1 强化学习在电网调度中的应用前沿 9.2 可解释性人工智能（XAI）在关键基础设施决策中的必要性 9.3 跨部门协作：电力、交通与热力系统的集成优化趋势 本书旨在提供一个全面、深入的视角，解析当代电力系统设计者和运营商必须掌握的知识体系，以应对前所未有的技术复杂性和环境挑战。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有