Computer-aided analysis of electrical networks

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出版者:Merrill
作者:Thomas W Davis
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1973
价格:0
装帧:Unknown Binding
isbn号码:9780675090742
丛书系列:
图书标签:
  • 电力系统分析
  • 电路分析
  • 计算机辅助设计
  • 数值分析
  • 电气工程
  • 网络理论
  • 仿真技术
  • 电力计算
  • 电子电路
  • 计算方法
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具体描述

现代电力系统设计与优化:面向可持续发展的多尺度方法 作者: [此处留空,或使用笔名,例如:李明 教授,王芳 博士] 出版社: [此处留空,或使用一个虚构的专业出版社名称,例如:未来能源科技出版社] ISBN: [此处留空,或使用一个虚构的ISBN] --- 内容简介 本书深入探讨了当代电力系统从规划、设计到运行维护所面临的复杂挑战,特别聚焦于如何整合可再生能源、提升系统韧性以及实现碳中和目标下的优化策略。本书避免了传统上依赖于简单电路拓扑和离散元件分析的范式,而是将重点放在系统级、跨尺度的动态行为建模、实时控制与决策支持上。 我们生活在一个能源结构快速转型的时代。传统的集中式发电系统正逐步被分布式能源(DERs,如太阳能光伏、风力发电)和储能技术所取代。这种转变对电网的稳定性和可靠性提出了前所未有的要求。本书旨在为电力工程师、系统规划人员以及能源政策制定者提供一套前沿的、基于数据驱动与先进控制理论的分析和设计工具箱。 全书结构分为五大部分,共计十五章,层层递进,从理论基础过渡到实际应用案例。 --- 第一部分:电力系统转型的基础范式与挑战(约 300 字) 本部分首先确立了现代电力系统分析的全新基准。我们不再将电网视为一个静态的、线性系统,而是将其视为一个高度互联、非线性、时变的复杂系统。 挑战一:可再生能源的间歇性与不确定性。 详细分析了风速和日照数据对电力供需平衡的随机影响,以及如何使用先进的概率论和随机过程模型来量化和管理这种不确定性。 挑战二:柔性直流输电(HVDC)与电网互联。 探讨了长距离、大功率直流输电在连接不同区域电网和整合海上风电中的关键作用,并分析了多端直流系统(MTDC)的暂态稳定问题。 挑战三:网络拓扑的动态重构。 随着智能开关和柔性交流输电系统(FACTS)设备的引入,电网的物理连接不再是固定的。本书介绍了如何实时识别最佳拓扑结构以应对潮流瓶颈和故障。 --- 第二部分:高精度系统建模与仿真框架(约 400 字) 精确的数学模型是任何高级分析的前提。本部分着重于构建能够捕捉系统细微动态的高精度模型,并提供先进的仿真技术。 模型精炼:从宏观到微观。 讨论了同步发电机的详细电磁暂态模型(如基于d-q坐标系的机电耦合模型),并引入了基于物理模型(PBP)的储能系统(BESS)的精确建模,强调了电池内部化学过程对充放电速率限制的影响。 分布式能源(DER)的聚合建模。 针对数百万个分布式光伏和电动汽车(EV)的接入,本书提出了一种多分辨率模型降阶技术。该技术允许系统级分析在不牺牲关键动态信息的前提下,将大量DER的详细模型简化为可管理的等效模型。 实时仿真环境与数字孪生。 介绍了如何利用高性能计算(HPC)平台构建电网的数字孪生。重点阐述了HIL(Hardware-in-the-Loop)和SIL(Software-in-the-Loop)仿真在加速控制算法验证中的应用,确保控制系统能够在毫秒级响应时间内对电网扰动做出反应。 --- 第三部分:先进控制理论在电网稳定中的应用(约 450 字) 本书的核心创新在于将控制理论的最新进展——尤其是适应性和预测性控制——应用于电网的稳定性维持与优化。 基于模型的预测控制(MPC)在潮流优化中的应用。 详细解析了如何利用MPC框架,在考虑所有物理和操作约束(如线路热限制、电压安全裕度)的前提下,提前预测未来数小时的潮流走势,并据此预先调整发电机出力和储能充放电计划。这远超传统的最优潮流(OPF)的静态计算范畴。 分布式协同控制与平权优化。 随着智能电表的普及,我们探讨了去中心化的控制结构。使用多智能体系统(MAS)理论,设计了允许本地控制器在不完全依赖中央调度的前提下,协同工作以实现全局最优(如频率和电压协同支撑)的算法。 韧性与自愈合控制。 针对自然灾害或网络攻击可能导致大面积停电的风险,本书提出了自适应重构控制。一旦检测到关键设备故障,控制系统能迅速隔离受影响区域,并利用分布式储能和可控负载,在数秒内恢复关键用户供电,实现电网的“自愈合”。 --- 第四部分:面向可持续性的规划与市场机制(约 250 字) 电力系统的长期规划必须与气候变化和能源市场动态紧密结合。 长期规划中的不确定性情景分析。 采用蒙特卡洛模拟和多目标优化方法,评估不同脱碳路径(如快速电动化、氢能替代)对电网基础设施投资的长期影响,指导电网的延展性建设。 动态电价与需求侧响应(DR)。 分析了如何设计精细化的动态电价信号,以引导消费者和工业用户在电网负荷高峰期自动削减用电,从而替代昂贵的新增发电容量投资。 微电网与区域能源协同。 探讨了微电网如何作为抵御大电网故障的“安全岛”,以及区域内多个微电网之间如何进行能量交易和黑启动(Black Start)的协调策略。 --- 第五部分:数据驱动的故障诊断与维护(约 100 字) 本书最后关注于利用大数据和机器学习技术提高资产的可靠性。 基于深度学习的异常检测。 使用循环神经网络(RNN)和长短期记忆网络(LSTM)分析历史运行数据,识别出传统阈值报警系统难以察觉的、预示设备退化的微弱信号,实现预测性维护。 广域测量系统(WAMS)的数据融合。 阐述了PMU(相量测量单元)提供的高速、高精度数据如何用于实时状态估计和广域暂态稳定监控。 --- 总结 《现代电力系统设计与优化:面向可持续发展的多尺度方法》不仅仅是一本工程手册,它更是一个前瞻性的研究平台,引导读者从传统的电路分析思维中跳脱出来,掌握在高度集成化、智能化和去中心化的未来电网中进行设计、控制和决策所需的先进工具和理论基础。本书的深度和广度,使其成为电力领域专业人士不可或缺的参考资料。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书名,Computer-aided analysis of electrical networks,光是听上去就让人觉得充满了挑战与希望。作为一个在电气工程领域摸爬滚打多年的从业者,我对“计算机辅助分析”这几个字有着天然的亲近感。在我的职业生涯中,我无数次地被复杂的电路问题困扰,传统的手算方法常常显得力不从心,耗时耗力不说,还极易出错。因此,我一直渴望能有一本集大成之作,能够系统地介绍如何利用计算机强大的运算能力和丰富的算法来解决这些难题。这本书的书名恰恰点出了我的需求,让我不禁对它的内容充满了好奇和期待。我设想,这本书一定不会仅仅停留在理论层面,而是会深入探讨各种实际应用场景,比如如何利用软件进行瞬态分析、稳态分析、频率响应分析,甚至包括更复杂的非线性电路分析。我特别关注的是书中对于不同分析方法的比较和选择,以及在实际工程中如何根据具体问题的特点来最优地选择和运用这些方法。此外,我还在思考,书中是否会涉及到一些新兴的分析技术,例如基于机器学习的电路参数辨识、故障诊断,或者是利用高级仿真技术进行电磁兼容性分析等等。毕竟,电气工程领域的发展日新月异,一本真正有价值的书,应该能够跟上时代的步伐,为读者提供前沿的知识和实用的工具。我非常期待这本书能够填补我在这方面的知识空白,提升我的专业技能,并为我在实际工作中提供更强大的支持。

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对于“Computer-aided analysis of electrical networks”这样一个书名,我的第一反应是它所代表的效率和精准。在我的设计生涯中,我曾经花费大量的时间在繁琐的手算和低效的仿真上,而最终的结果却常常不尽如人意。我希望这本书能够为我提供一条更捷径、更科学的道路。我设想,这本书会详细介绍各种计算机辅助分析的数学模型和算法,例如如何将复杂的电路模型转化为可以在计算机中处理的矩阵方程,以及如何利用迭代算法求解这些方程。我特别关注书中是否会讲解如何对电路进行降阶处理,以减小计算量,提高仿真速度,同时又不损失关键的分析精度。此外,我还在思考,书中是否会涉及到一些非传统但非常有用的分析方法,比如基于图形化建模的分析,或者是在硬件描述语言(HDL)中进行仿真分析的技术。我希望这本书不仅能教我“如何做”,更能让我理解“为什么这样做”,从而能够灵活地运用这些工具解决各种实际问题。我对书中关于不确定性分析的内容也十分感兴趣,例如如何评估元件参数的偏差对电路性能的影响,以及如何进行鲁棒性设计。

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当我看到“Computer-aided analysis of electrical networks”这个书名时,我便对它充满了极大的兴趣。作为一个在嵌入式系统领域摸索多年的开发者,我深知电路分析的重要性,尤其是在涉及硬件与软件交互的复杂系统中。我希望这本书能够为我提供一种全新的视角,让我能够更深入地理解嵌入式系统中的电路行为,并能够利用计算机工具对其进行有效地分析和优化。我设想,这本书会从嵌入式系统中常见的电路模块开始,例如电源管理单元、传感器接口电路、通信接口电路等,然后深入讲解如何利用各种仿真工具来分析这些电路的性能。我特别关注书中是否会涉及到一些用于实时性分析、功耗分析、以及信号完整性分析的技术。此外,我还在思考,书中是否会提供一些关于如何将电路仿真与嵌入式系统软件仿真相结合的方法,例如如何使用混合信号仿真工具来模拟整个系统的运行。我对书中关于如何优化嵌入式系统硬件设计以满足软件性能需求的内容也充满期待,这对于实现高效、可靠的嵌入式系统至关重要。

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“Computer-aided analysis of electrical networks”这个书名,让我感觉仿佛看到了通往解决复杂工程问题的金钥匙。我是一名在射频(RF)和微波工程领域工作的工程师,我深知在这个领域,精确的分析和仿真至关重要。我一直希望有一本书能够系统地介绍如何利用计算机工具来分析和设计RF电路,包括天线、滤波器、放大器、传输线等。我设想,这本书会涵盖从S参数分析、噪声分析、互调失真分析到电磁场仿真等各种关键技术。我特别希望书中能详细讲解如何使用HFSS, CST Microwave Studio, ADS 等专业的RF仿真软件,并提供具体的案例和操作指导。我还在思考,书中是否会涉及到一些关于阻抗匹配、增益优化、带宽扩展等RF设计中的核心问题,以及如何通过计算机辅助分析来有效地解决它们。此外,我对书中关于高频电路中的寄生效应、皮肤效应、邻近效应的分析方法也充满兴趣,这些都是在RF设计中不可忽视的细节。我希望能从这本书中学习到如何更高效、更精准地进行RF电路的仿真和设计,从而提升我的工作效率和设计质量。

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当我看到“Computer-aided analysis of electrical networks”这个书名时,我脑海中立刻浮现出无数个经典的电路图和复杂的计算公式。作为一名近期刚刚毕业的电气工程专业研究生,我在求学期间接触了大量的电路理论和仿真软件,例如SPICE系列、MATLAB/Simulink等等。虽然我对这些工具有一定的了解,但总觉得自己的知识体系还不够系统和深入。很多时候,我能够熟练地操作软件,运行仿真,却无法深刻理解背后所蕴含的原理和算法。这本书的书名,恰好能够满足我对“原理”和“应用”的双重渴求。我非常希望这本书能够深入浅出地讲解计算机辅助分析的各种方法,从基本的节点电压法、网孔电流法在计算机中的实现,到更高级的稀疏矩阵技术、迭代求解算法,甚至包括蒙特卡洛方法在电路分析中的应用。我更关注的是,书中是否会提供一些案例研究,展示如何将这些理论知识应用到解决实际的工程问题中,比如电力系统暂态稳定分析、射频电路的设计与仿真、或者电力电子变换器的优化设计等等。我希望通过阅读这本书,能够对计算机辅助分析有一个更全面、更深入的认识,掌握更高效、更准确的分析方法,为我未来的职业发展打下坚实的基础。我对书中可能包含的软件实现细节也充满了兴趣,例如如何编写自定义的仿真模型,如何优化仿真参数以提高效率和精度,这些都是我渴望学习的实用技能。

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“Computer-aided analysis of electrical networks”,这个书名让我联想到的是现代工程的基石。我是一名对电力系统稳定性和控制理论充满热情的工程师,我深知在如此庞大和复杂的系统中,如果没有强大的计算工具,任何深入的分析和优化都是不可能实现的。我期待这本书能够深入探讨在电力系统领域,如何应用计算机辅助分析来解决实际问题。我希望书中能详细介绍各种电力系统分析的常用软件,例如PSCAD/EMTDC, PSS/E, DIgSILENT PowerFactory 等,并着重讲解它们背后的仿真原理和算法。我特别想了解,如何利用这些工具进行不同类型的分析,例如暂态稳定分析、电磁暂态分析、潮流计算、短路计算,以及如何对电力系统进行可靠性评估和故障诊断。此外,我还在思考,书中是否会涉及一些更前沿的应用,例如如何利用机器学习技术对电力系统进行预测性维护,或者如何通过仿真优化新能源并网的策略。我对书中关于如何构建和验证电力系统数字孪生模型的细节也充满了兴趣,这将是我未来工作中急需掌握的技能。

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“Computer-aided analysis of electrical networks”,光是这个书名就让我感觉它充满了科技感和探索未知领域的魅力。作为一名对理论物理和工程应用都有浓厚兴趣的学生,我一直希望能够将抽象的数学模型与实际的工程问题联系起来。我希望这本书能够为我打开一扇窗,让我理解计算机是如何“理解”和“分析”复杂的电网络。我设想,这本书会从基础的电磁理论出发,介绍如何将麦克斯韦方程组等转化为可以在计算机中求解的数值方法。我特别关注书中是否会讲解一些高级的数值计算技术,例如有限元方法(FEM)、边界元方法(BEM)、有限差分方法(FDM)在电网络分析中的应用,以及如何利用这些方法来分析电磁场、信号传播等问题。此外,我还在思考,书中是否会涉及到一些关于并行计算、高性能计算在大规模电网络分析中的应用。我对书中关于如何将这些理论知识应用于实际的科学研究和工程项目的内容也充满期待,例如如何利用计算机辅助分析来设计新型的电磁屏蔽材料,或者如何优化通信系统的信号传输效率。

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“Computer-aided analysis of electrical networks”这个书名,立刻勾起了我对理论与实践结合的无限向往。我是一名电力电子工程师,在设计各种变换器和驱动电路时,我经常需要进行复杂的瞬态和稳态分析。我一直希望有一本书能够系统地介绍如何利用计算机仿真工具来解决这些问题,并提供一些实用的技巧和经验。我设想,这本书会详细讲解各种电力电子电路拓扑的建模方法,以及如何将这些模型转化为可以在仿真软件中运行的语言。我特别关注书中是否会涵盖各种常用的仿真软件,例如MATLAB/Simulink, PSIM, LTspice等,并提供详细的操作指南和案例分析。我还在思考,书中是否会涉及到一些关于如何优化电力电子变换器的效率、功率密度、以及电磁兼容性的技术。我对书中关于如何对电力电子系统进行故障诊断和鲁棒性分析的内容也充满兴趣,这对于保证系统的可靠运行至关重要。我希望能从这本书中学习到如何更有效地利用计算机辅助分析来提升我设计和调试电力电子电路的能力,从而做出更优秀的工程设计。

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“Computer-aided analysis of electrical networks”,这个书名本身就充满了技术的力量感。作为一名拥有十多年经验的电子工程师,我见证了从最初的模拟电路仿真到如今复杂的数字孪生技术的发展。我深知,在现代电子设计和电力系统中,没有计算机辅助分析,许多复杂的挑战根本无法克服。因此,我非常关注那些能够帮助我提高工作效率、解决复杂问题的书籍。我设想,这本书一定会涵盖从基础的理论推导到先进的算法实现,再到具体的软件工具的应用。我特别感兴趣的是,书中是否会详细介绍各种高级分析技术,例如多物理场耦合分析,包括电、热、机械的相互影响;或者是在大尺度电力系统仿真中如何处理大规模的稀疏矩阵和并行计算问题。另外,对于电路参数的灵敏度分析、最优化设计等内容,也是我非常看重的。这本书是否能提供一些“诀窍”或者“最佳实践”,能够帮助我避开常见的陷阱,提高分析的准确性和鲁棒性?我希望能从书中学习到如何在不同类型的电路(例如模拟、数字、射频、电力电子)中,根据其特性选择最合适的分析方法和仿真工具。我也期待书中能够包含一些关于如何验证仿真结果与实际测量结果一致性的方法,这对于保证设计的可靠性至关重要。

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当我看到“Computer-aided analysis of electrical networks”的书名时,我便开始想象这本书所能打开的新世界。作为一名刚刚踏入集成电路设计领域的新人,我经常被各种复杂的电路结构和微观的物理效应所困扰。我非常希望这本书能够为我提供一套系统的、实用的工具箱,让我能够有效地分析和优化我所设计的电路。我设想,这本书会从最基础的器件模型建模开始,逐步深入到复杂的模拟和数字电路的分析方法。我特别关注书中是否会详细介绍各种电路仿真软件,例如Cadence Virtuoso, Synopsys VCS, 或者Mentor Graphics Calibre 等,以及它们在不同设计阶段的应用。我希望能学习到如何准确地建立器件模型,如何进行DC、AC、瞬态仿真,以及如何进行版图后仿(Post-layout Simulation)来考虑寄生效应。此外,我还在思考,书中是否会涉及到一些用于优化电路性能的先进技术,例如自动布局布线(APR)的辅助分析,或者是在低功耗设计中如何进行能耗分析和优化。我对书中关于工艺过程偏差(PVT variations)的影响以及如何进行角分析(Corner Analysis)和蒙特卡洛(Monte Carlo)分析的内容也充满了期待。

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