Optimization of Power System Operation

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出版者:
作者:Zhu, Jizhong
出品人:
页数:603
译者:
出版时间:2009-8
价格:0.00 元
装帧:
isbn号码:9780470298886
丛书系列:
图书标签:
  • 电力系统
  • 优化
  • 运行
  • 电力经济
  • 电力市场
  • 优化算法
  • 数学规划
  • 电力调度
  • 智能电网
  • 新能源
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具体描述

Learn to apply optimization methods to solve power system operation problems Optimization of Power System Operation applies the latest applications of new technologies to power system operation and analysis, including several new and important content areas that are not covered in existing books: uncertainty analysis in power systems; steady-state security regions; optimal load shedding; and optimal reconfiguration of electric distribution networks. The book covers both traditional and modern technologies, including power flow analysis, steady-state security region analysis, security-constrained economic dispatch, multi-area system economic dispatch, unit commitment, optimal power flow, reactive power (VAR) optimization, optimal load shed, optimal reconfiguration of distribution network, power system uncertainty analysis, power system sensitivity analysis, analytic hierarchical process, neural network, fuzzy set theory, genetic algorithm, evolutionary programming, and particle swarm optimization, among others. Additionally, new topics such as the wheeling model, multi-area wheeling, the total transfer capability computation in multiple areas, reactive power pricing calculation, and others are also addressed. Power system engineers, operators, and planners will benefit from this insightful resource. It is also of great interest to advanced undergraduate and graduate students in electrical and power engineering.

《电力系统运行优化》 本书深入探讨电力系统运行的科学与艺术,旨在提供一套全面而实用的优化方法论,以应对日益复杂且动态变化的电力市场与电网环境。本书内容聚焦于提升电力系统的效率、可靠性、经济性与环境友好性,涵盖了从理论基础到实际应用的各个关键环节。 核心内容概述: 1. 电力系统基础理论回顾与优化目标设定: 系统建模与数学描述:详细介绍电力系统在稳态和动态运行下的数学模型,包括潮流模型、发电机模型、负荷模型、输电线路特性等。重点阐述如何将复杂的物理系统转化为可供优化算法处理的数学形式。 运行优化的基本概念与指标:清晰界定运行优化的核心目标,如最小化燃料成本、减少线损、满足负荷需求、维持电压和频率稳定、降低环境排放等。详细阐述各项优化指标的量化方法与评价体系。 优化问题的分类与特点:系统性地介绍不同类型的运行优化问题,例如经济调度、无功功率优化、电压稳定控制、故障恢复等,并分析其内在的数学结构(如非线性、多约束、大规模等)及其对算法选择的影响。 2. 经典优化算法在电力系统中的应用: 线性规划与二次规划:深入讲解线性规划(LP)和二次规划(QP)在单位经济调度(ED)中的应用,包括其模型构建、算法原理(如单纯形法、内点法)及在实际系统中的局限性。 非线性规划(NLP):详细阐述NLP技术,特别是序列二次规划(SQP)、内点法等,在更复杂的运行优化问题中的应用,例如最优潮流(OPF)问题,重点关注其处理非线性约束和目标函数的能力。 动态规划与最优控制:介绍动态规划在机组组合(UC)问题以及短期负荷预测优化中的应用。同时,结合最优控制理论,探讨如何在不同时间尺度上实现系统状态的最优调整。 3. 现代智能优化算法与新兴技术: 智能优化算法: 遗传算法(GA)与粒子群优化(PSO):详细介绍这些群体智能算法的原理、编码方式、适应度函数设计以及在解决NP-hard问题(如大规模机组组合、混合整数规划问题)上的优势。 模拟退火(SA)与禁忌搜索(TS):阐述这些启发式搜索算法在跳出局部最优、寻找全局最优解方面的策略,以及它们在处理离散变量和混合整数问题中的应用。 人工神经网络(ANN)与模糊逻辑:探讨如何利用ANN进行负荷预测、故障诊断以及基于模糊逻辑的控制器设计,实现系统运行的智能化。 混合优化方法:强调将多种算法结合的策略,例如先用全局搜索算法(GA/PSO)找到较优区域,再用局部搜索算法(NLP/SQP)进行精确优化,以提升求解效率和质量。 机器学习在运行优化中的角色:分析如何利用机器学习技术(如强化学习、支持向量机)来改进预测模型、制定更灵活的调度策略、甚至直接进行决策,以应对不确定性。 4. 具体运行优化问题详解: 经济调度(ED):包括单位经济调度(U উদ্বেগED)和混合整数型经济调度(MIED),详细讲解其模型、约束条件(如爬坡率、最小运行/停机时间)以及不同算法的适用性。 机组组合(UC):深入分析UC问题的特点(离散变量、高维度),讨论如何结合整数规划(IP)、混合整数规划(MIP)及启发式方法来求解。 最优潮流(OPF):详细阐述OPF的各种变种,如DC OPF(线性化)、AC OPF(非线性),重点讲解如何处理电压、潮流、无功等约束,并讨论其在市场结算、系统规划中的作用。 无功功率优化与电压控制:探讨无功功率的产生与消耗,以及无功优化和电压控制在提高系统稳定性和降低损耗方面的意义,并介绍相应的优化方法。 可再生能源接入与优化:分析风电、光伏等间歇性可再生能源对系统运行带来的挑战,以及如何通过优化调度、储能配置、需求侧管理等手段来协调其接入,实现绿色运行。 5. 案例研究与实际应用: 实际电网案例分析:选取具有代表性的电网系统,通过模拟和仿真,展示本书所介绍的优化方法在实际运行中的应用效果,包括成本节约、损耗降低、可靠性提升等方面。 电力市场与运行优化:探讨运行优化如何在电力市场机制下发挥作用,例如在日前调度、实时调度、辅助服务市场中的应用,以及如何处理市场竞价与系统约束的矛盾。 软件工具与仿真平台:简要介绍常用的电力系统仿真软件和优化求解器,指导读者如何将理论方法转化为实际操作。 本书的结构严谨,逻辑清晰,理论与实践相结合。通过对电力系统运行优化核心问题的深入剖析,以及对各种优化工具和算法的详细介绍,本书将为电力工程专业的研究人员、工程师和学生提供宝贵的知识和实用的指导,助力他们应对未来电力系统挑战,实现高效、稳定、绿色的运行。

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读后感

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用户评价

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拿到《Optimization of Power System Operation》这本书,我原本以为会是一本枯燥的学术专著,但事实证明我错了。这本书以一种非常生动且富有洞察力的方式,揭示了电力系统运行优化背后的科学与艺术。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的工程师在与你分享他的智慧。我特别欣赏书中关于“不确定性规划”的章节,它详细介绍了在面对天气变化、设备老化等不确定因素时,如何通过概率性优化和鲁棒性优化来设计出具有弹性的运行策略。书中的案例分析非常贴近实际,例如如何平衡可再生能源并网带来的波动性,以及如何处理电网故障时的快速响应。作者在论述过程中,并没有回避实际工程中的权衡和取舍,而是坦诚地讨论了各种方案的优缺点,以及在不同约束条件下的最优选择。这种务实的风格让我觉得非常受用。读这本书,我仿佛置身于一个真实的电力调度中心,与经验丰富的专家一起解决复杂的问题,学习他们是如何在有限的资源和复杂的需求之间找到最佳的解决方案。它让我对电力系统的复杂性有了更深刻的理解,也对优化技术在保障能源供应中的重要性有了全新的认识。

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我之前对电力系统优化一直知之甚少,抱着好奇的心态翻开了《Optimization of Power System Operation》这本书,没想到却收获颇丰。这本书以其独特的视角和深入的分析,让我对电力系统运行的复杂性和优化技术的重要性有了全新的认识。书中对我影响最深的是关于“动态优化”的章节,它详细阐述了在电力系统快速变化的条件下,如何利用实时数据和先进的控制算法来实现连续的优化调整。作者通过大量的实例,展现了动态优化如何在应对突发事件(如线路故障、负荷剧增)时,快速做出反应,从而最大限度地减少对电网稳定性的影响。书中对于“智能电网”的未来发展趋势也进行了前瞻性的分析,探讨了如何利用优化技术来更好地集成分布式能源,实现能源的精细化管理和用户侧的灵活互动。这本书不仅提供了丰富的理论知识,更重要的是,它教会我如何用一种全局的、动态的、优化的思维方式去理解和解决电力系统运行中的问题,让我对能源领域的未来发展充满了期待。

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我最近入手了一本名为《Optimization of Power System Operation》的书,光是书名就让我对电力系统的运作有了更深入的了解和思考。读完后,我发现这本书的内容远比我预期的要丰富和实用。首先,它极其详尽地阐述了电力系统优化在实际运行中的多方面应用,不仅仅局限于理论模型,而是提供了大量案例分析,让我看到了这些理论如何在现实世界中落地生根。例如,书中对于实时调度和长期规划的章节,我个人认为是最具价值的部分。它不仅仅罗列了各种优化算法,更重要的是,它深入剖析了不同场景下算法的选择依据、优缺点,以及在面对不确定性(如负荷波动、机组故障)时,如何调整和改进优化策略,从而确保电网的安全稳定运行。我特别喜欢其中关于经济调度和无功功率优化的讨论,作者用清晰易懂的语言解释了复杂的经济模型和技术约束,让我这个非专业出身的读者也能大致把握其中的核心逻辑。这本书在理论的严谨性和实践的可操作性之间找到了一个绝佳的平衡点,对于任何希望理解或参与电力系统优化的人来说,都是一本不可或缺的参考书。它提供了一个完整的框架,帮助读者从宏观到微观,系统地认识电力系统运行中的优化问题。

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《Optimization of Power System Operation》这本书,可以说是一次令人兴奋的知识探索之旅。它以一种非常清晰和系统的方式,将电力系统优化的方方面面呈现在读者面前。从最基础的潮流计算到复杂的机组组合问题,再到更前沿的智能电网优化,书中都进行了详尽的阐述。我个人尤其被书中关于“多目标优化”的讨论所吸引。电力系统运行往往需要同时考虑经济性、安全性、环保性等多个目标,而这本书则提供了一套有效的框架来处理这种多目标冲突。它不仅仅是简单地列出公式,更重要的是,它解释了在实际应用中,如何定义和量化这些目标,以及如何通过加权法、Pareto最优等方法来找到折衷的解决方案。书中大量的图表和示意图,对于理解复杂的优化模型和算法起到了至关重要的作用。读完这本书,我对于电力系统运行的精细化管理和智能化决策有了更深的理解,也意识到优化技术在提升能源效率、降低运行成本、减少环境污染等方面所扮演的关键角色。

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我一直对电力系统的复杂性感到好奇,而《Optimization of Power System Operation》这本书则为我打开了一扇全新的大门。这本书最大的亮点在于其对优化理论在电力系统应用过程中所面临的各种挑战进行了深入的探讨。书中不仅仅介绍了经典的优化方法,更重要的是,它花了很多篇幅来讨论如何处理实际运行中的非线性和非凸性问题,以及如何结合机器学习和人工智能技术来提升优化效率和鲁棒性。我尤其对书中关于“稀疏优化”和“分布式优化”的章节印象深刻。它们如何解决大规模电力系统中的计算复杂性问题,以及如何在分散的控制单元之间实现高效协同,这些都是我以前从未深入思考过的。作者在分析过程中,引入了大量数学模型和算法推导,但同时又辅以丰富的图表和仿真结果,使得即使是复杂的数学概念也能变得相对直观。书中的例子大多来自于真实的电网运行数据,这让理论与实践的结合更加紧密。读这本书,不仅仅是学习知识,更是一种思维方式的训练,它教会我如何用系统性的、优化的眼光去看待电力系统的运行和管理,如何设计出更智能、更可靠的电力系统。

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