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编辑推荐

　　“国际电气工程先进技术译丛”是机械工业出版社集中优势资源精心打造的中高端产品，所有图书都是精选的国外优秀电气工程著作，主要针对新能源、智能电网、电力电子、自动控制及新能源汽车等电气工程热点领域。这些图书都是由经验丰富的业内人士编著，并由国内知名专家翻译，具有很高的实用性。
　　 “国际电气工程先进技术译丛”的出版目的主要是为广大国内读者提供一个展示国外先进技术成果的窗口，使国内读者有一个可以更好地了解国外技术的平台。“国际电气工程先进技术译丛”可供电气工程及相关专业工程技术人员、科研人员及大专院校相关专业师生参考。
　　

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内容简介

　　《智能电网的控制和优化方法》为读者呈现了国际智能电网控制和优化方法领域多位专家的新研究成果。书中包括构建与集成、建模与分析、通信与控制三个系列，共精选了18篇论文，汇集了电力、控制和通新系统多位专家的研究成果，并且突出了一些近期在智能电网建模、控制和优化方面有前景的研究结论。在保证准确性的前提下，对于某些难懂的概念，作者用阐述性的例子和实践案例分析帮助读者理解。《智能电网的控制和优化方法》内容丰富，覆盖面宽，为希望了解和深入理解控制欲优化方法在智能电网中应用的人员提供了理想的参考资料，可以从中获益的读者包括电力与控制领域的高校师生、研究人员、工程师、电力公司员工等。

目录

译者序
原书前言
作者列表
第1部分 架构和并网
第1章 关于针对含高变电源的系统中频率调整的检测、通信和控制结构
1.1 简介
1.2 持续扰动下电力系统动态模型
1.2.1 发电机模块的动态建模
1.2.2 可变负荷模型
1.2.3 传输网络约束条件模型
1.2.4 互连系统的动态模型
1.3 大规模互连电能系统中频率调整的新型交互可变动态模型
1.3.1 使用标准的奇异摄动形式进行系统模型的时间简化
1.3.2 使用非标准的奇异摄动形式进行系统模型的空间简化
1.3.3 控制区层次上交互变量的动态
1.4 基于交互变量的频率调整动态模型：4个不同性质算例模型的复杂度比较
1.4.1 算例1、算例2
1.4.2 算例3、算例4
1.5 基于相关性的频率调整动态模型：4个不同性质算例的模型复杂度比较
1.6 基于交互变量和基于相关性的频率调整动态模型的比较
1.7 使用基于变量相互作用模型的两种不同网络结构的频率调节
1.7.1 弱互动系统特点
1.7.2 强相互作用的特征系统
1.8 缓慢的基于相干性的频率调节网络架构和对比仿真
1.8.1 网络架构设计
1.8.2 通过数值模拟进行比较学习
1.9 E?AGC和今天的AGC的比较
1.10 开放问题和未来工作
参考文献
第2章 电力市场的动态竞争性均衡
2.1 简介
2.2 电力市场模型
2.2.1 参与者
2.2.2 测试用例
2.3 竞争性均衡和效率
2.3.1 介绍
2.3.2 分析
2.4 均衡价格的测试用例
2.4.1 单母线模型
2.4.2 网络模型
2.4.3 德克萨斯模型：价格区间
2.4.4 辅助服务电价
2.5 小结
参考文献
第3章 最优需求响应：供电确定情况下的数学分析
3.1 简介
3.1.1 目的
3.1.2 结论
3.1.3 其他相关工作
3.1.4 符号
3.2 模型和问题的设想
3.2.1 用户模型
3.2.2 供电模型
3.2.3 问题规划：效益最大化
3.2.4 样例
3.3 无供应侧不确定性下的最优计划
3.3.1 最优购电与用电
3.3.2 离线分布式调度算法
3.4 小结
附录A 详细的设备模型
附录B 引理6的证明
参考文献
第4章 智能电网下的能源批发市场??离散时间模型和延迟的影响
4.1 简介
4.2 预备知识
4.2.1 双重分解
4.2.2 次梯度算法
4.2.3 博弈论与纳什均衡
4.3 能源市场结构
4.3.1 发电公司模型
4.3.2 消费公司模型
4.3.3 独立系统运营市场结算模型
4.3.4 批发电力市场的动态模型
4.3.5 市场中纳什均衡的概念
4.4 批发市场稳定性时滞的影响
4.4.1 实时市场时间延迟动态模型的含义
4.5 时间延迟和通信拓扑对批发市场稳定性的影响
4.5.1 仿真结果
4.5.2 基于分层树结构的通信拓扑
4.6 小结
参考文献
第5章 协调电力系统中的功率调节和需求响应??使用多速率经济模型预测控制技术进行直接的和基于价格的追踪
5.1 简介
5.2 问题描述
5.3 模型和规格的定性描述
5.3.1 需求响应约束条件
5.3.2 调节服务的约束条件
5.4 定量分析模型和规格
5.4.1 考虑约束条件的系统模型
5.4.2 性能指标
5.5 追踪基准信号的多速率MPC
5.6 基于市场价格的多重速率MPC模型
5.7 启发式控制
5.8 数值实例
5.8.1 多重速率的MPC与启发式控制器
5.8.2 帕累托最优性能曲线
5.8.3 功率调节与需求响应
5.8.4 通过经济MPC进行基于价格的追踪
5.9 小结
参考文献
第6章 智能电网中的智能汽车??挑战、趋势以及充电站设计的应用
6.1 智能电网时代的智能汽车
6.1.1 需求响应支持
6.1.2 通信技术
6.1.3 定价
6.2 智能汽车：目前趋势及其发展方向
6.3 EV／PHEV充电站存储模型的应用
6.4 小结
参考文献

第2部分 建模和分析
第7章 风力发电频率控制的影响评估模型
7.1 简介
7.2 模型的构建模块
7.2.1 传统同步发电单元
7.2.2 风力发电资源
7.2.3 电力网络
7.2.4 自动发电控制系统
7.3 系统模型
7.3.1 非线性微分代数模型
7.3.2 线性化模型
7.4 举例
7.4.1 传统（同步）电动机动态
7.4.2 风电厂动态
7.4.3 网络
7.4.4 自动发电控制
7.5 小结
参考文献
第8章 基于频域优化的大电网周边数据多空间模态分析
8.1 简介
8.2 线性系统的频域特性
8.2.1 频域模型的简化
8.3 频域最优化模态评估
8.3.1 傅里叶变换
8.3.2 振荡频域和阻尼评估
8.3.3 振型的辨别
8.4 线性系统测试
8.4.1 模式评估
8.4.2 振型评估
8.5 两区域系统测试结果
8.6 实例研究
8.7 小结
参考文献
第9章 相干摇摆互联电网的不稳定和连锁故障机制
9.1 简介
9.2 相干摇摆不稳定性的介绍
9.2.1 非线性摇摆方程
9.2.2 数值仿真
9.3 连锁故障的动态机制
9.3.1 非线性波动方程
9.3.2 数字仿真
9.4 小结与探讨
参考文献
第10章 迈入高可用性的现代化电网
10.1 简介
10.2 基于故障覆盖率的动态系统中的冗余管理
10.2.1 冗余管理中高覆盖率的优点
10.2.2 双区域振荡模型的故障覆盖率计算
10.2.3 快速恢复支持结构的需要
10.3 PMU网络的冗余结构设计
10.3.1 母线上同步相角的可用性
10.3.2 在可用性限制条件下的冗余结构设计
10.3.3 3椖赶撸??PMU案例
10.4 小结和未来的研究
参考文献
第11章 关于智能电网数据中心的模型和控制策略
11.1 简介
11.2 数据中心的热量椉扑隳Ｐ?
11.2.1 计算模型
11.2.2 热量模型
11.3 控制策略
11.4 仿真结果
11.5 讨论
参考文献
第12章 电网的中心措施
12.1 简介
12.2 系统模型
12.3 中心性的定义和扩展
12.3.1 度中心性
12.3.2 特征向量中心性
12.3.3 紧密中心性
12.3.4 介数中心性
12.4 参考文献（11）关于中心性的一些讨论
12.5 实验结果
12.6 小结
参考文献

第3部分 通信和控制
第13章 插电式电动汽车的最优充电控制
13.1 简介
13.2 PEV充电和电力市场模型
13.2.1 PEV充电模型与市场控制
13.2.2 分布式充电控制
13.3 有限系统的应用
13.4 延伸（拓展）
13.4.1 普遍价格函数及用户偏好
13.4.2 终端成本
13.4.3 广播错误校正
13.5 计算实例
13.5.1 相同PEV总数情况下的研究
13.5.2 非相同PEV总数情况下的研究
13.6 小结以及未来研究前景展望
参考文献
第14章 对电网网络协同攻击的风险分析
14.1 简介
14.2 相关工作
14.3 协同攻击情况
14.4 协同攻击风险评估
14.4.1 电子网络建模与分析
14.4.2 电力系统仿真
14.4.3 风险评估
14.5 小结
附录
参考文献
第15章 电力系统配电网的同步测量技术
15.1 电力系统基础设施现状和智能电网的初创
15.2 未来短时间内出现的技术和电力系统配电网的设施
15.3 配电网同步测量
15.4 状态估计
15.5 例证
15.6 终端的替代应用
15.7 小结
参考文献
第16章 使用成本增量一致算法分析时间延迟对分散经济调度的影响
16.1 简介
16.2 一致算法基本知识
16.2.1 图论原理解析
16.2.2 考虑延时的一致性
16.2.3 平均一致算法
16.3 带有延时的增量一致算法
16.3.1 增量成本的主从一致性
16.3.2 功率差值的平均一致
16.4 仿真结果
16.4.1 功率差一致性的时间延时
16.4.2 IC一致的时间延时
16.5 小结
参考文献
第17章 一种使用同步相量数据的广域电力系统自适应阻尼控制器
17.1 简介
17.2 机电模式阻尼控制器的概述
17.3 用相量测量单元来进行阻尼控制
17.3.1 相量测量单元的数据延迟
17.3.2 相量测量单元数据的地理覆盖范围
17.3.3 相量测量单元数据丢失
17.4 使用相量测量单元数据的自适应阻尼控制器
17.5 设计实例
17.6 小结
参考文献
第18章 大电力系统区域间模态阻尼的模型参考方法
18.1 简介
18.2 对于n区域系统的问题构想
18.3 两区域系统的模型参考控制
18.4 小结
参考文献

精彩书摘

　　《智能电网的控制和优化方法》：
　　延迟对于电力市场的影响在参考文献（12～16）中已经开始探索。据我们所知，参考文献（13）是最早的讨论动态市场模型的论文之一。在参考文献（12）中，如果市场结算时间和价格信号延迟的计算超过了’上限，这种在参考文献（13）中提到的单一供应商和单一消费的电力市场模型的时间离散化模式就变得不稳定了。参考文献（12）的结果表明电力市场的作用很大，可以通过对平衡机制和市场法规进行适当的修改来预测电力市场。在参考文献（14）中，作者在参考文献（12）的方向上继续探索，研究了实时平衡大型配套服务市场延迟导致的局限性，实时平衡来源于一种分层的基于树的通信拓扑结构。参考文献（15）提到，在我们以前的工作中，受参考文献（13）的启发，一种动态的模型被推荐给能源批发市场，它的稳定性是根据由现有智能电表和其他通信设备产生的延迟来评估的。在参考文献（15，16）中，动态的市场模型得到发展，它描述了本地边际价格之间透明的联系，同时勾勒出了稳定性和延迟之间清晰的关系。在这章中，我们作了与参考文献（15，16）类似的分析，并采用离散时间框架获取基本的动态特性，从而提供一个与目前真实市场做法的直接联系。使用这个框架，我们可以得出由通信设施和智能电表引起的延迟。
　　发展动态模型使用的主要工具，源于在电力系统中无处不在的最优潮流算法（OptimalPowerFlow，OPF）。卡彭铁尔在20世纪60年代，最先提出OPF，是一种在电网电力调度中非常有用的方法。这些年来，研究人员开发各种算法来制定最优潮流方法的解决方案。参考文献（17～20）呈现了关于这方面研究的一个全面的调查。在20世纪70年代和20世纪80年代，几个约束优化技术发展起来，例如拉格朗日乘子法、罚函数方法、序贯二次规划，还有梯度法和牛顿的方法。近年来，基于原始对偶内点法的算法已经得到了普及。博弈论和纳什均衡是确定如何达到市场均衡的另外一种方法。在达到均衡的过程中，这种方法允许目标有一定的透明度，我们提出的动态模型与这种方法类似。
　　在批发电力市场的背景下，目前的做法是：发电公司（GenCo）、消费者公司（ConCo）、独立系统运营商（ISO）之间的信息交换仅仅只有一次。我们从这种信息交换中提出的这种方法是一个重要的出发点。我们的论点是，由于风能和太阳能等动态驱动器巨大的波动性和不确定性以及市场的负载变动，因此这样的单次迭代将是不够的，稳定性亦不能保证。为了减轻实时价格波动，并确保稳定的市场设计，类似于博弈论的持续迭代和信息交换是必要的。在文献中，博弈论的模型已被采用，目的是调查重组的或者开放的电力市场的战略行为。
　　参考文献（2～8）中指出，纳什均衡的概念已被主要应用于存在网络限制的电力市场的古诺模型。特别是参考文献（3）中呈现了一个直流传输网络模型，但它不包括非线性损失。参考文献（3）展示了信息不完全的博弈中参与者不会对其他参与者的数据有充分的了解。最后，参考文献（9）在两区系统功率交换的地方，提出了一种应用于传输分析的纳什议价策略。在目前情况下，我们使用博弈论的目的在于确定必须传递的信息的类型，以到达平衡。这类信息以动态模型的形式被展现和分析。
　　……

前言/序言

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? 2007 年是电力消费高速增长并呈现先扬后抑逐步回落的一年。全社会用电量高速增长，达到32458 亿千瓦时，同比增长14.4%，增幅比2006 年上升0.26 个百分点。其中，第一产业用电量为860 亿千瓦时，同比增长5.2%；第二产业用电量为24847 亿千瓦时，同比增长15.7%。其中轻、重工业用电量分别为4502 亿千瓦时和20064 亿千瓦时，同比分别增长9.8%和17.3%，轻、重工业增幅比2006 年分别下降0.78 和上升1.72 个百分点；第三产业用电量为3167 亿千瓦时，同比增长12.1%；城乡居民生活用电量为3584 亿千瓦时，同比增长10.6%。

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