Control of Modern Integrated Power Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Murthy, S. S.

出品人:

页数:260

译者:

出版时间:

价格:$ 84.69

装帧:HRD

isbn号码:9783540761686

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 现代电力系统
• 电力电子
• 控制系统
• 智能电网
• 电力系统分析
• 电力系统保护
• 新能源发电
• 微电网
• 电力市场

好的，这是一本关于现代集成电力系统控制的图书的简介，内容详尽且避免提及原书名： --- 现代电力系统调控：理论、技术与实践 内容概要 本书深入探讨了当前电力系统在向更智能、更灵活、更具韧性方向发展过程中所面临的核心挑战与前沿控制策略。随着可再生能源（如风能、太阳能）的大规模并网，分布式能源（DER）的普及，以及电动汽车负荷的快速增长，现代电力系统已不再是传统的大型集中式发电机组主导的结构，而是演变成一个高度互联、动态复杂的“集成系统”。这种转变对系统的稳定运行、优化调度和故障管理提出了前所未有的要求。 本书旨在为电力系统工程师、研究人员以及高级院校学生提供一个全面、系统的知识框架，用以理解、分析和设计下一代电力系统的控制架构。全书内容横跨电力电子技术、电力系统动力学、先进控制理论与信息技术深度融合的前沿领域。 第一部分：现代电力系统的基本架构与挑战 本部分首先对现代电力系统的基本构成要素进行了详尽的剖析。重点讨论了从集中式到分布式能源结构转变的必然性与技术驱动力。 电力系统的演进与特征： 详细阐述了传统同步发电机主导系统与现代基于电力电子转换器（如HVDC、FACTS设备、逆变器驱动的分布式电源）系统的核心差异。探讨了高渗透率可再生能源带来的固有不确定性、间歇性和惯量降低等关键问题。 稳定性与韧性分析： 深入研究了在电力电子设备主导的系统中，传统基于功角和电压稳定性的分析方法如何失效，并引入了基于阻抗建模和模态分析的新型稳定性评估技术。韧性（Resilience）的概念被引入，讨论系统在遭受外部扰动（如极端天气、网络攻击）后的自愈能力和快速恢复策略。 集成化带来的互耦合问题： 分析了电力、通信和计算网络在现代智能电网中的深度耦合关系，重点关注网络延迟、数据安全性对实时控制性能的影响。 第二部分：先进控制理论在电力系统中的应用 本部分聚焦于应对复杂系统动态性的控制理论工具和技术，强调了超越传统PID控制器的必要性。 基于模型的预测控制（MPC）： 详细介绍了MPC在电力系统优化调度和电压控制中的应用。阐述了如何利用系统动态模型，通过在线优化来实时制定控制决策，有效处理多约束和未来不确定性。 自适应与鲁棒控制： 针对电力系统参数的长期漂移和外部环境变化，探讨了自适应控制策略如何动态调整控制器增益。鲁棒控制理论则被应用于确保系统在存在模型误差或参数不确定性时仍能保持性能。 非线性控制方法： 鉴于电力系统的固有非线性特征，本书介绍了几种重要的非线性控制技术，例如滑模控制和反馈线性化，以提高系统在极端工况下的控制精度和动态响应速度。 第三部分：分布式能源与电网的协调控制 随着微电网和区域能源系统的发展，如何高效、安全地集成和管理数以万计的分布式单元成为核心议题。 微电网的运行模式与控制层级： 详细区分了并网模式和孤岛模式下微电网的控制需求。重点介绍了分层控制结构，包括一次级的内环电流/电压控制、二次级的功率平衡与频率/电压恢复，以及三次级的优化调度。 无功功率与电压支撑： 讨论了逆变器（Inverter-Based Resources, IBRs）如何通过快速的内环控制实现与传统同步机同等的或更优的无功功率动态支撑能力，以及如何利用先进的无功管理策略应对低惯量环境下的电压波动。 分布式协同控制： 深入研究了无需中央通信的分布式控制算法，特别是基于多智能体系统（Multi-Agent Systems）和去中心化优化（Decentralized Optimization）的方法，用于实现区域内发电、储能和负荷的自组织协调。 第四部分：电力系统的信息化与安全控制 现代电力系统的运行高度依赖于数据采集、通信网络和计算基础设施。本部分探讨了信息物理系统（CPS）的安全与优化。 智能量测系统（WAMS）与状态估计： 阐述了同步相量测量单元（PMU）如何提供高时间分辨率的系统快照数据，以及如何利用这些数据实现更精准的广域状态估计，为快速控制决策提供支撑。 网络安全与控制的相互作用： 探讨了针对关键基础设施的网络攻击类型（如数据注入攻击、拒绝服务攻击），并介绍了防御性的控制策略，例如基于数据一致性校验的故障检测与隔离机制。 实时优化与调度： 讨论了如何将先进的数学规划技术（如凸优化）与高速通信网络结合，实现对短期和超短期系统运行的精确优化，最大化可再生能源利用率的同时确保系统安全裕度。 第五部分：新兴技术与未来展望 本书最后展望了对未来电力系统控制产生重大影响的新兴技术。 电力电子的深度集成： 讨论了基于宽禁带半导体器件（如SiC, GaN）的高速电力电子变流器如何改变系统的动态特性，并对控制系统设计提出了新的挑战和机遇。 数据驱动的控制方法： 介绍了机器学习和深度学习技术在系统故障诊断、负荷预测和自动控制策略生成中的潜力。重点分析了强化学习在复杂动态环境下策略探索方面的应用前景。 弹性与韧性的量化指标： 探讨了如何建立一套量化的框架来评估不同控制策略对系统整体韧性的提升效果，指导基础设施的规划与投资决策。 本书结构严谨，理论分析与工程实践相结合，包含大量案例分析和仿真验证，是电力系统领域专业人士提升控制技术能力、应对未来电网复杂性的重要参考资料。

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