能源互聯(lián)系統(tǒng)的最優(yōu)控制與安全運行

目錄
“微電網(wǎng)與智慧能源叢書”序
序
前言
第1章 能源互聯(lián)系統(tǒng)概述 1
1.1 能源系統(tǒng)與雙碳戰(zhàn)略 1
1.1.1 國際能源發(fā)展戰(zhàn)略 1
1.1.2 國內(nèi)能源發(fā)展戰(zhàn)略 2
1.1.3“雙碳”目標和實現(xiàn)路徑 4
1.1.4“雙碳”與我們 8
1.2 自適應動態(tài)規(guī)劃技術(shù)概況 9
1.2.1 自適應動態(tài)規(guī)劃方法基礎知識 9
1.2.2 自適應動態(tài)規(guī)劃方法研究歷程 12
1.3 管道連網(wǎng)類能源系統(tǒng) 14
1.3.1 管道連網(wǎng)類能源系統(tǒng)概述 14
1.3.2 管道連網(wǎng)類能源系統(tǒng)安全運行研究 17
1.4 線路連網(wǎng)類能源系統(tǒng) 20
1.4.1 線路連網(wǎng)類能源系統(tǒng)概論 20
1.4.2 線路連網(wǎng)類能源系統(tǒng)控制策略概論 24
1.5 能量路由器 25
1.6 分布式能源互聯(lián)系統(tǒng)最優(yōu)協(xié)同控制與安全運行研究 29
參考文獻 33
第2章 能源互聯(lián)系統(tǒng)機理建模 41
2.1 引言 41
2.2 能源互聯(lián)系統(tǒng)節(jié)點靜態(tài)模型的建立 42
2.2.1 電力網(wǎng)子系統(tǒng)模型 43
2.2.2 熱力網(wǎng)子系統(tǒng)模型 45
2.2.3 燃氣(石油)網(wǎng)子系統(tǒng)建模 47
2.2.4 系統(tǒng)整體模型 50
2.3 能源互聯(lián)系統(tǒng)支路靜態(tài)模型的建立 51
2.3.1 電力流方程 51
2.3.2 熱力流方程 52
2.3.3 燃氣流方程 53
2.4 能源互聯(lián)系統(tǒng)動態(tài)方程建立 55
2.4.1 電網(wǎng)子系統(tǒng)動態(tài)方程 56
2.4.2 氣/油網(wǎng)子系統(tǒng)動態(tài)方程 60
2.4.3 熱網(wǎng)子系統(tǒng)動態(tài)方程 62
2.4.4 微型燃氣輪機模型 65
2.4.5 能源互聯(lián)系統(tǒng)整體動態(tài)模型 66
2.5 能源互聯(lián)系統(tǒng)模型非線性降階 68
2.5.1 降階方法 68
2.5.2 算例分析 69
2.6 本章小結(jié) 71
參考文獻 71
第3章 能源互聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特性 73
3.1 引言 73
3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成及功能 74
3.3 數(shù)據(jù)硬件及軟件濾波 77
3.3.1 下位機硬件的自適應均值濾波 77
3.3.2 上位機軟件的小波降噪 79
3.4 管道流體的混沌特性研究 95
3.4.1 流體數(shù)據(jù)序列的混沌條件 95
3.4.2 流體數(shù)據(jù)序列的混沌特性證明 95
3.5 本章小結(jié) 103
參考文獻 103
第4章 自適應動態(tài)規(guī)劃理論基礎 105
4.1 引言 105
4.2 自適應動態(tài)規(guī)劃方法的數(shù)學推導 106
4.2.1 自適應動態(tài)規(guī)劃的算法原理 106
4.2.2 自適應動態(tài)規(guī)劃的迭代方法分類 112
4.3 自適應動態(tài)規(guī)劃方法解決最優(yōu)調(diào)控問題 113
4.3.1 網(wǎng)絡設計 116
4.3.2 穩(wěn)定性分析 118
4.4 模糊自適應動態(tài)規(guī)劃在多智能體最優(yōu)協(xié)同控制問題中的應用 123
4.4.1 問題描述 124
4.4.2 問題提出 128
4.4.3 近似最優(yōu)協(xié)調(diào)控制設計 129
4.4.4 穩(wěn)定性分析 136
4.4.5 仿真研究 139
4.5 本章小結(jié) 142
參考文獻 142
第5章 基于混沌特性及自適應動態(tài)規(guī)劃的管道微弱泄漏檢測及定位 144
5.1 引言 144
5.2 管道微弱泄漏檢測及定位原理 145
5.3 基于混沌特性的微弱泄漏檢測 146
5.3.1 視神經(jīng)網(wǎng)絡模型 146
5.3.2 算法描述 147
5.3.3 實驗結(jié)果及檢測性能分析 149
5.4 基于自適應動態(tài)規(guī)劃的泄漏點定位 163
5.4.1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的管道數(shù)據(jù)模型設計 163
5.4.2 基于值迭代算法的泄漏點定位 164
5.4.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的迭代算法的設計與實現(xiàn) 167
5.4.4 實驗結(jié)果及定位性能分析 169
5.5 本章小結(jié) 174
參考文獻 174
第6章 基于電磁全息的異構(gòu)場解耦理論與燃氣(石油)管道缺陷檢測方法 176
6.1 引言 176
6.2 電磁全息檢測的基本概念與一般原理 177
6.3 異構(gòu)場的混疊特點與解耦策略 178
6.3.1 異構(gòu)場時空維度混疊特點 178
6.3.2 異構(gòu)場軟/硬件解耦策略 193
6.4 原理樣機研制與性能測試 200
6.4.1 原理樣機總體設計方案 200
6.4.2 實驗平臺搭建與完善 201
6.4.3 現(xiàn)場環(huán)路實驗檢測效果 202
6.5 多尺度缺陷檢測與輪廓精確反演 205
6.5.1 多尺度缺陷管道異常區(qū)位辨識 205
6.5.2 多目標金屬損失缺陷分類與識別 207
6.5.3 多視角磁測信息的缺陷輪廓反演 207
6.6 本章小結(jié) 211
參考文獻 211
第7章 基于虛擬同步發(fā)電機及自適應動態(tài)規(guī)劃的微電網(wǎng)最優(yōu)頻率控制 213
7.1 引言 213
7.2 基于虛擬同步發(fā)電機的微電網(wǎng)非線性模型構(gòu)建 214
7.3 基于自適應動態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)頻率控制 217
7.3.1 自適應最優(yōu)控制器設計 217
7.3.2 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 220
7.4 基于最優(yōu)頻率控制器的微電網(wǎng)小信號穩(wěn)定性分析 223
7.4.1 微電網(wǎng)小信號建模 223
7.4.2 小信號穩(wěn)定性分析 224
7.5 仿真結(jié)果 227
7.6 本章小結(jié) 228
參考文獻 229
第8章 基于自適應動態(tài)規(guī)劃的智能微電網(wǎng)能量最優(yōu)控制 231
8.1 引言 231
8.2 電能變換器廣義拓撲同胚模型 232
8.3 智能微電網(wǎng)電流/電壓最優(yōu)控制 237
8.4 基于Bellman準則的自適應動態(tài)規(guī)劃技術(shù) 240
8.4.1 自適應動態(tài)規(guī)劃流程設計 240
8.4.2 執(zhí)行網(wǎng)-評價網(wǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡 244
8.5 仿真結(jié)果及控制策略性能分析 247
8.6 本章小結(jié) 249
參考文獻 250