能源互联系统的最优控制与安全运行

目录
“微电网与智慧能源丛书”序
序
前言
第1章 能源互联系统概述 1
1.1 能源系统与双碳战略 1
1.1.1 国际能源发展战略 1
1.1.2 国内能源发展战略 2
1.1.3“双碳”目标和实现路径 4
1.1.4“双碳”与我们 8
1.2 自适应动态规划技术概况 9
1.2.1 自适应动态规划方法基础知识 9
1.2.2 自适应动态规划方法研究历程 12
1.3 管道连网类能源系统 14
1.3.1 管道连网类能源系统概述 14
1.3.2 管道连网类能源系统安全运行研究 17
1.4 线路连网类能源系统 20
1.4.1 线路连网类能源系统概论 20
1.4.2 线路连网类能源系统控制策略概论 24
1.5 能量路由器 25
1.6 分布式能源互联系统最优协同控制与安全运行研究 29
参考文献 33
第2章 能源互联系统机理建模 41
2.1 引言 41
2.2 能源互联系统节点静态模型的建立 42
2.2.1 电力网子系统模型 43
2.2.2 热力网子系统模型 45
2.2.3 燃气(石油)网子系统建模 47
2.2.4 系统整体模型 50
2.3 能源互联系统支路静态模型的建立 51
2.3.1 电力流方程 51
2.3.2 热力流方程 52
2.3.3 燃气流方程 53
2.4 能源互联系统动态方程建立 55
2.4.1 电网子系统动态方程 56
2.4.2 气/油网子系统动态方程 60
2.4.3 热网子系统动态方程 62
2.4.4 微型燃气轮机模型 65
2.4.5 能源互联系统整体动态模型 66
2.5 能源互联系统模型非线性降阶 68
2.5.1 降阶方法 68
2.5.2 算例分析 69
2.6 本章小结 71
参考文献 71
第3章 能源互联系统的数据特性 73
3.1 引言 73
3.2 数据采集系统组成及功能 74
3.3 数据硬件及软件滤波 77
3.3.1 下位机硬件的自适应均值滤波 77
3.3.2 上位机软件的小波降噪 79
3.4 管道流体的混沌特性研究 95
3.4.1 流体数据序列的混沌条件 95
3.4.2 流体数据序列的混沌特性证明 95
3.5 本章小结 103
参考文献 103
第4章 自适应动态规划理论基础 105
4.1 引言 105
4.2 自适应动态规划方法的数学推导 106
4.2.1 自适应动态规划的算法原理 106
4.2.2 自适应动态规划的迭代方法分类 112
4.3 自适应动态规划方法解决最优调控问题 113
4.3.1 网络设计 116
4.3.2 稳定性分析 118
4.4 模糊自适应动态规划在多智能体最优协同控制问题中的应用 123
4.4.1 问题描述 124
4.4.2 问题提出 128
4.4.3 近似最优协调控制设计 129
4.4.4 稳定性分析 136
4.4.5 仿真研究 139
4.5 本章小结 142
参考文献 142
第5章 基于混沌特性及自适应动态规划的管道微弱泄漏检测及定位 144
5.1 引言 144
5.2 管道微弱泄漏检测及定位原理 145
5.3 基于混沌特性的微弱泄漏检测 146
5.3.1 视神经网络模型 146
5.3.2 算法描述 147
5.3.3 实验结果及检测性能分析 149
5.4 基于自适应动态规划的泄漏点定位 163
5.4.1 基于神经网络的管道数据模型设计 163
5.4.2 基于值迭代算法的泄漏点定位 164
5.4.3 基于神经网络的迭代算法的设计与实现 167
5.4.4 实验结果及定位性能分析 169
5.5 本章小结 174
参考文献 174
第6章 基于电磁全息的异构场解耦理论与燃气(石油)管道缺陷检测方法 176
6.1 引言 176
6.2 电磁全息检测的基本概念与一般原理 177
6.3 异构场的混叠特点与解耦策略 178
6.3.1 异构场时空维度混叠特点 178
6.3.2 异构场软/硬件解耦策略 193
6.4 原理样机研制与性能测试 200
6.4.1 原理样机总体设计方案 200
6.4.2 实验平台搭建与完善 201
6.4.3 现场环路实验检测效果 202
6.5 多尺度缺陷检测与轮廓精确反演 205
6.5.1 多尺度缺陷管道异常区位辨识 205
6.5.2 多目标金属损失缺陷分类与识别 207
6.5.3 多视角磁测信息的缺陷轮廓反演 207
6.6 本章小结 211
参考文献 211
第7章 基于虚拟同步发电机及自适应动态规划的微电网最优频率控制 213
7.1 引言 213
7.2 基于虚拟同步发电机的微电网非线性模型构建 214
7.3 基于自适应动态规划的最优频率控制 217
7.3.1 自适应最优控制器设计 217
7.3.2 闭环系统稳定性分析 220
7.4 基于最优频率控制器的微电网小信号稳定性分析 223
7.4.1 微电网小信号建模 223
7.4.2 小信号稳定性分析 224
7.5 仿真结果 227
7.6 本章小结 228
参考文献 229
第8章 基于自适应动态规划的智能微电网能量最优控制 231
8.1 引言 231
8.2 电能变换器广义拓扑同胚模型 232
8.3 智能微电网电流/电压最优控制 237
8.4 基于Bellman准则的自适应动态规划技术 240
8.4.1 自适应动态规划流程设计 240
8.4.2 执行网-评价网神经网络 244
8.5 仿真结果及控制策略性能分析 247
8.6 本章小结 249
参考文献 250