编辑推荐

本书对信息能源系统领域的数据处理、机理建模、能量流计算、协同控制及优化运行等问题具有指导、借鉴作用。

内容简介

本书是作者及其研究团队多年来在信息能源系统研究领域理论成果及工程经验的集成。

在“碳达峰、碳中和”背景下，本书试图总结信息能源系统的研究工作，深度剖析了信息和能源深度耦合的信息能源系统的主流研究方向、核心技术和未来发展，建立起适用于实际复杂系统及应用场景的基础理论和工程分析方法。

作者简介

作者胡旭光，博士，东北大学研究生导师。近5年发表SCI检索期刊论文超20篇，申请/授权发明专利超10项，曾获辽宁省科技进步二等奖、全国发明展览会银奖等多项奖励。长期从事能源系统建模、信息分析及运行控制工作。

章节目录

版权信息

序

前言

第1章 信息能源系统与智慧能源概述

1.1 引言

1.2 能源系统与国家战略

1.2.1 国际能源发展战略

1.2.2 国内能源发展战略

1.2.3 “双碳”目标和实现路径

1.2.4 “双碳”与我们

1.3 信息系统与能源系统的耦合——比特驱动的瓦特变革

1.4 信息能源系统的感知建模与特性分析

1.4.1 信息能源系统数据与机理特性

1.4.2 信息能源系统建模与运行仿真

1.4.3 信息能源系统能量流动与安全分析

1.5 信息能源系统的分布式协同控制

1.5.1 多主体主动致稳控制

1.5.2 多层级能量互补控制

1.5.3 信息-物理交互的博弈控制

1.6 信息能源系统的分层优化管理

1.6.1 基于集中式管理的优化运行

1.6.2 基于分布式策略的优化运行

1.6.3 基于人工智能的优化运行

1.6.4 以碳中和、经济和安全等为目标的交易优化运行

1.7 本章总结

第2章 信息能源系统数据处理

2.1 引言

2.1.1 信息能源系统数据特征

2.1.2 数据处理分类与基本方法

2.2 信息能源系统多场景数据生成

2.2.1 数据生成的需求与关键问题

2.2.2 基于多网络混合协作的多场景数据生成方法

2.2.3 算例分析

2.3 信息能源系统缺损数据补偿

2.3.1 缺损数据补偿的需求与关键问题

2.3.2 基于时空关联变化的实时数据补偿方法

2.3.3 算例分析

2.4 信息能源系统非侵入式检测

2.4.1 非侵入式检测方法的需求与关键问题

2.4.2 发-用-储-耦合设备一体化区域的非侵入式检测方法

2.4.3 算例分析

2.5 本章总结

第3章 信息能源系统机理建模

3.1 引言

3.2 自能源系统节点静态模型的建立

3.2.1 电力网子系统模型

3.2.2 热力网子系统模型

3.2.3 天然气网子系统模型

3.2.4 自能源整体模型

3.3 自能源系统支路静态模型的建立

3.3.1 电力流方程

3.3.2 热力流方程

3.3.3 燃气流方程

3.4 自能源系统碳排放流建模

3.4.1 电力系统碳排放流

3.4.2 热力系统碳排放流

3.5 电-气-热动态方程建立

3.5.1 电力网子系统

3.5.2 天然气网子系统

3.5.3 热力网子系统

3.5.4 微型燃气轮机模型

3.5.5 信息能源系统整体动态模型

3.6 自能源系统模型非线性降阶

3.6.1 降阶方法

3.6.2 仿真实验

3.7 本章总结

第4章 能量流的计算与统一标度

4.1 引言

4.2 信息能源系统的稳态模型

4.2.1 电力网络模型

4.2.2 热力网络模型

4.2.3 天然气网络模型

4.2.4 耦合节点模型

4.2.5 能量流动的统一模型

4.2.6 节点类型分类

4.3 信息能源系统的能量流计算

4.3.1 基于牛顿-拉夫逊法的能量流计算

4.3.2 牛顿-拉夫逊法的初值分析及收敛

4.3.3 基于能量统一模型的能量流计算

4.3.4 算例分析

4.4 信息能源系统的碳排放流计算

4.4.1 电力网络碳排放流计算

4.4.2 天然气网络碳排放流计算

4.4.3 热力网络碳排放流计算

4.4.4 算例分析

4.5 信息能源系统的不确定性分析

4.5.1 随机变量的数学模型

4.5.2 联合概率-模糊能量流评估法

4.5.3 算例分析

4.6 信息能源系统的能量评估

4.6.1 能量评估

4.6.2 㶲评估

4.6.3 碳评估

4.6.4 算例分析

4.7 本章总结

第5章 信息能源系统的状态感知与静态稳定性分析

5.1 引言

5.2 状态感知

5.2.1 电力网络的状态感知

5.2.2 电-气耦合网络的状态感知

5.2.3 电-气-热耦合网络的状态感知

5.3 静态稳定性分析

5.3.1 基于能量流方程的电力系统静态稳定判据

5.3.2 静态电压稳定性判定矩阵建立

5.3.3 基于奇异值分解理论的静态电压稳定裕度求解

5.3.4 算例分析

5.4 本章总结

第6章 信息能源系统信息网络安全分析及预防策略

6.1 引言

6.2 信息能源系统攻击/防御博弈过程建模

6.2.1 电力系统状态估计

6.2.2 恶意数据注入攻击

6.2.3 电力系统全量测状态估计

6.2.4 算例分析

6.3 基于蠕虫传播模型和FDI的双层协同攻击策略研究

6.3.1 工控网络蠕虫病毒理论基础

6.3.2 电力CPS的有向图构建

6.3.3 基于蠕虫传播模型的信息层攻击

6.3.4 基于蠕虫传播模型和FDI的双层协同攻击策略

6.3.5 算例分析

6.4 信息攻击下的信息能源控制系统

6.4.1 拒绝服务攻击

6.4.2 微电网的二级频率控制

6.4.3 DoS攻击下的微电网二级控制稳定性分析

6.4.4 算例分析

6.5 信息能源系统的容错控制

6.5.1 分布式发电非线性模型

6.5.2 基于反馈线性化和一致性算法的电压分级控制策略

6.5.3 算例分析

6.6 本章总结

第7章 信息能源系统立体协同调控

7.1 引言

7.2 信息能源系统自-互-群立体协同调控体系

7.2.1 信息能源系统终端智能化

7.2.2 信息能源系统边缘一体化

7.2.3 信息能源系统网络互联化

7.2.4 信息能源系统自-互-群立体协同调控体系

7.3 信息能源系统自能量单元内部控制

7.3.1 信息能源系统并网逆变器内部控制器设计

7.3.2 信息能源系统分布式能量单元下垂控制

7.3.3 信息能源系统多能能量单元内部控制

7.4 信息能源系统能量单元间分布式协同控制

7.4.1 基于多智能体一致性的分布式功率共享控制

7.4.2 基于事件触发的网络化分布式功率共享控制

7.4.3 多能能量单元间的分布式协同控制

7.4.4 算例分析

7.5 本章总结

第8章 多主体博弈条件下信息能源系统协同

8.1 引言

8.2 单目标博弈的多主体信息能源系统协同控制策略

8.2.1 基于价格函数建模

8.2.2 纳什均衡点的存在性证明及求解

8.2.3 算例分析

8.3 基于碳排放量最优下的多目标博弈的多主体信息能源系统协同控制策略

8.3.1 多目标主体建模

8.3.2 多主体协同对抗策略分析设计

8.3.3 多主体协同对抗策略求解

8.3.4 算例分析

8.4 存在碳排放情况下的多主体信息能源系统演化博弈分析

8.4.1 多主体演化建模

8.4.2 多主体演化策略研究

8.4.3 多主体演化稳定均衡的求解和分析

8.4.4 算例分析

8.5 本章总结

第9章 信息能源系统优化

9.1 引言

9.2 信息能源系统集中式能量管理

9.2.1 日前优化模型构建

9.2.2 实时优化模型构建

9.2.3 基于双阶段优化方法的能量优化管理

9.2.4 算例分析

9.3 信息能源系统分布式能量管理

9.3.1 能量管理模型构建

9.3.2 基于分布式双一致算法的能量优化管理策略

9.3.3 算例分析

9.4 基于人工智能的信息能源系统优化运行

9.4.1 基于人工智能的单一自能源优化运行

9.4.2 算例分析

9.4.3 基于人工智能的多自能源优化运行

9.4.4 算例分析

9.5 本章总结

参考文献

信息能源系统是2023年由机械工业出版社出版,作者王睿。

得书感谢您对《信息能源系统》关注和支持，如本书内容有不良信息或侵权等情形的，请联系本网站。