电力需求侧管理实用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

作者:王冬利

出品人:

页数:549

译者:

出版时间:2005-7

价格:65.0

装帧:平装

isbn号码:9787508333816

丛书系列:

图书标签:

• 电力需求侧管理
• DSM
• 节能减排
• 电力系统
• 智能电网
• 能源管理
• 电力市场
• 用电优化
• 技术应用
• 电力工程

《数字孪生驱动的智慧能源系统优化与控制》 图书简介 本书聚焦于当前能源领域最前沿的技术融合与应用实践，深入探讨了如何利用数字孪生技术对复杂的现代能源系统进行高精度建模、实时仿真、预测性维护与智能优化控制。内容涵盖了从理论基础到工程实践的完整链条，旨在为能源规划师、系统工程师、电力市场分析师以及相关领域的研究人员提供一套全面且深入的技术指南和方法论。 第一部分：智慧能源系统的数字化基石——数字孪生理论与架构 本部分首先建立了理解复杂能源系统数字孪生的理论框架。我们详细阐述了数字孪生的核心概念、演进历程及其在电力、热力、燃气等多种能源耦合系统中的独特价值。 1.1 能源数字孪生的基本原理与分类： 区分了描述型、诊断型、预测型和规范型数字孪生在能源行业的应用场景。重点分析了构建能源数字孪生所需的关键技术栈，包括物联网（IoT）、边缘计算、云计算、大数据分析以及高性能计算（HPC）。 1.2 多物理场耦合建模技术： 现代能源系统（如包含光伏、风电、储能、电动汽车充电桩的微电网）的运行受到复杂的电磁、热力、流体力学等多物理场影响。本章详细介绍了如何利用有限元分析（FEA）、计算流体力学（CFD）与系统级动态仿真软件（如MATLAB/Simulink, PSCAD/EMTDC）进行多域集成建模。特别强调了如何实现跨尺度、跨域模型的高效数据同步与耦合机制。 1.3 实时数据集成与状态感知： 详述了传感器技术、先进计量基础设施（AMI）和SCADA系统在能源数据采集中的作用。探讨了如何通过数据清洗、时空对齐和不确定性量化，将海量实时数据转化为可信的“孪生状态”。引入了基于深度学习的异常检测算法，用于识别传感器故障和系统早期风险信号。 第二部分：高精度仿真与预测性洞察 数字孪生的核心价值在于其强大的“假设情景分析”和预测能力。本部分深入研究了如何利用孪生模型进行精确的系统性能评估和未来的状态预测。 2.1 动态系统行为的实时仿真： 讲解了如何构建可快速迭代、高保真度的仿真环境。重点在于如何将离线训练的复杂参数模型（如电池的等效电路模型、输电线路的非线性模型）高效地部署到实时仿真平台中，以模拟系统在毫秒级动态下的响应。 2.2 长期与短期负荷及可再生能源出力预测： 侧重于融合时空序列模型（如LSTM、Transformer）与物理约束模型，对区域性负荷需求和随机性可再生能源（风、光）的出力进行高精度预测。讨论了集成天气预报数据和历史运行数据的多模态融合预测框架。 2.3 资产健康管理与寿命预测（PHM）： 将数字孪生应用于关键电力设备（变压器、断路器、开关站）的寿命评估。通过分析孪生模型中设备内部状态参数（如局部放电量、绕组温度梯度），结合损伤积累模型，实现从“定期检修”向“基于状态的预测性维护”的转变，显著降低运维成本和非计划停运风险。 第三部分：孪生驱动的智能优化与控制策略 本部分是本书的实践高潮，探讨如何将数字孪生的实时洞察转化为实际的控制指令，实现能源系统的运行优化。 3.1 实时最优潮流与电压控制： 针对大规模并网场景，提出了一种基于数字孪生的分布式最优潮流（OPF）求解框架。该框架利用孪生模型快速评估不同控制动作对系统安全裕度的影响，实现对无功功率、节点电压的快速、全局最优调节，尤其适用于配电网中的分布式电源渗透率提高后的复杂约束环境。 3.2 储能系统（ESS）的智能调度： 详细设计了考虑电池老化成本、市场价格波动和系统平衡需求的储能充放电优化策略。数字孪生模型精确反馈电池的健康状态和能量状态（SOC），指导储能系统在削峰填谷、调频、备用服务等场景下的协同运行。 3.3 能源互联网中的多主体协同决策： 探讨了在区域能源互联网（如城市级综合能源系统）中，如何利用数字孪生平台作为可信的决策支撑中心，协调不同能源生产者和消费者（如电动汽车车队、工业负荷、区域热网）之间的利益博弈。引入强化学习（RL）算法，训练控制代理在动态变化的环境中学习最优的长期交互策略。 3.4 安全与韧性增强： 模拟网络攻击（如通信欺骗、数据篡改）和物理故障（如线路跳闸）对系统运行的影响。通过在孪生环境中进行“压力测试”，设计并验证了快速故障隔离、自愈合拓扑重构以及基于孪生模型指导下的灾难恢复预案，极大地提升了系统的运行韧性。 第四部分：工程实施、标准与未来展望 本书最后一部分讨论了数字孪生技术在能源行业的落地挑战、所需的技术标准以及未来的发展方向。 4.1 平台架构与互操作性： 讨论了工业互联网平台（IIP）在承载能源数字孪生时的具体要求，包括数据模型标准化（如IEC 61499, CIM/XML的扩展应用）以及不同厂商建模工具间的互操作性解决方案。 4.2 边缘智能与分布式孪生： 面对海量实时数据处理需求，分析了将部分模型计算和决策推向边缘侧（如变电站、大型工业园区）的必要性与实现路径，以降低对中心化云计算的依赖，缩短控制回路时间。 4.3 监管框架与数据安全： 讨论了能源数字孪生在敏感数据处理、隐私保护以及关键信息基础设施安全方面的法律合规性要求。 本书内容专业、结构严谨，理论深度与工程实用性兼备，是构建新一代高可靠、高效率、绿色低碳智慧能源系统的必备参考书。

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从一个学习者的角度来看，这本书最大的价值在于它的结构组织，它构建了一个非常科学的学习路径。它不是杂乱无章地罗列技术点，而是像搭积木一样，从基础原理稳步过渡到高级应用。比如，它先讲了计量和监测的基础，然后自然而然地引出了负荷预测，最后才进入到激励机制的设计和系统集成。这种循序渐进的编排方式，极大地降低了知识的吸收门槛。我发现，我可以在很短的时间内，就能够将前一章学到的概念，无缝地应用到后一章的复杂场景理解中去。这表明作者在撰写之初，就对读者的认知发展规律进行了深入的思考。这本书与其说是一本工具书，不如说是一份精心设计的、面向实践的训练手册。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上现代感十足的字体，一下子就抓住了我的眼球。我一直觉得技术类的书籍往往在视觉上比较枯燥，但这本书在这方面做得非常出色。它让我还没翻开内页，就对里面的内容产生了浓厚的兴趣。我特别喜欢它在版式上的处理，图文排版的清晰度和留白的设计都恰到好处，读起来非常舒服，不会有那种密密麻麻的压迫感。即便是长时间阅读，眼睛也不会感到太大的疲劳。而且，书本的纸质也很有质感，拿在手里沉甸甸的，感觉制作方确实是花了大功夫的。这种对细节的关注，无疑提升了阅读的整体体验，让人觉得这不仅仅是一本工具书，更像是一件用心打磨的作品。对于我这种对书籍外观也有一定要求的读者来说，这本书绝对是加分项。

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这本书在案例分析部分的详尽程度，完全超出了我的预期。我原以为这会是一本偏重理论的参考书，但它提供的那些来自不同地域、不同类型用户的实际操作案例，简直是活生生的教材。每一个案例都配有详尽的数据图表和流程说明，从需求侧响应的初始设计到最终的效益评估，每一步都交代得清清楚楚。我特别关注了其中关于工业负荷优化调度的那几个篇章，作者不仅展示了如何利用先进的算法进行预测和决策，更难能可贵的是，他坦诚地指出了实施过程中可能遇到的技术瓶颈和人员协调的困难。这种近乎“手把手”的教学方式，对于一线工程师来说，是无价之宝，它真正体现了“实用”二字的分量。

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不得不提一下这本书在技术术语处理上的友好度。对于我们这些可能不是每天都在和最前沿技术打交道的专业人士来说，很多新的概念和缩写词往往是阅读的最大障碍。这本书在这方面做得非常贴心。它在首次出现专业名词时，总是会给出清晰、简洁的解释，而且在书的后部还附带了一份详尽的术语表。这使得阅读的连贯性得到了极大的保障，我不需要频繁地停下来去查阅外部资料。这种对读者体验的关怀，体现了作者换位思考的功力。阅读过程中，我清晰地感觉到作者是在试图与读者进行一场高效的知识传递，而不是单纯地堆砌自己已有的知识储备。这份耐心和细致，非常值得赞赏。

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初读这本书的导论部分，我就感受到了作者深厚的行业洞察力和严谨的逻辑思维。他并没有直接跳入晦涩难懂的技术细节，而是先为我们构建了一个宏观的视角，清晰地梳理了当前能源格局面临的挑战与机遇。特别是他对“灵活性资源”的定义和分类，描述得非常到位，逻辑层次清晰，让人很快就能理解复杂概念的核心要义。我印象最深的是他对于市场机制和技术手段如何相互作用的分析，简直是洞若观火，将一个看似冷冰冰的工程问题赋予了市场经济的活力。行文风格上，作者的用词精准而富有说服力，既有理论的高度，又不失实践的温度，这种平衡掌握得极为巧妙。读完这部分，我仿佛对整个行业的发展脉络有了一个全新的认识，为接下来的深入学习打下了坚实的基础。

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