静止无功功率补偿技术 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:粟时平

出品人:

页数:187

译者:

出版时间:2006-4

价格:20.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787508337661

丛书系列:

图书标签:

• 专业
• 电力系统
• 无功功率补偿
• 静止无功补偿器(SVC)
• 静止无功功率补偿(STATCOM)
• 电力电子技术
• 谐波治理
• 电力质量
• 电网稳定
• 柔性交流输电系统(FACTS)
• 电力系统分析

《光伏发电系统功率预测与优化调度研究》 本书深入探讨了光伏发电系统在并网运行过程中所面临的关键技术挑战，聚焦于提高其发电效率、稳定性和经济性。全书围绕“功率预测”与“优化调度”两大核心主题展开，旨在为光伏发电系统的规划、设计、运行与管理提供一套系统性的理论指导和实践方案。 第一部分：光伏发电系统功率预测 本部分详细阐述了光伏发电功率预测的必要性、方法论和关键技术。 第一章：光伏发电系统概述与功率预测挑战 介绍光伏发电的基本原理、系统组成以及其固有的间歇性和波动性特点。 分析光伏发电并网对电网稳定性的影响，突出功率预测在应对这些挑战中的核心作用。 探讨影响光伏发电功率的主要因素，如太阳辐射、温度、影射、设备老化等，为后续的预测模型奠定基础。 梳理当前光伏功率预测在技术、数据、模型等方面的挑战与难点。 第二章：气象学基础与气象数据处理 讲解与光伏发电密切相关的气象学概念，包括太阳辐射的类型（直射辐射、散射辐射、总辐射）、天空覆盖度（云量）及其对辐射的影响。 介绍常用的气象数据来源，如地面气象站、卫星遥感、数值天气预报（NWP）模型等。 详细阐述气象数据的预处理方法，包括数据清洗（异常值检测与剔除）、数据插补（时间序列插值、空间插值）、数据归一化等，确保数据质量。 分析不同气象参数的时空相关性，为构建预测模型提供数据支持。 第三章：基于统计学的功率预测方法 介绍经典的时间序列分析模型，如ARIMA（自回归积分滑动平均模型）、指数平滑法等，并讨论其在光伏功率预测中的应用与局限性。 阐述灰色预测模型（GM(1,1)）在短期、小样本量光伏功率预测中的适用性。 探讨马尔可夫链模型在描述光伏发电功率状态转移方面的应用。 分析回归分析方法，如线性回归、多元回归，以及如何构建包含气象参数和历史发电数据在内的回归模型。 第四章：基于机器学习的功率预测方法 深入介绍支持向量机（SVM）在非线性回归问题中的应用，以及其在光伏功率预测中的调优策略。 详述人工神经网络（ANN），特别是多层感知机（MLP）和循环神经网络（RNN），如长短期记忆网络（LSTM）和门控循环单元（GRU），在捕捉光伏发电功率的时序依赖性方面的优势。 探讨决策树及其集成模型，如随机森林（Random Forest）和梯度提升树（Gradient Boosting Decision Tree, GBDT），在处理复杂非线性关系中的效果。 分析卷积神经网络（CNN）在从图像化气象数据（如卫星云图）中提取特征以辅助功率预测的应用。 讲解混合模型（如LSTM-CNN）的构建思路，结合不同模型的优点以提升预测精度。 第五章：基于物理模型的功率预测方法 阐述光伏电池组件的等效电路模型，以及如何根据组件参数、实时辐射和温度计算其输出功率。 介绍基于辐射传输方程的物理模型，考虑大气衰减、散射等因素。 探讨结合气象模型和光伏组件物理特性的混合物理模型，提高预测的物理可解释性。 第六章：预测模型评估与不确定性分析 介绍常用的预测精度评价指标，如均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）、平均绝对百分比误差（MAPE）、决定系数（R²）等。 讨论不同预测时间尺度（超短期、短期、中期）下的模型选择和评估标准。 阐述预测不确定性的概念，介绍如何量化和表达预测区间，如置信区间、分位数回归等，为后续的调度决策提供风险参考。 第二部分：光伏发电系统优化调度 本部分聚焦于如何利用预测结果，对光伏发电系统进行有效的优化调度，以实现经济效益最大化、电网负荷平滑以及资源高效利用。 第七章：光伏发电系统与电网运行约束 详细分析光伏发电系统接入电网的各种运行约束，包括但不限于： 电网接纳能力限制（如电压、频率偏差上限）。 输电线路的潮流限制。 光伏逆变器的功率限制（有功、无功）。 储能系统的充放电功率、容量及荷电状态（SOC）约束。 电力市场交易规则与电价机制。 环境因素对发电设备运行的影响。 分析光伏发电波动性给电网调度带来的挑战，以及优化调度在平衡供需、降低运行成本方面的作用。 第八章：优化调度理论基础 介绍数学规划的基本概念，如线性规划（LP）、混合整数线性规划（MILP）和非线性规划（NLP）。 阐述目标函数的设计原则，包括经济成本最小化（如购电成本、弃光损失）、环境效益最大化（如减少化石能源消耗）、电网稳定性提升等。 详细讲解约束条件建模，如何将第七章分析的各类运行约束转化为数学模型。 介绍智能优化算法，如遗传算法（GA）、粒子群优化（PSO）、差分进化（DE）等，在求解复杂优化问题中的应用。 第九章：短期功率预测驱动下的光伏系统优化调度 研究日内（例如15分钟、1小时）的优化调度策略，如何根据超短期和短期功率预测结果，调整光伏出力、储能充放电计划。 设计考虑实时电价和市场信号的调度模型，以期在日内交易中获得最大收益。 讨论如何利用储能系统平抑光伏短期功率波动，减少对电网的冲击。 分析基于预测不确定性的鲁棒调度方法，应对预测误差带来的风险。 第十章：中长期功率预测驱动下的光伏系统优化调度 探讨日（24小时）、周、月甚至年尺度的优化调度问题，如发电计划制定、储能容量配置、备用容量配置等。 研究如何根据中长期功率预测，制定最优的运行策略，以最大化年度发电收益或最小化年度运营成本。 分析储能系统的容量配置问题，如何通过中长期预测确定最经济有效的储能规模。 探讨多能源系统的协同调度，当光伏系统与其他可再生能源（如风电）或传统能源结合时，如何进行整体优化。 第十一章：考虑储能系统的光伏发电系统优化调度 重点研究储能系统在光伏发电系统中的作用，包括削峰填谷、调频调压、提高电能质量、提供备用服务等。 建立电池储能系统的精细化模型，考虑其充放电效率、寿命衰减、温度效应等。 设计包含储能系统最优充放电策略的调度模型，以最大化其经济效益和系统整体性能。 讨论不同类型储能技术（如锂离子电池、液流电池、飞轮储能等）在优化调度中的适用性。 第十二章：优化调度应用案例分析 通过具体的案例研究，展示本书所介绍的功率预测与优化调度方法在实际光伏发电项目中的应用效果。 案例可能包括： 某工业园区光伏电站的日内调度优化，以降低购电成本。 某微电网中光伏与储能系统的协同调度，提高供电可靠性。 某大型光伏发电场站的中期发电计划制定与经济分析。 对案例结果进行详细解读，分析模型验证的有效性，并提出进一步的改进方向。 本书集理论性、实践性和前瞻性于一体，适合从事光伏发电系统研究、设计、运行的工程师、科研人员以及相关专业的学生阅读，有助于提升光伏发电系统的运行水平和经济效益。

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坦白说，我过去对电力电子设备在电能质量改善方面的应用总有些敬畏之心，总觉得那是高深莫测的领域。但是，阅读《静止无功功率补偿技术》后，我的看法彻底改变了。这本书的叙述语言非常清晰、逻辑性极强，它将复杂的电力电子器件（如GTO、IGBT等）在补偿装置中的应用，用非常易于理解的方式展现出来。尤其是在故障穿越能力和并网要求这一块，作者给出的分析既全面又具有前瞻性，这对于当前新能源大规模接入电网的大背景下，显得尤为重要。我个人认为，这本书的价值在于，它不仅教会了读者“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”背后的工程哲学。它强调了设备可靠性、维护便捷性等非技术指标的重要性，这些往往是课堂教学中容易被忽略的实际考量。读完后，我对整个静止无功补偿系统的设计、选型和调试过程都有了全新的、更具信心的认识。

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这本书的排版和图表设计也值得称赞，这让我在长时间的阅读中依然保持了较高的专注度。许多核心概念，比如功率流的调控机制、电压源型变流器（VSC）与传统的基于晶闸管的SVC之间的性能差异，都通过精美的示意图得到了直观的体现。我注意到作者在描述某些关键性能指标时，会穿插一些历史性的对比，这使得读者能够清晰地看到技术是如何一步步演进到今天的成熟阶段的。对于想从事电力系统二次开发或运行维护工作的读者来说，书中关于保护策略和联调测试的部分简直是“干货”满满。它没有停留在理想化的状态，而是深入探讨了实际运行中可能遇到的各种非线性负载、电网扰动等复杂工况下的系统行为。这本书的实用导向性非常强，可以说是技术人员工具箱里不可或缺的一本参考手册。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，它不仅仅是对静止无功功率补偿技术的简单介绍，更像是一本涵盖了从基础理论到前沿应用的“百科全书”。我特别欣赏作者在系统建模和仿真分析部分所花费的心思。书中对SVC系统的动态特性进行了细致入微的数学建模，并结合现代仿真工具的优势，展示了如何通过仿真来优化控制策略和系统参数。这种理论与实践紧密结合的叙述方式，极大地提升了内容的可信度和实用价值。对于有一定基础的工程师来说，这本书提供了很多深入研究的方向，比如先进的控制算法优化、新型补偿器件的应用前景等，这些内容都触及到了行业发展的痛点和热点。我感觉这本书的每一个章节都经过了反复的打磨，信息密度非常高，需要静下心来仔细研读和消化。它推动读者跳出传统思维定式，去思考如何利用更先进的技术手段来应对日益复杂的电网运行挑战。

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总的来说，这本书成功地构建了一座从经典理论到现代实践的坚实桥梁。它没有拘泥于过时的技术细节，而是将重点放在了那些具有长期指导意义的核心原理上。我尤其欣赏作者在最后几章中对未来发展趋势的展望，比如柔性交流输电系统（FACTS）中SVC的地位变化、与储能技术的融合潜力等，这些内容极大地拓宽了读者的视野，让人意识到这个领域远未达到瓶颈。对于希望提升自己在电力系统稳定控制领域竞争力的专业人士来说，这本书无疑是一次高价值的投资。它不仅仅是知识的传授，更是一种思维方式的培养，教会我们如何系统性地分析和解决复杂电能质量问题。我强烈推荐给所有从事电力系统规划、设计、研究和运行的工程师和高级学生。

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这本《静止无功功率补偿技术》读下来，简直是打开了一个新世界的大门。作为一个电力工程领域的初学者，我之前对无功功率补偿的理解还停留在比较理论和基础的层面，总觉得那些复杂的电气原理和控制算法离我很遥远。然而，这本书的编排非常巧妙，它没有一开始就堆砌晦涩难懂的公式，而是从实际工程应用的角度出发，循序渐进地介绍了静止无功功率补偿装置（SVC）的工作原理和结构。书中对不同拓扑结构的SVC进行了详尽的对比分析，从技术指标到经济性都有深入的探讨，这对我理解为何在特定场合选择某种补偿方式提供了非常直观的依据。特别是关于谐波治理和动态响应速度的章节，结合了大量的实际案例，让我深刻体会到这项技术在现代电网稳定运行中的关键作用。作者的文笔流畅又不失严谨，即便是初次接触这个领域的读者，也能被引导着深入理解其核心思想。阅读过程中，我时常能感受到作者在理论深度和工程实践之间的完美平衡，这对于我们这些渴望将知识转化为实际操作能力的学习者来说，无疑是宝贵的财富。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的工程师在手把手地传授经验。

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