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Renewable Energy (RE) sources differ from conventional sources in that, generally they cannot be scheduled, they are much smaller than conventional power stations and are often connected to the electricity distribution system rather than the transmission system. The integration of such time variable ‘distributed’ or ‘embedded’ sources into electricity networks requires special consideration. This new book addresses these special issues and covers the following: The characteristics of conventional and RE generators with particular reference to the variable nature of RE from wind, solar, small hydro and marine sources over time scales ranging from seconds to months The power balance and frequency stability in a network with increasing inputs from variable sources and the technical and economic implications of increased penetration from such sources with special reference to demand side management The conversion of energy into electricity from RE sources and the type and characteristics of generators used The requirement to condition the power from RE sources and the type and mode of operation of the power electronic converters used to interface such generators to the grid The flow of power over networks supplied from conventional plus RE sources with particular reference to voltage control and protection The economics and trading of ‘green’ electricity in national and international deregulated markets The expected developments in RE technology and the future shape of power systems where the penetration from RE sources is large and where substantial operational and control benefits will bederived from extensive use of power electronic interfaces and controllers The text is designed to be intelligible to readers who have little previous knowledge of electrical engineering. The more analytical electrical aspects are relegated to an Appendix for readers who wish to gain a more in depth understanding. The book’s flexible structure makes its accessible to the general engineer or scientists but also caters for readers with a non–scientific background. Economists, planners and environmental specialists will find parts of the book informative.
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电力系统中的可再生能源
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这本书的结构安排，老实说，刚开始让我有些困惑，因为它似乎并没有严格遵循传统的“基础-进阶-应用”的线性递进模式。它更像是一系列紧密相连的专题报告集，每一个章节都试图解决一个不同侧面的“痛点”。比如，当你在讨论完直流微网的故障穿越能力后，下一章立刻跳到了高压直流（HVDC）系统对区域间联络线稳定性的影响。这种跳跃感，一开始让我觉得有些零散，但深入阅读后我才体会到作者的良苦用心：在快速发展的电力系统中，这些问题往往是交织在一起、同时爆发的，强行分离只会削弱对整体复杂性的理解。书中对电力市场与电网运行的耦合分析尤其深刻，它揭示了经济激励机制如何间接影响到物理系统的运行边界。例如，它探讨了需求侧响应（DR）项目在实际执行中，其承诺的灵活性与电网在极端天气下实际需要的冗余之间的“信任鸿沟”，并提出了基于区块链技术的实时验证框架。这种跨学科的视角，极大地拓宽了我对“能源系统”这一概念的理解边界。
评分这本书的封面设计非常引人注目，那种深邃的蓝色调配上简洁的几何线条，立刻给人一种专业而前沿的感觉。我本来是抱着接触一些基础概念的心态翻开的，没想到一头扎进了对电网稳定性与现代能源整合之间复杂关系的探讨中。作者似乎非常擅长将宏大的系统工程问题拆解成易于理解的逻辑链条。书中对“惯量缺失”这一现代电网面临的核心挑战的分析，简直是教科书级别的梳理。他们不仅仅停留在指出问题，更深入地挖掘了各种快速响应储能技术，比如飞轮和高频逆变器，如何在毫秒级别介入，以维持电网的动态平衡。特别是关于虚拟同步发电机（VSG）控制策略的那几章，我花了整整一个下午才勉强消化，它清晰地描绘了如何通过软件算法模拟传统同步发电机的惯量和阻尼特性，这对于正在经历大规模风光并网的输电系统管理者来说，简直是福音。这本书的深度远超我对一本“能源”主题书籍的预期，它更像是一本针对高级工程师和系统规划师的实战手册，充满了对未来电网运行极限的深刻洞察和应对策略。我尤其欣赏作者对不同地理区域电网特性的比较分析，这使得理论不再是空泛的公式堆砌，而是紧密结合了真实世界的工程约束。
评分这本书的文字风格，怎么说呢，是一种介于学术论文和深度技术博客之间的奇特混合体。它没有那种传统教材的刻板和枯燥，反而带着一种探险家的口吻，引领读者深入电网控制的“无人区”。我特别欣赏它对“间歇性电源波动对电网频率的影响”这一复杂议题的处理方式。作者没有采用教科书常见的线性化分析模型，而是大量引用了非线性动力学理论来解释大扰动下的系统行为。书中对傅里叶变换在频率分析中的局限性进行了精辟的论述，并随后引入了更先进的模式分解技术，试图更精确地捕捉电网中多尺度振荡的特征。虽然某些数学推导部分对于非电力系统背景的读者来说可能略显吃力，但它提供的直觉解释却非常到位。举个例子，书中用一个生动的比喻来解释为什么高渗透率新能源接入会导致电网“变软”，这个比喻至今让我记忆犹新，它成功地将抽象的电气概念转化为了可感知的物理画面。这本书的价值在于，它迫使你跳出舒适区，去思考那些尚未被充分解决的工程难题，而非仅仅停留在已知知识的重复上。
评分我发现这本书最独特的一点，在于它对“未来不确定性”的处理态度。它没有试图给出万能的解决方案，反而坦诚地展示了当前技术路径下的各种“权衡”（Trade-offs）。例如，在探讨大规模电池储能系统（BESS）的寿命周期与响应速度时，作者非常客观地列出了快充放电策略对电池化学结构损害的量化评估，这与市面上许多只强调储能优势而避谈其内在损耗的书籍形成了鲜明对比。这种批判性的视角，使得读者能够建立起更成熟、更务实的决策模型。此外，书中对网络物理安全（CPS）在智能电网中的应用进行了前瞻性探讨，特别是针对SCADA和WAMS系统可能遭受的攻击面分析，提出了多层防御和快速恢复的策略。这本书的参考文献列表极其详尽且前沿，基本上涵盖了过去五年内所有重要的国际会议和顶级期刊的最新成果，这本身就证明了作者对领域动态的紧密追踪。对于希望站在技术前沿，同时保持审慎态度的专业人士来说，这本书无疑是一次极具启发性的阅读体验。
评分阅读这本书的过程，我感觉自己像是在参加一场精英级别的技术研讨会，听着几位资深专家针对当前能源转型中最棘手的问题进行高水平的辩论和阐述。这本书在电力电子接口方面的内容着实令人眼前一亮。过去很多文献都把逆变器视为简单的功率转换器，但这本书明确指出，在现代集成化的电网中，这些并网设备是主动的系统参与者，它们对电网的支撑能力，尤其是电压稳定性和暂态响应，是决定电网生死存亡的关键。书中用大量的篇幅详细分析了不同电流控制模式（如内环电流控制、虚拟同步发电机控制）在面对电网故障时表现出的巨大差异。作者对先进的“下垂控制”（Droop Control）的讨论，不仅限于其基本原理，更深入到如何通过优化下垂系数来平衡区域间的功率分配和环流控制。这部分内容极具操作指导性，对于正在设计或升级大型储能站接入电网方案的工程师而言，无疑是一份极其宝贵的参考资料，避免了许多潜在的设计陷阱。
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