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isbn号码:9787535936103

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• 电力经济性

好的，这是一份关于一本名为《城市电力网》的图书的详细简介，该简介内容完全围绕该书可能涵盖的方面展开，不包含任何关于您提供书名的信息，旨在呈现一个独立、详尽的学术或技术专著的介绍。 --- 《区域能源基础设施的韧性与智能化：面向可持续发展的综合管理》 内容概述 本书深入探讨了现代城市化进程中，区域级能源基础设施，特别是电力系统的规划、设计、运行与维护所面临的复杂挑战与前沿解决方案。随着全球对气候变化、能源安全和可持续发展的日益重视，传统电力系统的脆弱性愈发凸显。本书旨在提供一个全面的理论框架与实用的工程指南，指导工程师、政策制定者和研究人员构建更具韧性（Resilience）、高效能（High Performance）和智能化（Intelligent）的区域供能体系。 本书结构清晰，从宏观的系统规划理论出发，逐步深入到微观的元件级技术实现，并重点关注信息物理系统（CPS）在能源领域的核心应用。全书共分六大部分，涵盖了从基础理论到未来展望的完整知识链条。 第一部分：区域能源系统的演进与韧性基础 本部分首先梳理了区域能源系统的历史演变脉络，分析了工业革命以来电力基础设施从集中式向分布式转型的驱动力。重点章节分析了系统韧性的核心概念，并引入了多层级、多目标评估体系。我们探讨了韧性的关键维度，包括吸收能力（Absorption）、适应能力（Adaptation）和快速恢复能力（Rapid Recovery）。针对极端天气事件（如飓风、热浪）和网络攻击等外部冲击，本部分提出了基于冗余设计和快速故障隔离的初步规划原则，为后续的系统优化奠定了理论基础。此外，还引入了能源系统与水务、交通等城市关键基础设施之间的耦合性分析，强调了跨领域协同韧性的重要性。 第二部分：先进配电网架构与拓扑优化 本部分聚焦于当前配电网络的结构性升级。详细介绍了主动配电网（Active Distribution Networks, ADN）的设计哲学，强调了其在接入大量分布式能源（DERs）时的必要性。书中对微电网（Microgrids）的并网、孤岛运行模式转换、以及保护协调策略进行了详尽的数学建模与仿真分析。 关键内容包括： 1. 拓扑重构算法：基于图论和优化理论，阐述了如何通过实时开关操作，优化网络潮流，降低损耗，并在发生故障时自动调整拓扑以隔离故障区域。 2. 高渗透率新能源接入的挑战：重点讨论了光伏和风能带来的电压波动和潮流反向问题，并提出了基于无功功率控制和动态电压调节器（DVR）的解决方案。 3. 配电网的数字化孪生（Digital Twin）：阐述了如何构建高保真度的网络模型，用于实时监测、状态估计和情景模拟，从而辅助决策制定。 第三部分：分布式能源集成与多能流耦合 可持续发展要求能源系统从单一电力驱动向多能集成转型。本部分深入研究了多能流系统（Multi-Energy Systems, MES）的协同优化问题。 重点关注点： 热电联产（CHP）与电转热（Power-to-Heat）：分析了如何将热能和电力系统解耦与耦合，以最大化能源利用效率，特别是在区域供热背景下。 储能系统的部署与管理：系统性地分类了不同类型的储能技术（如电池储能、飞轮、压缩空气储能等），并研究了其在电网侧、用户侧的最佳容量配置模型，尤其关注容量市场机制下储能的经济性评估。 需求侧响应（Demand Response, DR）的深化：超越简单的削峰填谷，本部分介绍了基于价格信号和激励机制的动态负荷控制，以及如何将用户侧资源整合为虚拟电厂（VPP）参与电网平衡。 第四部分：电力系统的先进保护、控制与信息安全 随着配电网的复杂性增加和智能化水平提高，传统的保护定值整定方法已不再适用。本部分转向更先进的、基于信息通信技术的控制策略。 自愈式配电网（Self-Healing Grids）：详细介绍了基于基于事件的保护逻辑（Event-Based Protection）和分布式通信架构的故障检测与隔离方法，显著缩短了停电持续时间。 通信基础设施的安全加固：鉴于智能电网对SCADA和通信网络的依赖，本书投入大量篇幅讨论了网络安全威胁模型，包括恶意数据注入和拒绝服务攻击，并提出了基于加密算法和异常检测系统（IDS）的防御体系。 实时状态估计与同步测量：探讨了PMU（相量测量单元）在广域监测中的应用，以及如何利用同步测量数据进行高精度、高频率的系统状态评估。 第五部分：面向用户侧的智能计量与边缘计算 用户侧是电力系统实现双向互动的关键环节。本部分关注智能电表（AMI）数据的价值挖掘和边缘计算在配电场景中的部署。 1. 大数据分析在负荷预测中的应用：利用机器学习技术，对比分析了传统时间序列模型与深度学习模型在短期、超短期负荷预测中的优劣，并强调了天气敏感负荷的处理。 2. 边缘计算在配电自动化中的角色：探讨了将部分控制和优化决策下沉到变电站或馈线末端的必要性，以解决通信延迟问题，提高本地快速响应能力。 3. 能源交易与区块链技术：初步介绍了利用区块链技术构建点对点（P2P）能源交易平台的可行性、监管挑战及底层技术架构。 第六部分：政策、监管与未来展望 最后一部分将研究视角提升至宏观的政策和经济层面。本书分析了当前鼓励可再生能源和智能电网投资的激励性监管机制。并讨论了碳排放交易与电网规划的集成问题。 展望未来，本书对高压直流输电（HVDC）在区域互联中的作用、量子计算在复杂电网优化中的潜力，以及社会公平性（Energy Equity）在能源转型中的考量进行了深入的预测和讨论，为读者描绘了未来十年城市能源系统的发展蓝图。 --- 本书的特点： 本书的优势在于其跨学科的整合能力，它不仅是电力工程的技术手册，更是系统科学、信息技术与经济政策的综合指南。其严谨的数学建模、丰富的工程案例和前瞻性的视角，使其成为高等院校能源工程、电气工程及其自动化、城市规划等专业师生以及电力行业高层管理人员、系统规划工程师不可或缺的参考工具书。

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这本《城市电力网》读起来，真让人感到信息量的爆炸。它仿佛是一部硬核的工程百科全书，对城市电网的构建、运行、维护等各个环节进行了极其深入的剖析。我最欣赏的是作者在描述输电网络拓扑结构时的那种严谨和细致，每一个节点、每一条线路的布局，都似乎经过了精密的数学推导和实际案例的验证。书中对高压输电技术，特别是超高压直流输电的最新进展讨论得非常透彻，读完后我对现代电力传输的效率和损耗控制有了全新的认识。不仅仅是理论，书中还穿插了大量工程实践中的“坑”和解决方案，比如在复杂城市环境下的电缆敷设难题，以及在极端天气下保障电网弹性的具体措施。对于一个非专业人士来说，有些地方的公式和图表确实需要反复琢磨，但正是这种深度，让这本书的价值得以体现，它绝对是电力行业从业者案头必备的工具书，而不是泛泛而谈的科普读物。我甚至觉得，光是理解书中对配电网“最后一公里”的优化策略，就足以让我对身边路灯和楼宇的用电情况产生敬畏之心。

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翻开这本书，我首先感受到的不是那种冷冰冰的技术术语堆砌，而是一种对城市脉搏的细腻观察。作者的笔触非常生活化，尽管主题是宏大的电力系统，但他总能将复杂的概念与市民的日常体验联系起来。比如，他用生动的比喻来解释负荷预测的波动性，将用电高峰比作城市的心跳，准确度越高，城市运行就越平稳。我特别喜欢其中关于“智能电网”发展的章节，书中描绘了一个未来城市电力系统的图景：它不再是单向的传输，而是如同一个有机的生命体，能够自我感知、自我修复。书中对分布式能源（比如屋顶光伏、小型风力发电机）如何无缝接入现有电网的挑战和应对策略的探讨，简直是点睛之笔。这让我意识到，我们每天随手按下的开关背后，是多么精密的平衡艺术。这本书的叙事节奏把握得很好，既有宏观的战略规划，也有微观的技术细节，读起来一点都不觉得枯燥，更像是跟随一位经验丰富的老工程师在城市地下和高空进行了一次探秘之旅。

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这本书的装帧和排版，说实话，更偏向于专业教材的风格，大量的技术图表和复杂的流程图占据了视觉中心。我尝试从一个城市规划者的角度去阅读，发现它提供的洞察力非常宝贵。作者不仅仅关注“如何供电”，更深层次地探讨了“如何让供电适应城市发展的需求”。例如，书中对电动汽车充电基础设施接入电网的负荷预测模型进行了细致的比较分析，指出不同接入策略对城市变电站容量规划的巨大影响。这对于正在规划未来交通和能源基础设施的决策者来说，无疑是极具参考价值的。我特别欣赏作者对“城市基础设施协同发展”的呼吁，强调水务、交通信号、通信网络与电力系统的集成化管理。这本书的论证过程非常扎实，引用了许多国际前沿的研究成果，使其具备了很强的时代前沿性和指导性，让人感觉它是在为未来十年城市能源系统的发展蓝图打下坚实的基础。

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阅读《城市电力网》是一次对现代文明基石的深度回溯。它没有过多的煽情或文学色彩，完全是以一种冷静、客观的科学态度来审视这个支撑我们一切现代生活的复杂系统。我印象最深的是对电网数字化和大数据分析应用的探讨。作者详尽描述了如何利用传感器网络收集海量实时数据，并通过先进的算法来预测设备故障，实现预防性维护，从而极大地降低了突发停电的概率。这种从“故障后修复”到“故障前干预”的思维转变，是整本书中最具启发性的部分之一。书中的案例研究虽然多基于大型城市群，但其核心的优化原理是普适的。我感觉，这本书的真正价值在于它提供了一种系统性的思维框架，让我们能从整体而非局部去看待电力系统的每一个环节。它让我对那些在幕后默默工作，确保我们生活不受打扰的工程师们，怀有了更深层次的理解和尊重。这是一部值得反复研读，每次都能发现新亮点的专业著作。

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坦率地说，这本书的专业门槛相当高，对于想了解电力系统基础知识的读者来说，可能需要做好“啃硬骨头”的准备。这本书的结构是典型的学术研究风格，逻辑链条极其严密，几乎没有一句话是多余的。我个人对其中关于电网安全与可靠性评估的部分印象最为深刻。作者运用了大量的概率论和可靠性指标，来量化电网在面对自然灾害、设备老化时的脆弱性。书中对“韧性”这个概念的阐释非常到位，它不仅仅是“不中断”，更是“快速恢复”的能力。我注意到，书中对电力市场化改革对电网运营带来的冲击也有所涉及，这使得全书的视野不再局限于纯粹的技术层面，而是扩展到了经济和政策的影响。我尝试着去理解那些关于暂态稳定和暂态恢复的分析，虽然理解得不完全透彻，但那种对系统稳定性的极致追求，让人肃然起敬。这绝对不是一本可以用来消磨时间的读物，它要求读者全神贯注，并具备一定的工程背景知识才能真正领会其精髓。

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