智能電網(wǎng)建設作為一項長期艱巨復雜的系統(tǒng)工程,涉及技術領域?qū)挿、環(huán)節(jié)眾多,量化評估先進技術在電網(wǎng)智能化進程中取得的成效是一項極具挑戰(zhàn)但有現(xiàn)實意義的工作。在當前智能電網(wǎng)中新技術大規(guī)模應用的時代背景下,研究并分析適應于電網(wǎng)智能化建設和發(fā)展的技術先進性評估方法,不僅能夠分析智能電網(wǎng)運行中所處的狀態(tài),而且可以評判智能電網(wǎng)未來規(guī)劃建設的合理性,為智能電網(wǎng)中技術發(fā)展的價值評估提供一定的參考。
隨著智能電網(wǎng)的建設不斷深入,新技術將在電力系統(tǒng)各領域中得到更加廣泛的應用與發(fā)展,這也將是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。然而,在現(xiàn)有的成果中,尚未形成針對智能電網(wǎng)評估的理論體系,同時已有的研究成果多為僅從單一角度分析智能電網(wǎng)技術的應用效果,評估體系缺乏關聯(lián)性與全面性,并且智能電網(wǎng)技術評估與分析的方法也很不完善。因此,系統(tǒng)地闡述智能電網(wǎng)評估的概念,并與各領域的智能電網(wǎng)技術相結(jié)合,提出不同視角下的智能電網(wǎng)的評估方法體系,將其應用于智能電網(wǎng)規(guī)劃與運行的分析中,解決先進技術對智能電網(wǎng)建設影響的評估問題,具有極大的理論意義和工程實用價值。
本書主要介紹智能電網(wǎng)規(guī)劃、運行、控制中的評估理論、方法及其應用效果。全書在內(nèi)容上分為兩個方面;首先是深化研究規(guī)劃與評估理論、方法,期望形成一個更加科學、完備的基礎理論體系,達到基礎性、通用性、體系性的目標,為智能電網(wǎng)相關評估應用提供新的理論基礎與數(shù)學工具。其次是探究基于提出的理論體系的智能電網(wǎng)相關領域的評估應用研究。在繼承已有理論的基礎上,開拓新的理論研究,將其應用到智能電網(wǎng)規(guī)劃、運行、控制的評估與技術經(jīng)濟分析中,初步形成了智能電網(wǎng)規(guī)劃與運行評估分析的方法體系,實現(xiàn)了“理論一方法一工具”三者緊密互動與融合,為評估理論與應用研究提供了有效的研究工具與分析思路。
第1章“緒論”闡述智能電網(wǎng)的基本特征、內(nèi)涵、覆蓋領域,以及評估理論應用于智能電網(wǎng)各領域的研究現(xiàn)狀,產(chǎn)生新問題之后,分基礎和應用兩個部分進入主體內(nèi)容;A篇(第2~5章)是本書的基礎理論部分,系統(tǒng)地介紹本書研究智能電網(wǎng)規(guī)劃與評估理論的數(shù)學基礎,包括經(jīng)典評估理論與方法、評估方法的理論拓展、經(jīng)典規(guī)劃理論與方法,以及近年來規(guī)劃理論的最新研究成果。應用篇(第6~13章)是本書的方法分析與應用部分,圍繞智能電網(wǎng)的規(guī)劃、運行和控制主要領域,介紹基于傳統(tǒng)和擴展的數(shù)學理論的智能電網(wǎng)規(guī)劃與評估分析的模型與方法,書中提供了大量實例,既包含智能電網(wǎng)技術經(jīng)濟分析與評估的宏觀層面問題,也涉及智能電網(wǎng)環(huán)境下先進技術在規(guī)劃與運行控制應用中的相關具體問題。
本書以解決智能電網(wǎng)規(guī)劃與評估的理論方法為出發(fā)點,圍繞當前電力系統(tǒng)相關領域的評估研究中存在的問題、新的現(xiàn)象及研究熱點,在總結(jié)現(xiàn)有模型、方法的特點與不足的基礎上,突破傳統(tǒng)思維定勢,提出了具有一般變革與創(chuàng)新性的方法論,能夠從整體上把握評估理論體系的脈絡,重點解決評估在規(guī)劃、運行與控制領域的基本理論問題與關鍵性技術。
本書在撰寫過程中還參考了其他學者應用相關評估理論進行電力系統(tǒng)評估分析的許多專著,在此向這些學者表示衷心的感謝。本書部分研究工作先后得到了國家高技術研究發(fā)展計劃(2012AA050803)、國家自然科學基金(No。51377103)、高等學校博士學科點專項科研基金(20120073110020)的資助,特此致謝。
本書是我們近年來科學研究工作的總結(jié),部分內(nèi)容取材于本課題組所培養(yǎng)的韓冬、徐瀟源、許少倫博士,李磊、張良、張道天碩士,以及周云、李亦言、孫凱華等的學術論文或?qū)W位論文。本課題組的孫云濤、倪兆瑞等協(xié)助校對了本書的初稿。
清華大學康重慶教授、西安交通大學別朝紅教授,以及華北電力大學譚忠富教授在百忙之中審閱了全書的初稿并提出許多寶貴意見,在此深表感謝。上海交通大學電氣工程系和國家能源(上海)智能電網(wǎng)研發(fā)中心為本書的撰寫提供了良好的條件,在此一并表示感謝。
作者希望本書能夠起到拋磚引玉的作用,能為智能電網(wǎng)研究人員提供一些參考,推動我國智能電網(wǎng)評估理論向更高水平發(fā)展。盡管在本書的編寫過程中已經(jīng)對結(jié)構(gòu)脈絡、體系安排、素材選擇與文字描述竭盡全力、精益求精,但限于作者水平有限,書中難免存在不足之處,真誠期待讀者批評和指正。
作者
2016年9月于上海交通大學