本書針對新型電力系統(tǒng)中高比例可再生能源并網(wǎng)引發(fā)的電力系統(tǒng)低頻、超低頻及耦合振蕩問題,系統(tǒng)構(gòu)建“問題剖析-機理建模-算法設(shè)計-協(xié)同優(yōu)化”技術(shù)體系。全書首先解析風(fēng)電、光伏等多元能源并網(wǎng)的動態(tài)特性與振蕩機理,建立雙饋風(fēng)機、同步機及混合系統(tǒng)的精細化數(shù)學(xué)模型,進而創(chuàng)新融合深度學(xué)習(xí)、強化學(xué)習(xí)、博弈論等人工智能方法,提出多機PSS稀疏自適應(yīng)控制、STATCOM魯棒阻尼優(yōu)化、雙分支PR-PSS協(xié)同策略等解決方案,通過仿真驗證其在多工況下的適應(yīng)性與有效性。此外,本書突破傳統(tǒng)單頻段控制的局限,提出雙分支阻尼控制器與多頻段耦合抑制方法。
					
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(1) 2009-6至2012-12, 丹麥奧爾堡大學(xué), 能源科技, 博士
(2) 2004-9至2007-6, 西安交通大學(xué), 電力電子與電力傳動, 碩士
(3) 2000-9至2004-6, 西安交通大學(xué), 電氣工程與自動化, 學(xué)士
(1) 2017-1至現(xiàn)在, 電子科技大學(xué), 機械與電氣工程學(xué)院, 教授
(2) 2015-6至2016-12, 丹麥奧爾堡大學(xué), 能源學(xué)院, 副教授
(3) 2012-6至2015-5, 丹麥奧爾堡大學(xué), 能源學(xué)院, 博士后
(4) 2007-11至2009-5, 丹麥奧爾堡大學(xué), 能源學(xué)院, 研究人員
電氣工程;人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用作為通訊作者、第一作者發(fā)表論文140余篇,其中SCI檢索110余篇。
代表性論文:
1. Di Cao, Junbo Zhao, Weihao Hu*, Yingchen Zhang, Qishu Liao, Zhe Chen, Frede Blaabjerg, “Robust Deep Gaussian Process-Based Probabilistic Electrical Load Forecasting Against Anomalous Events," IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 18, no. 2, pp. 1142-1153, Feb. 2022. (影響因子=11.648, Q1)
2. Xiao Xu, Weihao Hu*, Di Cao, Qi Huang, Cong Chen, Zhe Chen “Optimized sizing of a standalone PV-wind-hydropower station with pumped-storage installation hybrid energy1. 中共中央組織部,國家青年千人計劃,2017年
2. 中共四川省委組織部/四川省人力資源和社會保障廳,四川省千人計劃,2018年
3. 中共成都市委組織部/成都市人力資源和社會保障局,成都市蓉漂計劃,2019年
4. 四川省科學(xué)技術(shù)廳,四川杰出青年科技人才,2020年
目錄
第1章 新型電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.1 新型電力系統(tǒng)多元可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.1.1 風(fēng)力發(fā)電 1
1.1.2 光伏發(fā)電 3
1.2 新型電力系統(tǒng)低頻/超低頻穩(wěn)定問題 5
1.3 人工智能的定義與發(fā)展歷史 7
參考文獻 10
第2章 新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析 12
2.1 新型電力系統(tǒng)低頻振蕩風(fēng)險分析 12
2.1.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型 12
2.1.2 同步發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型 16
2.1.3 雙饋風(fēng)力發(fā)電機接入同步發(fā)電機系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 17
2.2 新型電力系統(tǒng)超低頻振蕩風(fēng)險分析 22
2.2.1 超低頻振蕩系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 22
2.2.2 基于復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)法的水錘效應(yīng)分析 22
2.2.3 基于勞斯判據(jù)法的超低頻振蕩強相關(guān)因素分析 23
參考文獻 26
第3章 基于人工智能的電力系統(tǒng)低頻振蕩抑制 27
3.1 多機PSS稀疏自適應(yīng)控制 27
3.1.1 多機PSS自適應(yīng)協(xié)同優(yōu)化建模 27
3.1.2 控制器參數(shù)靈敏度分析 28
3.1.3 馬爾可夫決策過程建模 30
3.1.4 馬爾可夫決策過程求解 31
3.2 柔性交流附加阻尼控制 34
3.2.1 柔性交流裝置STATCOM模型 34
3.2.2 阻尼控制器的魯棒設(shè)計 36
3.2.3 系統(tǒng)等效傳遞函數(shù)辨識 38
3.2.4 控制器參數(shù)整定目標(biāo)函數(shù) 39
3.3 算例仿真 40
3.3.1 多機PSS稀疏自適應(yīng)控制評估 40
3.3.2 STATCOM附加阻尼控制器評估 49
參考文獻 54
第4章 基于人工智能的電力系統(tǒng)超低頻振蕩抑制 55
4.1 基于新型PR-PSS的超低頻振蕩抑制 55
4.1.1 PR-PSS結(jié)構(gòu) 55
4.1.2 PR-PSS特性 57
4.1.3 PR-PSS控制器參數(shù)自調(diào)整 58
4.1.4 馬爾可夫決策求解過程 60
4.2 基于調(diào)速器PID魯棒優(yōu)化的超低頻振蕩抑制 62
4.2.1 調(diào)速器PID魯棒優(yōu)化問題建模 62
4.2.2 Min-Max雙層魯棒優(yōu)化模型求解方法 63
4.3 算例仿真 65
4.3.1 新型PR-PSS的超低頻振蕩抑制效果評估 65
4.3.2 調(diào)速器PID優(yōu)化策略的超低頻振蕩抑制效果評估 72
參考文獻 81
第5章 基于人工智能的低頻超低頻耦合多頻段振蕩抑制 82
5.1 基于PSS 抑制低頻與超低頻耦合振蕩機理 82
5.2 雙分支阻尼控制器結(jié)構(gòu)及特性 84
5.2.1 雙分支阻尼控制器結(jié)構(gòu) 84
5.2.2 雙分支阻尼控制器特性 85
5.3 基于多智能體的多DB-PR-PSS 協(xié)同自趨優(yōu)控制 87
5.3.1 馬爾可夫博弈建模 87
5.3.2 馬爾可夫博弈求解 88
5.4 算例仿真 90
5.4.1 測試系統(tǒng)模型 90
5.4.2 訓(xùn)練過程評估 90
5.4.3 不同工況和擾動下魯棒性測試 93
5.4.4 與集中式控制方案對比 95
參考文獻 98