電力系統(tǒng)高級(jí)預(yù)測(cè)技術(shù)和發(fā)電優(yōu)化調(diào)度

內(nèi)容概要

本書旨在幫助讀者開(kāi)發(fā)他們?cè)陔娏ο到y(tǒng)建模、仿真和優(yōu)化方面的技巧。本書精心平衡了它在理論與實(shí)踐兩方面的內(nèi)容，介紹了預(yù)測(cè)與調(diào)度計(jì)劃方面最新的前沿發(fā)展。本書把重點(diǎn)放在理解與解決發(fā)電系統(tǒng)管理方面的關(guān)鍵問(wèn)題。本書首先概述了發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題。因?yàn)閼?yīng)對(duì)不確定性和風(fēng)險(xiǎn)的能力對(duì)發(fā)電公司非常關(guān)鍵，所以本書第2部分考查了自調(diào)度、負(fù)荷預(yù)測(cè)、短期電價(jià)預(yù)測(cè)和風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的最新方法及模型。本書第3部分用案例研究方法考察如何能實(shí)現(xiàn)可用能源的最佳利用。這一部分的各章討論發(fā)電公司基于價(jià)格進(jìn)行的調(diào)度、水力發(fā)電商的優(yōu)化調(diào)度、水火電協(xié)調(diào)、對(duì)風(fēng)電機(jī)組的優(yōu)化組合，以及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化。本書以滿足研究生需求的教學(xué)方式撰寫，還把論述內(nèi)容擴(kuò)展到對(duì)工程技術(shù)研究人員大有裨益的研究成果方面。本書還介紹了越來(lái)越重要的電力系統(tǒng)運(yùn)行與規(guī)劃領(lǐng)域的最新技術(shù)。

書籍目錄

前言
第1章發(fā)電系統(tǒng)概述1
1.1引言1
1.2發(fā)電技術(shù)2
1.2.1發(fā)電是電力系統(tǒng)的心臟和大腦2
1.2.2火力發(fā)電3
1.2.3水力發(fā)電5
1.2.4風(fēng)力發(fā)電7
1.2.5其他不可調(diào)度發(fā)電9
1.2.6儲(chǔ)能技術(shù)11
1.3電力系統(tǒng)發(fā)電運(yùn)行12
1.3.1發(fā)電控制12
1.3.2調(diào)度計(jì)劃13
1.3.3備用要求14
1.3.4機(jī)組優(yōu)化組合15
1.3.5經(jīng)濟(jì)調(diào)度16
1.3.6水火電協(xié)調(diào)17
1.3.7不可調(diào)度發(fā)電的調(diào)度計(jì)劃17
1.3.8市場(chǎng)條件下的調(diào)度計(jì)劃17
1.4未來(lái)發(fā)電的挑戰(zhàn)20
參考文獻(xiàn)20
第2章不確定性和發(fā)電調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)23
2.1引言23
2.2發(fā)電自調(diào)度計(jì)劃24
2.2.1試驗(yàn)系統(tǒng)模型25
2.3風(fēng)險(xiǎn)測(cè)度27
2.3.1風(fēng)險(xiǎn)值27
2.3.2條件風(fēng)險(xiǎn)值29
2.4數(shù)據(jù)的不確定性29
2.4.1VaR的數(shù)據(jù)不確定性30
2.4.2CVaR的數(shù)據(jù)不確定性30
2.5VaR表述31
2.5.1基于VaR的名義穩(wěn)健調(diào)度計(jì)劃31
2.5.2基于VaR的最差工況穩(wěn)健調(diào)度計(jì)劃32
2.5.3基于VaR的穩(wěn)健調(diào)度計(jì)劃案例32
2.6CVaR表述34
2.6.1基于CVaR的名義穩(wěn)健調(diào)度計(jì)劃34
2.6.2基于CVaR的最差工況穩(wěn)健調(diào)度計(jì)劃35
2.6.3基于CVaR的穩(wěn)健調(diào)度計(jì)劃案例37
2.7小結(jié)39
附錄A2.139
附錄A2.240
參考文獻(xiàn)42
第3章短期負(fù)荷預(yù)測(cè)44
3.1引言44
3.2數(shù)據(jù)預(yù)處理45
3.2.1標(biāo)準(zhǔn)化和差分45
3.2.2小波濾波46
3.3輸入預(yù)選49
3.4ANN輸入精選50
3.4.1正則化方法51
3.4.2MLP貝葉斯訓(xùn)練51
3.4.3貝葉斯訓(xùn)練的輸入選擇53
3.4.4結(jié)果示例53
3.5貝葉斯訓(xùn)練的MLP結(jié)構(gòu)確認(rèn)54
3.6預(yù)測(cè)間隔估計(jì)55
3.6.1再采樣法56
3.6.2結(jié)果示例57
3.7小結(jié)58
致謝58
附錄A3.159
參考文獻(xiàn)61
第4章短期電價(jià)預(yù)測(cè)63
4.1引言63
4.2電價(jià)預(yù)測(cè)方法概述64
4.2.1電價(jià)預(yù)測(cè)方法分類64
4.2.2基于人工智能的電價(jià)預(yù)測(cè)方法的結(jié)構(gòu)和組成65
4.3電價(jià)預(yù)測(cè)輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備66
4.3.1備選輸入集合的形成66
4.3.2單段特征選擇技術(shù)70
4.3.3兩段特征選擇技術(shù)77
4.4電價(jià)預(yù)測(cè)引擎85
4.4.1非混合電價(jià)預(yù)測(cè)引擎85
4.4.2混合電價(jià)預(yù)測(cè)引擎89
4.5可調(diào)參數(shù)的微調(diào)95
4.5.1交叉驗(yàn)證技術(shù)96
4.5.2搜索過(guò)程99
4.6電價(jià)尖峰預(yù)測(cè)102
4.6.1什么是電價(jià)尖峰？102
4.6.2電價(jià)尖峰事件預(yù)測(cè)103
4.6.3電價(jià)尖峰值的預(yù)測(cè)105
4.7小結(jié)106
參考文獻(xiàn)106
第5章短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)110
5.1引言110
5.1.1時(shí)間尺度110
5.1.2風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方法111
5.1.3典型結(jié)果112
5.2時(shí)間序列模型117
5.3風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的氣象模型119
5.4短期功率預(yù)測(cè)模型121
5.5不確定性、爬坡與變化性126
5.5.1概率預(yù)測(cè)126
5.5.2爬坡預(yù)測(cè)130
5.5.3變化性預(yù)測(cè)130
5.6根據(jù)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)進(jìn)行決策和它的價(jià)值131
5.7小結(jié)133
致謝133
參考文獻(xiàn)134
第6章獨(dú)立發(fā)電公司基于價(jià)格的調(diào)度計(jì)劃144
6.1引言144
6.2點(diǎn)價(jià)格建模146
6.2.1電價(jià)的不確定性146
6.2.2電價(jià)的統(tǒng)計(jì)分布148
6.3發(fā)電特性154
6.3.1傳統(tǒng)發(fā)電成本特性155
6.3.2可再生能源發(fā)電特性156
6.4基于價(jià)格（利潤(rùn)）的機(jī)組優(yōu)化組合159
6.4.1PBUC問(wèn)題表述159
6.4.2求解方法160
6.4.3在PBUC下基于價(jià)格的自組合164
6.5Gencos基于價(jià)格的調(diào)度計(jì)劃171
6.5.1隨機(jī)自調(diào)度技術(shù)171
6.5.2基于發(fā)電機(jī)成本特性和市場(chǎng)價(jià)格動(dòng)態(tài)的調(diào)度計(jì)劃177
6.5.3短期發(fā)電調(diào)度計(jì)劃中對(duì)價(jià)格不確定性的管理183
6.6小結(jié)191
附錄A6.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)及結(jié)果192
參考文獻(xiàn)196
第7章不確定性下的水電生產(chǎn)商優(yōu)化自調(diào)度198
7.1引言198
7.1.1水電機(jī)組組合問(wèn)題198
7.1.2日前市場(chǎng)中的競(jìng)價(jià)策略199
7.1.3水電系統(tǒng)中的變化水頭問(wèn)題200
7.2水電運(yùn)行優(yōu)化模型開(kāi)發(fā)201
7.2.1簡(jiǎn)介201
7.2.2水電出力函數(shù)202
7.2.3水電機(jī)組技術(shù)效率與凈水頭和耗水量的關(guān)系203
7.2.4水力發(fā)電系統(tǒng)的約束206
7.2.5風(fēng)險(xiǎn)度量：VaR和CVaR209
7.2.6目標(biāo)函數(shù)：利潤(rùn)最大化和基于CVaR的利潤(rùn)最大化209
7.2.7解決水電運(yùn)行調(diào)度計(jì)劃問(wèn)題的策略210
7.3案例研究：西班牙杜羅河某梯級(jí)水庫(kù)的水電運(yùn)行調(diào)度211
7.4小結(jié)215
參考文獻(xiàn)216
第8章水火電生產(chǎn)商的自調(diào)度計(jì)劃220
8.1引言220
8.2水火電生產(chǎn)商自調(diào)度確定性問(wèn)題的目標(biāo)221
8.2.1價(jià)格接受者生產(chǎn)商目標(biāo)221
8.2.2價(jià)格決定者生產(chǎn)商目標(biāo)222
8.3水火電生產(chǎn)商自調(diào)度確定性問(wèn)題的MILP表述225
8.3.1火電機(jī)組的運(yùn)行階段225
8.3.2火電機(jī)組約束226
8.3.3火電機(jī)組發(fā)電總成本230
8.3.4水電機(jī)組約束233
8.3.5系統(tǒng)約束239
8.3.6水火電生產(chǎn)商也是零售商的情況240
8.3.7建模摘要241
8.4不確定性建模242
8.4.1隨機(jī)規(guī)劃基礎(chǔ)知識(shí)242
8.4.2水火電生產(chǎn)商自調(diào)度問(wèn)題表示為含追索行動(dòng)的兩段隨機(jī)規(guī)劃問(wèn)題243
8.5數(shù)值應(yīng)用248
8.5.1確定性問(wèn)題應(yīng)用248
8.5.2隨機(jī)問(wèn)題應(yīng)用257
8.6小結(jié)264
8.7符號(hào)表265
8.7.1集265
8.7.2函數(shù)266
8.7.3參數(shù)266
8.7.4變量268
附錄A8.1時(shí)際約束建模269
參考文獻(xiàn)270
第9章含大量風(fēng)電裝機(jī)電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃的機(jī)組組合和經(jīng)濟(jì)調(diào)度274
9.1引言274
9.2輸入數(shù)據(jù)建模275
9.2.1負(fù)荷時(shí)間序列275
9.2.2風(fēng)電功率時(shí)間序列275
9.2.3風(fēng)電功率預(yù)測(cè)282
9.3常規(guī)機(jī)組建模283
9.3.1火電機(jī)組建模283
9.3.2水電和儲(chǔ)能機(jī)組285
9.4UCED問(wèn)題表述286
9.5求解方法：最優(yōu)啟發(fā)法和時(shí)間尺度287
9.5.1年尺度：確定機(jī)組可用率288
9.5.2周和小時(shí)內(nèi)尺度：確定性調(diào)度288
9.5.3多區(qū)域表示和國(guó)際市場(chǎng)收盤時(shí)間290
9.6含12GW風(fēng)電的荷蘭案例研究292
9.6.1系統(tǒng)變化詳述和討論292
9.6.2假設(shè)和仿真設(shè)置294
9.6.3仿真結(jié)果294
9.7小結(jié)301
參考文獻(xiàn)302
第10章多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化305
10.1引言305
10.2MG組份及結(jié)構(gòu)307
10.2.1MG組份和運(yùn)行特性307
10.2.2MG設(shè)備結(jié)構(gòu)311
10.3MG優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)314
10.3.1運(yùn)行優(yōu)化問(wèn)題表述314
10.3.2單目標(biāo)和性能指標(biāo)317
10.3.3多目標(biāo)表述323
10.4約束323
10.4.1運(yùn)行優(yōu)化問(wèn)題中約束的性質(zhì)323
10.4.2等式約束324
10.4.3不等式約束324
10.5求解技術(shù)328
10.5.1技術(shù)分類328
10.5.2單目標(biāo)優(yōu)化328
10.5.3多目標(biāo)優(yōu)化329
10.6應(yīng)用案例330
10.6.1三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的需求和配置330
10.6.2單時(shí)段的能源成本和能源效率優(yōu)化331
10.6.3典型日的能源成本和能源效率優(yōu)化333
10.6.4多目標(biāo)優(yōu)化334
10.7小結(jié)340
詞匯表341
縮略詞341
符號(hào)342
參考文獻(xiàn)343

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

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