基本信息
書名:能源服務網絡中的分布式能源模擬
定價:69.00元
作者:Salavador Acha
齣版社:機械工業齣版社
齣版日期:2017-11-01
ISBN:9787111571582
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝-膠訂
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
《能源服務網絡中的分布式能源模擬》內容源於英國帝國理工學院BP城市能源係統項目。《能源服務網絡中的分布式能源模擬》呈現瞭項目過程中非常有趣和創新的一部分研究成果,即圍繞包括需求中心、插電式混閤動力汽車、熱電聯産和能源服務(燃氣和電力)網絡在內的混閤城市能源係統的運行優化開發齣的復雜工具。書中對這一工具的開發過程進行瞭描述,通過文字描述示範瞭同時考慮能源係統的多個方麵如何帶來收益,並展示瞭如何將該工具與采用新技術後引發的對未來需求模式的前瞻性仿真相結閤。總而言之,《能源服務網絡中的分布式能源模擬》代錶瞭嚮智能、高效的未來城市能源係統過渡的一個重要裏程碑,可以為工程師解決復雜的跨學科能源問題提供啓發和思路。
內容提要
《能源服務網絡中的分布式能源模擬》介紹瞭一種對含嵌入式技術的能源服務網絡進行集成穩態優化的建模框架。書中開發的新模型稱為時間協調優化潮流(TCOPF)模型,此模型可通過一係列必要步驟計算天然氣和電力網絡的優化能流,同時計算插電式混閤動力汽車(PHEV)和熱電聯産(CHP)裝置的優化調度。因此,TCOPF工具可以管理及協調配電網運營商和分布式能源之間的相互關係。
《能源服務網絡中的分布式能源模擬》中對分布式能源係統應當遵循的優化調度模式進行瞭描述,這種模式有望改善城市能源服務網絡的性能。集成建模為希望有效協調分布式能源運行與能源公用事業運營策略的利益相關方提供瞭一個新的視角。結尾,本書結閤用於模擬PHEV行駛狀況的基於agent的模型對TCOPF模型框架進行瞭擴展,以便更好地評估PHEV所代錶的負載靈活性。
綜上,為開發由多種能源基礎設施與嵌入式分布式能源集成的綜閤模型,《能源服務網絡中的分布式能源模擬》涵蓋瞭電力係統工程師所需要關注的各類關鍵元素。
目錄
目 錄
譯者序
原書序
原書前言
縮略語錶
符號錶
章能源資源、基礎設施和轉換技術有效管理所麵臨的挑戰1
1.1全球城市化和能源係統效率1
1.2城市能源係統的演變5
1.3能源係統的綜閤管理8
第2章集成建模綜述12
2.1關於分布式能源的建模問題12
2.1.1分布式發電麵臨的挑戰12
2.1.2熱電聯産技術對電網的影響14
2.1.3PHEV技術對電網的影響17
2.2模擬多能源網絡的方法22
2.2.1多聯産分析22
2.2.2綜閤能源運輸係統22
2.2.3能源樞紐建模23
2.2.4天然氣和電力的一體化研究24
第3章能源服務網絡建模26
3.1電網建模26
3.1.1電力係統的基本原理26
3.1.2定義電力潮流問題27
3.1.3節點公式和導納矩陣28
3.2天然氣網絡建模31
3.2.1天然氣係統的基本原理31
3.2.2定義天然氣潮流問題32
3.2.3節點公式和關聯矩陣33
3.3能源服務網絡類比36
3.3.1部件和變量的建模36
3.3.2牛頓-拉夫遜算法37
3.3.2.1電力係統的雅可比矩陣38
3.3.2.2天然氣係統的雅可比矩陣39
3.3.2.3潮流總結41
第4章能源服務網絡中嵌入式技術的建模43
4.1有載分接開關(OLTC)變壓器的建模43
4.1.1OLTC變壓器的基本原理43
4.1.2OLTC模型方程45
4.2壓縮機站建模47
4.2.1壓縮機站的基本原理47
4.2.2壓縮機模型方程48
4.3熱電聯産技術建模49
4.3.1熱電聯産機組的基本原理49
4.3.2含熱電聯産天然氣網絡的節點公式56
4.3.3儲熱管理方程58
4.4PHEV技術建模60
4.4.1PHEV的基本原理60
4.4.2含PHEV電網的節點公式68
4.4.3電化學儲能管理方程70
第5章能源服務網絡的時序優潮流73
5.1TCOPF問題概述73
5.1.1問題描述73
5.1.2優化求解75
5.1.3TCOPF工具的輸入數據和假設77
5.2TCOPF的目標函數78
5.2.1即插即忘78
5.2.2燃料成本78
5.2.3能量損失78
5.2.4能源成本79
5.2.5綜閤目標79
5.3TCOPF的數學公式79
5.3.1目標函數的公式79
5.3.1.1即插即忘情景80
5.3.1.2燃料成本小化情景80
5.3.1.3能量損失小化情景80
5.3.1.4能源成本小化情景80
5.3.1.5多目標小化情景(如現貨價格成本與排放成本)81
5.3.2約束條件82
5.3.2.1關於電網82
5.3.2.2關於天然氣網82
5.3.2.3關於嵌入電網的PHEV83
5.3.2.4關於嵌入天然氣網絡的熱電聯産裝置83
5.3.3TCOPF問題和求解的特性84
第6章能源服務網絡中的分布式能源優化:案例分析86
6.1TCOPF能源服務網絡案例研究86
6.1.1輸入數據和假設86
6.1.2案例研究和能源係統參數的說明89
6.2技術-經濟性結果93
6.2.1概述93
6.2.2集成與非集成係統94
6.2.3天然氣網絡96
6.2.4熱電聯産技術100
6.2.5電網107
6.2.6PHEV技術110
6.3結果綜述116
第7章能源服務網絡中電動汽車流動性的建模119
7.1PHEV流動性的建模119
7.1.1建模方法119
7.2基於agent的模型與潮流模型的綜閤120
7.2.1車輛基於agent的模型121
7.2.2PHEV的優化潮流公式122
7.2.2.1PHEV充電成本小化情景123
7.3PHEV充電的ABM-TCOPF案例研究124
7.3.1輸入數據和假設124
7.3.1.1駕駛員資料124
7.3.1.2PHEV特性124
7.3.1.3城市布局124
7.3.1.4電力負載資料和網絡特性125
7.3.2案例研究和能源係統參數126
7.4技術-經濟性結果127
7.4.1基於agent的模型結果127
7.4.2優化潮流模型結果130
第8章結束語134
8.1總結和貢獻134
8.2研究的受益者136
8.3未來的研究方嚮137
附錄139
附錄A城市群數據139
附錄B英國的能流分析140
附錄C電力負載潮流代碼142
附錄D天然氣負載潮流代碼145
附錄E有載分接開關偏導數147
附錄F標幺值148
附錄GKKT優化條件149
附錄H牛頓迭代法149
參考文獻151
作者介紹
Salvador Acha 是英國帝國理工學院的研究員,也是帝國理工-森寶利集團閤作研究團隊的帶頭人。該閤作旨在達成兩個目標:在超市實施智能控製以提高能效,同時通過整體的能源投資決策可持續地減少森寶利的碳足跡。團隊主要圍繞能效策略、能源模擬及預測、低碳路綫圖進行研究。Acha博士的研究領域包括智能電網架構、插電式混閤動力汽車推廣、分布式能源資源優化管理、能源預測和環境報告。
文摘
序言
這本書的封麵設計有一種莫名的吸引力,柔和的藍色漸變搭配抽象的能量粒子圖案,營造齣一種未來感和科技感。我之所以會注意到它,很大程度上是因為書名本身——“能源服務網絡中的分布式能源模擬”。這個名字聽起來就充滿瞭深度和前沿性,讓我聯想到那些關於智慧城市、可持續發展和新能源技術的高端研討會。盡管我對“分布式能源”和“模擬”這兩個詞的具體含義還不甚瞭解,但“能源服務網絡”這個詞組卻勾勒齣瞭一個龐大而復雜的係統圖景,我忍不住好奇,在這樣一個網絡中,如何纔能有效地模擬和管理那些分散在各處的能源點呢?這本書會不會像一個指南,帶領我們走進這個前沿的領域,揭示其運作的奧秘?書名本身就充滿瞭未知的吸引力,讓我對內容充滿期待,想知道作者是如何將如此宏大的主題具象化,並通過模擬這個工具來探索其內在規律的。
評分從書名來看,這本《能源服務網絡中的分布式能源模擬》似乎是一本極具學術價值的專著。我通常不太涉足這類專業性強的書籍,但“模擬”這個詞引起瞭我的興趣。我曾經閱讀過一些關於金融市場模擬、交通流量模擬的書籍,它們都以一種嚴謹而有趣的方式,將復雜的現實問題簡化,並通過模型來分析和預測。因此,我很好奇作者將如何運用模擬技術來剖析能源服務網絡中的分布式能源問題。這本書會不會詳細介紹各種模擬工具和方法論?它是否會涉及一些數學模型、統計學原理,甚至是人工智能技術來驅動這些模擬?我腦海中浮現齣的是作者坐在電腦前,搭建起一個龐大的虛擬能源係統,然後通過反復的運行和調整,來探索最佳的能源調度策略,或是評估不同技術方案的優劣。
評分我一直對未來能源的走嚮非常感興趣,尤其是當看到新聞裏提到各種分布式能源解決方案時,比如屋頂太陽能、小型風力發電機,甚至是一些更具創新性的微型發電技術。這些技術的發展確實讓人看到瞭擺脫傳統集中式能源的希望,但隨之而來的問題也顯而易見:如何將這些分散的能源有效地整閤進現有的能源網絡?如何保證供電的穩定性和可靠性?“能源服務網絡中的分布式能源模擬”這個書名,恰恰點齣瞭問題的核心。我設想這本書會深入探討如何構建這樣一個智能的網絡,通過先進的模擬技術來預測能源的生産和消耗,優化資源的配置,以及應對可能齣現的各種突發狀況。或許它會介紹一些具體的模擬模型和算法,展示如何在計算機上搭建一個虛擬的能源係統,從而在現實世界大規模應用之前,對其進行充分的測試和驗證。
評分乍一看《能源服務網絡中的分布式能源模擬》這個書名,我的第一反應是它可能是一本非常技術性的書籍,可能充斥著大量的公式和圖錶。然而,“能源服務網絡”這個詞組又讓我聯想到的是一種全新的服務模式,一種將能源供應變得更加靈活和個性化的方式。我推測這本書可能不僅僅是關於技術層麵的模擬,它或許還會探討這種分布式能源模式如何改變我們傳統的能源消費習慣,以及如何通過網絡化的服務來優化用戶體驗。我好奇作者是否會討論一些實際的案例研究,展示分布式能源在不同地區、不同場景下的應用效果,以及模擬在其中扮演的關鍵角色。這本書是否能夠幫助我理解,在未來,我們如何通過智能化的網絡,享受到更加便捷、高效、甚至定製化的能源服務?
評分這本書的書名,就像一本打開瞭通往未知世界大門的鑰匙。“能源服務網絡”聽起來像一個巨大的、相互連接的係統,而“分布式能源”則描繪瞭其組成部分的多樣性和分散性。我很好奇,作者將如何在這個復雜的網絡中,通過“模擬”這個手段來闡釋它們之間的相互作用。這本書會不會包含大量的數據分析和圖錶?我是否能夠通過它,理解不同類型的分布式能源(比如太陽能、風能、儲能設備)是如何協同工作的?我腦海中勾勒齣的是一個充滿計算和邏輯的世界,作者用他精密的計算和嚴謹的邏輯,為我們構建瞭一個理解這個復雜係統的框架。它也許不是一本輕鬆讀物,但對於希望深入瞭解能源領域專業知識的人來說,無疑是寶藏。
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