书籍详情
船舶电力系统脆弱性综合评估的理论与方法
作者：叶志浩，梅丹，王公宝
出版社：科学出版社
出版时间：2021-12-01
ISBN：9787030709189
定价：¥85.00
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内容简介
船舶电力系统脆弱性综合评估能够在船舶电力系统设计之初有效地规避系统的脆弱环节，提高设计工作的科学性，具有十分重要的理论与实际意义。《船舶电力系统脆弱性综合评估的理论与方法》按照从基础到应用的层次结构安排，首先介绍电力系统脆弱性评估的一般方法；然后给出船舶电力系统薄弱环节辨识的理论与方法，研究元件可靠性对船舶电力系统脆弱性的影响，探讨结构脆弱性量化评估指标处理方法和指标权重确定等评估关键环节；接着研究船舶电力系统整体脆弱程度评估方法，实现船舶电力系统脆弱程度差异性的衡量；后研究船舶电力系统结构性能优化的方法与算法，并提出科学、合理的系统结构性能优化策略，为提升船舶电力系统结构性能提供重要的理论支撑。
作者简介
暂缺《船舶电力系统脆弱性综合评估的理论与方法》作者简介
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 船舶电力系统概述 2
1.1.1 船舶电力系统的组成 2
1.1.2 船舶电力系统形式的发展 2
1.2 电力系统脆弱性研究 3
1.3 船舶电力系统脆弱性评估的目的与任务 4
本章参考文献 5
第2章 基于复杂网络理论的电力系统脆弱性分析 6
2.1 复杂网络理论 7
2.1.1 复杂网络的特征参数 7
2.1.2 复杂网络模型 8
2.1.3 复杂网络的两个重要特性 9
2.2 复杂网络重要节点辨识 10
2.2.1 社会网络分析法 10
2.2.2 系统科学分析法 12
2.3 电力系统脆弱性评估网络模型 12
2.3.1 无权网络模型 13
2.3.2 有权网络模型 13
2.4 船舶电力系统网络特性分析 14
2.4.1 船舶电力系统拓扑网络结构模型 14
2.4.2 基于复杂网络理论的船舶电力系统网络特性分析 16
本章参考文献 18
第3章 基于多属性决策的船舶电力系统脆弱性评估指标优选 20
3.1 系统脆弱性综合评估指标的选择与处理 21
3.1.1 系统脆弱性综合评估指标的选择 21
3.1.2 系统脆弱性综合评估指标的处理 25
3.2 基于敏感性分析的评估指标优选 28
3.2.1 属性权重未知的多属性决策方法 28
3.2.2 权重小变化量 32
3.2.3 敏感性系数 34
3.2.4 方案排序的权重稳定区间 34
3.3 船舶电力系统脆弱性评估指标优选 36
3.3.1 船舶电力系统脆弱性评估指标的计算 36
3.3.2 船舶电力系统脆弱性评估指标敏感性分析 40
3.3.3 负荷失电仿真示例 41
3.4 船舶电力系统脆弱性评估指标有效性分析 43
3.4.1 故障传播程度衡量 43
3.4.2 元件移除策略 44
本章参考文献 46
第4章 船舶电力系统脆弱环节辨识 48
4.1 船舶电力系统元件的可靠性及其度量 49
4.1.1 不可修元件可靠性指标 49
4.1.2 可修元件可靠性指标 51
4.1.3 船舶电力系统常用可靠性参数 53
4.2 船舶电力系统脆弱性评估指标集分析 54
4.3 船舶电力系统脆弱性综合评估指标权重的确定 55
4.3.1 指标权重确定的基本原则及常用方法 55
4.3.2 自适应综合权重动态获取优化理论 63
4.4 考虑元件可靠性的船舶电力系统脆弱环节辨识 67
4.4.1 考虑元件可靠性的船舶电力系统脆弱环节辨识步骤 67
4.4.2 综合权重获取 67
4.4.3 考虑元件可靠性船舶电力系统脆弱环节辨识应用 68
本章参考文献 71
第5章 基于多尺度范数的船舶电力系统脆弱程度评估 73
5.1 基于脆弱性的船舶电力系统数学描述分析 74
5.1.1 船舶电力系统脆弱性描述的数学模型分析 74
5.1.2 空间坐标系下船舶电力系统脆弱性描述的数学模型分析 77
5.2 基于综合脆弱度范数的船舶电力系统脆弱程度评估 79
5.2.1 脆弱性指标集泛函性质分析 79
5.2.2 船舶电力系统脆弱性输出方程评估 80
5.2.3 基于积空间上范数的船舶电力系统脆弱程度评估 81
5.3 船舶电力系统脆弱程度评估应用实例 82
5.3.1 环形船舶电力系统脆弱程度衡量 82
5.3.2 改变拓扑连接关系后脆弱程度比较分析 83
本章参考文献 86
第6章 船舶电力系统结构性能优化策略 87
6.1 船舶电力系统可靠性分析 88
6.1.1 不可修系统的可靠性 88
6.1.2 可修系统的可靠性 91
6.2 船舶电力系统结构性能多目标多约束优化模型 95
6.2.1 船舶电力系统结构性能优化目标 95
6.2.2 船舶电力系统结构性能优化约束 97
6.2.3 船舶电力系统结构性能优化模型 98
6.3 船舶电力系统结构性能优化的改进遗传算法 99
6.3.1 遗传算法的基本原理 100
6.3.2 船舶电力系统结构性能上层优化的迭代遗传算法 103
6.3.3 船舶电力系统结构性能下层优化的迭代遗传算法 106
6.3.4 基于变阶遗传算法的船舶电力系统结构性能边际优化 107
6.4 船舶电力系统结构性能优化应用实例 108
6.4.1 改进的遗传算法参数的选取 109
6.4.2 改进的遗传算法结果分析 109
本章参考文献 111
第7章 脆弱性综合评估理论在船舶电力系统论证中的应用 112
7.1 船舶电力系统脆弱环节辨识方法算例验证 113
7.1.1 某传统船舶电力系统 113
7.1.2 英国45型船舶电力系统 119
7.1.3 美国船舶典型电力系统 123
7.1.4 美国航空母舰电力系统 127
7.2 船舶电力系统脆弱程度评估方法算例验证 132
7.2.1 改变元件可靠性后系统脆弱程度差异比较分析 132
7.2.2 不同拓扑结构下系统脆弱程度差异比较分析 134
7.2.3 元件可靠性较差时网络拓扑结构优化对系统脆弱程度的影响 141
7.3 实船电力系统结构性能优化算例验证 141
附录A 节点移除后失电负载电流变化趋势 144
附录B 节点指标归一化处理结果 150
附录C 分配电中心连接负载的网络拓扑结构图 153
前言
第1章 绪论 1
1.1 船舶电力系统概述 2
1.1.1 船舶电力系统的组成 2
1.1.2 船舶电力系统形式的发展 2
1.2 电力系统脆弱性研究 3
1.3 船舶电力系统脆弱性评估的目的与任务 4
本章参考文献 5
第2章 基于复杂网络理论的电力系统脆弱性分析 6
2.1 复杂网络理论 7
2.1.1 复杂网络的特征参数 7
2.1.2 复杂网络模型 8
2.1.3 复杂网络的两个重要特性 9
2.2 复杂网络重要节点辨识 10
2.2.1 社会网络分析法 10
2.2.2 系统科学分析法 12
2.3 电力系统脆弱性评估网络模型 12
2.3.1 无权网络模型 13
2.3.2 有权网络模型 13
2.4 船舶电力系统网络特性分析 14
2.4.1 船舶电力系统拓扑网络结构模型 14
2.4.2 基于复杂网络理论的船舶电力系统网络特性分析 16
本章参考文献 18
第3章 基于多属性决策的船舶电力系统脆弱性评估指标优选 20
3.1 系统脆弱性综合评估指标的选择与处理 21
3.1.1 系统脆弱性综合评估指标的选择 21
3.1.2 系统脆弱性综合评估指标的处理 25
3.2 基于敏感性分析的评估指标优选 28
3.2.1 属性权重未知的多属性决策方法 28
3.2.2 权重小变化量 32
3.2.3 敏感性系数 34
3.2.4 方案排序的权重稳定区间 34
3.3 船舶电力系统脆弱性评估指标优选 36
3.3.1 船舶电力系统脆弱性评估指标的计算 36
3.3.2 船舶电力系统脆弱性评估指标敏感性分析 40
3.3.3 负荷失电仿真示例 41
3.4 船舶电力系统脆弱性评估指标有效性分析 43
3.4.1 故障传播程度衡量 43
3.4.2 元件移除策略 44
本章参考文献 46
第4章 船舶电力系统脆弱环节辨识 48
4.1 船舶电力系统元件的可靠性及其度量 49
4.1.1 不可修元件可靠性指标 49
4.1.2 可修元件可靠性指标 51
4.1.3 船舶电力系统常用可靠性参数 53
4.2 船舶电力系统脆弱性评估指标集分析 54
4.3 船舶电力系统脆弱性综合评估指标权重的确定 55
4.3.1 指标权重确定的基本原则及常用方法 55
4.3.2 自适应综合权重动态获取优化理论 63
4.4 考虑元件可靠性的船舶电力系统脆弱环节辨识 67
4.4.1 考虑元件可靠性的船舶电力系统脆弱环节辨识步骤 67
4.4.2 综合权重获取 67
4.4.3 考虑元件可靠性船舶电力系统脆弱环节辨识应用 68
本章参考文献 71
第5章 基于多尺度范数的船舶电力系统脆弱程度评估 73
5.1 基于脆弱性的船舶电力系统数学描述分析 74
5.1.1 船舶电力系统脆弱性描述的数学模型分析 74
5.1.2 空间坐标系下船舶电力系统脆弱性描述的数学模型分析 77
5.2 基于综合脆弱度范数的船舶电力系统脆弱程度评估 79
5.2.1 脆弱性指标集泛函性质分析 79
5.2.2 船舶电力系统脆弱性输出方程评估 80
5.2.3 基于积空间上范数的船舶电力系统脆弱程度评估 81
5.3 船舶电力系统脆弱程度评估应用实例 82
5.3.1 环形船舶电力系统脆弱程度衡量 82
5.3.2 改变拓扑连接关系后脆弱程度比较分析 83
本章参考文献 86
第6章 船舶电力系统结构性能优化策略 87
6.1 船舶电力系统可靠性分析 88
6.1.1 不可修系统的可靠性 88
6.1.2 可修系统的可靠性 91
6.2 船舶电力系统结构性能多目标多约束优化模型 95
6.2.1 船舶电力系统结构性能优化目标 95
6.2.2 船舶电力系统结构性能优化约束 97
6.2.3 船舶电力系统结构性能优化模型 98
6.3 船舶电力系统结构性能优化的改进遗传算法 99
6.3.1 遗传算法的基本原理 100
6.3.2 船舶电力系统结构性能上层优化的迭代遗传算法 103
6.3.3 船舶电力系统结构性能下层优化的迭代遗传算法 106
6.3.4 基于变阶遗传算法的船舶电力系统结构性能边际优化 107
6.4 船舶电力系统结构性能优化应用实例 108
6.4.1 改进的遗传算法参数的选取 109
6.4.2 改进的遗传算法结果分析 109
本章参考文献 111
第7章 脆弱性综合评估理论在船舶电力系统论证中的应用 112
7.1 船舶电力系统脆弱环节辨识方法算例验证 113
7.1.1 某传统船舶电力系统 113
7.1.2 英国45型船舶电力系统 119
7.1.3 美国船舶典型电力系统 123
7.1.4 美国航空母舰电力系统 127
7.2 船舶电力系统脆弱程度评估方法算例验证 132
7.2.1 改变元件可靠性后系统脆弱程度差异比较分析 132
7.2.2 不同拓扑结构下系统脆弱程度差异比较分析 134
7.2.3 元件可靠性较差时网络拓扑结构优化对系统脆弱程度的影响 141
7.3 实船电力系统结构性能优化算例验证 141
附录A 节点移除后失电负载电流变化趋势 144
附录B 节点指标归一化处理结果 150
附录C 分配电中心连接负载的网络拓扑结构图 153
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