Optimal Control Applications in Electric Power Systems

پیشرفت های قابل توجهی در زمینه کنترل بهینه در چند دهه گذشته صورت گرفته است. این پیشرفت ها به خوبی در نشریات خوب متعدد ثبت شده است و انگیزه بسیاری از نوآوری ها در مهندسی سیستم قدرت الکتریکی بوده است، اما آنها هنوز به صورت کتاب جمع آوری نشده اند. هدف ما از نگارش این کتاب ارائه توضیحاتی در مورد برخی از کاربردهای تکنیک های کنترل بهینه در مسائل عملی سیستم قدرت است. این کتاب برای دوره های پیشرفته کارشناسی در سیستم های قدرت الکتریکی و همچنین دوره های کارشناسی ارشد مهندسی برق، ریاضیات کاربردی و مهندسی صنایع طراحی شده است. همچنین به عنوان یک کمک خودآموز برای پرسنل تمرینی درگیر در برنامه ریزی و بهره برداری از سیستم های قدرت الکتریکی برای تاسیسات، سازندگان، و آژانس های مشاوره و نظارتی دولتی در نظر گرفته شده است. کتاب از هفت فصل تشکیل شده است. این با یک فصل مقدماتی شروع می شود که به طور خلاصه تاریخچه کنترل بهینه و کاربردهای سیستم قدرت آن را مرور می کند و همچنین طرح کلی متن را ارائه می دهد. فصل دوم با عنوان \"برخی از تکنیک های کنترل بهینه\" است. هدف آن معرفی مفاهیم اساسی تئوری کنترل بهینه است که مربوط به کاربردهایی است که در فصل‌های بعدی بررسی می‌شوند. تاکید بر توسعه واضح و روشمند به جای اثبات های رسمی دقیق است. موضوعات مورد بحث شامل حساب متغیر، اصل حداکثر پونتریاگین و روش‌های هندسی با استفاده از تحلیل تابعی است. تعدادی مثال حل شده برای نشان دادن تکنیک ها گنجانده شده است.

Significant advances in the field of optimal control have been made over the past few decades. These advances have been well documented in numerous fine publications, and have motivated a number of innovations in electric power system engineering, but they have not yet been collected in book form. Our purpose in writing this book is to provide a description of some of the applications of optimal control techniques to practical power system problems. The book is designed for advanced undergraduate courses in electric power systems, as well as graduate courses in electrical engineering, applied mathematics, and industrial engineering. It is also intended as a self-study aid for practicing personnel involved in the planning and operation of electric power systems for utilities, manufacturers, and consulting and government regulatory agencies. The book consists of seven chapters. It begins with an introductory chapter that briefly reviews the history of optimal control and its power system applications and also provides an outline of the text. The second chapter is entitled "Some Optimal Control Techniques"; its intent is to introduce fundamental concepts of optimal control theory that are relevant to the applications treated in the following chapters. Emphasis is given to clear, methodical development rather than rigorous formal proofs. Topics discussed include variational calculus, Pontryagin's maximum principle, and geometric methods employing functional analysis. A number of solved examples are included to illustrate the techniques.