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工程博弈論基礎(chǔ)及電力系統(tǒng)應(yīng)用

出版社：科學(xué)出版社出版時間：2016-09-01
開本： 16開 頁數(shù)： 560
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工程博弈論基礎(chǔ)及電力系統(tǒng)應(yīng)用 版權(quán)信息

工程博弈論基礎(chǔ)及電力系統(tǒng)應(yīng)用 內(nèi)容簡介

本書主要介紹現(xiàn)代工程博弈基本理論及其在電力系統(tǒng)控制與決策領(lǐng)域的應(yīng)用，內(nèi)容分為三部分。部分為基礎(chǔ)篇（第2章～第7章），主要從工程系統(tǒng)控制與決策角度闡述一般博弈論的基本概念及基本方法，包括靜態(tài)非合作博弈、一般動態(tài)博弈、靜態(tài)合作博弈、微分博弈及演化博弈等內(nèi)容；第二部分為方法篇（第8章～1章），主要介紹工程博弈論的4類優(yōu)選設(shè)計(jì)方法，涉及多目標(biāo)優(yōu)化、魯棒優(yōu)化、魯棒控制和多層優(yōu)化4個領(lǐng)域；第三部分為應(yīng)用篇（2章～7章），重點(diǎn)介紹工程博弈論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例，主要涉及電力系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度、控制、電力經(jīng)濟(jì)、電網(wǎng)安全及電網(wǎng)演化等內(nèi)容。本書可作為電氣工程、自動控制和系統(tǒng)工程專業(yè)的研究生教材。也可供從事上述專業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員參考。

工程博弈論基礎(chǔ)及電力系統(tǒng)應(yīng)用 目錄

目錄
序
前言
第1章 緒論1
1.1從控制與決策的角度看工程博弈問題1
1.2博弈論基礎(chǔ)4
1.3工程博弈論關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題7
1.4電力系統(tǒng)工程應(yīng)用展望10
1.4.1電力系統(tǒng)規(guī)劃11
1.4.2電力系統(tǒng)調(diào)度11
1.4.3電力系統(tǒng)控制12
1.4.4分布式電源與微電網(wǎng)12
1.4.5需求響應(yīng)13
1.4.6電網(wǎng)安全13
1.4.7電網(wǎng)演化14
1.5本書的主要內(nèi)容15
參考文獻(xiàn)16
基礎(chǔ)篇
第2章 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)23
2.1函數(shù)與映射23
2.2空間與范數(shù)23
2.2.1向量范數(shù)24
2.2.2誘導(dǎo)矩陣范數(shù)25
2.3連續(xù)性、可微性與緊性26
2.4集值映射及其連續(xù)性28
2.5凸集與凸函數(shù)30
2.6不動點(diǎn)與壓縮映射31
2.7單目標(biāo)優(yōu)化問題.32
2.8動態(tài)優(yōu)化與*優(yōu)控制36
2.9多目標(biāo)優(yōu)化與Pareto*優(yōu)39
2.10動態(tài)規(guī)劃與近似動態(tài)規(guī)劃41
2.10.1動態(tài)規(guī)劃41
2.10.2近似動態(tài)規(guī)劃42
2.11概率論44
2.11.1樣本、事件與概率44
2.11.2概率論若干基本定理45
2.11.3條件概率與全概率公式45
2.11.4Bayes法則46
2.12隨機(jī)過程47
2.12.1基本概念及統(tǒng)計(jì)特征47
2.12.2Poisson過程和Wiener過程49
2.12.3Markov過程與Markov鏈50
2.13隨機(jī)微分方程51
2.13.1均方連續(xù)、均方導(dǎo)數(shù)與隨機(jī)積分51
2.13.2三類簡單隨機(jī)微分方程53
2.13.3Ito方程54
參考文獻(xiàn)54
第3章 靜態(tài)非合作博弈56
3.1博弈論的基本概念56
3.1.1博弈的基本要素56
3.1.2標(biāo)準(zhǔn)型博弈60
3.1.3博弈論的基本假設(shè)61
3.1.4博弈的基本分類62
3.1.5標(biāo)準(zhǔn)型博弈的解62
3.1.6Nash均衡65
3.2完全信息靜態(tài)博弈67
3.2.1連續(xù)策略博弈67
3.2.2混合策略博弈68
3.2.3Nash均衡的存在性72
3.2.4Nash均衡的求解74
3.2.5二人零和博弈75
3.3不完全信息靜態(tài)博弈78
3.3.1不完全信息78
3.3.2非對稱信息的Cournot寡頭競爭模型79
3.3.3不完全信息靜態(tài)(Bayes)博弈81
3.3.4Bayes-Nash均衡86
3.3.5不完全信息靜態(tài)博弈的典型應(yīng)用——拍賣87
3.3.6混合策略的再認(rèn)識89
參考文獻(xiàn)92
第4章 一般動態(tài)博弈94
4.1完全信息動態(tài)博弈94
4.1.1擴(kuò)展式博弈96
4.1.2子博弈精煉Nash均衡102
4.1.3重復(fù)博弈107
4.2不完全信息動態(tài)博弈117
4.2.1不完全信息動態(tài)博弈的基本概念117
4.2.2精煉Bayes-Nash均衡118
4.2.3幾種均衡概念的比較125
4.2.4不完全信息動態(tài)博弈的應(yīng)用——信號博弈126
參考文獻(xiàn)131
第5章 靜態(tài)合作博弈132
5.1從非合作博弈到合作博弈132
5.2合作博弈的基本概念133
5.3合作博弈的分類134
5.4特征函數(shù)博弈136
5.4.1特征函數(shù)136
5.4.2支付與分配137
5.4.3超可加性博弈139
5.5合作博弈的穩(wěn)定性140
5.5.1聯(lián)盟的穩(wěn)定性140
5.5.2核141
5.5.3近似的穩(wěn)定結(jié)果——ε-核和*小核145
5.5.4核仁147
5.5.5DP指標(biāo)148
5.6分配的公平性149
5.6.1邊際貢獻(xiàn)149
5.6.2Shapley值151
5.7合作博弈的計(jì)算問題153
5.7.1核的確定方法153
5.7.2Shapley值的計(jì)算方法154
5.8討價還價博弈154
參考文獻(xiàn)156
第6章 微分博弈157
6.1非合作微分博弈157
6.1.1非合作微分博弈的數(shù)學(xué)描述157
6.1.2非合作微分博弈的三種Nash均衡159
6.1.3二人零和非合作微分博弈161
6.2合作微分博弈164
6.3主從微分博弈166
6.3.1主從微分博弈的Stackelberg均衡166
6.3.2主從微分博弈的*優(yōu)性條件168
6.4說明與討論172
參考文獻(xiàn)172
第7章 演化博弈174
7.1兩個自然界例子174
7.1.1獅子和斑馬捕食174
7.1.2鷹鴿博弈175
7.2演化博弈的基本理論177
7.2.1演化博弈的基本內(nèi)容與框架177
7.2.2演化博弈的分類178
7.2.3適應(yīng)度函數(shù)178
7.2.4演化過程179
7.2.5演化穩(wěn)定均衡181
7.3經(jīng)典博弈問題的再認(rèn)識186
7.4演化博弈與經(jīng)典博弈的關(guān)系188
7.4.1Nash均衡對演化博弈的詮釋188
7.4.2經(jīng)典博弈的困惑189
7.4.3經(jīng)典博弈與演化博弈的區(qū)別189
7.5說明與討論190
參考文獻(xiàn)190
方法篇
第8章 多目標(biāo)優(yōu)化問題的博弈求解方法195
8.1多目標(biāo)優(yōu)化問題及Pareto解195
8.2綜合法198
8.2.1多目標(biāo)優(yōu)化問題的博弈模型198
8.2.2非合作博弈求解方法199
8.2.3合作博弈求解方法199
8.2.4Nash均衡與Pareto*優(yōu)解的關(guān)系200
8.3加權(quán)系數(shù)法205
8.4Nash談判法209
8.5說明與討論213
參考文獻(xiàn)213
第9章 魯棒優(yōu)化問題的博弈求解方法215
9.1魯棒優(yōu)化問題的博弈詮釋216
9.2不確定性刻畫及*優(yōu)策略保守性討論217
9.2.1不確定性的刻畫217
9.2.2參數(shù)選擇219
9.3靜態(tài)魯棒優(yōu)化問題222
9.3.1靜態(tài)魯棒優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型222
9.3.2靜態(tài)魯棒優(yōu)化問題的求解算法226
9.4動態(tài)魯棒優(yōu)化問題226
9.4.1ARO的數(shù)學(xué)模型227
9.4.2ARO的求解方法228
9.5說明與討論236
參考文獻(xiàn)237
第10章 魯棒控制問題的博弈求解方法240
10.1魯棒控制問題的博弈詮釋240
10.2魯棒控制問題的數(shù)學(xué)模型242
10.3魯棒控制問題的微分博弈模型244
10.3.1參與者244
10.3.2支付244
10.3.3約束條件245
10.4魯棒控制器的構(gòu)造245
10.4.1變尺度反饋線性化H∞設(shè)計(jì)方法249
10.4.2基于Hamilton系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法252
10.4.3策略迭代法255
10.4.4基于ADP的魯棒控制在線求解方法256
10.5說明與討論258
參考文獻(xiàn)259
第11章 雙層優(yōu)化問題的博弈求解方法261
11.1雙層優(yōu)化問題簡介261
11.2N-S-N博弈的數(shù)學(xué)模型263
11.3N-S-N博弈的求解方法264
11.3.1不動點(diǎn)型迭代算法265
11.3.2駐點(diǎn)法265
11.3.3駐點(diǎn)優(yōu)化法268
11.4半零和雙線性主從博弈271
11.5廣義Nash博弈272
11.6說明與討論275
參考文獻(xiàn)276
應(yīng)用篇
第12章 風(fēng)-光-儲混合電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)例281
12.1HPS簡介281
12.2HPS*佳容量設(shè)計(jì)284
12.2.1容量設(shè)計(jì)的非合作博弈模型284
12.2.2Nash均衡的存在性293
12.2.3博弈模型的求解方法295
12.2.4實(shí)例分析297
12.3HPS分配策略305
12.3.1HPS規(guī)劃的聯(lián)盟型表述306
12.3.2穩(wěn)定分配的條件307
12.3.3改進(jìn)DP指標(biāo)311
12.3.45種典型分配策略312
12.3.5分配策略的分析314
12.4說明與討論316
參考文獻(xiàn)317
第13章 魯棒調(diào)度設(shè)計(jì)實(shí)例318
13.1魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度318
13.1.1數(shù)學(xué)模型319
13.1.2求解算法323
13.1.3仿真分析323
13.2魯棒備用整定334
13.2.1不確定性的刻畫335
13.2.2魯棒備用整定的ARO模型336
13.2.3算例分析338
13.3魯棒機(jī)組組合343
13.3.1傳統(tǒng)機(jī)組組合344
13.3.2魯棒機(jī)組組合數(shù)學(xué)模型346
13.3.3算例分析348
13.4省級電網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例353
13.4.1系統(tǒng)概況353
13.4.2節(jié)能減排政策的考慮354
13.4.3魯棒機(jī)組組合355
13.4.4魯棒備用整定356
13.5說明與討論356
參考文獻(xiàn)357
第14章 若干電力經(jīng)濟(jì)問題實(shí)例360
14.1碳排放稅的制定360
14.1.1概述360
14.1.2博弈模型362
14.1.3實(shí)例分析365
14.2靜態(tài)備用容量配置371
14.2.1概述371
14.2.2博弈模型373
14.2.3求解算法382
14.2.4實(shí)例分析383
14.3中長期購電計(jì)劃394
14.3.1概述394
14.3.2博弈模型及求解算法395
14.3.3實(shí)例分析397
14.4零售市場的定價與調(diào)度400
14.4.1概述400
14.4.2博弈模型401
14.4.3實(shí)例分析408
14.5說明與討論412
參考文獻(xiàn)413
第15章 魯棒控制設(shè)計(jì)實(shí)例416
15.1水輪機(jī)勵磁與調(diào)速的協(xié)調(diào)魯棒控制416
15.1.1多機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型416
15.1.2鎮(zhèn)定控制器設(shè)計(jì)420
15.1.3工作點(diǎn)調(diào)節(jié)問題421
15.1.4魯棒控制器設(shè)計(jì)422
15.1.5控制效果424
15.2非線性魯棒電力系統(tǒng)穩(wěn)定器429
15.2.1多機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型429
15.2.2NR-PSS控制器設(shè)計(jì)430
15.2.3NR-PSS動模實(shí)驗(yàn)434
15.3負(fù)荷頻率魯棒控制器設(shè)計(jì)440
15.3.1負(fù)荷頻率魯棒控制模型440
15.3.2負(fù)荷頻率魯棒控制的在線求解441
15.4STATCOM在線魯棒控制器設(shè)計(jì)445
15.4.1考慮干擾的含STATCOM的單機(jī)無窮大系統(tǒng)模型445
15.4.2STATCOM非線性魯棒控制器在線設(shè)計(jì)446
15.5說明與討論451
參考文獻(xiàn)452
第16章 網(wǎng)絡(luò)安全博弈設(shè)計(jì)實(shí)例454
16.1安全博弈及其構(gòu)成要素455
16.1.1參與者455
16.1.2策略空間455
16.1.3支付456
16.1.4信息結(jié)構(gòu)456
16.2安全博弈的數(shù)學(xué)模型457
16.2.1攻擊者-防御者(A-D)模型457
16.2.2防御者-攻擊者(D-A)模型459
16.2.3防御者-攻擊者-防御者(D-A-D)模型460

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