本书是作为高等教育学校电气工程学科高年级本科生和研究生对优化理论的入门和电力系统相关优化问题应用实践的参考书。 本书围绕智能电网和电力系统中的一系列基本优化问题，由浅入深，围绕线性、非线性、无约束、有约束等优化问题逐级展开，主要结构如下： （1）从章节分布来看，本书从基本的线性规划到非线性规划，从连续规划到混合整数规划，从传统优化算法到前沿的智能算法，对当前优化理论与技术由浅入深地进行了介绍。 （2）本书第二章，介绍了电力系统优化问题中的MATLAB优化环境。 （3）本书第三章至第八章，针对各类优化问题，选取电力系统与智能电网领域实际应用问题进行了建模和讨论，在优化建模方面提供了合理、新颖、丰富的思路，继而对不同优化理论在实际工程中的运用给出了求解实例，内容涵盖线性、非线性、无约束、有约束、混合整数规划问题等。 （4）本书的第九章和第十章，针对智能化算法展开讨论，用丰富的算例分析了智能化算法及其在电力系统中的广泛应用，内容涵盖了调度运行、参数辨识、低频振荡和预测等多方面。

第一章 优化理论与技术概述
1.1 优化理论与技术的发展历史
1.2 优化理论的基本知识
1.2.1 求解优化问题的基本步骤
1.2.2 优化问题的分类
1.3 本书结构
第二章 电力系统优化问题的MATLAB工作环境
2.1 MATLAB简介
2.1.1 命令行窗口（Command Window）
2.1.2 命令历史记录（Command History）窗口
2.1.3 当前文件夹（Current Directory）窗口
2.1.4 工作区（Workspace）窗口
2.1.5 帮助（Help）窗口
2.1.6 MATLAB绘图简介
2.2 MATLAB优化工具箱
2.2.1 MATLAB优化工具箱简介
2.2.2 一元函数的优化函数
2.2.3 线性规划问题
2.2.4 二次规划问题
2.2.5 非线性最小二乘问题
2.2.6 非线性无约束极小值问题
2.2.7 非线性有约束极小值问题
2.2.8 极小极大问题
2.2.9 整数规划问题
2.2.10 输入变量和输出变量的描述汇总
2.2.11 启发式算法求解函数
2.3 Matpower潮流及最优潮流工具箱
2.3.1 文件头参数
2.3.2 母线矩阵
2.3.3 发电机矩阵
2.3.4 线路矩阵
2.3.5 runpf与runopf使用简介
2.4 MATLAB与常见电力仿真软件的交互
2.4.1 MATLAB与PSD-BPA的交互
2.4.2 MATLAB与PSASP的交互
2.5 CPLEX和Gurobi简介
2.5.1 CPLEX简介
2.5.2 Gurobi简介
第三章 线性规划在电力系统中的应用
3.1 什么是线性规划
3.1.1 线性规划的初步认识
3.1.2 线性规划问题的数学模型
3.1.3 线性规划数学模型的标准形式
3.1.4 将非标准形式化为标准形式
3.2 单纯形法
3.2.1 单纯形迭代原理
3.2.2 单纯形基本步骤
3.2.3 单纯形表
3.3 对偶理论
3.3.1 三种形式的对偶关系
3.3.2 对偶解（影子价格）的经济解释
3.3.3 灵敏度分析
3.4 用MATLAB解决线性规划中的优化问题
3.4.1 软件包解决线性规划问题
3.4.2 MATLAB求解步骤
3.4.3 计算举例
3.5 线性规划在电力系统中的应用
3.5.1 电力系统直流潮流
3.5.2 灵敏度分析
3.5.3 电力系统无功功率最优分布计算
3.5.4 电力系统有功经济调度
3.5.5 负荷侧聚合需求响应潜力分析
3.5.6 光热优化调度
第四章 一维搜索
4.1 一维搜索问题
4.2 黄金分割法
4.2.1 单谷函数及其性质
4.2.2 基本原理
4.2.3 算法步骤
4.2.4 计算举例
4.3 加步探索法
4.3.1 基本原理
4.3.2 算法步骤
4.3.3 计算举例
4.4 牛顿法
4.4.1 牛顿法原理
4.4.2 算法步骤
4.4.3 计算举例
4.5 抛物线法
4.5.1 抛物线法原理
4.5.2 算法步骤
4.5.3 计算举例
4.6 高压交直流通道功率优化分配
第五章 非线性规划在电力系统中的应用
5.1 非线性规划的初步认识
5.1.1 非线性规划的数学问题
5.1.2 无约束问题的最优性条件
5.1.3 有约束问题的最优性条件
5.2 二次规划
5.2.1 正定二次规划的起作用集方法
5.2.2 逐步二次逼近法介绍
5.3 用MATLAB解决非线性规划中的优化问题
5.3.1 无约束非线性规划问题
5.3.2 有约束非线性最优化问题
5.3.3 二次规划
5.4 交流最优潮流
5.4.1 最优潮流
5.4.2 梯度法的应用
5.4.3 广义简化梯度法解算最优潮流
5.4.4 惩罚法解最优潮流
5.4.5 牛顿法最优潮流的进展
5.4.6 原一对偶内点法解最优潮流
5.5 基于Matpower的电力系统经济调度问题
第六章 非线性无约束问题的最优化方法
6.1 变量轮换法
6.1.1 基本原理
6.1.2 算法步骤
6.1.3 计算举例
6.2 最速下降法
6.2.1 基本原理
6.2.2 算法步骤
6.2.3 计算举例
6.3 牛顿法
6.3.1 基本原理
6.3.2 算法步骤
6.3.3 计算举例
6.3.4 修正牛顿法
6.4 共轭梯度法
6.4.1 共轭方向与共轭方向法
6.4.2 正定二次函数的共轭梯度法
6.4.3 计算举例
6.4.4 非二次函数的共轭梯度法
6.5 变尺度法简介
6.6 电力系统状态估计
第七章 非线性有约束问题的最优化方法
7.1 可行方向法
7.1.1 基本原理
7.1.2 算法步骤
7.2 近似规划法
7.2.1 基本原理
7.2.2 算法步骤
7.3 制约函数法
7.3.1 外点法
7.3.2 内点法
7.4 有约束优化问题在电力系统中的应用
7.4.1 主配一体化风险评估
7.4.2 多端柔直电网优化调控
7.4.3 路一电耦合的需求响应调控
第八章 混合整数规划在电力系统中的应用
8.1 两个整数规划的例子
8.2 分支定界法
8.2.1 基本原理
8.2.2 算法步骤
8.2.3 计算举例
8.3 割平面法