分布式发电与智能电网

内容介绍

《分布式发电与智能电网》在对分布式发电技术进行研究的基础上，将智能电网与分布式发电有机结合，分析两者协同应用的情况，并重点介绍了分布式电源的原理和模型；智能电网的组成和功能。鉴于目前国家正大力促进发展节能减排的电动汽车，对电动汽车充电站也进行了详细的讲解。

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第1章 从分布式发电到微电网 1

1.1 分布式发电 1

1.1.1 分布式发电的概念 1

1.1.2 分布式发电技术 2

1.1.3 分布式发电并网技术 3

1.1.4 分布式发电的研究与发展 4

1.2 微电网 5

1.2.1 微电网的概念 5

1.2.2 微电网技术 6

1.2.3 微电网的研究与发展 7

第一部分 分布式发电

第2章 典型分布式电源 11

2.1 概述 11

2.2 太阳能光伏发电 11

2.2.1 光伏发电基本原理 11

2.2.2 光伏电池数学模型 12

2.2.3 光伏发电功率特性 15

2.2.4 光伏发电运行失配现象及机理 17

2.3 风力发电 21

2.3.1 风力发电基本原理 21

2.3.2 风力发电机分类 22

2.3.3 感应发电机型风电机组 23

2.3.4 双馈恒频型风电机组 25

2.3.5 直驱型风电机组 30

2.4 燃料电池发电 34

2.4.1 燃料电池发电基本原理 34

2.4.2 PEMFC数学模型 38

2.4.3 PEMFC运行特性 40

2.5 微型燃气轮机发电 40

2.5.1 微型燃气轮机发电系统 41

2.5.2 微型燃气轮机动态数学模型 44

2.5.3 微型燃气轮机运行特性 45

2.5.4 不同结构MT运行特点比较 46

第3章 分布式电源并网及控制 48

3.1 概述 48

3.2 光伏发电并网及控制 48

3.2.1 并网系统描述 48

3.2.2 并网方式 49

3.2.3 并网控制策略 52

3.3 风力发电并网及控制 54

3.3.1 并网方式 54

3.3.2 控制系统 61

3.4 燃料电池发电并网及控制 70

3.4.1 并网系统结构 71

3.4.2 并网控制策略 72

3.5 微型燃气轮机发电并网及控制 74

3.5.1 并网系统结构 74

3.5.2 系统建模 74

3.5.3 控制方式 76

第4章 含分布式发电的配电网潮流计算 78

4.1 概述 78

4.2 传统配电网数学模型 78

4.3 传统配电网潮流计算方法 79

4.3.1 牛顿类潮流计算方法 79

4.3.2 母线类潮流计算方法 80

4.3.3 支路类潮流计算方法 81

4.3.4 3类潮流算法的比较 83

4.4 分布式电源在潮流计算中的节点处理方法 84

4.5 含分布式发电的配电网潮流计算方法 87

4.6 算例分析 88

第5章 分布式电源在配电网中的优化配置 93

5.1 概述 93

5.2 分布式电源的选址和定容 94

5.2.1 目标函数 94

5.2.2 约束条件 95

5.3 基于图示的优化配置方法 95

5.3.1 功率分布 95

5.3.2 馈线电压分布 97

5.3.3 目标函数与约束条件 99

5.4 基于“功率圆”的优化配置方法 101

5.4.1 假设条件与目标函数 101

5.4.2 功率圆 102

5.4.3 DG最佳接入位置 103

5.4.4 算例分析 106

第二部分 微电网

第6章 微电网概况 112

6.1 概述 112

6.1.1 微电网产生的背景 112

6.1.2 微电网的定义 112

6.1.3 微电网的典型结构 113

6.1.4 微电网的特点 114

6.1.5 储能技术 116

6.2 国内外发展现状 118

6.2.1 国外微电网的发展现状 118

6.2.2 国内微电网的发展形势 122

第7章 微电网管理与控制 125

7.1 微源接口类型 125

7.2 微电网基本控制策略 127

7.2.1 微电网控制的特殊性 127

7.2.2 主从控制法 129

7.2.3 对等控制法 129

7.3 典型主从控制法介绍 131

7.3.1 微电源控制器 131

7.3.2 中央控制器 135

第8章 孤岛型微电网 143

8.1 孤岛效应 143

8.2 孤岛检测的基本问题 144

8.2.1 注意事项 144

8.2.2 检测标准 144

8.2.3 测试电路 145

8.2.4 基本原理 145

8.2.5 检测盲区 147

8.3 孤岛检测方法 148

8.3.1 基于通信的孤岛检测方法 148

8.3.2 基于同步发电机的本地孤岛检测方法 149

8.3.3 基于逆变器的本地孤岛检测方法 150

8.3.4 各种孤岛检测方法的比较 156

第9章 市场环境下的微电网 157

9.1 微电网参与市场 157

9.2 竞价流程 158

9.3 MCP规则 158

9.4 MCP理论 158

9.4.1 单边竞价市场 159

9.4.2 双边竞价市场 160

9.5 案例分析 160

9.5.1 需求恒定时的线性供给竞价 161

9.5.2 需求线性变化时的线性供给竞价 162

9.6 对电力市场的影响 164

附录1 分布式发电IEEE1547技术标准主要内容(中英文对照) 165

附录2 其他分布式发电相关技术标准 178

参考文献 182

《分布式发电与微电网技术》主要内容简介：分布式发电是解决未来能源短缺的必经之路，而微电网作为“网中网”的形式是解决分布式发电无缝接入大电网的发展趋势。《分布式发电与微电网技术》第一部分介绍分布式发电，以解决能源问题；第二部分介绍微电网，以解决电网模式问题。全书共分为9章。第1章主要简述分布式发电以及微电网；第2章至第5章介绍分布式发电的关键技术，包括分布式电源特性、含分布式发电的配电网潮流计算以及分布式电源的定址和定容问题；第6章至第9章介绍微电网的关键技术，主要包括国内外微电网发展现状、微电网管理系统、孤岛检测问题以及微电网下的市场竞价问题。《分布式发电与微电网技术》可供省市级电网运行与调度工作者及科研院所工程技术人员参考，也可供高等院校电气工程类专业教师、高年级本科生及研究生参考使用。

本书共分11章，其内容来自于大量的教学、会议、研究工作，以及美国和世界各地的学术和工业界就如何实现电网的现代化而进行的研讨。第1章介绍了智能电网架构设计；第2章介绍了智能电网通信与测量技术；第3～5章介绍了智能电网设计过程中所用到的分析工具；第6章讨论了设计智能电网的途径；第7章介绍了与智能电网相关的可再生能源与储能技术；第8章介绍智能电网的互操作、标准与信息安全；第9章内容为针对智能电网的研究、教育与培训；第10章介绍了智能电网案例研究与试验平台；第11章简要介绍智能电网特性和面临的挑战。