分佈式發電與微電網技術

《分佈式發電與微電網技術》主要內容簡介：分佈式發電是解決未來能源短缺的必經之路，而微電網作為“網中網”的形式是解決分佈式發電無縫接入大電網的發展趨勢。《分佈式發電與微電網技術》第一部分介紹分佈式發電，以解決能源問題；第二部分介紹微電網，以解決電網模式問題。全書共分為9章。第1章主要簡述分佈式發電以及微電網；第2章至第5章介紹分佈式發電的關鍵技術，包括分佈式電源特性、含分佈式發電的配電網潮流計算以及分佈式電源的定址和定容問題；第6章至第9章介紹微電網的關鍵技術，主要包括國內外微電網發展現狀、微電網管理系統、孤島檢測問題以及微電網下的市場競價問題。《分佈式發電與微電網技術》可供省市級電網運行與調度工作者及科研院所工程技術人員參考，也可供高等院校電氣工程類專業教師、高年級本科生及研究生參考使用。

第1章 從分佈式發電到微電網 1

1.1 分佈式發電 1

1.1.1 分佈式發電的概念 1

1.1.2 分佈式發電技術 2

1.1.3 分佈式發電併網技術 3

1.1.4 分佈式發電的研究與發展 4

1.2 微電網 5

1.2.1 微電網的概念 5

1.2.2 微電網技術 6

1.2.3 微電網的研究與發展 7

第一部分 分佈式發電

第2章 典型分佈式電源 11

2.1 概述 11

2.2 太陽能光伏發電 11

2.2.1 光伏發電基本原理 11

2.2.2 光伏電池數學模型 12

2.2.3 光伏發電功率特性 15

2.2.4 光伏發電運行失配現象及機理 17

2.3 風力發電 21

2.3.1 風力發電基本原理 21

2.3.2 風力發電機分類 22

2.3.3 感應發電機型風電機組 23

2.3.4 雙饋恆頻型風電機組 25

2.3.5 直驅型風電機組 30

2.4 燃料電池發電 34

2.4.1 燃料電池發電基本原理 34

2.4.2 PEMFC數學模型 38

2.4.3 PEMFC運行特性 40

2.5 微型燃氣輪機發電 40

2.5.1 微型燃氣輪機發電系統 41

2.5.2 微型燃氣輪機動態數學模型 44

2.5.3 微型燃氣輪機運行特性 45

2.5.4 不同結構MT運行特點比較 46

第3章 分佈式電源併網及控制 48

3.1 概述 48

3.2 光伏發電併網及控制 48

3.2.1 併網系統描述 48

3.2.2 併網方式 49

3.2.3 併網控制策略 52

3.3 風力發電併網及控制 54

3.3.1 併網方式 54

3.3.2 控制系統 61

3.4 燃料電池發電併網及控制 70

3.4.1 併網系統結構 71

3.4.2 併網控制策略 72

3.5 微型燃氣輪機發電併網及控制 74

3.5.1 併網系統結構 74

3.5.2 系統建模 74

3.5.3 控制方式 76

第4章 含分佈式發電的配電網潮流計算 78

4.1 概述 78

4.2 傳統配電網數學模型 78

4.3 傳統配電網潮流計算方法 79

4.3.1 牛頓類潮流計算方法 79

4.3.2 母線類潮流計算方法 80

4.3.3 支路類潮流計算方法 81

4.3.4 3類潮流算法的比較 83

4.4 分佈式電源在潮流計算中的節點處理方法 84

4.5 含分佈式發電的配電網潮流計算方法 87

4.6 算例分析 88

第5章 分佈式電源在配電網中的優化配置 93

5.1 概述 93

5.2 分佈式電源的選址和定容 94

5.2.1 目標函數 94

5.2.2 約束條件 95

5.3 基於圖示的優化配置方法 95

5.3.1 功率分佈 95

5.3.2 饋線電壓分佈 97

5.3.3 目標函數與約束條件 99

5.4 基於“功率圓”的優化配置方法 101

5.4.1 假設條件與目標函數 101

5.4.2 功率圓 102

5.4.3 DG最佳接入位置 103

5.4.4 算例分析 106

第二部分 微電網

第6章 微電網概況 112

6.1 概述 112

6.1.1 微電網產生的背景 112

6.1.2 微電網的定義 112

6.1.3 微電網的典型結構 113

6.1.4 微電網的特點 114

6.1.5 儲能技術 116

6.2 國內外發展現狀 118

6.2.1 國外微電網的發展現狀 118

6.2.2 國內微電網的發展形勢 122

第7章 微電網管理與控制 125

7.1 微源接口類型 125

7.2 微電網基本控制策略 127

7.2.1 微電網控制的特殊性 127

7.2.2 主從控制法 129

7.2.3 對等控制法 129

7.3 典型主從控制法介紹 131

7.3.1 微電源控制器 131

7.3.2 中央控制器 135

第8章 孤島型微電網 143

8.1 孤島效應 143

8.2 孤島檢測的基本問題 144

8.2.1 注意事項 144

8.2.2 檢測標準 144

8.2.3 測試電路 145

8.2.4 基本原理 145

8.2.5 檢測盲區 147

8.3 孤島檢測方法 148

8.3.1 基於通信的孤島檢測方法 148

8.3.2 基於同步發電機的本地孤島檢測方法 149

8.3.3 基於逆變器的本地孤島檢測方法 150

8.3.4 各種孤島檢測方法的比較 156

第9章 市場環境下的微電網 157

9.1 微電網參與市場 157

9.2 競價流程 158

9.3 MCP規則 158

9.4 MCP理論 158

9.4.1 單邊競價市場 159

9.4.2 雙邊競價市場 160

9.5 案例分析 160

9.5.1 需求恆定時的線性供給競價 161

9.5.2 需求線性變化時的線性供給競價 162

9.6 對電力市場的影響 164

附錄1 分佈式發電IEEE1547技術標準主要內容(中英文對照) 165

附錄2 其他分佈式發電相關技術標準 178

參考文獻 182