目錄
前言
第1章 微電網(wǎng)概述 1
1.1 發(fā)展背景 1
1.2 微電網(wǎng)基礎(chǔ) 2
1.2.1 微電網(wǎng)的主要設(shè)備 2
1.2.2 微電網(wǎng)的主要特點(diǎn) 5
1.2.3 微電網(wǎng)分類 6
1.2.4 微電網(wǎng)運(yùn)行與控制模式 8
1.3 風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng) 9
1.3.1 風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 9
1.3.2 光伏發(fā)電 9
1.3.3 風(fēng)力發(fā)電 10
思考題 11
第2章 光伏發(fā)電子系統(tǒng) 13
2.1 太陽(yáng)電池與光伏陣列 13
2.1.1 太陽(yáng)電池模型 13
2.1.2 光伏陣列 14
2.1.3 光伏陣列排布 16
2.2 最大功率點(diǎn)跟蹤 17
2.2.1 最大功率點(diǎn)跟蹤原理 17
2.2.2 恒壓跟蹤法 17
2.2.3 擾動(dòng)觀測(cè)法 18
2.2.4 電導(dǎo)增量法 19
2.3 發(fā)電子系統(tǒng)設(shè)備 20
2.3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)專用設(shè)備 20
2.3.2 電力變換設(shè)備 22
2.3.3 通斷設(shè)備 24
2.3.4 保護(hù)設(shè)備 27
2.3.5 無功補(bǔ)償設(shè)備 28
思考題 32
第3章 風(fēng)力發(fā)電子系統(tǒng) 33
3.1 風(fēng)能 33
3.1.1 風(fēng)能模型 33
3.1.2 風(fēng)能評(píng)估 34
3.1.3 風(fēng)能利用特性 35
3.2 機(jī)械系統(tǒng) 36
3.2.1 葉片與槳距角 36
3.2.2 安全保護(hù)系統(tǒng) 38
3.2.3 傳動(dòng)與輔助系統(tǒng) 38
3.3 發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 40
3.3.1 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) 40
3.3.2 發(fā)電機(jī)的工作原理 41
3.3.3 主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)型 44
3.4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制 48
3.4.1 風(fēng)力發(fā)電控制方法 48
3.4.2 恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī) 52
3.4.3 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī) 54
思考題 63
第4章 儲(chǔ)能子系統(tǒng) 64
4.1 儲(chǔ)能子系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 64
4.1.1 儲(chǔ)能子系統(tǒng)接入電網(wǎng) 64
4.1.2 蓄電池組接入儲(chǔ)能子系統(tǒng) 65
4.1.3 蓄電池的連接 66
4.2 蓄電池 66
4.2.1 鋰離子蓄電池特性 66
4.2.2 鋰離子蓄電池模型 67
4.2.3 蓄電池組設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 69
4.3 儲(chǔ)能變流器 70
4.3.1 儲(chǔ)能變流器結(jié)構(gòu) 70
4.3.2 雙向DC-DC電路 71
4.3.3 工作模式 72
4.4 電池管理系統(tǒng) 74
4.4.1 功能與黑啟動(dòng) 74
4.4.2 蓄電池荷電狀態(tài)估計(jì) 75
4.4.3 蓄電池的均衡 77
4.4.4 蓄電池充放電方法 80
4.4.5 安全管理 80
思考題 81
第5章 微電網(wǎng)逆變器 82
5.1 逆變并網(wǎng)系統(tǒng) 82
5.1.1 分類 82
5.1.2 并網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成 83
5.2 網(wǎng)側(cè)逆變器模型 84
5.2.1 坐標(biāo)變換 84
5.2.2 鎖相環(huán) 87
5.2.3 三相電壓型逆變器模型 89
5.3 逆變器控制方法 92
5.3.1 信號(hào)的定向 92
5.3.2 恒功率P-Q控制 96
5.3.3 恒壓恒頻U/f控制 99
5.3.4 下垂控制 102
5.4 電能質(zhì)量 108
5.4.1 諧波 108
5.4.2 三相不平衡 111
思考題 115
第6章 微電網(wǎng)控制與運(yùn)行 116
6.1 微電網(wǎng)控制方式 116
6.1.1 主從控制 116
6.1.2 對(duì)等控制 117
6.1.3 分層控制 118
6.2 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行 120
6.2.1 離網(wǎng)運(yùn)行 120
6.2.2 并網(wǎng)運(yùn)行 122
6.2.3 孤島檢測(cè)方法 123
6.3 運(yùn)行切換技術(shù) 125
6.3.1 并網(wǎng)切換至離網(wǎng) 125
6.3.2 離網(wǎng)切換至并網(wǎng) 126
6.3.3 黑啟動(dòng)控制 128
6.3.4 工作模式無縫切換 129
6.4 運(yùn)行保護(hù) 131
6.4.1 繼電保護(hù) 131
6.4.2 防雷 134
6.4.3 接地 135
思考題 138
第7章 微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)與用電 140
7.1 微電網(wǎng)測(cè)控系統(tǒng) 140
7.1.1 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 140
7.1.2 組態(tài)軟件 142
7.1.3 集散控制系統(tǒng) 143
7.1.4 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) 144
7.2 智能微電網(wǎng) 146
7.2.1 特點(diǎn)與結(jié)構(gòu) 146
7.2.2 就地控制層 147
7.2.3 集中控制層 149
7.2.4 調(diào)度管理層 149
7.3 通信技術(shù) 150
7.3.1 微電網(wǎng)的通信方案 150
7.3.2 基于IEC60870的微電網(wǎng)通信 152
7.3.3 IEC61850的通信協(xié)議 154
7.3.4 基于IEC61850-7-420的微電網(wǎng)通信 155
7.4 智能用電 158
7.4.1 智能用電的體現(xiàn) 158
7.4.2 智能電能表 159
7.4.3 電動(dòng)汽車儲(chǔ)能 160
思考題 163
第8章 微電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)初步 164
8.1 微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 164
8.1.1 發(fā)電子系統(tǒng)位置 164
8.1.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 164
8.1.3 微電網(wǎng)場(chǎng)站設(shè)計(jì) 165
8.1.4 微電網(wǎng)投資收益 166
8.2 仿真與案例 167
8.2.1 微電網(wǎng)仿真 167
8.2.2 示例 169
思考題 171
參考文獻(xiàn) 172