智能風光微網技術

目錄
前言
第1章 微電網概述 1
1.1 發(fā)展背景 1
1.2 微電網基礎 2
1.2.1 微電網的主要設備 2
1.2.2 微電網的主要特點 5
1.2.3 微電網分類 6
1.2.4 微電網運行與控制模式 8
1.3 風光儲微電網 9
1.3.1 風光儲微電網的結構 9
1.3.2 光伏發(fā)電 9
1.3.3 風力發(fā)電 10
思考題 11
第2章 光伏發(fā)電子系統(tǒng) 13
2.1 太陽電池與光伏陣列 13
2.1.1 太陽電池模型 13
2.1.2 光伏陣列 14
2.1.3 光伏陣列排布 16
2.2 最大功率點跟蹤 17
2.2.1 最大功率點跟蹤原理 17
2.2.2 恒壓跟蹤法 17
2.2.3 擾動觀測法 18
2.2.4 電導增量法 19
2.3 發(fā)電子系統(tǒng)設備 20
2.3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)專用設備 20
2.3.2 電力變換設備 22
2.3.3 通斷設備 24
2.3.4 保護設備 27
2.3.5 無功補償設備 28
思考題 32
第3章 風力發(fā)電子系統(tǒng) 33
3.1 風能 33
3.1.1 風能模型 33
3.1.2 風能評估 34
3.1.3 風能利用特性 35
3.2 機械系統(tǒng) 36
3.2.1 葉片與槳距角 36
3.2.2 安全保護系統(tǒng) 38
3.2.3 傳動與輔助系統(tǒng) 38
3.3 發(fā)電機系統(tǒng) 40
3.3.1 發(fā)電機結構 40
3.3.2 發(fā)電機的工作原理 41
3.3.3 主流風力發(fā)電機型 44
3.4 風力發(fā)電機的控制 48
3.4.1 風力發(fā)電控制方法 48
3.4.2 恒速恒頻風力發(fā)電機 52
3.4.3 變速恒頻風力發(fā)電機 54
思考題 63
第4章 儲能子系統(tǒng) 64
4.1 儲能子系統(tǒng)結構 64
4.1.1 儲能子系統(tǒng)接入電網 64
4.1.2 蓄電池組接入儲能子系統(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 蓄電池組設計的注意事項 69
4.3 儲能變流器 70
4.3.1 儲能變流器結構 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 74
4.4.2 蓄電池荷電狀態(tài)估計 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 微電網逆變器 82
5.1 逆變并網系統(tǒng) 82
5.1.1 分類 82
5.1.2 并網系統(tǒng)構成 83
5.2 網側逆變器模型 84
5.2.1 坐標變換 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 微電網控制與運行 116
6.1 微電網控制方式 116
6.1.1 主從控制 116
6.1.2 對等控制 117
6.1.3 分層控制 118
6.2 穩(wěn)態(tài)運行 120
6.2.1 離網運行 120
6.2.2 并網運行 122
6.2.3 孤島檢測方法 123
6.3 運行切換技術 125
6.3.1 并網切換至離網 125
6.3.2 離網切換至并網 126
6.3.3 黑啟動控制 128
6.3.4 工作模式無縫切換 129
6.4 運行保護 131
6.4.1 繼電保護 131
6.4.2 防雷 134
6.4.3 接地 135
思考題 138
第7章 微電網監(jiān)測與用電 140
7.1 微電網測控系統(tǒng) 140
7.1.1 監(jiān)控與數據采集系統(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 現場總線控制系統(tǒng) 144
7.2 智能微電網 146
7.2.1 特點與結構 146
7.2.2 就地控制層 147
7.2.3 集中控制層 149
7.2.4 調度管理層 149
7.3 通信技術 150
7.3.1 微電網的通信方案 150
7.3.2 基于IEC60870的微電網通信 152
7.3.3 IEC61850的通信協議 154
7.3.4 基于IEC61850-7-420的微電網通信 155
7.4 智能用電 158
7.4.1 智能用電的體現 158
7.4.2 智能電能表 159
7.4.3 電動汽車儲能 160
思考題 163
第8章 微電網系統(tǒng)設計初步 164
8.1 微電網規(guī)劃設計基礎 164
8.1.1 發(fā)電子系統(tǒng)位置 164
8.1.2 規(guī)劃設計的主要內容 164
8.1.3 微電網場站設計 165
8.1.4 微電網投資收益 166
8.2 仿真與案例 167
8.2.1 微電網仿真 167
8.2.2 示例 169
思考題 171
參考文獻 172