微电网和主动配电网
出版时间： 2014

内容简介
　　分布式发电和微电网在电网中的应用，改变了传统配电网的运行管理方式。本书是英国S.Chowdhury、S.P.Chowdhury和P.Crossley共同携手总结10年来的研究成果，编写而成的关于微电网与主动配电网的技术专著。书中全面论述了微电网和主动配电网的各种技术和经济问题，包括微电网和主动配电网的基本概念、发电技术、影响、控制、管理、经济活力和市场参与等方面内容。第1、2章论述了分布式电源、微电网的基本概念和发电技术特点；第3章论述了微电网的影响；第4~7章论述了微电网的控制、保护、通信和主动配电网管理系统的技术特性，以及微电网与主电网综合运行的适用性；第8章论述了微电网和主动配电网电能质量和可靠性问题；第9章和第10章分别讨论了微电网经济性和市场参与方面的内容。附录部分给出了各种分布式电源和微电网的建模与仿真特性，以及微电网市场参与的报价案例。

《微电网和主动配电网》序译者的话原书前言致谢缩略语1 分布式发电和微电网的概念1.1 分布式发电1.2 集成分布式发电的原因1.3 主动配电网1.4 微电网概念1.5 典型的微电网结构 1.6 微电网的互联1.7 微电网的技术和经济优势1.8 微电网发展的挑战和劣势1.9 微电网的管理和运行问题1.10 微电网与主电网的动态交互1.11 结论2 分布式能源2.1 简介2.2 热电联产（CHP）系统2.2.1 微型热电联产系统2.3 风能转换系统（WECS）2.3.1 风力发电系统2.4 太阳能光伏（PV）系统2.4.1 光伏电池的类型2.5 小型水力发电2.6 其它可再生能源2.7 储能设备2.8 结论3 微电网的影响3.1 简介3.2 热能利用的影响3.2.1 热能供应3.2.2 吸收式制冷机3.2.3 除湿设备3.2.4 热能存储3.3 对过程优化的影响3.3.1 HVAC系统的优化3.3.2 电能质量3.3.3 电力成本考虑事项3.3.4 输电拥堵成本3.3.5 微电网成本的基本考虑事项3.4 对市场的影响3.4.1 电力市场中的可能性3.4.2 天然气市场及其困境3.4.3 必要的市场改革3.5 对环境的影响3.5.1 污染物沉积的最小化3.6 对配电系统的影响3.6.1 辅助服务3.6.2 微电网引起的配电系统问题3.7 通信标准和规约的影响3.7.1 规约、通信程序和网关3.7.2 备选通信3.8 结论4 微电网和主动配电网管理系统4.1 简介4.2 微电网的网络管理需求4.2.1 微电源发电控制4.2.2 家庭过程控制4.2.3 能量存储4.2.4 调整及移峰填谷4.2.5 辅助服务4.3 微电源控制器4.3.1 微电源控制器的控制功能4.4 中央控制器4.4.1 能量管理模块（EMM）4.4.2 保护协调模块（PCM）4.4.3 中央控制器运行所需的信息4.4.4 中央控制器的控制策略设计4.5 结论5 微电网的保护问题5.1 简介5.2 孤岛运行：与主电网隔离5.2.1 不同的孤岛情况5.3 独立微电网的主要保护问题5.3.1 微电网配电系统保护5.3.2 微电源保护5.3.3 NEC对配电变压器保护的要求5.3.4 中性点接地要求5.4 结论6 电力电子接口6.1 简介6.2 背景6.2.1 标准计算机体系架构6.2.2 超大规模集成电路6.3 电力变换器的发展趋势6.3.1 自定义设计和制造6.3.2 功率模块的集成和组件封装6.3.3 电力电子积木（PEBB）6.3.4 封装框架设计6.4 模块-总线-软件（BBS）框架6.4.1 集成模块的模块化组件6.4.2 连接总线6.4.3 高级软件设计环境6.5 BBS框架问题6.5.1 模块化6.5.2 尺寸比6.5.3 寄生电感6.5.4 交叉耦合和负载6.6 结论7 SCADA和主动配电网7.1 简介7.2 现有DNO SCADA系统7.3 DNO SCADA系统的控制7.3.1 集中式SCADA系统7.3.2 分布式SCADA系统 7.4 微电网中的SCADA系统7.5 人机界面（HMI）7.6 硬件组件7.6.1 远方终端（RTU）7.6.2 可编程逻辑控制器（PLC）7.6.3 主站与和人机界面计算机7.6.4 SCADA通信基础设施7.7 SCADA的通信发展趋势7.8 分布式控制系统（DCS）7.9 变电站的通信标准化7.10 SCADA通信和控制体系结构7.11 通信设备7.12 SCADA和通信的关注点7.13 结论8 分布式发电并网对电能质量和可靠性的影响8.1 简介8.2 电能质量扰动8.2.1 暂态8.2.2 电压暂降和暂升8.2.3 过电压和欠电压8.2.4 停电8.2.5 谐波畸变8.2.6 电压缺口8.2.7 闪变8.2.8 电气噪声8.3 电能质量敏感的用户8.4 现有电能质量改善的技术8.4.1 备用电源技术8.4.2 功率调节技术8.5 DG并网的影响8.5.1 简单的备用发电方案8.5.2 带有电能质量支持的从DG系统8.5.3 对优先级负荷有电能质量支持的主DG系统8.5.4 对优先级负荷有电能质量支持的软联网的DG8.5.5 电能质量环境中有间歇性太阳能光伏的DG8.5.6 电能质量环境中有间歇性风力发电机的DG8.5.7 采用双回直流母线的超高可靠性方案8.6 DG集成中的优质电力问题8.7 结论9 微电网经济性9.1 简介9.2 微电网经济性的主要问题9.3 微电网和传统电力系统的经济性比较9.3.1 热电供应联合优化9.3.2 供需联合优化9.4 微电网出现的经济问题9.5 微电网与主电网之间的经济问题9.6 微电网经济性：英国案例9.6.1 微型发电9.6.2 监管问题及监管活动9.6.3 微电网发电技术：在英国的经济展望9.6.4 微电网潜在的经济效益9.6.5 微电网经济性未来的发展趋势9.7 结论10 微电网的市场参与10.1 简介10.2 重组模式10.2.1 电力库模式10.2.2 双边交易模式10.2.3 混合模式10.3 独立系统运营商（ISO）10.3.1 背景10.3.2 ISO的作用10.4 电力交易中心（PX）10.5 市场出清价（MCP）10.6 日前市场和时前市场10.7 弹性与非弹性市场10.8 市场支配力10.8.1 垂直市场支配力10.8.2 水平市场支配力10.9 搁置成本10.10 输电定价10.10.1 合同路径法10.10.2 兆瓦-英里法10.11 输电拥堵管理10.11.1 输电拥堵定价10.11.2 输电权10.11.3 区域间和区域内的输电拥堵管理10.12 微电网在电力市场竞争中的作用10.12.1 零售转运10.12.2 辅助服务10.12.3 整合商的作用10.13 结论附录A：独立运行和并网模式下微型燃气轮机的建模和性能分析A.1模型描述A.2模型参数A.3案例研究A.3.1 独立运行模式A.3.2 并网模式A.3.3 MTG性能
附录B：双馈感应发电机风能转换系统的动态建模与性能分析B.1 模型说明B.1.1 风速模型B.1.2 齿轮传动模型B.1.3双馈感应发电机（DFIG)模型B.2 案例研究
附录C：质子交换膜燃料电池（PEMFC）系统动态性能分析软件仿真C.1 PEMFC发电系统C.2 PEMFC动态模型C.3重整装置模型C.4 功率调节单元模型C.5 模型参数C.6 使用PI控制器的案例研究C.7 模糊逻辑控制器(FLC)设计C.7.1 模糊规则库C.8 使用模糊逻辑控制器的案例研究 附录D：固体氧化物燃料电池（SOFC）在分布式发电中的应用D.1 SOFC发电系统D.2 SOFC动态模型D.3 SOFC发电系统模型D.3.1 模型参数D.3.2 功率及电压控制策略D.4案例研究
附录E：最大功率点跟踪的独立光伏（PV）电站建模和性能评估E.1 光伏建模E.2 多晶硅电池的双二极管模型E.3 光伏阵列建模E.3.1 Voc的计算E.3.2 Pm、Vpm和Ipm的计算E.3.3 Vocar、Pmar和Vpmar的计算E.3.4内阻 Rinar的计算E.4 案例研究及结果E.4.1 案例1 E.4.2 案例2E.4.3 案例3：减载方案的建模
附录F：微电网电力方案中市场出清价格（MCP）的设定F.1微电网参与的市场结构建议F.2 竞价程序F.3 MCP规则F.4 MCP的公式F.4.1 单边报价市场F.4.2 双边报价市场F.5案例研究F.5.1 案例1：有固定需求的线性供应报价（即单边报价市场）F.5.2 案例2：有线性需求报价的线性供应竞价（即双边报价市场）F.6 对电力市场的影响
附录G：主动配电网中分布式发电机孤岛运行的仿真研究G.1背景G.2系统配置G.3案例研究G.3.1 案例1G.3.2 案例2G.3.3 案例3