智能電網的基礎設施與并網方案

譯者序 

原書前言 

第1章 需求側能量管理1 

1.1需求側發(fā)展2 

1.2對用戶的影響3 

1.3對輸/配電網的影響4 

1.4對發(fā)電廠的影響4 

1.5優(yōu)化潛力4 

1.6技術挑戰(zhàn)5 

1.7需求側管理的要求6 

1.8大規(guī)?？刂朴龅降碾y題7 

1.9控制方法7 

1.10目標與利益相關者8 

1.11優(yōu)化水平9 

1.11.1本地范圍9 

1.11.2微電網9 

1.11.3虛擬發(fā)電廠9 

1.12優(yōu)化工具鏈方法9 

1.13現(xiàn)有研究10 

1.14小結12 

參考文獻13 

第2章 以智能FDIR與電壓-無功功率優(yōu)化為特征的配電自動化15 

2.1配電自動化系統(tǒng)架構與通信16 

2.22003年8月14日，配電自動化變化的契機17 

2.3智能配電網的產生18 

2.4什么是配電自動化18 

2.5信息技術與通信技術18 

2.6故障檢測、隔離與恢復（FDIR）19 

2.6.1故障檢測19 

2.6.2重合閘20 

2.6.3隔離故障20 

2.6.4恢復送電20 

2.7FDIR系統(tǒng)架構20 

2.8電壓-無功功率優(yōu)化24 

2.9小結30 

參考文獻31 

第3章 高級資產管理32 

3.1老化的和正在老化的基礎設施32 

3.2企業(yè)優(yōu)先發(fā)展的技術33 

3.3資產健康管理(AHM)34 

3.4AHM紅利34 

3.5AHM技術34 

3.6挑戰(zhàn)35 

3.7最佳實踐36 

3.8高級資產管理實踐36 

3.9資產健康狀態(tài)評估37 

3.10風險規(guī)劃37 

3.11決策支持38 

第4章 廣域早期預警系統(tǒng)39 

4.1引言39 

4.2加強PMU隱患評估功能42 

4.2.1魁北克水電研究所PMU/C要求和性能42 

4.2.2魁北克水電研究所PMU/C的采樣性能45 

4.3PMU配置的脆弱性評估47 

4.3.1背景47 

4.3.2網絡分割的擾動一致性47 

4.3.3PMU配置的模糊c-Medoids算法48 

4.4廣域嚴重性指數50 

4.4.1參考網絡50 

4.4.2時域COI引用的響應信號51 

4.4.3頻域COI引用的響應信號51 

4.4.4廣域嚴重性指數的解釋和數據挖掘52 

4.4.5瞬態(tài)能量對電壓的分類58 

4.5基于數據挖掘的事故預測60 

4.5.1背景60 

4.5.2數據組織培訓和測試61 

4.5.3選擇基于PMU的廣域嚴重性指數功能62 

4.5.4黑盒子與可理解的預測模型訓練63 

4.6系統(tǒng)振蕩的早期檢測與阻尼條件評估68 

4.6.1背景68 

4.6.2多頻模態(tài)分析69 

4.6.3線性SIMO信號識別70 

4.6.4輸出信號的實時模態(tài)分析圖解75 

4.7小結80 

參考文獻81 

第5章 可再生能源并入智能電網84 

5.1智能電網并網85 

5.2智能電網發(fā)展助力風電技術86 

5.3智能電網背景下的風能87 

5.4渦輪機解決方案：智能風電變流器91 

5.5塔內：中壓開關設備94 

5.6電網互聯(lián)解決方案95 

5.6.1交流：交流風電互聯(lián)解決方案95 

5.6.2直流：用于海上的HVDC輸電互聯(lián)96 

5.7支持電網運行：風能SVC與儲能98 

5.8風電總結99 

5.9太陽能在智能電網中的應用99 

5.10光伏電站的一般注意事項100 

5.11太陽能光伏發(fā)電102 

5.12并網電廠102 

5.13電力生產與存儲的間歇性103 

5.14光伏組件的電壓-電流特性104 

5.15預計每年能源產量106 

5.16面板的傾斜和方向106 

5.17光伏電站的電壓和電流107 

5.18連接電網和能量測量107 

5.19小結108 

參考文獻109 

第6章 電力系統(tǒng)改革中的微電網110 

6.1什么是微電網110 

6.2微電網的優(yōu)勢112 

6.3微電網的架構與設計113 

6.4微電網對電力系統(tǒng)有重要意義嗎117 

6.5小結118 

參考文獻118 

第7章 通過智能鏈接增強輻射型配電網中可再生能源的并網119 

7.1引言119 

7.2輻射型配電網中的直流連接器120 

7.3背靠背VSC拓撲結構122 

7.4常規(guī)優(yōu)化框架126 

7.4.1目標函數127 

7.4.2直流連接器模型128 

7.4.3網絡約束128 

7.5結論129 

7.5.1使用直流連接器用于降損130 

7.5.2使用直流連接器提高負荷水平132 

7.5.3使用直流連接器提高DG滲透功率133 

7.5.4經濟評估134 

7.6小結136 

致謝137 

參考文獻137 

第8章 智能微電網中基于電壓控制的分布式發(fā)電機組及主動負荷139 

8.1引言139 

8.2分布式發(fā)電機組的控制策略141 

8.2.1基于通信的分布式發(fā)電機組控制141 

8.2.2不含通信的分布式發(fā)電機組控制141 

8.3主動負荷的控制策略144 

8.3.1基于通信的主動負荷控制145 

8.3.2不含通信的有效負荷控制146 

8.3.3一次與二次主動負荷控制148 

8.4智能微電網150 

8.5小結151 

致謝152 

參考文獻152 

第9章智能電網環(huán)境下的電動汽車154 

9.1引言154 

9.1.1電動汽車用于削峰填谷154 

9.1.2控制裝置156 

9.1.3電池退化159 

9.2儲能市場管理159 

9.2.1德國輔助服務市場160 

9.2.2電動汽車的正調控161 

9.2.3電動汽車的負調控161 

9.3動態(tài)仿真方法162 

9.3.1動態(tài)方法的結果163 

9.3.2車輛池大小的影響163 

9.3.3持續(xù)報價時間的影響163 

9.3.4所需調度時間的影響164 

9.3.5并網車輛功率調度的意義165 

9.4電力市場167 

9.4.1出力波動性的影響167 

9.4.2智能電網設備的收益潛力169 

9.5小論170 

致謝172 

參考文獻172 

第10章 綠色建筑中帶有智能環(huán)境溫度傳感器的低壓直流節(jié)能LED照明系統(tǒng)174 

10.1引言174 

10.2低壓直流微電網175 

10.2.1交流電網與直流電網技術175 

10.2.2低壓直流輸電的新標準176 

10.3LED固態(tài)照明系統(tǒng)178 

10.4智能綠色建筑中的智能無線傳感器系統(tǒng)179 

10.4.1無線傳感器系統(tǒng)與傳感器技術概述180 

10.5案例分析：綠色建筑中帶有智能環(huán)境控制傳感器的低壓直流節(jié)能LED照明系統(tǒng)182 

10.6LED照明仿真 183 

10.7低壓直流電網供電的LED照明系統(tǒng)的應用案例187 

10.8綠色建筑中智