1简介 1
1.1 背景和目的 1
1.2 主要内容 3
1.3 本书的章节结构 4
2分布式发电模式 6
2.1 简介 6
2.2 分布式发电概念 8
2.2.1 电力系统发电模式的变革 10
2.2.2 分布式发电和自治及非自治微电网形态 11
2.3 分布式发电增长的主要动力 12
2.3.1 环境问题 12
2.3.2 商业经济因素 12
2.3.3 国家/调控政策因素 14
2.4 不同类型的分布式发电技术 15
2.4.1 燃料电池 15
2.4.1.1 燃料电池系统 16
2.4.1.2 燃料电池种类 17
2.4.2 微型燃气轮机 18
2.4.2.1 微型燃气轮机技术现状及应用 19
2.4.3 光伏电池 20
2.4.3.1 基本工作原理 20
2.4.3.2 光伏电池模块和阵列 21
2.4.3.3 光伏系统结构 22
2.4.4 微小型风力发电机 23
2.4.4.1 水平轴风力发电机 23
2.4.5 储能设备 24
2.4.5.1 电池组 25
2.4.5.2 超级电容器 26
2.4.5.3 飞轮储能系统 27
2.5 分布式发电接人配电网的技术挑战 29
2.5.1 电压分布 29
2.5.2 稳态和短路电流 32
2.5.3 配电网保护体系 32
2.5.4 电能质量 33
2.5.5 分布式电源稳定性 34
2.5.6 电网运行 34
2.5.7 孤岛和孤岛运行 35
2.6 小结 42
3微型发电和微型电网的概念及模型 43
3.1 简介 43
3.2 微电网概念的建立 44
3.2.1 CERTS微电网概念 45
3.2.1.1 CERTS微电网构架 45
3.3 微电网的运行和控制结构 47
3.3.1 微电网通信系统 50
3.4 微型电源动态模型 51
3.4.1 固体氧化物燃料电池（SOFC） 52
3.4.2 单轴微型燃气轮机（SSMT） 55
3.4.2.1 单轴微型燃气轮机有功控制 57
3.4.2.2 单轴微型燃气轮机引擎 58
3.4.2.3 永磁同步发电机 58
3.4.2.4 机组侧逆变器 59
3.4.3 光伏电池板 60
3.4.3.1 配置最大功率点跟踪系统的光伏阵列 61
3.4.4 微型风力发电机 63
3.4.4.1 风力透平机 63
3.4.4.2 鼠笼式感应发电机 64
3.4.5 储能设备模型 65
3.4.6 并网逆变器 65
3.4.6.1 PQ逆变器控制 67
3.4.6.2 电压源逆变器控制 68
3.4.6.3 暂态过载或短路状态下的逆变器建模 70
3.4.7 电网和负载模型 71
3.5 小结 71
4微电网紧急控制策略 72
4.1 简介 72
4.2 基于控制分类的微型电源 73
4.3 孤岛运行状态下的微电网控制 75
4.3.1 单主运行 76
4.3.2 多主运行 76
4.4 紧急策略 78
4.4.1 频率控制 78
4.4.1.1 一次调频控制 78
4.4.1.2 二次调频控制 80
4.4.2 负荷减载 81
4.4.3 电压控制 81
4.5 低压微电网故障恢复服务 84
4.5.1 传统电力系统的黑启动 86
4.5.1.1 传统电力系统故障恢复策略 87
4.5.1.2 电力系统故障恢复方案 88
4.5.1.3 电力系统故障恢复过程中的特殊问题 89
4.5.1.4 传统电力系统和微电网故障恢复比较 92
4.5.2 微电网黑启动 93
4.5.2.1 一般性假设 94
4.5.2.2 微电网黑启动顺序 95
4.6 小结 96
5孤岛和黑启动状态下的微电网紧急控制策略评估 97
5.1 简介 97
5.2 微电网测试系统 97
5.3 计划形成的孤岛运行微电网 99
5.4 非计划形成的孤岛运行微电网 101
5.4.1 微电网运行场景 102
5.4.2 单主控制策略 103
5.4.2.1 微电网从中压系统吸收功率情况 103
5.4.2.2 微电网向中压电网输送功率情况 109
5.4.2.3 孤岛运行后的负荷状态 111
5.4.3 多主控制策略 113
5.4.3.1 微电网从中压电网吸收功率情况 113
5.4.3.2 微电网向中压电网输送功率情况 118
5.4.3.3 孤岛运行时的负荷状态 120
5.5 微电网黑启动 121
5.5.1 故障恢复初始步骤 123
5.5.2 微电网黑启动程序长期过程仿真 125
5.6 小结 129
6孤岛微电网稳定性评估 131
6.1 简介 131
6.2 微电网能量平衡问题 131
6.3 微电网稳定性评估工具 135
6.3.1 人工神经网络 135
6.3.1.1 人工神经网络的训练 137
6.3.2 数据集生成 138
6.3.3 生成数据集数字平台建设 140
6.3.4 人工神经网络结构训练 140
6.3.5 防御控制措施的制定 141
6.4 结果和讨论 143
6.5 小结 148
7结论 149
7.1 本书主要贡献 149
7.2 未来工作建议 151
附录A 测试系统仿真参数 153
附录B 动态仿真平台 160
参考文献 165