第1章 能源与电网 1
1.1能源现状 1
1.1.1能源的发展 1
1.1.2世界能源现状 3
1.1.3中国能源现状 5
1.2能源利用、转换与存储 7
1.2.1能源利用 7
1.2.2能源转换 11
1.2.3能源存储 13
1.3智能化的现代电力系统 19
1.3.1数字电力系统 20
1.3.2 FRIENDS柔性配电系统 21
1.3.3微网 22
1.3.4智能电网 24
1.4本章小结 27
第2章 能源互联网分类与框架 28
2.1能源与能源互联网 28
2.1.1能源互联网的提出 28
2.1.2能源互联网的自能源 30
2.1.3能源互联网的性质与分类 32
2.2全球能源互联网 35
2.3广义能源互联网 36
2.4狭义能源互联网 37
2.4.1狭义能源互联网的核心设备 39
2.4.2狭义能源互联网的关键技术 40
2.5能源互联网的信息技术 42
2.5.1能源互联网中的通信 42
2.5.2能源互联网中的软件结构 42
2.5.3能源互联网的标准协议 45
2.6能源互联网的继电保护方案 45
2.6.1改进纵联保护方案 46
2.6.2低电压加速反时限过电流保护原理 47
2.6.3能源互联网保护配置方案 48
2.7能源互联网与电网的交互影响 49
2.7.1电网对能源互联网的影响 49
2.7.2能源互联网对电网的影响 52
2.8本章小结 58
第3章 能源互联网的能源接口 60
3.1能源接口 60
3.2广义能源接口 60
3.2.1一次能源-电能接口 61
3.2.2一次能源-热能接口 62
3.2.3一次能源-其他形式能量接口 64
3.3狭义能源接口 66
3.3.1狭义能源接口中的数据采集 68
3.3.2狭义能源接口中的信息技术 70
3.3.3狭义能源接口的硬件设计 73
3.4本章小结 76
第4章 能源互联网的能源交换机 77
4.1能源交换机概述 77
4.1.1能源交换机基本概念 77
4.1.2能源互联系统中的能源交换机 78
4.2三种典型能源交换机 80
4.2.1 DC/AC交换机 80
4.2.2 DC/DC交换机 80
4.2.3 AC/AC交换机 81
4.3能源交换机控制策略 81
4.3.1下垂控制方法 81
4.3.2数据驱动控制方法 84
4.3.3基于多智能体的自适应协调控制 84
4.4能源交换机与电能质量调节 93
4.4.1能源互联网中的电能质量问题 93
4.4.2能源交换机在电能质量调节中的应用 94
4.4.3基于能源交换机的能源互联网三相不平衡补偿策略 94
4.5本章小结 103
第5章 能源互联网的能源路由器 104
5.1能源路由器总述 104
5.1.1引言 104
5.1.2能源路由器的总体框架 105
5.1.3能源路由器的运行模式 107
5.2能源路由器的功能需求 107
5.2.1能源互联网的发电/负荷预测 107
5.2.2能源互联网的故障隔离 108
5.2.3能源互联网的时间同步 109
5.3固态变压器模块的结构设计 110
5.3.1固态变压器基本概念 110
5.3.2能源路由器的固态变压器模块结构及工作原理 111
5.3.3能源路由器的固态变压器模块数学建模及控制策略 114
5.3.4仿真分析 118
5.4能源路由器的协调控制策略 120
5.4.1多智能体协调控制方法简介 120
5.4.2以能源路由器为核心的能源互联网智能协调控制系统 120
5.4.3基于多智能体包含控制算法的多个能源路由器间协调控制策略 125
5.4.4仿真分析 128
5.5本章小结 130
第6章 能源互联网的孤岛检测 132
6.1孤岛效应概述及检测盲区 132
6.2单个能源交换机的孤岛检测 134
6.2.1旋转型DG孤岛检测 134
6.2.2逆变型DG孤岛检测 138
6.3多能源交换机孤岛检测 143
6.3.1两台能源交换机均采用AFD法 144
6.3.2两台能源交换机分别采用AFD法和SFS法 145
6.4稳定性分析 146
6.4.1孤岛检测控制器的小信号数学模型 146
6.4.2输出滤波器与耦合电感的小信号数学模型 148
6.4.3能源子网电源的小信号数学模型 150
6.4.4能源子网电源根轨迹分析 151
6.5本章小结 153
第7章 能源互联网的关键节点辨识 154
7.1能源互联网的节点定义与节点划分 154
7.1.1能源互联网的节点定义 154
7.1.2能源互联网的节点划分 155
7.2基于网络可控性的关键节点辨识方法 156
7.2.1网络的可控性分析 157
7.2.2基于网络可控性的关键节点辨识 160
7.2.3仿真分析 162
7.3基于网络最大流的关键节点辨识方法 165
7.3.1基于网络最大流构建系统模型 166
7.3.2基于网络最大流的关键节点辨识 167
7.3.3仿真分析 168
7.4本章小结 171
第8章 能源互联网的分级网络控制 173
8.1能源互联网的网络控制架构 173
8.2基于能源互联网结构的网络控制建模 175
8.2.1能源接口的建模 175
8.2.2能源交换机的建模 179
8.3基于多智能体的能源互联网网络控制算法 182
8.3.1能源交换机的算法切换信号设计 183
8.3.2能源交换机层网络拓扑结构及算法设计 184
8.4基于网络控制的能源互联网运行特性 188
8.4.1能源互联网运行特性 188
8.4.2基于IEEE-34标准节点能源互联网运行特性 192
8.5本章小结 194
第9章 能源互联网的储能优化 195
9.1能源互联网传输线上储能优化 195
9.1.1逆变电源建模 195
9.1.2互联系统间联络线功率特性分析 196
9.1.3储能优化配置效果研究 201
9.2基于暂态能量函数的能源互联网储能优化 204
9.2.1能源互联网结构保留模型 205
9.2.2结构保留模型能量函数建立 207
9.2.3储能优化布局 209
9.2.4储能优化配置效果研究 211
9.3本章小结 217
第10章 能源互联网的能量评估与稳定分析 218
10.1能源互联网的参数建模 218
10.1.1电机阻尼系数建模 219
10.1.2能源互联网逆变器/整流器功率建模 220
10.2能源互联网的能量评估 222
10.2.1能量函数评估方法 222
10.2.2能源路由器的能量函数设计 223
10.2.3能源互联网的能量函数设计 227
10.3能源互联网的稳定性分析 229
10.4本章小结 231
第11章 能源互联网的实现 232
11.1狭义能源互联网构建 232
11.1.1狭义能源互联网的架构 232
11.1.2狭义能源互联网中的重要设备实现 235
11.1.3狭义能源互联网中的接入设备 236
11.2狭义能源互联网工作状态分析 243
11.2.1狭义能源互联网的能源互联模式 244
11.2.2狭义能源互联网的传统网络模式 245
11.3狭义能源互联网监控系统 245
11.3.1狭义能源互联网监控系统模块介绍 246
11.3.2狭义能源互联网监控系统简介 247
11.4本章小结 250
参考文献 251