隨著分布式可再生能源的快速發(fā)展,如何提高分布式電源的滲透率,提高配電網對分布式電源的接納能力是近年來研究的熱點。作者根據近幾年分布式電源并網技術研究工作及示范工程實踐建設的體會,撰寫了本書。本書共6章,內容包括:概述、分布式電源并網電源變換、分布式電源并網關鍵技術、分布式電源并網保護控制技術、分布式電源運行控制及運維系統,以及分布式電源并網運行與工程應用。本書理論與實踐相結合,思路清晰、結構嚴謹、內容深入淺出、文字簡練、應用性強。本書可供從事分布式電源并網裝備制造、運行管理的管理人員和技術人員學習使用,也可供高等院校相關專業(yè)師生參考閱讀。
國標起草人之一 編寫
分布式電源接入配電網是智能配電網的重要特征和內容,也是清潔能源與傳統電網結合的必然趨勢。隨著“互聯網+智慧能源”的開展,用戶側區(qū)域能量互聯網的建設已經興起,在這樣的背景下,利用光伏和風力發(fā)電、電動汽車以及儲能等接入配電網,實現分布式發(fā)電的安全并網、即插即用和就地消納,是構建清潔低碳、綠色可持續(xù)發(fā)展的能源轉型供給的重要形式。分布式電源并網系統是以光伏發(fā)電和風力發(fā)電為主的分布式發(fā)電、以儲能技術為基礎的平滑調節(jié)分布式發(fā)電和以電動汽車參與電網的局部能量平衡等主要部分構成,也包括微電網方式接入。針對分布式電源并網共性技術問題,包括:安全并網、信息互聯、微電網離網能量平衡、無縫切換、提高接入滲透率和分布式電源運行維護等,本書作者將理論與實踐相結合,把自己多年來研究的技術應用到實際工作中,積累了大量的工程應用經驗和試驗數據。近幾年關于分布式發(fā)電介紹和研究的文章及書籍很多,但本書沒有從傳統的角度和方法介紹各種分布式發(fā)電及技術,而是從分布式電源的概念及特點出發(fā),針對配電網的運行實際和存在問題,在分布式電源并網要求、關鍵技術以及應用方式等方面做了深入淺出的闡述。尤其是作者介紹了自己主持或參與的相關科研項目和工程應用項目上取得的一些成果和經驗,比如:提出并采用模塊化三電平DC/AC、DC/DC電源轉換技術,構成不同容量、不同應用場景的電源轉換設備;創(chuàng)新性提出低頻電源注入式主動孤島檢測技術、過電壓功率自動控制技術(U/P)、過頻率功率自動控制技術(f/P)、預同步并網技術、自趨優(yōu)虛擬同步發(fā)電機技術、交直流混合微電網協調控制技術、無通信線互聯微電網控制技術、主動配電網保護控制等技術和實現手段。書中通過仿真試驗和應用案例驗證,既說明了要解決的問題并給出實驗方法,又可以明確地指導具體工程實踐。該書是作者從事新能源并網技術研究的切身體會和經驗心得,對從事新能源并網裝備制造、電力企業(yè)配電網運行管理等行業(yè)的工程技術人員不失為一本很好的學習資料,也是可供高等學校相關專業(yè)師生閱讀的一部參考書,特此推薦,期望分享。沈兵兵河海大學江蘇省配用電與能效工程技術研究中心2017年8月作為廣泛利用的可再生清潔能源的光伏發(fā)電、風力發(fā)電,其利用方式分為集中利用和分散利用。分布式光伏發(fā)電、分布式風力發(fā)電、儲能裝置和電動汽車的發(fā)展是新能源利用的發(fā)展趨勢,它們都屬于電源轉換,應用場景都是需要接入配電網,但它們在時間及空間上存在差異,接入配電網也存在不同,把它們統一按照“隨機性電源”考慮,從“即插即用”角度,探討分布式電源的特點及即插即用的要求,實現即插即用需要的關鍵技術。隨著分布式電源并網的快速發(fā)展,需要在分布式電源并網技術、儲能、微電網技術上開展技術研究,提升配電網對新能源消納的能力。作者根據工作中的實踐,撰寫了本書。本書全面系統地介紹了分布式電源并網的基本概念、電力電子類型電源變換、分布式電源并網關鍵技術、分布式電源并網保護控制技術、分布式電源運行控制及工程應用。本書共6章。第1章概述,主要介紹分布式電源的概念和特點、并網要求、并網關鍵技術和應用方式。第2章分布式電源并網電源變換,主要介紹三電平DC/AC電源轉換、三電平DC/DC電源轉換、三電平雙向DC/AC電源模塊、三電平雙向DC/DC電源模塊和電力電子電源轉換設備。第3章分布式電源并網關鍵技術,主要介紹低頻電源注入式主動孤島檢測技術、自動過電壓/功率(U/P)控制技術、自動過頻率/功率(f/P)控制技術、預同步并網控制技術、自趨優(yōu)虛擬同步發(fā)電機技術、母線占優(yōu)混合微電網協調控制技術和無通信線互聯微電網控制技術。第4章分布式電源并網保護控制技術,主要介紹架空線路主動配電網的縱聯保護和電纜線路主動配電網的差動保護。第5章分布式電源運行控制及運維系統,主要介紹分布式電源運行控制系統、IEC61850在分布式電源中的應用和基于物聯網的分布式電源運維方案。第6章分布式電源并網運行與工程應用,主要介紹多能互補主動配電網示范工程、高密度分布式能源接入交直流混合微電網示范工程及北辰商務中心綠色辦公示范工程。分布式電源并網處于不斷地研究及探索中,本書僅對所研究和實踐結果進行階段性總結。旨在為本領域的同行提供可借鑒的相關技術及經驗,共同探索分布式電源并網中的問題。本書由教授級高工李瑞生著,許繼集團研發(fā)中心的馬紅偉、李獻偉、郭寶甫、張海龍、謝衛(wèi)華、翟登輝、徐軍、田盈、毋炳鑫、王衛(wèi)星、劉洋等在研究過程中共同探討,這些研究成果是與他們在研究課題過程中共同取得的成果。河海大學的沈兵兵教授、華中科技大學的苗世洪教授在百忙之中審閱了本書稿并提出了寶貴的修改意見,在此一并對他們表示衷心的感謝!在本書撰寫過程中參閱了大量的論著文獻,在此對這些論著文獻的作者表示衷心的感謝。限于作者水平和撰寫時間,書中難免存在不足之處,懇請廣大讀者批評指正。作者2017年8月
序前言第1章概述11分布式電源的概念和特點12分布式電源并網要求13分布式電源并網關鍵技術14分布式電源應用方式第2章分布式電源并網電源變換21三電平DC/AC電源轉換22三電平DC/DC電源轉換23三電平雙向DC/AC電源模塊24三電平雙向DC/DC電源模塊25電力電子電源轉換設備第3章分布式電源并網關鍵技術31低頻電源注入式主動孤島檢測技術32自動過電壓/功率(U/P)控制技術33自動過頻率/功率(f/P)控制技術34預同步并網控制技術35自趨優(yōu)虛擬同步發(fā)電機技術36母線占優(yōu)混合微電網協調控制技術37無通信線互聯微電網控制技術第4章分布式電源并網保護控制技術41架空線路主動配電網的縱聯保護42電纜線路主動配電網的差動保護第5章分布式電源運行控制及運維系統51分布式電源運行控制系統52IEC 61850在分布式電源中的應用53基于物聯網的分布式電源運維方案第6章分布式電源并網運行與工程應用61多能互補主動配電網示范工程62高密度分布式能源接入交直流混合微電網示范工程63北辰商務中心綠色辦公示范項目附錄名詞術語中英文對照參考文獻