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智能微電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)（第二版） 
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9 7 2 8 7 7 4 1 0 1 2 3 3  本書較為全面地介紹了智能微電網(wǎng)應(yīng)用中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，重點闡述了智能微電網(wǎng)的定義、組成結(jié)構(gòu)、運行與控制、過流保護與接地保護、儲能技術(shù)及應(yīng)用、通信與監(jiān)控、能量管理、規(guī)劃與設(shè)計等方面的原理和應(yīng)用。全書共分為８章，第１章主要介紹了智能微電網(wǎng)的定義、分類、結(jié)構(gòu)、特點、相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容；第２章介紹了智能微電網(wǎng)的運行方式、控制方法及相關(guān)應(yīng)用案例；第３章討論了智能微電網(wǎng)中儲能技術(shù)的分類和特點；第４章討論了智能微電網(wǎng)中的過流保護和接地保護的相關(guān)技術(shù)；第５章則對智能微電網(wǎng)中的通信技術(shù)及監(jiān)控與能量管理系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能和工作原理進行了詳細的敘述；第６章重點介紹了用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計方法、原則、流程，并通過三種典型的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計案例，講解了用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的步驟及應(yīng)重點關(guān)注的事項；第７章進一步討論了能源互聯(lián)網(wǎng)的定義、組成結(jié)構(gòu)、工作原理及能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；附錄部分則針對目前已建成并投入運行的一些典型的智能微電網(wǎng)示范工程項目進行了總結(jié)和概括性的介紹。本書可作為能源類相關(guān)專業(yè)�？粕捅究粕慕滩模部晒⿵氖路植际桨l(fā)電及智能微電網(wǎng)研究與工程應(yīng)用的工程人員參考。 本書圍繞智能微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，從智能微電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計、運行與控制、通信與能量管理、檢測與保護等方面來組織內(nèi)容。本書內(nèi)容在*版的基礎(chǔ)上進行了一定程度的修改，將*版中理論性較強的智能微電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計部分刪除，改為了典型的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計案例，并借助實際的用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)、工商業(yè)并離網(wǎng)型智能微電網(wǎng)系統(tǒng)及光儲充一體化智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計這三種典型智能微電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用案例來介紹智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計方法，增強了智能微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計知識的針對性及方法的時效性。 ?前 言傳統(tǒng)的火力發(fā)電因化石燃料的枯竭、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題受到了極大的限制，水力發(fā)電又因地理及人文環(huán)境的破壞無法再進行大規(guī)模發(fā)展，這就使得環(huán)保、高效、靈活、可持續(xù)利用的分布式發(fā)電得以迅速發(fā)展。但迄今為止，以可再生能源為主的分布式發(fā)電技術(shù)由于其自身的不穩(wěn)定、運行和調(diào)度困難、對電網(wǎng)電能質(zhì)量有較大影響、并網(wǎng)較難等特點，使得其自身的潛力尚未得到充分發(fā)揮。為使分布式發(fā)電得到充分利用，將分布式發(fā)電供能系統(tǒng)以智能微電網(wǎng)的形式接入大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，并與大電網(wǎng)互為支撐，是發(fā)揮分布式發(fā)電供能系統(tǒng)效能的有效方式。而儲能裝置作為智能微電網(wǎng)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，近年來，在相關(guān)政策和市場的推動下，得到了廣泛應(yīng)用，商業(yè)運營盈利的模式越來越多、也越來越成熟，間接帶動了智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，為了將市場上的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)、規(guī)劃與設(shè)計方法、實際運營的模式和經(jīng)驗加以及時地推廣和應(yīng)用，本書內(nèi)容在版的基礎(chǔ)上進行了一定程度的修改，將版中理論性較強的第6章智能微電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計部分刪除，改為了典型的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計案例，并借助實際的用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)、工商業(yè)并離網(wǎng)型智能微電網(wǎng)系統(tǒng)及光儲充一體化智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計這三種典型智能微電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用案例來介紹智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計方法，增強了智能微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計知識的針對性及方法的時效性。本書圍繞智能微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，從智能微電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計、運行與控制、通信與能量管理、檢測與保護等方面來組織內(nèi)容。全書共分7章，第１章主要介紹了智能微電網(wǎng)的定義、分類、結(jié)構(gòu)、特點、相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容；第2章介紹了智能微電網(wǎng)的運行方式、控制方法及相關(guān)應(yīng)用案例；第３章討論了智能微電網(wǎng)中儲能技術(shù)的分類和特點；第4章討論了智能微電網(wǎng)中的過流保護和接地保護的相關(guān)技術(shù)；第5章對智能微電網(wǎng)中的通信技術(shù)及監(jiān)控與能量管理系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能和工作原理進行了詳細敘述；第6章介紹了用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計方法、原則、流程，并通過三種典型的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計案例，講解了用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的步驟及應(yīng)重點關(guān)注的事項；第7章進一步討論了能源互聯(lián)網(wǎng)的定義、組成結(jié)構(gòu)、工作原理及能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；附錄部分針對目前已建成并投入運行的一些典型的智能微電網(wǎng)示范工程項目進行了總結(jié)和概括性介紹。本書由張清小、葛慶任主編，由張要鋒、盧紹群、章小慶、滕東任副主編，其中，第1、2章由湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院張清小編寫；第3、4章由湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院葛慶編寫；第5章由湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院張要鋒編寫；第6章由湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院滕東編寫；第7章由湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院盧紹群編寫；附錄部分由江西新能源科技職業(yè)學(xué)院章小慶編寫，本書的部分圖形和數(shù)據(jù)表格由盧明軒、黃志偉等同學(xué)參與編輯，全書由張清小統(tǒng)稿，由李毅斌主審。本書在編寫過程中得到了浙江瑞亞教育科技有限公司陸勝潔總經(jīng)理、王水鐘經(jīng)理、浙江瑞亞能源科技有限公司易潮總經(jīng)理、衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院廖東進主任的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝！另外，本書在編寫過程中還參考了大量的書籍和論文，在此對相關(guān)書籍和論文的作者致以誠摯的謝意。由于編者水平有限，再加上時間倉促，書中不足與疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。 編 者 2020年8月 張清小，湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，專業(yè)方向是系統(tǒng)工程，主講課程包括《光伏發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)》、《光伏電站運行與維護》《風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的安裝與調(diào)試》等。先后在企業(yè)從事過嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)、新能源利用方面的工作，在學(xué)校任教期間指導(dǎo)并帶領(lǐng)學(xué)生參加過全國職業(yè)院校的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、風(fēng)光互補安裝與調(diào)試等賽項，參與省級教改課題1項，參編教材3本，在各類學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表科研教改論文數(shù)篇。葛慶， 湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，畢業(yè)于湖南師范大學(xué)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，2011年-2014年湖南科技大學(xué)工程碩士，控制工程專業(yè)，現(xiàn)為湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院光伏發(fā)電技術(shù)專業(yè)高級工程師，先后主講《電子技術(shù)》、《電工技術(shù)》、《電力電子技術(shù)》、《單片機技術(shù)與應(yīng)用》、《光伏發(fā)電系統(tǒng)集成與設(shè)計》、《光伏電站建設(shè)與施工》、《供配電技術(shù)》等 ?第1章 概述 ..............................................................................................11.1 智能微電網(wǎng)的歷史背景和現(xiàn)實意義 ......................................................11.1.1 智能微電網(wǎng)產(chǎn)生的歷史背景 .................................................................11.1.2 智能微電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)實意義 .................................................................21.2 智能微電網(wǎng)的定義 ................................................................................41.2.1 各國對智能微電網(wǎng)給出的定義 .............................................................41.2.2 智能微電網(wǎng)與傳統(tǒng)分布式發(fā)電并網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別 .................................61.3 智能微電網(wǎng)的分類和結(jié)構(gòu) .....................................................................61.3.1 直流智能微電網(wǎng)和交流智能微電網(wǎng) .....................................................71.3.2 并網(wǎng)型智能微電網(wǎng)和孤島型智能微電網(wǎng) ............................................81.3.3 單相并網(wǎng)型智能微電網(wǎng)和三相并網(wǎng)型智能微電網(wǎng) ...........................121.3.4 智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) ...............................................................131.3.5 智能微電網(wǎng)的控制體系結(jié)構(gòu) ...............................................................141.4 智能微電網(wǎng)的特點及優(yōu)缺點 ...............................................................141.4.1 智能微電網(wǎng)的特點 ...............................................................................141.4.2 智能微電網(wǎng)的優(yōu)點 ...............................................................................151.4.3 智能微電網(wǎng)的缺點 ...............................................................................161.5 智能微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) ......................................................................161.5.1 智能微電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計技術(shù) ...........................................................161.5.2 智能微電網(wǎng)的運行與控制、通信與能量管理技術(shù) ...........................171.5.3 智能微電網(wǎng)的保護與接地方面的技術(shù) ...............................................171.5.4 智能微電網(wǎng)電能質(zhì)量與儲能方面的技術(shù) ...........................................171.5.5 分布式發(fā)電技術(shù) ...................................................................................171.6 智能微電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ....................................................181.6.1 智能微電網(wǎng)的國外發(fā)展現(xiàn)狀 ...............................................................181.6.2 智能微電網(wǎng)的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 ...............................................................191.6.3 智能微電網(wǎng)的發(fā)展趨勢 .......................................................................20習(xí)題 ........................................................................................................................20第2章 智能微電網(wǎng)的運行與控制 ............................................................212.1 智能微電網(wǎng)的運行模式 ......................................................................212.1.1 智能微電網(wǎng)的啟動 ...............................................................................222.1.2 智能微電網(wǎng)的孤島運行 .......................................................................222.1.3 智能微電網(wǎng)的并網(wǎng)運行 .......................................................................232.2 智能微電網(wǎng)的控制方法 ......................................................................232.2.1 智能微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源的控制方法 ...............................................232.2.2 智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的控制方法 ...............................................................252.3 智能微電網(wǎng)的穩(wěn)定性控制方法 ............................................................282.3.1 單主或多主控制法 ...............................................................................292.3.2 孤島下垂控制法 ...................................................................................292.3.3 采用儲能裝置平滑控制法 ...................................................................292.3.4 甩負(fù)荷控制法 .......................................................................................292.3.5 再并網(wǎng)控制法 .......................................................................................292.4 智能微電網(wǎng)運行與控制的應(yīng)用案例 ....................................................302.4.1 運行模式設(shè)定 .......................................................................................312.4.2 運行控制測試 .......................................................................................31習(xí)題 ........................................................................................................................41第3章 智能微電網(wǎng)的儲能技術(shù) ...............................................................423.1 智能微電網(wǎng)中儲能技術(shù)的定義、分類和特點 ......................................423.1.1 儲能技術(shù)及設(shè)備的定義和分類 ...........................................................423.1.2 各種儲能技術(shù)的特點 ...........................................................................453.2 儲能技術(shù)的實際應(yīng)用領(lǐng)域 ...................................................................463.2.1 儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 ...........................................................463.2.2 儲能技術(shù)在智能建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用 ...................................................483.2.3 儲能技術(shù)在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用 ...................................................493.3 儲能技術(shù)在智能微電網(wǎng)系統(tǒng)中的作用及典型應(yīng)用案例 ........................493.3.1 儲能技術(shù)在智能微電網(wǎng)中的作用 .......................................................493.3.2 儲能技術(shù)在張家口國家風(fēng)光儲輸示范工程中的應(yīng)用 .......................513.3.3 儲能技術(shù)在青海光儲項目中的應(yīng)用 ...................................................523.3.4 儲能技術(shù)在上海漕河涇松江南部智能微電網(wǎng)中的應(yīng)用 ...................54習(xí)題 ........................................................................................................................54第4章 智能微電網(wǎng)的過電流保護與接地技術(shù) ..........................................554.1 智能微電網(wǎng)的接入對配電網(wǎng)的影響 ....................................................554.1.1 智能微電網(wǎng)接入對配電網(wǎng)潮流分布的影響 .......................................554.1.2 智能微電網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電流保護的影響 .......................................604.1.3 智能微電網(wǎng)接入對配電網(wǎng)自動重合閘的影響 ...................................704.2 智能微電網(wǎng)的縱聯(lián)過電流保護方案 ....................................................724.2.1 含智能微電網(wǎng)的配電網(wǎng)閉環(huán)運行原理 ...............................................724.2.2 智能微電網(wǎng)縱聯(lián)過電流保護方案組成結(jié)構(gòu)及原理 ...........................734.3 智能微電網(wǎng)的接地保護 ......................................................................744.3.1 低壓配電網(wǎng)的接地保護系統(tǒng) ...............................................................744.3.2 智能微電網(wǎng)的接地保護系統(tǒng) ...............................................................804.4 智能微電網(wǎng)的保護與接地的應(yīng)用案例 .................................................81習(xí)題 ........................................................................................................................81第5章 智能微電網(wǎng)的通信與管理技術(shù) .....................................................825.1 智能微電網(wǎng)的通信技術(shù) ......................................................................825.1.1 智能微電網(wǎng)通信的特殊性 ...................................................................825.1.2 智能微電網(wǎng)中常用的通信技術(shù) ...........................................................835.1.3 智能微電網(wǎng)中通信網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu) ...................................................875.2 智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng) ......................................................................895.2.1 智能微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點 ...................................................905.2.2 智能微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能 ...............................................................915.3 智能微電網(wǎng)監(jiān)控和能量管理系統(tǒng)的應(yīng)用案例 ......................................96習(xí)題 ......................................................................................................................102第6章 典型智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計案例 ........................................1036.1 用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計案例 ......................1036.1.1 儲能裝置的應(yīng)用類型和運營模式 .....................................................1046.1.2 用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計流程 .................1076.1.3 用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計原則 .........................1096.1.4 用戶側(cè)帶儲能裝置的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計案例 .................1106.2 工商業(yè)并離網(wǎng)型智能微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計案例 ....................................1136.2.1 工商業(yè)并離型智能微電網(wǎng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)和工作原理 .....................1136.2.2 工商業(yè)并離型智能微電網(wǎng)系統(tǒng)方案設(shè)計 .........................................1146.3 光儲充一體化智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計案例 ........................................1186.3.1 光儲充一體化智能微電網(wǎng)系統(tǒng)簡介 .................................................1186.3.2 光儲充一體化智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計 .....................................120習(xí)題 ......................................................................................................................126第7章 能源互聯(lián)網(wǎng) ...............................................................................1277.1?全球能源發(fā)展的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn) .............................................................1277.1.1?全球能源發(fā)展的現(xiàn)狀 .........................................................................1277.1.2?全球能源發(fā)展的挑戰(zhàn) .........................................................................1297.2?能源互聯(lián)網(wǎng)概述 ...............................................................................1307.2.1?能源互聯(lián)網(wǎng)的定義及特點 .................................................................1307.2.2?能源互聯(lián)網(wǎng)的層次、結(jié)構(gòu)和主要模塊 .............................................1327.3?能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例 ........................................................................1367.3.1?北京市延慶區(qū)智能微電網(wǎng)示范工程 .................................................1367.3.2?多能互補智能微電網(wǎng)社區(qū)示范項目 .................................................143習(xí)題 ......................................................................................................................145附錄 智能微電網(wǎng)應(yīng)用案例 .................................................................146附錄A 新大陸智能微電網(wǎng)應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng) ..................................................146附錄B?海南三沙市永興島智能微電網(wǎng)工程 ..............................................154附錄C?浙江鹿西島離網(wǎng)型智能微電網(wǎng)綜合示范工程 ...............................155附錄D?浙江南鹿島離網(wǎng)型智能微電網(wǎng)綜合示范工程 ...............................156附錄E?珠海東澳島智能微電網(wǎng)示范工程 .................................................157附錄F?高速公路遠程智能微電網(wǎng)供電系統(tǒng) ..............................................163參考文獻 ....................................................................................................168
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