本書共五章，內(nèi)容包括：微電網(wǎng)變流器控制、微電網(wǎng)變流器的性能分析與改善、微電網(wǎng)的諧波分析與抑制、微電網(wǎng)的穩(wěn)定性分析等。

本書重點關(guān)注微電網(wǎng)應(yīng)用中廣泛關(guān)注的幾種關(guān)鍵技術(shù)，對其進行理論分析與探討。以分布式發(fā)電系統(tǒng)的快速發(fā)展為切入點，介紹了微電網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生背景與發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)了微電網(wǎng)系統(tǒng)的主要分類形式與控制方式，同時探討了影響微電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵研究方向。以微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量改善為切入點，分析了微電網(wǎng)中諧波的產(chǎn)生機理 。以微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提升為切入點，以特定微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為例，對微電網(wǎng)系統(tǒng)的靜態(tài)與暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法進行了討論。

馬添翼，吉林松原人，工學(xué)博士。□008 年博士畢業(yè)于北京交通大學(xué)，□008年至□010 年于清華大學(xué)精密儀器系從事博士后工作，現(xiàn)為北京印刷學(xué)院講師。主要從事微電網(wǎng)智能控制、微電網(wǎng)建模及微電網(wǎng)諧波治理相關(guān)研究。已在國內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文30 余篇，其中10 余篇為EI 檢索。主持、參加并完成多項國家及北京市項目。

第


第一 章　緒論 ....................................................................................................... 001


1.1　可再生能源的發(fā)展現(xiàn)狀 .......................................................................... 001


1.1.1　水能 ............................................................................................. 002


1.1.2　生物質(zhì)能 ..................................................................................... 003


1.1.3　風(fēng)能 ............................................................................................. 004


1.1.4　太陽能 ......................................................................................... 005


1.1.5　地?zé)崮?......................................................................................... 006


1.1.6　海洋能 ......................................................................................... 007


1.2 分布式發(fā)電技術(shù) ...................................................................................... 008


1.2.1　分布式發(fā)電的特點 ..................................................................... 009


1.2.2　分布式發(fā)電的經(jīng)濟性與環(huán)保效益 ............................................. 010


1.3　改善分布式發(fā)電性能的控制方法 .......................................................... 012


1.3.1　主動配電網(wǎng)控制技術(shù) ................................................................. 012


1.3.2　微電網(wǎng)控制技術(shù) ......................................................................... 014


1.4　微電網(wǎng)的分類與控制 .............................................................................. 018


1.4.1　微電網(wǎng)的分類 ............................................................................. 018


1.4.2　微電網(wǎng)系統(tǒng)的控制 ..................................................................... 021


1.5　微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) ...................................................................................... 026


1.5.1　微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計與經(jīng)濟運行 ................................................. 026


1.5.2　微電網(wǎng)的運行控制 ..................................................................... 027


1.5.3　微電網(wǎng)的分布式電源控制 ......................................................... 029


1.5.4　微電網(wǎng)的孤島運行技術(shù) ............................................................. 031


1.5.5　微電網(wǎng)的穩(wěn)定性分析 ................................................................. 033


1.5.6　微電網(wǎng)的電能質(zhì)量 ..................................................................... 034


1.5.7　微電網(wǎng)的故障檢測與接入標(biāo)準(zhǔn) ................................................. 035


第2 章 微電網(wǎng)2流器控制 ......................................................................... 047


2.1　微電網(wǎng)2流器控制分類 .......................................................................... 047


2.1.1　功率控制型微電網(wǎng)2流器 ......................................................... 048


2.1.2　頻率、電壓控制型微電網(wǎng)2流器 ............................................. 049


2.2　微電網(wǎng)2流器的PQ 控制策略 ............................................................... 052


2.2.1　PQ 控制的基本工作原理 ........................................................... 053


2.2.2　PQ 控制的實現(xiàn) ........................................................................... 056


2.3　微電網(wǎng)2流器的下垂控制策略 .............................................................. 060


2.3.1　下垂控制原理 ............................................................................. 060


2.3.2　基于三環(huán)解耦的下垂控制實現(xiàn) ................................................. 063


2.4　線路阻抗特性對微電網(wǎng)2流器功率控制的影響 .................................. 066


2.5　微電網(wǎng)2流器的虛擬阻抗控制 .............................................................. 069


2.5.1　微電網(wǎng)2流器的虛擬阻抗控制 ................................................. 069


2.5.2　虛擬阻抗實現(xiàn)功率解耦控制的機理分析 ................................. 073


2.5.3　虛擬阻抗設(shè)計原則 ..................................................................... 075


2.5.4　虛擬阻抗對系統(tǒng)輸出電壓的影響 ............................................. 077


2.5.5　虛擬阻抗對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響 ................................................. 079


2.5.6　仿真與實驗研究 ......................................................................... 083


2.6　本章小結(jié) .................................................................................................. 089


第3 章　微電網(wǎng)2流器的性能分析與改善 ............................................ 092


3.1　微電網(wǎng)2流器的并網(wǎng)性能分析 .............................................................. 092


3.1.1　并網(wǎng)2流器的數(shù)學(xué)模型 ............................................................. 093


3.1.2　并網(wǎng)2流器的解耦性能分析 ..................................................... 096


3.1.3　微電網(wǎng)2流器的抗擾性能分析 ................................................. 099


3.2　微電網(wǎng)2流器并網(wǎng)性能分析實例 .......................................................... 103


3.2.1　解耦性能分析實例 ..................................................................... 103


3.2.2　抗擾性能分析實例 ..................................................................... 107


3.3　 基于線路壓降補償?shù)奈㈦娋W(wǎng)2流器無功負荷分擔(dān)策略 .................... 110


3.3.1　線路阻抗對微電網(wǎng)2流器無功分擔(dān)性能的影響 ..................... 110


3.3.2　基于電壓補償?shù)奈㈦娋W(wǎng)2流器無功分擔(dān)方法 ......................... 112


3.3.3　實驗研究 ..................................................................................... 116


3.4　 基于虛擬阻抗控制的微電網(wǎng)2流器不平衡負荷分擔(dān)性能改善 .......... 118


3.4.1　孤島模式下微電網(wǎng)2流器的不平衡負荷分擔(dān) ......................... 119


3.4.2　孤島模式下微電網(wǎng)2流器的非線性負荷分擔(dān) ......................... 121


3.4.3　孤島模式下微電網(wǎng)2流器的不平衡負荷分擔(dān)方法 ................. 123


3.4.4　孤島模式下微電網(wǎng)2流器的非線性負荷分擔(dān)方法 ................. 128


3.4.5　基于虛擬阻抗的微電網(wǎng)2流器負荷分擔(dān)改善實現(xiàn) ................. 129


3.4.6　仿真與實驗研究 ......................................................................... 133


3.4.7　本章小結(jié) ..................................................................................... 140


第4 章　微電網(wǎng)的諧波分析與抑制 ........................................................... 142


4.1　微電網(wǎng)2流器的諧波特性分析與建模 .................................................. 142


4.1.1　微電網(wǎng)2流器的高次諧波分析 ................................................. 143


4.1.2　微電網(wǎng)2流器的低次諧波分析 ................................................. 148


4.2　微電網(wǎng)系統(tǒng)的諧波特性分析與建模 ...................................................... 151


4.2.1　單臺主動配電網(wǎng)2流器接入條件下的諧波分布 ..................... 151


4.2.2　多臺微電網(wǎng)2流器接入條件下的諧波分布 ............................. 153


4.2.3　仿真與實驗研究 ......................................................................... 158


4.3　微電網(wǎng)的諧波檢測技術(shù) .......................................................................... 168


4.3.1　微電網(wǎng)的常用諧波檢測方法 ..................................................... 168


4.3.2　基于多旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)2換的諧波檢測方法 ..................................... 170


4.3.3　仿真與實驗研究 ......................................................................... 179


4.4　微電網(wǎng)2流器的諧波抑制策略 .............................................................. 182


4.4.1　PQ 控制微電網(wǎng)2流器的諧波抑制 ........................................... 182


4.4.2　下垂控制微電網(wǎng)2流器的諧波抑制 ......................................... 187


4.4.3　實驗研究 ..................................................................................... 192


4.5　基于二次控制微電網(wǎng)諧波抑制 .............................................................. 195


4.5.1　線路阻抗對PCC 不平衡電壓的影響分析 ............................... 195


4.5.2　抑制PCC 不平衡電壓控制方法的實現(xiàn) ................................... 198


4.5.3　實驗研究 ..................................................................................... 203


4.6　本章小結(jié) .................................................................................................. 205


5


第5 章　微電網(wǎng)的穩(wěn)定性分析 .................................................................... 208


5.1　小信號穩(wěn)定性分析概述 .......................................................................... 209


5.1.1　小信號穩(wěn)定性分析過程的建模 ................................................. 209


5.1.2　小信號穩(wěn)定性分析的穩(wěn)定性判定 ............................................. 213


5.2　微電網(wǎng)系統(tǒng)的小信號建模與分析 .......................................................... 215


5.2.1　集中式負荷系統(tǒng)的小信號建模 ................................................. 215


5.2.2　分布式負荷系統(tǒng)的小信號模型 ................................................. 225


5.2.3　仿真研究 ..................................................................................... 234


5.3　微電網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)的穩(wěn)定性分析 .............................................................. 242


5.3.1　微電網(wǎng)2流器對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響分析 ................................. 243


5.3.2　動態(tài)負荷對微電網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響 ............................. 245


5.3.3　仿真分析 ..................................................................................... 247


5.4　本章小結(jié) .................................................................................................. 261


附錄 ............................................................................................................................ 264