本書從能源路由器的結(jié)構(gòu)入手,從物理層、控制層和服務(wù)層逐次介紹了能源路由器裝備的物理結(jié)構(gòu)、設(shè)備級控制以及網(wǎng)絡(luò)級控制的理論和技術(shù)方法,綜述了能源路由 器技術(shù)的基本概念和理論,詳細介紹了以端口、功率變換集、獨立母線為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),架構(gòu)能源路由器物理層的構(gòu)成方法。講述了最小系統(tǒng)下的能源路由器結(jié)構(gòu),給出了其能量/功率流控制的基礎(chǔ)策略,闡述了將能源路由器應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)層控制。本書可以作為相關(guān)研究人員、電氣工程專業(yè)研究生和高年級本科生的參考書,也可以作為對新能源技術(shù)有興趣讀者的閱讀資料。
亮點一:技術(shù)理論實用性強,適用范圍廣
本書提出的關(guān)于能源路由器結(jié)構(gòu)與控制的理論和技術(shù)方法具有一般性,能夠適用于不同應(yīng)用背景下的能源路由器裝備設(shè)計和能源互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同運行控制。本書將能源路由器物理層結(jié)構(gòu)建模為端口、母線、功率變換電路的集合,采用能量流和運行工況集生成設(shè)備層面的運行控制策略,并基于虛擬能源路由器概念實現(xiàn)多能網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同規(guī)劃設(shè)計。在實際應(yīng)用過程中,制造廠商可以根據(jù)用戶需求選擇標(biāo)準(zhǔn)化器件組合定制成特定功能的能源路由器裝備,電力系統(tǒng)運行人員也可以以能源路由器為樞紐節(jié)點進行綜合能源網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度控制。
亮點二:能源系統(tǒng)可持續(xù),助力雙碳目標(biāo)
本書以建設(shè)城市能源互聯(lián)網(wǎng)、實現(xiàn)開放的能源信息一體化架構(gòu)為目標(biāo)導(dǎo)向,建立了可持續(xù)發(fā)展城市的物質(zhì)-能量生態(tài)系統(tǒng),充分考慮了人口、經(jīng)濟、資源子系統(tǒng)對于城市系統(tǒng)物質(zhì)流和能量流的影響,將可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)融入城市能源系統(tǒng)的規(guī)劃模型中,最終實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用和城市的持續(xù)健康發(fā)展。本書提出的城市物質(zhì)-能量生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方法將大大減少能源系統(tǒng)的碳排放量,為實現(xiàn)雙碳目標(biāo)作出貢獻。
亮點三:觀點新穎,角度獨特
本書在總結(jié)現(xiàn)有研究工作的基礎(chǔ)上,提出了眾多創(chuàng)新性的觀點來解決能源路由器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與運行控制難題。本書從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論出發(fā),將能源路由器內(nèi)部供配電系統(tǒng)等效為一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),提出了基于可靠性評估的獨立母線系統(tǒng)拓撲設(shè)計方法,并提出了相應(yīng)的能量路由策略。本書提出了將重復(fù)控制加入模型平滑切換的控制策略,以抑制能源路由器在模式切換過程中產(chǎn)生的較大沖擊電流對系統(tǒng)的不利影響。此外,本書還提出了區(qū)域廣域能源網(wǎng)中能源路由器的集中管理系統(tǒng)虛擬能源路由器概念,通過路由算法實現(xiàn)所聚合的多個能源路由器之間的最優(yōu)出力分配和協(xié)調(diào)調(diào)度,并參與到整個能源互聯(lián)網(wǎng)的運行控制中。
解大,上海交通大學(xué)研究員,博士生導(dǎo)師。中國電機工程學(xué)會勵磁專委會委員、中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)委員會委員、IEEE EV分會理事、上海市電力工程行業(yè)協(xié)會專委會委員、IEEE高級會員。主要研究方向為含新能源的電力系統(tǒng)源網(wǎng)協(xié)同及綜合能源網(wǎng)。連續(xù)主持多項國家自然科學(xué)基金面上項目,參與多項科技部863課題項目和國家重點研究計劃,與日本國家電信(NTT)、歐姆龍等公司有長期的國際合作項目,發(fā)表SCI和EI收錄的論文150余篇,出版多部研究專著,曾榮獲上海市、廣東省和江西省科學(xué)技術(shù)進步獎、教育科技進步獎以及其他省部級等眾多獎項。