目錄
序
前言
第1章 概論 1
1.1 概述 1
1.2 新能源電力與新能源經(jīng)濟 2
1.2.1 新能源的定義 2
1.2.2 新能源經(jīng)濟 2
1.3 新能源電力系統(tǒng)4
1.3.1 新能源電力的發(fā)展現(xiàn)狀及前景 4
1.3.2 新能源電力系統(tǒng)及其特征 9
1.3.3 新能源電力系統(tǒng)發(fā)展模式 12
1.4 新能源電力系統(tǒng)建模與控制 18
參考文獻 18
第2章 鳳力發(fā)電過程建模與控制 19
2.1 風力發(fā)電系統(tǒng)概述 19
2.1.1 風力發(fā)電系統(tǒng)工作原理 19
2.1.2 風力發(fā)電系統(tǒng)分類 21
2.1.3 主流風力發(fā)電系統(tǒng) 27
2.2 風力發(fā)電系統(tǒng)建模 32
2.2.1 風速序列 32
2.2.2 氣功系統(tǒng) 35
2.2.3 傳動系統(tǒng) 38
2.2.4 變槳距系統(tǒng) 41
2.2.5 電氣系統(tǒng) 42
2.2.6 仿真軟件 44
2.3 雙饋感應(yīng)風力發(fā)電系統(tǒng)控制 46
2.3.1 控制任務(wù) 46
2.3.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 49
2.3.3 機械側(cè)控制 50
2.3.4 電氣側(cè)控制 54
2.3.5 電網(wǎng)友好型控制 57
2.4 風電場負荷優(yōu)化調(diào)度控 60
2.4.1 風功率預(yù)測概述 60
2.4.2 短期風速單步預(yù)測 62
2.4.3 短期風速多步預(yù)測 70
2.4.4 電網(wǎng)友好型風電場負荷優(yōu)化調(diào)度分析 75
2.4.5 基于機組相對損耗指標的風電場負荷優(yōu)化調(diào)度 81
2.5 本章小結(jié) 85
參考文獻 85
第3章 太陽能發(fā)電過程建模與控制 89
3.1 太陽能資源特性與發(fā)電功率預(yù)測 90
3.1.1 太陽能資源特性 90
3.1.2 光伏發(fā)電功率預(yù)測 96
3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)建模 102
3.2.1 光伏電池陣列 103
3.2.2 民/民變換器 108
3.2.3 并網(wǎng)逆變器 112
3.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)運行控制 116
3.3.1 太陽跟蹤控制 116
3.3.2 最大功率點跟蹤控制 121
3.3.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制 126
3.4 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 131
3.4.1 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成及分類 132
3.4.2 槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)運行控制 134
3.5 本章小結(jié) 137
參考文獻 138
第4章 火電機組建模與變負荷控制 140
4.1 火力發(fā)電機組控制模型 140
4.1.1 汽包爐機組非線性控制模型 141
4.1.2 直流爐機組非線性控制模型 146
4.1.3 循環(huán)流化床鍋爐控制模型 156
4.1.4 供熱機組的控制模型 163
4.1.5 非線性控制模型特性分析 172
4.2 火力發(fā)電機組狀態(tài)參數(shù)重構(gòu) 176
4.2.1 鍋爐熱量信號 177
4.2.2 煙氣含氧量 180
4.2.3 媒質(zhì)在線監(jiān)測 187
4.3 火電機組快速、深度變負荷協(xié)調(diào)控制 192
4.3.1 單元機組非線性協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 192
4.3.2 模糊多模型魯棒協(xié)調(diào)控制器設(shè)計 196
4.3.3 基于汽輪機蓄能深度利用的控制策略 206
4.3.4 循環(huán)流化床機組深度變負荷協(xié)調(diào)控制 211
4.3.5 供熱機組快速變負荷協(xié)調(diào)控制 215
4.4 本章小結(jié) 222
參考文獻 223
第5章 多能源發(fā)電過程互補特性與控制策略 225
5.1 典型發(fā)電過程特性 225
5.1.1 風力發(fā)電過程特性 225
5.1.2 光伏發(fā)電過程特性 231
5.1.3 火力發(fā)電過程特性 235
5.1.4 水力發(fā)電過程特性 239
5.1.5 儲能系統(tǒng)特性 245
5.2 多能源發(fā)電過程互補原理 252
5.2.1 多能源發(fā)電過程互補目標 252
5.2.2 多能源互補過程的實時能量平衡 255
5.2.3 分頻段補償方法 257
5.3 多能源發(fā)電過程互補運行及仿真 259
5.3.1 儲能對風電出力的平抑作用 259
5.3.2 風火一儲聯(lián)合運行系統(tǒng)仿真 261
5.4 廠級負荷優(yōu)化分配 265
5.4.1 火電廠廠級負荷優(yōu)化分配 266
5.4.2 水電站的負荷優(yōu)化分配 270
5.5 虛擬發(fā)電廠及控制系統(tǒng) 272
5.5.1 虛擬發(fā)電廠的概念及分類 273
5.5.2 虛擬發(fā)電廠的功能特征 275
5.5.3 虛擬發(fā)電廠的運行控制方式 275
5.5.4 虛擬發(fā)電廠的關(guān)鍵技術(shù) 277
5.6 本章小結(jié) 282
參考文獻 283
第6章 新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 285
6.1 電力系統(tǒng)調(diào)度概述 285
6.1.1 電力系統(tǒng)調(diào)度概況 285
6.1.2 電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 287
6.2 新能源電力系統(tǒng)調(diào)度問題 288
6.2.1 新能源電力系統(tǒng)調(diào)度的特點整合 288
6.2.2 可調(diào)度資源與可調(diào)度性分析 289
6.2.3 新能源電力系統(tǒng)調(diào)度模型 292
6.3 新能源電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度 296
6.3.1 協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度原理 296
6.3.2 時間維度的協(xié)調(diào)優(yōu)化 298
6.3.3 空間維度的協(xié)調(diào)優(yōu)化 303
6.3.4 目標維度的協(xié)調(diào)優(yōu)化 305
6.3.5 調(diào)度資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化 316
6.4 本章小結(jié) 324
參考文獻 325
第7章 新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定性建模、分析與控制方法 326
7.1 新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題 326
7.1.1 新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定基本問題 326
7.1.2 新能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題的特殊性 328
7.1.3 實例分析 331
7.2 光伏發(fā)電接入電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性建模與分析 342
7.2.1 阻厄轉(zhuǎn)矩法 342
7.2.2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)學模型 345
7.2.3 PV 發(fā)電提供的阻尼轉(zhuǎn)矩 348
7.2.4 實例分析 351
7.3 風電并網(wǎng)概率穩(wěn)定性建模與分析 356
7.3.1 風電并網(wǎng)系統(tǒng)的小擾動穩(wěn)定概率法 356
7.3.2 考慮風電場關(guān)聯(lián)性的小擾動穩(wěn)定性概率 363
7.3.3 實例分析1（功角穩(wěn)定） 365
7.3.4 實例分析2（電壓穩(wěn)定） 370
7.4 風電并網(wǎng)低電壓穿越的功角控制方法 374
7.4.1 DFIG暫態(tài)行為分析 374
7.4.2 改進的FMAC策略 378
7.4.3 實例分析 380
7.5 本章小結(jié) 385
參考文獻 386
第8章 新能源電力系統(tǒng)安全控制 388
8.1 新能源電力系統(tǒng)安全性分析 388
8.2 基于廣域同步信息的新能源電力系統(tǒng)保護 390
8.2.1 潮流轉(zhuǎn)移因子的定義 391
8.2.2 潮流轉(zhuǎn)移識別初步判據(jù) 392
8.2.3 潮流轉(zhuǎn)移廣域后備保護方案設(shè)計 393
8.2.4 算例分析 394
8.3 基于廣域同步信息的新能源電力系統(tǒng)閉環(huán)控制 397
8.3.1 基于WAMS 的暫態(tài)受擾軌跡預(yù)測方法 398
8.3.2 基于WAMS 的電力系統(tǒng)穩(wěn)定評估方法 403
8.3.3 閉環(huán)緊急控制策略的制定 410
8.3.4 閉環(huán)緊急控制的整體方案 415
8.4 電力信息系統(tǒng)安全 422
8.4.1 電力信息系統(tǒng)安全防御體系 422
8.4.2 電力信息安全防御關(guān)鍵技術(shù) 426
8.5 本章小結(jié) 434
參考文獻 435
第9章 需求側(cè)晌應(yīng)特性與供需協(xié)同優(yōu)化 436
9.1 需求側(cè)響應(yīng)的基本原理 437
9.1.1 需求側(cè)響應(yīng)的概念及其經(jīng)濟學原理 437
9.1.2 需求側(cè)響應(yīng)機制的分類及作用機理 439
9.1.3 需求側(cè)響應(yīng)特性分析 452
9.2 兼容需求側(cè)資源的負荷預(yù)測方法 460
9.2.1 兼容需求側(cè)資源的負荷預(yù)測方法總體思路 460
9.2.2 用戶類型及其需求側(cè)資源的界定 461
9.2.3 考慮多元需求側(cè)資源作用下的最大負荷分析 464
9.2.4 算例分析 467
9.3 兼容需求側(cè)資源的供需協(xié)同優(yōu)化模型 471
9.3.1 引人價格響應(yīng)負荷的供需協(xié)同優(yōu)化模型 472
9.3.2 基于機組組合的供需協(xié)同優(yōu)化模型 478
9.4 智能電網(wǎng)中需求側(cè)響應(yīng)技術(shù) 490
9.4.1 智能家電技術(shù) 490
9.4.2 先進計量系統(tǒng) 491
9.4.3 遠方通信技術(shù) 492
9.4.4 智能控制系統(tǒng) 494
9.4.5 技術(shù)標準及政策 495
9.5 本章小結(jié) 496
參考文獻 497
索引 498