目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 可再生能源 1
1.1.1 太陽(yáng)能 1
1.1.2 風(fēng)能 3
1.1.3 水能 4
1.1.4 生物質(zhì)能 5
1.1.5 地?zé)崮?6
1.1.6 海洋能 7
1.2 微電網(wǎng) 7
1.2.1 國(guó)外發(fā)展概況 9
1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 12
1.3 微電網(wǎng)基本概念 15
1.3.1 微電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 16
1.3.2 微電網(wǎng)運(yùn)行方式 18
1.4 微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 20
1.4.1 規(guī)劃設(shè)計(jì) 20
1.4.2 運(yùn)行控制 20
1.4.3 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與能量管理 22
1.4.4 故障檢測(cè)與保護(hù) 23
1.4.5 建模與仿真 24
1.4.6 電能質(zhì)量 24
1.4.7 通信技術(shù) 25
1.4.8 實(shí)驗(yàn)研究 25
1.4.9 接入標(biāo)準(zhǔn) 25
參考文獻(xiàn) 26
第2章 微電網(wǎng)優(yōu)化配置概述 29
2.1 優(yōu)化配置方法論 29
2.2 優(yōu)化配置技術(shù) 30
2.2.1 建模研究 31
2.2.2 運(yùn)行策略 32
2.2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo) 32
2.2.4 約束條件 34
2.2.5 求解方法 35
2.2.6 決策方法 36
2.2.7 分析評(píng)估 37
2.3 優(yōu)化配置工具軟件概況 37
2.3.1 微電網(wǎng)系統(tǒng)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件 37
2.3.2 微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)可供借鑒類軟件 46
2.3.3 光伏和風(fēng)電系統(tǒng)分析軟件 50
2.3.4 現(xiàn)有優(yōu)化軟件存在的不足之處 56
參考文獻(xiàn) 58
第3章 微電網(wǎng)模型 60
3.1 自然資源分析 60
3.1.1 風(fēng)資源 60
3.1.2 光資源 66
3.1.3 水資源 69
3.2 負(fù)荷分析 72
3.2.1 主要工作內(nèi)容 72
3.2.2 研究現(xiàn)狀 73
3.2.3 負(fù)荷特性指標(biāo) 73
3.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 77
3.3.1 輸出功率模型 77
3.3.2 影響因素 78
3.4 光伏發(fā)電系統(tǒng) 80
3.4.1 輸出功率模型 80
3.4.2 光伏電池模型 80
3.4.3 影響因素 82
3.5 儲(chǔ)能系統(tǒng) 84
3.5.1 鉛酸蓄電池KiBaM模型 84
3.5.2 鉛酸蓄電池其他模型 87
3.5.3 液流電池模型 89
3.6 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng) 93
3.6.1 微型燃?xì)廨啓C(jī)模型 94
3.6.2 電解槽儲(chǔ)氫罐燃料電池循環(huán)系統(tǒng)模型 96
3.6.3 燃料總費(fèi)用與輸出功率關(guān)系模型 97
3.7 柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 97
3.7.1 輸出功率與耗油量關(guān)系模型 97
3.7.2 輸出功率與燃料費(fèi)用關(guān)系模型 97
3.8 小水電發(fā)電系統(tǒng) 97
3.8.1 河床式小水電模型 98
3.8.2 帶蓄水庫(kù)的小水電模型 98
3.9 典型負(fù)荷模型 99
3.9.1 重要負(fù)荷模型 99
3.9.2 可中斷負(fù)荷模型 100
3.9.3 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷模型 101
3.10 經(jīng)濟(jì)成本模型 104
3.10.1 基于等年值的微電網(wǎng)綜合經(jīng)濟(jì)成本模型 104
3.10.2 基于總凈現(xiàn)費(fèi)用的微電網(wǎng)綜合經(jīng)濟(jì)成本模型 105
參考文獻(xiàn) 105
第4章 離網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置 108
4.1 離網(wǎng)型微電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景 108
4.1.1 光水儲(chǔ)柴微電網(wǎng) 108
4.1.2 光儲(chǔ)柴微電網(wǎng) 109
4.1.3 風(fēng)儲(chǔ)柴海水淡化微電網(wǎng) 110
4.1.4 風(fēng)光儲(chǔ)柴微電網(wǎng) 112
4.2 離網(wǎng)型微電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo) 114
4.2.1 經(jīng)濟(jì)性 114
4.2.2 可靠性 116
4.2.3 環(huán)保性 119
4.2.4 其他 120
4.3 離網(wǎng)型微電網(wǎng)典型運(yùn)行策略 121
4.3.1 專家策略 121
4.3.2 啟發(fā)式規(guī)則 132
4.3.3 運(yùn)行優(yōu)化 133
4.4 離網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置綜合模型 135
1.4.1 優(yōu)化變量 136
4.4.2 優(yōu)化目標(biāo) 136
4.4.3 約束條件 136
4.5 離網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置求解方法 139
4.5.1 遍歷法/枚舉法 139
4.5.2 智能算法 140
4.5.3 混合算法 145
4.6 算例分析 145
參考文獻(xiàn) 151
第5章 并網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置 153
5.1 并網(wǎng)型微電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景 153
5.1.1 光儲(chǔ)微電網(wǎng) 153
5.1.2 光儲(chǔ)柴微電網(wǎng) 154
5.1.3 風(fēng)光儲(chǔ)柴微電網(wǎng) 155
5.1.4 風(fēng)光海流能儲(chǔ)微電網(wǎng) 156
5.1.5 光儲(chǔ)熱微電網(wǎng) 158
5.2 并網(wǎng)型微電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo) 159
5.2.1 第一類指標(biāo) 159
5.2.2 第二類指標(biāo) 161
5.2.3 第三類指標(biāo) 161
5.3 并網(wǎng)型微電網(wǎng)典型運(yùn)行策略 164
5.3.1 聯(lián)絡(luò)線功率控制 164
5.3.2 專家策略 164
5.3.3 調(diào)度運(yùn)行 167
5.4 并網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置綜合模型 169
5.4.1 優(yōu)化變量 169
5.4.2 優(yōu)化目標(biāo) 1 70
5.4.3 約束條件 170
5.5 并網(wǎng)型微電網(wǎng)優(yōu)化配置求解方法 173
5.5.1 容量?jī)?yōu)化問(wèn)題求解方法 173
5.5.2 位置優(yōu)化問(wèn)題求解方法 174
5.6 算例分析 175
參考文獻(xiàn) 182
第6章 考慮綜合因素優(yōu)化配置 184
6.1 考慮不確定因素 184
6.1.1 不確定性因素 184
6.1.2 隨機(jī)場(chǎng)景技術(shù) 185
6.1.3 多狀態(tài)建模技術(shù) 193
6.2 考慮需求側(cè)因素 201
6.2.1 用電滿意度模式 202
6.2.2 發(fā)供電匹配模式 214
6.3 考慮儲(chǔ)能因素 223
6.3.1 蓄電池壽命因素 223
6.3.2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng) 234
6.4 考慮光伏并網(wǎng)接納能力因素 247
6.4.1 光伏消納能力評(píng)估分析 247
6.4.2 儲(chǔ)能設(shè)備定址定容 249
6.4.3 算例分析 251
6.5 小結(jié) 258
參考文獻(xiàn) 260
第7章 微電網(wǎng)優(yōu)化配置軟件 261
7.1 考慮穩(wěn)態(tài)運(yùn)行約束的優(yōu)化配置方法 261
7.1.1 潮流計(jì)算原理 261
7.1.2 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行約束條件 264
7.1.3 算例分析 265
7.2 MG-ODS優(yōu)化配置軟件 270
7.2.1 優(yōu)化配置軟件關(guān)鍵功能 270
7.2.2 優(yōu)化配置軟件體系架構(gòu) 270
7.2.3 優(yōu)化配置軟件實(shí)現(xiàn) 273
7.3 微電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件發(fā)展趨勢(shì).278
參考文獻(xiàn) 278
第8章 典型案例分析 279
8.1 東福山島微電網(wǎng)案例分析 279
8.1.1 項(xiàng)目概述 279
8.1.2 系統(tǒng)構(gòu)成 280
8.1.3 運(yùn)行策略 281
8.1.4 優(yōu)化配置模型 287
8.1.5 仿真分析 290
8.1.6 實(shí)際運(yùn)行情況分析 294
8.2 漁山島微電網(wǎng)案例分析 295
8.2.1 項(xiàng)目概述 296
8.2.2 資源及負(fù)荷分析 297
8.2.3 微電網(wǎng)初步分析 298
8.2.4 優(yōu)化配置分析 299
8.3 鹿西島微電網(wǎng)案例分析 305
8.3.1 項(xiàng)目概述 305
8.3.2 負(fù)荷分析 306
8.3.3 資源分析 307
8.3.4 基礎(chǔ)條件設(shè)定 308
8.3.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 309
8.3.6 優(yōu)化配置分析 310
8.3.7 可靠性分析 313
8.4 阿里地區(qū)微電網(wǎng)案例分析 314
8.4.1 項(xiàng)目概述 314
8.4.2 阿里電網(wǎng)現(xiàn)狀分析 315
8.4.3 太陽(yáng)能資源分析及發(fā)電量評(píng)估 316
8.4.4 基礎(chǔ)條件設(shè)定 317
8.4.5 計(jì)算分析 318
8.4.6 儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化分析 326
參考文獻(xiàn) 328