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《深入理解智能电网：基本原理、关键技术与解决方案》 本书是智能电网领域的重要的介绍性著作，涵盖智能电网的所有相关主题。本书描述了未来电力供应的挑战、所引发的问题、未来的前景、智能电网的驱动因素、基本原理、概念、新出现的解决方案等。具体包括：智能发电的资源、种类和潜力；输电网和变电站的智能电网新技术；智能配电网的设计；广域范围内输电网智能运行、保护和监测；智能配电网的三大支柱；智能能源市场；先进信息和通信技术的原理和新进展。 本书关注实践经验，针对采用新的智能电网解决方案，总结了大量的各国的工业经验、领导经验。 对于电力行业的实践工程师、研发者、管理者、政策制定者，以及高等院校电力系统等相关专业师生来说，本书都极具参考价值。 译者序 原书序 致谢 缩略语表 第1章 未来电网的前景和策略 1.1 智能电网的驱动因素 1.2 未来欧洲智能电网的核心要素 1.3 欧洲能源政策的重大变革及其对智能电网的影响 参考文献 第2章 智能发电: 资源和潜力 2.1 发电的新趋势和新要求 2.2 不稳定的可再生能源: 风能和太阳能 2.2.1 风电场 2.2.2 利用太阳能发电 2.3 可再生能源的热电联产 2.3.1 生物燃料发电厂 2.3.2 地热发电厂 2.3.3 燃料电池 2.4 电能存储系统 2.4.1 电能存储的介绍与分类 2.4.2 大量能源长期存储工厂 2.4.3 固定式电池 2.4.4 电解以“电产气” 2.4.5 采用热存储的电能管理 2.5 增强可控电厂灵活性的需求 参考文献 第3章 输电网中的现代技术和智能电网面临的挑战 3.1 变电站: 电网节点 3.1.1 输电变电站的接线和元件 3.1.2 新的空气绝缘开关技术 3.1.3 气体绝缘开关 3.2 采用数字技术实现电力系统控制和自动化 3.2.1 电力系统控制和自动化的层次结构和数据处理 3.2.2 变电站的保护和控制 3.2.3 控制中心技术 3.3 输电技术 3.3.1 概述 3.3.2 交流输电 3.3.3 直流输电 3.3.4 使用有功功率控制和无功功率控制的柔性交流输电 3.4 输电网面临的挑战 3.4.1 不稳定的风能和太阳能发电产生的影响 3.4.2 发电和负荷中心的分离 3.4.3 电力电子的馈电和短路功率 参考文献 第4章 配电网的设计及新型电网用户的影响 4.1 配电网分类 4.2 一级和二级中压配电网 4.3 中压配电网和低压配电网分类 4.4 中性点接地概念 4.4.1谐振接地 4.4.2 中性点不接地 4.4.3 中性点经固定阻抗和低阻抗(限流)接地 4.4.4 组合方式 4.4.5 接地方式总结 4.4.6 有效选择中性点接地方式的实践经验 4.5 配电网保护 4.5.1 中压配电网 4.5.2 中压配电网的馈电变电站 4.5.3 低压配电网 4.6 配电网运行 4.6.1 确保电能质量 4.6.2 过程管理 4.7 配电系统的新趋势 4.7.1 分布式发电和新型负载 4.7.2 对电能质量的影响 参考文献 第5章 输电网的智能运行和监测 5.1 大面积停电的根本原因和经验教训 5.1.1 概述和电压崩溃现象 5.1.2 2003年美国东北/加拿大大停电 5.1.3 2003年伦敦大停电 5.1.4 2003年瑞典和丹麦大停电 5.1.5 2003年意大利大停电 5.1.6 2004年雅典大停电 5.1.7 2005年莫斯科南部大扰动 5.1.8 2006年德国和欧洲大陆的系统大扰动 5.2 控制区域和系统服务 5.2.1 电力系统管理 5.2.2 频率控制 5.2.3 电压控制 5.2.4 供电恢复 5.2.5 发电计划: 价值顺序原则 5.2.6 分布式能源提供的系统服务 5.3 电力系统观测和智能化拥堵管理 5.3.1 电力系统需要更多的观测 5.3.2 电网安全运行的预测方法 5.3.3 现代保护概念 5.3.4 相量测量的广域监测 5.3.5 稳态评估和动态安全评估 5.3.6 天气状况监测和灵活的线路带负荷 5.4 结论 参考文献 第6章 智能配电网的三大支柱 6.1 配电系统中的智能电网和智能市场的关系 6.2 支柱 1: 本地配电网自动控制和远程控制 6.2.1 电压控制 6.2.2 潮流控制的机会 6.2.3 故障跳闸后供电恢复的自动控制和远程控制 6.2.4 增强中压保护概念 6.2.5 配电网中智能电网增强的经济性 6.3 支柱 2: 虚拟电厂的灵活性——智能机组 6.3.1 虚拟电厂的基础 6.3.2 需求侧管理: 储能和可控负荷的作用 6.3.3 虚拟发电厂在未来市场中的商业模式 6.4 支柱 3: 用户的智能计量与市场一体化 6.4.1 数字计量技术基础 6.4.2 动态电价 6.4.3 对用户行为的影响：需求侧响应（DSR） 6.4.4 电动汽车管理 6.5 智能配电的通信需求 参考文献 第7章 智能能源市场设计 7.1 未来电力供应市场：一个场景和一个案例研究 7.2 电网运营和电力市场的智能服务 7.2.1 智能服务概述 7.2.2 计量服务 7.2.3 数据通信和信息管理 参考文献 第8章 先进信息和通信技术：智能电网的骨架 8.1 智能电网中统一的信息和通信技术标准的重要性 8.1.1 信息和通信技术标准的功能 8.1.2 通信标准 8.1.3 数据管理的标准 8.1.4 信息安全 8.2 电力系统中用于监测和控制的通信发展史 8.2.1 远程变电站控制的设计发展 8.2.2 数字通信协议简介 8.3 用IEC 61850系列标准进行无缝通信 8.3.1 IEC 61850的参考模型和结构 8.3.2 数据模型 8.3.3 在一条总线上的三个协议：通信服务结构 8.3.4 协议服务 8.3.5 独立设计 8.3.6 一致性和验收测试 8.3.7 智能电网扩展的新标准部分 8.4 基于通用信息模型IEC 61968/70 的数据管理 8.5 数据和通信安全IEC/TS 62351 8.6 统一智能电网标准的全球性行为 8.6.1 IEC/TR 62357参考模型 8.6.2 欧州授权标准M/490 8.6.3 在电力能源/智能电网标准化路线图中的全球性行为的分析 参考文献 第9章 全球智能电网 9.1 全球最大电力系统的智能电网 9.1.1 中国电力系统宏伟的发展战略 9.1.2 美国互连电网的发展目标 9.1.3 俄罗斯及其邻国的电力系统的增强 9.2 欧洲智能电网项目概况 9.2.1 欧盟第五、第六、第七框架计划项目 9.2.2 欧洲国家级智能电网项目的库存项目清单 9.3 智能电网应用经验 9.3.1 Web2Energy: 实践中的智能配电三大支柱 9.3.2 RegModHarz: 用VPP实现区域供电 9.3.3 美国的DSR项目 9.3.4 南韩济州岛智能电网测试平台 参考文献 |
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《智能电网可再生能源系统设计》（原书第2版） 本书介绍了可再生能源、智能电网和微电网的基本概念，把电力工程的各领域综合起来论述智能电网可再生能源微电网系统设计问题。本书概述了人类历史上一次能源使用的演变和电网的基本概念，深入考察了微电网变换器建模问题和智能电网系统的设计，论述了电网及微电网潮流分析和电网故障研究。 本书的重要特点之一是结合实例论述理论和工程问题。每章都先提出一个关键工程问题，然后给出解决问题的数学模型，再介绍Matlab仿真平台，说明解题步骤。每章还都包括解题案例、习题和相关参考文献。 翻译本书的目的是将其作为电气和机械工程本科生和研究生的教科书，同时也可以作为相关专业的工程技术人员、研究人员和能源决策人员的参考资料。 目录 译者序 原书前言 第1章全球变暖及消减措施 11引言 12化石燃料 13能源的使用和工业化 14新的石油热（水力 压裂法） 15核能 16全球变暖 17未来CO2排放预测 18绿色可再生能源 181氢 182太阳能和光伏发电 183风能 184地热能 185生物质能 186乙醇 19能量单位及转换 110电量成本估计 111小结 习题 参考文献 补充文献 相关资料 第2章光伏微电网发电站设计 21引言 22光伏发电转换 23光伏电池材料 24光伏特性 25光伏效率 26光伏发电站 27光伏系统设计 271三相功率 28光伏发电站设计案例 29光伏组件建模 210光伏性能测试 211光伏方阵的最大功率点 212光伏电站最大功率点 控制 213蓄电池储能系统 214基于单格蓄电池的储能 系统 215不同入射角度下光伏组件的 发电量 216光伏发电技术现状 217光伏组件模型参数估算 218小结 习题 参考文献 补充文献 第3章电路分析基础 31引言 32电池 33直流电路和欧姆定律 34常用术语 35电路基本元件 351电感 352电容 36功率计算 361复数域 362二极管 363可控开关 364绿色能源电网中的直流 变换器 365升压变换器 366降压变换器 367升降压变换器 37太阳能和风能电网 38单相两开关逆变器 39双极性单相全桥逆变器 310单极性单相全桥 逆变器 311三相DC/AC逆变电路 312可再生能源微电网 313微电网运行中的 逆变器设计 习题 参考文献 第4章智能设备和能效 监控系统 41引言 42测量方法 421电量（kW·h) 测量 422电流和电压测量 42350Hz和60Hz频率的 功率测量 424模拟到数字转换 425方均根（RMS） 测量装置 43能量监控系统 44智能仪表：概念、特性和在 智能电网中的作用 441功率监控和调度 442通信系统 443网络安全和软件 444智能电话应用 45小结 习题 参考文献 第5章负荷估算与分类 51引言 52住宅的负荷估算 53供电馈线及计量系统 531假定负荷情况 习题 参考文献 第6章白炽灯及发光二极管的节能 和成本估计 61照明 62LED、白炽灯和CFL灯 性能对比 63LED节能 64LED灯的投资回报率 65年度碳排放 参考文献 第7章三相电力和微电网 71引言 72交流发电机的基本概念 73三相交流发电机 74发电机同步到电网 75功率因数和有功功率及无功 功率的概念 76三相电网 77计算功率损耗 78三相电网的单线图 表示法 79负荷模型 710电网中的变压器 7101变压器简史 7102输电电压 7103变压器 711微电网系统建模 7111标幺值系统 712三相变压器建模 713分接头切换变压器 714输电线建模 715建设一个电网系统 716可再生能源系统的 微电网 习题 参考文献 第8章风能微电网系统 81引言 82风力发电 83风力发电机 84感应电机建模 841转差率计算 842感应电机等效电路 85感应电机潮流分析 86感应发电机运行 87动态特性 88双馈感应发电机 89无刷双馈感应发电机 系统 810变速永磁发电机 811变速同步发电机 812带与电网隔离变换器的 变速发电机 习题 参考文献 第9章智能电网的市场运营 91引言 92电网运行 93纵向及市场化结构的 电网 931谁在控制电网 94电网运行控制 95负荷频率控制 96自动发电控制 97运行备用计算 98智能电网的基本概念 99负荷系数 910负荷系数与实时定价 911计算机控制的智能电网 912智能电网的发展 913智能微电网可再生和绿色 能源系统 914可再生能源发电对电压稳定 和无功配置的影响 习题 参考文献 补充文献 第10章电网和微电网的潮流 分析 101引言 102电网分析中的电压计算 103潮流问题 104作为电力系统工程工具的 潮流研究 105母线类型 106潮流问题的一般性表述 107母线导纳模型 108母线阻抗矩阵模型 109潮流问题表述 1010解母线导纳YBus的高斯 塞德尔法 1011解母线阻抗ZBus的高斯 塞德尔法 1012潮流的母线导纳YBus和母线 阻抗ZBus解法的比较 1013微电网的同步及异步 运行 1014高级潮流解法：牛顿拉夫 逊法 10141牛顿拉夫逊法 1015牛顿拉夫逊法的一般性 表述 1016解耦牛顿拉夫逊法 1017潮流快速解耦法 1018潮流问题分析 习题 参考文献 补充文献 第11章电网和微电网故障 研究 111引言 112电网故障电流计算 113对称分量 114发电机的相序网络 115光伏发电站建模 116平衡三相输电线的相序 网络 117平衡三相变压器的地 电流 118零序网络 1181变压器 1182负荷联结 1183电网 119故障研究 1191平衡三相故障分析 1192不平衡故障 1193单线对地故障 1194双线对地故障 1195线间故障 习题 参考文献 |
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