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| 編輯推薦： |
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本书重点介绍了大规模可再生能源发电与现有电网并网的问题。本书所涉及的问题包括不同类型的可再生能源发电及其输配电、存储和保护。另外，还包括用于可再生能源发电机组无升压变压器直接并网的中压变换器的发展、大规模可再生能源发电的并网准则和弹性分析、有功功率和频率控制以及HVDC输电。同时，还介绍了用于大规模可再生能源电力系统控制和集成的新兴SMES技术。由于大规模分布式可再生能源电力系统的保护与单向潮流的现有保护系统不同，本书介绍了一种用于与智能电网现状相关的可再生能源发电机组的新型保护技术。本书可作为从事可再生能源发电和智能电网领域的研究人员的参考用书。
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| 內容簡介： |
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本书重点介绍了大规模可再生能源发电与现有电网并网的问题。本书所涉及的问题包括不同类型的可再生能源发电及其输配电、存储和保护。另外，还包括用于可再生能源发电机组无升压变压器直接并网的中压变换器的发展、大规模可再生能源发电的并网准则和弹性分析、有功功率和频率控制以及HVDC（高压直流）输电。同时，还介绍了用于大规模可再生能源电力系统控制和集成的新兴SMES（超导磁储能）技术。由于大规模分布式可再生能源电力系统的保护与单向潮流的现有保护系统不同，本书还介绍了一种用于与智能电网现状相关的可再生能源发电机组的新型保护技术。
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| 關於作者： |
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主编、编委会和审稿专家Jahangir Hossain,格里菲斯工程学院，格里菲斯大学，黄金海岸，昆士兰州，澳大利亚Apel Mahmud，电子与电气工程系，斯文本科技大学，维多利亚州，澳大利亚编委会Jianguo Zhu教授，悉尼科技大学，澳大利亚Hemanshu Roy Pota 助理教授，新南威尔士大学，澳大利亚Nadarajah Mithulananthan博士，昆士兰大学，澳大利亚Youguang Guo助理教授，悉尼科技大学，澳大利亚审稿专家Nigel Hargreaves, 布鲁内尔大学，英国Naruttam Kumar Roy, 新南威尔士大学，澳大利亚Francisco Gonzalez-Longatt, 拉夫堡大学，英国Tareq Aziz, Ahsanullah科技大学，孟加拉国Tahsin Fahima Orchi, 新南威尔士大学，澳大利亚Raymundo Enrique Torres Olguin, Sintef能源研究，特隆赫姆，挪威Md. Abdul Barik，新南威尔士大学，澳大利亚Ramesh Rayudu, 惠灵顿维多利亚大学，新西兰Ramesh Bansal, 比勒陀利亚大学，南非Md. Shihanur Rahman, 新南威尔士大学，澳大利亚Ahmed Fathi Abdou, 新南威尔士大学，澳大利亚Henry Louie, 西雅图大学，美国ABMNasiruzzaman，新南威尔士大学，澳大利亚Jayashri Ravishankar, 新南威尔士大学，澳大利亚Md. Masud Rana, 悉尼大学，澳大利亚Elyas Rakhshani, 帕尔马斯阿特拉斯园区，西班牙Sajeeb Saha， 墨尔本大学，澳大利亚Rajeev Chauhan, Mandi印度技术学院，印度Mithulan Nadarajah, 昆士兰大学，澳大利亚MdRakibuzzaman Shah, 昆士兰大学，澳大利亚Geev Mokryani, 帝国理工学院，伦敦，英国Abdun Naser Mahmood, 新南威尔士大学，澳大利亚Bharat Singh Rajpurohit，Mandi印度技术学院，印度MdRabiul Islam, 悉尼科技大学，澳大利亚BAzzopardi, 考纳斯科技大学，立陶宛Ayaz Chowdhury, 斯文本科技大学，澳大利亚Farhad Shahania, 科廷大学，澳大利亚GATaylor, 布鲁内尔大学，英国FMRabiul Islam，新南威尔士大学，澳大利亚Jin Yang, 阿斯顿大学，英国Hemanshu Roy Pota, 新南威尔士大学，澳大利亚Alireza Soroudi, 德黑兰大学，伊朗Adnan Anwar, 新南威尔士大学，澳大利亚Asheesh KSingh, 尼赫鲁国立理工学院，阿拉哈巴德，印度
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| 目錄：
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原书前言主编、编委会和审稿专家第1章可再生能源系统不确定性建模技术的分类研究11.1简介11.2概率方法21.2.1蒙特卡洛模拟法21.2.2点估计法31.2.3基于场景的决策41.3风力发电和负荷的不确定性建模51.3.1风力发电建模51.3.2负荷的概率建模61.3.3负荷的可能性建模71.4仿真结果81.4.1蒙特卡洛模拟法91.4.2点估计法101.4.3基于场景的方法101.4.4基于混合的方法131.5未来研究方向141.6小结15致谢15参考文献15第2章风电总量的概率建模和统计特征172.1简介172.2风电总量的一般特征182.2.1风电总量的不确定性182.2.2风电总量的波动性202.3独立风电场模型202.3.1风速概率模型212.3.2理想风机输出功率曲线222.3.3理想风电场模型242.3.4非理想化风电场建模262.4地理多样性272.4.1理论基础282.4.2不确定性和波动性推导282.4.3瞬时风电的相关性292.4.4风电变化的相关性302.4.5影响相关性的其他因素312.4.6风电依赖结构312.4.7多变量模型与仿真332.4.8实际问题342.5风电总量模型342.5.1瞬时风电总量模型342.5.2β分布参数选择352.5.3风电总量变化模型362.5.4拉普拉斯分布参数选择362.5.5变化周期的影响382.6风电总量的统计特征392.6.1数据集描述402.6.2不确定性的统计分析402.6.3波动性的统计分析412.6.4容量对不确定性和波动性的影响422.7小结43参考文献43第3章GaAs太阳电池转换效率的改进463.1简介463.1.1太阳能背景知识463.2薄膜太阳电池的基本结构483.3 AR涂层和SWG结构的背景知识503.3.1AR涂层503.3.2蛾眼工作原理513.4纳米光栅结构设计543.5纳米结构仿真的FDTD软件553.5.1FDTD仿真方法的基本原理553.5.2FDTD方法的二维方程553.5.3Lorentz-Drude模型573.6仿真结果与分析593.7不同纳米光栅的最小光线反射623.8小结63致谢64参考文献64第4章新兴SMES技术在能量存储系统和智能电网中的应用664.1简介664.2能量存储技术674.3SMES电路和控制技术684.3.1工作原理684.3.2控制与保护原理714.3.3一种新型数字预测控制方法的原理与实现734.4实验验证与特性分析764.4.1实验样机设计764.4.2实验验证与比较774.5SMES装置的发展现状834.6SMES应用拓扑和性能评估854.6.1基本的VSC和CSC应用拓扑854.6.2电力电网中的集成应用拓扑874.6.3电力电网中SMES的应用894.7SMES在智能电网中的应用前景944.7.1SMES在现代电力系统中的应用案例944.7.2未来智能电网中SMES的应用前景和分析98致谢103参考文献103第5章用于可再生能源发电机组与中压智能微电网直接集成的无升压变压器的多电平变换器1085.1简介1085.2多电平变换器拓扑1105.2.1中性点钳位变换器1125.2.2快速充电电容变换器1145.2.3模块化多电平级联变换器1155.3多电平变换器拓扑的选择1165.4变换器电平个数的选择1195.5基于FPGA的开关控制器1215.6高频链路MMC变换器1235.7小结126参考文献127第6章大规模可再生能源发电的互连规则综述1296.1简介1296.2电网互连规则的必要性1316.2.1资源的可变性与不确定性1316.2.2发电厂位置1316.2.3发电技术及系统条件1316.3电网标准研究1316.4电网互连中的主要技术问题1326.4.1静态规则1336.4.2电能质量1376.4.3扰动期间和扰动后的动态规则1396.5大规模光伏发电站的电网标准1436.6总结和未来趋势1436.7小结144参考文献145第7章大规模可再生能源富电网的弹性分析：基于网络渗流的方法1477.1简介1477.2系统模型1487.3渗流和网络弹性1507.4连通性测度-度中心性1537.5独立性测度-紧密中心性1547.6通信控制测度-介数中心性1567.7仿真结果1597.8小结162参考文献162第8章未来电网的频率控制和惯性响应方案1648.1简介1648.2系统频率响应1688.3风力发电的频率响应1728.4风力发电频率响应控制器1748.4.1风机级控制器1748.4.2调节器响应控制器1788.4.3风电场级控制器1838.4.4电力系统级控制器1848.5合成或人工惯性1868.6高压直流输电系统提供频率响应1888.7小结193参考文献193第9章大规模可再生能源的有功功率和频率控制1979.1简介1979.2有功功率控制的传统方案1989.2.1主级有功功率频率控制1989.2.2辅助高级控制1999.2.3多机四区域电力系统示例2019.3适用情况2039.3.1市场环境下的功率频率控制2049.3.2可再生能源渗透的功率频率控制2079.3.3互连系统交流直流输电线下的功率频率控制2149.4先进控制概念在有功功率控制中的应用2209.4.1应用于LFC系统的先进LQR控制器设计2209.4.2先进控制应用的一般示例2249.5小结226附录227参考文献228第10章相关性风电高渗透对电力系统可靠性的影响23010.1简介23010.2基于非序贯MCS的可靠性评估23110.3相关时变元素23210.4时变变量表征模型23310.5实验结果23510.5.1案例1：可变负荷和无风电场23710.5.2案例3: 约束输电网络23810.5.3案例4: 三风电场和可变负荷24010.6小结240参考文献241第11章海上风电场的高压直流输电24311.1简介24311.2海上风电面临的挑战24411.3海上电网: 交流与直流拓扑24611.4海上风能能量变换系统的不同概念24811.5海上风能高压直流输电的线路换相变换器24911.6海上风电高压直流输电的电压源型变换器25111.7海上风电高压直流输电的新趋势25211.7.1混合拓扑25211.7.2模块化多电平变换器25511.8电缆技术25711.9小结258参考文献259第12章风电场保护26212.1简介26212.2传统发电机组布局26312.3风电场布局26312.4风电场与传统发电保护26312.5故障穿越标准、保护和协调控制26412.6案例研究26612.6.1所研究电网26612.7风电场并网动态故障研究26712.7.1模型阶次对故障电流或电压的影响26712.7.2时间步长对故障电流或电压的影响26712.7.3短路电阻对故障电流或电压的影响26812.7.4风力发电机组比较故障分析26912.8研究结果的意义27012.8.1类型1和类型2风力发电机组的保护性能27212.8.2类型3风力发电机组的保护性能27312.8.3类型4风力发电机组的保护性能27312.8.4风力发电机组的保护性能总结27412.9小结274附录275参考文献277第13章风电场和FACTS设备对距离继电器性能的影响27813.1简介27813.2距离继电器建模28013.3基于变换器的系统对距离继电器性能的影响28513.3.1风电场（DFIG方案）28513.3.2测试系统28613.3.3STATCOM28813.3.4UPFC29113.3.5串联补偿29313.3.6非滤波频率分量输入信号在距离继电器阻抗估计中的作用29513.4以Prony法为滤波技术的距离保护算法30013.4.1Prony法30013.5距离保护算法分析30213.5.1接触误差补偿（风电场）30213.5.2接触误差补偿STATCOM30313.5.3接触误差补偿UPFC30313.5.4接触误差补偿 串联补偿30313.5.5接触误差补偿实际故障事件30413.6结果分析30613.7小结306参考文献307第14章大规模海上风电场网状VSC-HVDC输电系统的保护方案30914.1简介30914.2多端网状直流风电场网络31014.2.1多端网状直流风电场拓扑31014.2.2保护测试研究的超级电网结构31114.3大规模网状电力系统直流故障分析31314.3.1适合直流故障分析的电缆建模31314.3.2直流母线故障31514.4网状直流系统保护方案31514.4.1大功率直流开关设备配置31614.4.2直流断路器继电器协调关系31814.4.3保护方案31914.4.4无中继通信的保护选择32114.5直流风电场保护仿真结果32314.5.1直流径向电缆短路接地故障条件32414.5.2直流回路电缆短路接地故障条件32614.5.3直流母线短路接地故障条件32614.5.4电缆模型比较32814.6小结329参考文献329第15章新兴无刷双馈磁阻风力发电机组的控制33115.1简介33115.2动态模型33315.3控制器设计33415.4控制原理33615.4.1矢量控制33615.4.2磁场定向控制33815.4.3BDFRG风机工作条件33815.4.4最优控制策略33915.4.5风机特性33915.5初步实验结果34015.6小结343参考文献344第16章间歇性风力发电的能源中心管理34616.1简介34616.1.1问题提出34616.1.2相关工作回顾34816.2风险管理34816.3问题描述35016.3.1能源中心建模35016.3.2火电机组约束35116.3.3风电、电价和需求等关键问题的不确定性建模35216.3.4决策变量35516.3.5目标函数35616.4仿真结果35616.4.1数据35616.4.2Pareto最优前沿测定35816.4.3最终解的选择35916.5讨论36616.6小结366附录366附录A场景缩减技术366附录BPareto最优性367附录C模糊满意度方法367参考文献368第17章基于IEC公共信息模型的智能电网交互性和知识表示方法37017.1简介37017.2智能电网的概念37117.3交互性理论37217.3.1工程系统的交互性37517.3.2交互性和面向服务的体系结构37617.3.3交互性和CIM37717.4应用案例37717.5智能电网标准架构37817.6IEC CIM38017.6.1CIM作为电力域的本体38217.6.2CIM与其他标准的协调统一38217.7信息集成与知识表示38317.8小结384参考文献385
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