隨著分布式可再生能源的快速發(fā)展,如何提高分布式電源的滲透率,提高配電網(wǎng)對分布式電源的接納能力是近年來研究的熱點。作者根據(jù)近幾年分布式電源并網(wǎng)技術(shù)研究工作及示范工程實踐建設(shè)的體會,撰寫了本書。本書共6章,內(nèi)容包括:概述、分布式電源并網(wǎng)電源變換、分布式電源并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、分布式電源并網(wǎng)保護控制技術(shù)、分布式電源運行控制及運維系統(tǒng),以及分布式電源并網(wǎng)運行與工程應(yīng)用。本書理論與實踐相結(jié)合,思路清晰、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容深入淺出、文字簡練、應(yīng)用性強。本書可供從事分布式電源并網(wǎng)裝備制造、運行管理的管理人員和技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考閱讀。
國標(biāo)起草人之一 編寫
分布式電源接入配電網(wǎng)是智能配電網(wǎng)的重要特征和內(nèi)容,也是清潔能源與傳統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)合的必然趨勢。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的開展,用戶側(cè)區(qū)域能量互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)興起,在這樣的背景下,利用光伏和風(fēng)力發(fā)電、電動汽車以及儲能等接入配電網(wǎng),實現(xiàn)分布式發(fā)電的安全并網(wǎng)、即插即用和就地消納,是構(gòu)建清潔低碳、綠色可持續(xù)發(fā)展的能源轉(zhuǎn)型供給的重要形式。分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)是以光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電為主的分布式發(fā)電、以儲能技術(shù)為基礎(chǔ)的平滑調(diào)節(jié)分布式發(fā)電和以電動汽車參與電網(wǎng)的局部能量平衡等主要部分構(gòu)成,也包括微電網(wǎng)方式接入。針對分布式電源并網(wǎng)共性技術(shù)問題,包括:安全并網(wǎng)、信息互聯(lián)、微電網(wǎng)離網(wǎng)能量平衡、無縫切換、提高接入滲透率和分布式電源運行維護等,本書作者將理論與實踐相結(jié)合,把自己多年來研究的技術(shù)應(yīng)用到實際工作中,積累了大量的工程應(yīng)用經(jīng)驗和試驗數(shù)據(jù)。近幾年關(guān)于分布式發(fā)電介紹和研究的文章及書籍很多,但本書沒有從傳統(tǒng)的角度和方法介紹各種分布式發(fā)電及技術(shù),而是從分布式電源的概念及特點出發(fā),針對配電網(wǎng)的運行實際和存在問題,在分布式電源并網(wǎng)要求、關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用方式等方面做了深入淺出的闡述。尤其是作者介紹了自己主持或參與的相關(guān)科研項目和工程應(yīng)用項目上取得的一些成果和經(jīng)驗,比如:提出并采用模塊化三電平DC/AC、DC/DC電源轉(zhuǎn)換技術(shù),構(gòu)成不同容量、不同應(yīng)用場景的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備;創(chuàng)新性提出低頻電源注入式主動孤島檢測技術(shù)、過電壓功率自動控制技術(shù)(U/P)、過頻率功率自動控制技術(shù)(f/P)、預(yù)同步并網(wǎng)技術(shù)、自趨優(yōu)虛擬同步發(fā)電機技術(shù)、交直流混合微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)、無通信線互聯(lián)微電網(wǎng)控制技術(shù)、主動配電網(wǎng)保護控制等技術(shù)和實現(xiàn)手段。書中通過仿真試驗和應(yīng)用案例驗證,既說明了要解決的問題并給出實驗方法,又可以明確地指導(dǎo)具體工程實踐。該書是作者從事新能源并網(wǎng)技術(shù)研究的切身體會和經(jīng)驗心得,對從事新能源并網(wǎng)裝備制造、電力企業(yè)配電網(wǎng)運行管理等行業(yè)的工程技術(shù)人員不失為一本很好的學(xué)習(xí)資料,也是可供高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生閱讀的一部參考書,特此推薦,期望分享。沈兵兵河海大學(xué)江蘇省配用電與能效工程技術(shù)研究中心2017年8月作為廣泛利用的可再生清潔能源的光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電,其利用方式分為集中利用和分散利用。分布式光伏發(fā)電、分布式風(fēng)力發(fā)電、儲能裝置和電動汽車的發(fā)展是新能源利用的發(fā)展趨勢,它們都屬于電源轉(zhuǎn)換,應(yīng)用場景都是需要接入配電網(wǎng),但它們在時間及空間上存在差異,接入配電網(wǎng)也存在不同,把它們統(tǒng)一按照“隨機性電源”考慮,從“即插即用”角度,探討分布式電源的特點及即插即用的要求,實現(xiàn)即插即用需要的關(guān)鍵技術(shù)。隨著分布式電源并網(wǎng)的快速發(fā)展,需要在分布式電源并網(wǎng)技術(shù)、儲能、微電網(wǎng)技術(shù)上開展技術(shù)研究,提升配電網(wǎng)對新能源消納的能力。作者根據(jù)工作中的實踐,撰寫了本書。本書全面系統(tǒng)地介紹了分布式電源并網(wǎng)的基本概念、電力電子類型電源變換、分布式電源并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、分布式電源并網(wǎng)保護控制技術(shù)、分布式電源運行控制及工程應(yīng)用。本書共6章。第1章概述,主要介紹分布式電源的概念和特點、并網(wǎng)要求、并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用方式。第2章分布式電源并網(wǎng)電源變換,主要介紹三電平DC/AC電源轉(zhuǎn)換、三電平DC/DC電源轉(zhuǎn)換、三電平雙向DC/AC電源模塊、三電平雙向DC/DC電源模塊和電力電子電源轉(zhuǎn)換設(shè)備。第3章分布式電源并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),主要介紹低頻電源注入式主動孤島檢測技術(shù)、自動過電壓/功率(U/P)控制技術(shù)、自動過頻率/功率(f/P)控制技術(shù)、預(yù)同步并網(wǎng)控制技術(shù)、自趨優(yōu)虛擬同步發(fā)電機技術(shù)、母線占優(yōu)混合微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)和無通信線互聯(lián)微電網(wǎng)控制技術(shù)。第4章分布式電源并網(wǎng)保護控制技術(shù),主要介紹架空線路主動配電網(wǎng)的縱聯(lián)保護和電纜線路主動配電網(wǎng)的差動保護。第5章分布式電源運行控制及運維系統(tǒng),主要介紹分布式電源運行控制系統(tǒng)、IEC61850在分布式電源中的應(yīng)用和基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式電源運維方案。第6章分布式電源并網(wǎng)運行與工程應(yīng)用,主要介紹多能互補主動配電網(wǎng)示范工程、高密度分布式能源接入交直流混合微電網(wǎng)示范工程及北辰商務(wù)中心綠色辦公示范工程。分布式電源并網(wǎng)處于不斷地研究及探索中,本書僅對所研究和實踐結(jié)果進行階段性總結(jié)。旨在為本領(lǐng)域的同行提供可借鑒的相關(guān)技術(shù)及經(jīng)驗,共同探索分布式電源并網(wǎng)中的問題。本書由教授級高工李瑞生著,許繼集團研發(fā)中心的馬紅偉、李獻偉、郭寶甫、張海龍、謝衛(wèi)華、翟登輝、徐軍、田盈、毋炳鑫、王衛(wèi)星、劉洋等在研究過程中共同探討,這些研究成果是與他們在研究課題過程中共同取得的成果。河海大學(xué)的沈兵兵教授、華中科技大學(xué)的苗世洪教授在百忙之中審閱了本書稿并提出了寶貴的修改意見,在此一并對他們表示衷心的感謝!在本書撰寫過程中參閱了大量的論著文獻,在此對這些論著文獻的作者表示衷心的感謝。限于作者水平和撰寫時間,書中難免存在不足之處,懇請廣大讀者批評指正。作者2017年8月
序前言第1章概述11分布式電源的概念和特點12分布式電源并網(wǎng)要求13分布式電源并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)14分布式電源應(yīng)用方式第2章分布式電源并網(wǎng)電源變換21三電平DC/AC電源轉(zhuǎn)換22三電平DC/DC電源轉(zhuǎn)換23三電平雙向DC/AC電源模塊24三電平雙向DC/DC電源模塊25電力電子電源轉(zhuǎn)換設(shè)備第3章分布式電源并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)31低頻電源注入式主動孤島檢測技術(shù)32自動過電壓/功率(U/P)控制技術(shù)33自動過頻率/功率(f/P)控制技術(shù)34預(yù)同步并網(wǎng)控制技術(shù)35自趨優(yōu)虛擬同步發(fā)電機技術(shù)36母線占優(yōu)混合微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)37無通信線互聯(lián)微電網(wǎng)控制技術(shù)第4章分布式電源并網(wǎng)保護控制技術(shù)41架空線路主動配電網(wǎng)的縱聯(lián)保護42電纜線路主動配電網(wǎng)的差動保護第5章分布式電源運行控制及運維系統(tǒng)51分布式電源運行控制系統(tǒng)52IEC 61850在分布式電源中的應(yīng)用53基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式電源運維方案第6章分布式電源并網(wǎng)運行與工程應(yīng)用61多能互補主動配電網(wǎng)示范工程62高密度分布式能源接入交直流混合微電網(wǎng)示范工程63北辰商務(wù)中心綠色辦公示范項目附錄名詞術(shù)語中英文對照參考文獻