本書圍繞國(guó)內(nèi)外分布式發(fā)電與微電網(wǎng)發(fā)展實(shí)際,由淺入深地闡述了分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù),并結(jié)合案例說明了分布式發(fā)電、微電網(wǎng)技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用。
本書共分兩篇 8 章,主要介紹了分布式發(fā)電概述、典型分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備、分布式電源并網(wǎng)技術(shù)、分布式電源應(yīng)用實(shí)例、微電網(wǎng)概述、微電網(wǎng)技術(shù)、微電網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例。
當(dāng)前,全球范圍的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題日顯突出,新能源的開發(fā)和利用,已經(jīng)成為人們生活的一種迫切需要。分布式發(fā)電采用清潔可再生能源,投資小,可實(shí)現(xiàn)多種資源及地域間的互補(bǔ),在提高供電可靠性和運(yùn)行靈活性等方面具有顯著優(yōu)勢(shì),受到了人們的廣泛關(guān)注。目前,將分布式發(fā)電與大電網(wǎng)有機(jī)結(jié)合、良好互補(bǔ),成為新世紀(jì)電力工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向,分布式發(fā)電也是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)有機(jī)組成部分。
分布式發(fā)電具有自發(fā)自用、余電上網(wǎng),局部實(shí)現(xiàn)有功功率的就地平衡,從而可以減少電網(wǎng)總?cè)萘,改善電網(wǎng)的峰谷性能、提高供電可靠性,是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充和有效支撐。分布式發(fā)電成為電力系統(tǒng)重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。隨著分布式發(fā)電滲透率不斷增加,其本身存在的一些問題也顯現(xiàn)出來,分布式電源單機(jī)接入控制困難、成本高:
一方面,分布式電源相對(duì)大電網(wǎng)來說是一個(gè)不可控源,因此大系統(tǒng)往往采取限制、隔離的方式來處置分布式電源,以期減小其對(duì)大電網(wǎng)的沖擊。2001年,美國(guó)頒布了 IEEEP1547/D08《關(guān)于分布式電源與電力系統(tǒng)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)草案》,并通過了有關(guān)法令讓部分分布式發(fā)電系統(tǒng)上網(wǎng)運(yùn)行,其中對(duì)分布式能源的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定:當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),分布式電源必須馬上退出運(yùn)行,這極大限制了分布式能源效能的充分發(fā)揮。
另一方面,目前配電網(wǎng)所具有無源輻射狀的運(yùn)行結(jié)構(gòu)以及能量流動(dòng)的單向、單路徑特征,使得分布式發(fā)電必須以負(fù)荷形式并入和運(yùn)行,即發(fā)電量必須小于安裝地用戶負(fù)荷,導(dǎo)致分布式發(fā)電能力在結(jié)構(gòu)上就受到極大限制。
隨著新技術(shù)的應(yīng)用,尤其是電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,在 21 世紀(jì)初,美國(guó)學(xué)者提出了微電網(wǎng)的概念,微電網(wǎng)技術(shù)開始在美國(guó)、歐洲和日本得到廣泛的研究。微電網(wǎng)解決了分布式電源并網(wǎng)的問題,并且由于所采用的先進(jìn)的電力電子技術(shù)是靈活可控的,因此微電網(wǎng)可以利用分布式電源對(duì)微電網(wǎng)的潮流流動(dòng)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。微電網(wǎng)作為對(duì)單一大電網(wǎng)的有益補(bǔ)充,其廣泛應(yīng)用的潛力巨大。目前,世界上一些主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),如美國(guó)、歐盟、日本和加拿大等,都開展了對(duì)微電網(wǎng)的研究,并建設(shè)了一些實(shí)驗(yàn)示范工程;中國(guó)也高度重視對(duì)微電網(wǎng)的研究,并已建成了廣東珠海市東澳島兆瓦級(jí)智能微電網(wǎng)、浙江南麂島微電網(wǎng)等微電網(wǎng)典型建設(shè)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)示范工程是微電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)及研究成果的集中驗(yàn)證和展示,對(duì)微電網(wǎng)的研究和應(yīng)用均具有重要意義。
本書在編寫過程中,得到了國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司、許繼電氣股份有限公司、湖北東貝新能源有限公司等單位的大力支持,并參閱了相關(guān)書籍、文獻(xiàn)及技術(shù)報(bào)告,在此,向相關(guān)單位和個(gè)人表示衷心的感謝!
由于編寫時(shí)間倉(cāng)促,加之很多新技術(shù)還在逐步成熟之中,書中難免存有疏漏和不足之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
第一篇分布式發(fā)電1
1分布式發(fā)電概述3
1.1分布式發(fā)電概念及特征31.2分布式發(fā)電種類41.3分布式發(fā)電現(xiàn)狀81.4分布式發(fā)電發(fā)展趨勢(shì)11
2典型分布式電源13
2.1風(fēng)力發(fā)電132.2太陽能光伏發(fā)電252.3太陽能熱發(fā)電402.4燃料電池442.5微型燃?xì)廨啓C(jī)47
3儲(chǔ)能設(shè)備49
3.1儲(chǔ)能設(shè)備的作用493.2儲(chǔ)能設(shè)備的種類與特性503.3分布式發(fā)電系統(tǒng)中儲(chǔ)能裝置的選擇與配置56
4分布式電源并網(wǎng)技術(shù)61
4.1分布式電源并網(wǎng)控制614.2分布式電源的營(yíng)銷管理78
4.3光伏電源并網(wǎng)設(shè)備92
5分布式電源應(yīng)用實(shí)例121
5.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)1215.2設(shè)備采購(gòu)1305.3設(shè)備安裝133
第二篇微電網(wǎng)
6微電網(wǎng)概述137
6.1微電網(wǎng)的提出1376.2微電網(wǎng)構(gòu)成及分類139
6.3微電網(wǎng)的現(xiàn)狀144
6.3微電網(wǎng)的現(xiàn)狀120
6.4微電網(wǎng)的發(fā)展150
7微電網(wǎng)技術(shù)157
7.1微電網(wǎng)控制與運(yùn)行技術(shù)157
7.2微電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)168
7.3微電網(wǎng)監(jiān)控及管理技術(shù)172
7.4微電網(wǎng)其他相關(guān)技術(shù)179
7.5微電網(wǎng)設(shè)備183
7.6微電網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響185
第8章微電網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例188
8.1概述188
8.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案189
8.3微電網(wǎng)運(yùn)行193
8.4微電網(wǎng)試驗(yàn)197
參考文獻(xiàn)202