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智能电网中的电力电子技术 [平装] |  |
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智能电网中的电力电子技术 [平装] | |
《智能电网中的电力电子技术》特点：
《智能电网中的电力电子技术》从一个崭新的角度来看待电力电子技术并对配电系统的基本结构体系进行了反思。所提出的概念充分发挥了可再生能源和分布式发电的潜在优势。为了提高电网的效率、灵活性、安全性、可靠性和电能质量，可再生能源和分布式发电不仅仅要连网，而且要与配电系统融为一体，将目前的电网转变成有故障自恢复能力和交互式的智能电网，需要对关键性的有竞争力的引领技术进行开发、展示和推广，例如用于可再生能源的新颖连网技术和储能技术等。
《智能电网中的电力电子技术》对应用于未来智能电网的电力电子装置和系统的特性及方案进行了系统的阐述，是从事电力工程和分布式配电系统研究、开发和应用的专业人员的必读书籍。
作者：（波兰）斯切莱茨基（R.Strzelecki） （波兰）G.Benysek 等 译者：徐政
作者名单
译者的话
前言
第1章 引言
1.1 电力系统的结构和基本问题
1.2 潮流控制、分布式发电和能量储存对电网的效益
1.3 智能电网的概念
参考文献
第2章 电功率控制的原理
2.1 功率理论
2.1.1 经典功率理论的评述
2.1.2 瞬时功率理论
2.2 智能电力系统控制中的一般性问题和解决方案
2.2.1 智能电力系统中的控制
2.2.2 系统振荡的阻尼
2.2.3 电能质量控制
参考文献
第3章 电力电子变流器及其控制概述
3.1 电力电子技术背景知识
3.1.1 历史回顾
3.1.2 电力电子装置的一般性特征
3.1.3 开关转换和变流器的连续模型
3.2 变流器技术
3.2.1 功率半导体开关的现状
3.2.2 软开关和硬开关技术
3.2.3 结构布置和冷却系统
3.3 多电平变流器
3.3.1 多电平变流器的概念
3.3.2 多电平逆变器拓扑的简单比较
3.3.3 适用于多电平VSI的空间矢量PwM算法
3.4 阻抗源变流器
3.4.1 电压型Z逆变器的运行原理
3.4.2 三相四线阻抗源逆变器
3.5 小结
参考文献
第4章 智能电网中的电能质量问题
4.1 电能质量与电磁兼容性
4.2 电能质量问题
4.2.1 供电电压的幅值
4.2.2 电压波动
4.2.3 电压暂降与暂时断电
4.2.4 电压和电流畸变
4.2.5 电磁骚扰的分类
4.3 电能质量监视
4.3.1 测量步骤
4.3.2 测量所用的时间长度合成方法
4.3.3 标记的概念
4.3.4 评估步骤
4.4 法律条例与行业条例
4.5 缓解方法
4.6 智能电网中与电磁兼容相关的现象
4.6.1 电磁骚扰的起源和影响及电磁兼容性术语
4.6.2 电磁兼容性的标准化
4.6.3 散布在分布式电力系统中的传导性电磁干扰
4.6.4 改善分布式电力系统中的电磁兼容性
参考文献
第5章 分布式电力系统中的电磁兼容性案例
5.1 四象限变频器
5.2 变速传动系统
5.3 多电平逆变器
参考文献
第6章 高频交流配电平台
6.1 引言
6.2 高频在空间系统中的应用
6.3 高频在通信系统中的应用
6.4 高频在计算机和商用电子系统中的应用
6.5 高频应用于汽车和电动机驱动
6.5.1 汽车
6.5.2 电动机驱动
6.6 高频在微电网中的应用
6.7 前景展望
6.7.1 未来的动力和资金问题
6.7.2 未来的趋势和挑战
致谢
参考文献
第7章 分布式发电接入电力系统
7.1 分布式发电的过去与未来
7.1.1 分布式发电能量转换系统
7.1.2 分布式发电的机会
7.1.3 分布式发电的分类、布局和规模
7.2 与当地电网的互连——并联运行
7.2.1 使用化石燃料的DG的接人问题
7.2.2 使用非化石燃料的DG的接人问题
7.2.3 使用化石与非化石混合燃料的DG的接人问题
7.3 接人和连网所关注的问题
7.4 功率注入原理
7.5 采用静止补偿器的功率注人
7.5.1 固定无功补偿
7.5.2 可控动态无功补偿
7.6 采用先进静止装置的功率注入
7.6.1 静止同步补偿器
7.6.2 统一潮流控制器
7.7 DG对电能质量问题的作用
7.8 当前DG的挑战
参考文献
第8章 有源电能质量控制器
8.1 动态静止同步补偿器
8.1.1 拓扑结构
8.1.2 运行原理
8.1.3 负载补偿
8.1.4 电压调节
8.2 基于D-STATCOM的其他并联补偿装置
8.2.1 混合布置
8.2.2 带有能量储存系统的补偿装置
8.3 动态静止同步串联补偿器
8.3.1 供电电压中独立分量的辨识问题
8.3.2 三相三线制系统中电压的滤波和平衡
8.4 动态电压恢复器
8.4.1 什么是DVR
8.4.2 DVR装置的控制策略
8.5 AC／AC电压调节器
8.5.1 机电型电压调节器
8.5.2 阶梯型电压调节器
8.5.3 连续型电压调节器
参考文献
第9章 能量储存系统
9.1 引言
9.2 电能储存装置的结构
9.3 抽水蓄能
9.4 压缩空气储能
9.5 飞轮储能
9.6 蓄电池储能
9.7 氢气储能
9.8 超导磁体储能
9.9 超级电容器储能
9.10 储能装置的应用
参考文献
第10章 可变速与可调速发电系统
10.1 引言
……
第11章 风力发电系统接入电网
第12章 光伏电站和燃料电池系统接入电网
写作本书的原因是我们深信必须对配电系统的基本结构体系进行反思。就笔者的观点来看，需要充分发挥可再生能源、分布式发电、储能和其他因素的潜在优势，它们不仅仅要与电网相连，而且还要与电网融为一体，用于提高电网的效率、灵活性、安全性、可靠性和电能质量。将目前的电网转变成智能（故障自恢复的，交互式的，等等）电网，需要对关键性的有竞争力的引领技术进行开发、展示和推广，例如新颖连网技术、用于可再生能源的储能技术、电力电子技术、通信技术等。基于上述观点，本书的主要目标是将可能应用于未来智能电网的电力电子装置和系统的技术特点、设计方案和应用案例呈现给读者。
本书的第工章介绍了当前电网的结构和基本问题，同时提出了智能电网的概念。
第2章对功率理论进行了评价性的回顾，包括时域理论和频域理论，主要针对单相系统和三相系统中的非正弦条件。本章对功率理论进行选择性讲解的基本准则是，该理论在本领域知识发展过程中的历史地位，以及该理论在解决实际问题中的有用性。这些实际问题包括补偿无功功率、平衡供电负载、减轻电压和电流畸变等。本章对在时域中定义电流分量的理论给予了特别的关注，因为此理论是当前连网、有源补偿系统和有源滤波系统的基础。本章的内容对理解大多数当前使用的电能质量改善系统和连网系统的运行原理与控制算法都是必需的。
插图：
（3）在短时间尺度上，考虑的是秒级或毫秒级的变化。
考虑到电力系统实际上没有储存容量，目前上述问题只能依靠调节生产来解决.传统的热力系统由于功率变化范围和速度太小已无法满足不断增长的调节需求。此外，他们也不支持在电网的节点之间均匀布置补救措施。早在20世纪70年代就估计到，如果美国6％－12％的发电容量是作为能量储存系统安装的，那么其电网的运行是最高效的，而实际上仅仅安装了3％。
能量储存也许能够解决上述问题。如果电力系统不能储存能量，那么必须采用储能装置。目前已有很多储能技术，每一种都有其自身的特性，包括储存能量的大小、储存功率的大小以及响应的速度等。
本章参考文献[2]根据发电、输电和用电的划分确定了电能储存在电力系统的应用领域.
就发电侧而言，电能储存可应用于如下领域：
（1）快速备用：电力公司所拥有的备用发电容量，用来防止运行中的发电厂故障时造成用户停电，以满足供电可靠性的要求；
（2）区域控制和频率响应备用：连网电力公司防止电网内部及与相邻电力公司之间非计划电力转移的能力，以及孤立电网瞬时响应频率偏移的能力（频率响应备用）；
（3）商业化储存：将负载低谷时段的便宜电能储存起来，再在负载高峰时段以相对较贵的价格卖出。商业化储存指的是应用时间短于4h的储存。
就输电侧和配电侧而言，有如下应用场合：
（1）输电系统稳定性：保持输电线路上所有元件相互同步以及防止系统崩溃的能力。
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