微電網是實現分布式電源高效利用的重要途徑，其研究和發展受到廣泛關注。因微電網內分布式電源種類繁多、運行模式多樣，傳統電力系統的運行控制方法已不能完全適用和滿足微電網控制要求。本書旨在介紹微電網分布式控制理論與方法，探究微電網多源協同控制體系，以期推動微電網控制理論和技術的發展。全書共9章，第1章介紹微電網的概念和分布式控制特征；第2~3章介紹典型分布式電源建模方法和微電網基礎控制方法；第4~5章介紹微電網分層控制和傳統控制方法；第6章介紹微電網分布式一致性控制策略；第7章闡述微電網分布式控制結構和控制器參數優化方法；第8章介紹微電網分布式預測一致性控制策略；第9章介紹微電網分布式控制器硬件在環實時仿真。
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 微電網研究背景 4
1.2.1 微電網分類 4
1.2.2 國內外微電網研究現狀 8
1.3 微電網關鍵技術 11
1.4 微電網分布式控制 15
1.4.1 微電網分層控制 15
1.4.2 一致性理論及其應用 17
1.4.3 微電網分布式協同控制的研究現狀 18
參考文獻 21
第2章 分布式電源建模 31
2.1 風力發電系統 31
2.2 光伏發電系統 36
2.3 微型燃氣輪機發電系統 41
2.3.1 單軸式微型燃氣輪機 41
2.3.2 分軸式微型燃氣輪機 44
2.4 儲能系統 44
2.4.1 儲能系統分類 44
2.4.2 儲能系統并網控制模型 50
2.5 其他分布式發電類型 52
2.5.1 燃料電池 52
2.5.2 生物質發電 52
2.5.3 地熱能發電 54
2.5.4 海洋能發電 54
參考文獻 55
第3章 微電網基礎控制 60
3.1 微電網控制模式 60
3.1.1 主從控制模式 60
3.1.2 對等控制模式 61
3.2 逆變器控制方法 62
3.2.1 恒功率控制 65
3.2.2 恒壓/恒頻控制 66
3.2.3 下垂控制 67
3.2.4 虛擬同步發電機控制 76
3.3 微電網運行模式平滑切換 87
3.3.1 基于主從控制的微電網運行模式平滑切換 88
3.3.2 基于對等控制的微電網運行模式平滑切換 92
參考文獻 100
第4章 微電網分層控制結構及方法 106
4.1 微電網分層控制結構 106
4.2 微電網二次控制 108
4.2.1 微電網二次頻率控制 109
4.2.2 微電網二次電壓控制 111
4.2.3 微電網二次控制方式 119
4.3 微電網三次控制 121
參考文獻 123
第5章 微電網集中式和分散式控制 126
5.1 微電網集中式控制 126
5.1.1 集中式控制方法 126
5.1.2 算例分析 128
5.2 微電網分散式控制 131
5.2.1 分散式控制方法 131
5.2.2 算例分析 141
參考文獻 146
第6章 微電網分布式一致性控制 150
6.1 概述 150
6.2 分布式一致性理論 151
6.3 微電網平均一致性控制 153
6.3.1 微電網平均一致性控制的基本結構 153
6.3.2 基于平均一致性的分布式信息交互 154
6.3.3 基于平均一致性的分布式協同頻率控制 157
6.3.4 算例分析 160
6.4 微電網牽制一致性控制 169
6.4.1 固定通信拓撲結構 170
6.4.2 不確定通信拓撲結構 173
6.4.3 分布式協同控制流程 175
6.4.4 算例分析 176
參考文獻 182
第7章 微電網分布式協同控制策略優化 185
7.1 概述 185
7.2 微電網分布式協同電壓控制 186
7.3 微電網分布式控制結構優化 189
7.3.1 分布式通信拓撲優化 189
7.3.2 算例分析 192
7.4 微電網分布式控制器參數優化 196
7.4.1 微電網閉環小信號動態建模 196
7.4.2 考慮動態收斂性能的控制器參數優化 200
7.4.3 考慮通信延時魯棒性的控制器參數優化 203
7.4.4 算例分析 207
參考文獻 213
第8章 微電網分布式預測一致性控制 217
8.1 分布式智能一致性控制 217
8.1.1 分布式有限時間一致性控制 217
8.1.2 分布式滑模一致性控制 219
8.1.3 分布式魯棒一致性控制 222
8.1.4 分布式預測一致性控制 224
8.2 微電網分布式線性預測控制 227
8.2.1 分布式有限時間觀測器 227
8.2.2 基于輔助預測項的分布式預測控制 228
8.2.3 算例分析 234
8.3 微電網分布式非線性預測控制 240
8.3.1 逆變器型分布式電源大信號模型 240
8.3.2 輸入輸出反饋線性化 242
8.3.3 基于輸入輸出反饋線性化的分布式預測控制 243
8.3.4 算例分析 248
參考文獻 253
第9章 微電網分布式控制器硬件在環實時仿真 257
9.1 概述 257
9.2 微電網分布式控制數模混合實時仿真 258
9.2.1 數�；旌蠈崟r仿真技術 258
9.2.2 控制器硬件在環實時仿真架構 260
9.2.3 控制器硬件在環實時仿真流程 263
9.3 微電網分布式控制實時仿真測試 264
9.3.1 仿真測試平臺 264
9.3.2 仿真測試算例 267
參考文獻 271
附錄A 變量坐標變換 273
A.1 abc 坐標系與 dq0 坐標系之間的變量坐標變換 273
A.2 abc 坐標系與 αβ0 坐標系之間的變量坐標變換 276
A.3 αβ0 坐標系與 dq0 坐標系之間的變量坐標變換 277
附錄B 鎖相環結構 279
附錄C 典型微電網算例系統 282
C.1 CIGRE 微電網算例系統 282
C.2 CERTS 微電網算例系統 283
C.3 鹿西島微電網示范工程 284
參考文獻 286
新書資訊