本書著眼于目前國內外分布式發電技術的快速發展，同時結合新能源領域的研究和應用成果，系統地介紹了分布式發電技術的發展、分布式發電站、分布式發電機組及其并網接口，對分布式發電的故障電流和電氣保護、電力系統規劃中的分布式發電集成、含分布式發電的配電網定價等進行了詳細闡述，還對分布式發電和未來電網架構進行了探討。希望本書的出版能夠促進我國分布式發電技術的研究和應用，充分發揮分布式發電在智能電網中的重要作用，推動新能源產業的快速發展。
適讀人群 ：電氣工程專業的學生；電氣工程技術人員、現場工程師
本書系統地介紹了分布式發電技術
原著者曾在英國、美國以及斯里蘭卡等地負責本科生及理科碩士的分布式發電課程的教學，積累了豐富的課題和教學經驗
本書從電網運行技術的角度對分布式發電及將來電網結構等方面進行了全面介紹，是一本了解分布式發電很好的書籍
最初時，電力系統采用各地自發自用的部署策略，且各公司承建的系統獨立運行。直到大約1930年，這種供電方式仍是十分高效的。然而，人們逐漸意識到，需要建立一個統一的電力系統，并由一個專門的機構對其進行規劃和運行，以保證用電的安全性和經濟性。于是，集中式供電系統應運而生，它由大型集中式發電站通過輸配電系統對負荷進行供電。
若非出于盡量降低能源使用對環境的影響（尤其是二氧化碳的排放）以及進口化石燃料供應安全性方面的考慮，這種集中式供電方式將會持續良好的發展勢頭。而事實上，政府和能源規劃部門正積極發展更清潔的可替代能源生產形式，主要包括使用可再生能源（如風能、太陽能、生物能），當地熱電聯產以及廢物利用。在許多國家，這種電力供應方式的變革通過能源市場以及私營的輸配電系統來推動。
可再生能源的地理位置分布以及接入的經濟性決定了這些可再生能源發電需要接入配電網而不是輸電網。因此，可再生能源發電的利用應該由分布式而非集中式發電來實現。
目前配電網的信息技術及控制技術水平無法滿足未來的低碳供電系統，所以智能電網的概念應運而生。智能電網可以更好地利用ICT（信息及控制技術），讓電力用戶更多地參與到電力系統的運行中來。配電網的運行也將由被動變為主動，并通過控制分布式發電來支撐電力系統的運行。
經過幾十年的發展，傳統的集中式發輸配電系統已經推出各種模型、技術以及應用工具，并且已有大量優秀的關于系統的描述材料。而分布式發電的特點是將大量較小容量的發電站分布于系統周圍，其中大多需要接入相對薄弱的配電網，這意味著必須針對分布式發電的特點重新審視和更新現有的技術和規范。在寬松電力市場環境（虛擬發電廠）中，主動配電網管理及微電網環境中的大量分布式發電及其控制所帶來的相關問題都一并得到了解決。
本書作者曾在英國、美國以及斯里蘭卡負責本科生及碩士的分布式發電課程的教學工作，積累了豐富的課題經驗。現在許多大學現在也開設了關于可再生能源以及如何將可持續的低碳發電模式有效集成到配電系統中的課程。電力行業對此類畢業生的需求非常旺盛，然而具備電氣工程及電力系統知識的畢業生在大部分國家都嚴重緊缺。因此，本書設置了四個教學章節（包含例子和習題），專門介紹電氣工程的基礎知識，以幫助非專業人士了解電氣相關知識。
最后，本書的出版離不開他們的大力支持，在此感謝那些在大學中、電力行業中以及專業機構中給予我們幫助的同行及個人。特別要感謝的是TNEL有限公司和加拿大馬尼托巴省高壓直流輸電中心的同事，他們分別為我們提供了第3、4章中案例所涉及的IPSA軟件和PSCAD/EMTDC仿真程序。另外，還要感謝萊茵-威斯特法倫電力股份公司（英國可再生能源公司的母公司）為我們提供了大量照片。感謝BeishoyAwad在繪圖方面給予我們的幫助。分布式發電原書前言作者簡介NJenkins，1992—2008年在曼徹斯特大學任教，2009—2010年在斯坦福大學任清水（日本公司）客座教授，主要講授“分布式發電及可再生能源并網”這一課程。現就職于卡迪夫大學，是一名研究可再生能源的學者。NickJenkins具備14年的能源行業從業經驗，其中5年是在發展中國家，同時他還是英國工程技術學會(IET)、美國電氣與電子工程師協會（IEEE）的會士以及英國皇家工程學院的會員。
JBEkanayake，1992年在斯里蘭卡的帕拉德尼亞大學任教，2003年晉升為電氣與電子工程教授，2008年7月以曼徹斯特大學高級講師的身份加盟卡迪夫大學。現在是一名研究員，同時是IEEE會士以及IET會員。JanakaEkanayake的主要研究方向包括電力電子技術在電力系統中的應用，以及可再生能源發電及集成技術，現已發表超過25篇論文并合作出版過兩本著作。
GStrbac，曾在曼徹斯特理工大學任教11年并有10年的電力行業從業經驗，2005年起擔任倫敦帝國理工大學電氣專業教授。GoranStrbac主導開發的系列方法支撐著英國最新輸配電系統的運行。此外，他還是為分布式發電制定設計標準和電網導則的先驅。他曾就可再生能源在英國發電行業以及輸配電網中的大規模應用問題，為英國的能源報告以及最后兩篇能源白皮書進行了影響評估。
Nick Jenkins，1992~2008年在曼徹斯特大學任教，2009~2010年在斯坦福大學任清水（日本公司）客座教授，主要講授“分布式發電及可再生能源并網”這一課程。現就職于卡迪夫大學，是一名研究可再生能源的學者。他具備14年的能源行業經驗，其中5年是在發展中國家，同時他還是英國工程技術學會(IET)、美國電氣與電子工程師學會（IEEE）會士以及英國皇家工程學院的會員。
Janaka Ekanayake，1992年在斯里蘭卡的帕拉德尼亞大學任教，2003年晉升為電氣與電子工程教授，2008年7月以曼徹斯特大學高級講師的身份加盟卡迪夫大學。現在是一名研究員，同時是IEEE會士以及IET會員。他的主要研究方向包括電力電子技術在電力系統中的應用，以及可再生能源發電及集成技術，已發表超過25篇論文并合作出版過兩本著作。
Goran Strbac，曾在曼徹斯特理工大學任教11年并有10年的電力行業經驗，2005年起擔任倫敦帝國理工大學電氣專業教授。他主導開發的系列方法支撐著英國輸配電系統的運行；。此外，他還是為分布式發電制定設計標準和電網導則的先驅。他曾就可再生能源在英國發電行業以及輸配電網中的大規模應用問題，為英國的能源報告以及后兩篇能源白皮書進行了影響評估。
原書前言
作者簡介
第1章緒論 1
1.1電力系統發展概述 1
1.2分布式發電的價格和上網電價 3
1.3智能電網4
1.4發展分布式發電的原因5
1.5分布式發電技術的發展前景7
1.5.1未來常規經營模式7
1.5.2智能電網8
1.5.3并網優勢8
1.6分布式發電與配電網9
1.7分布式發電對配電系統的技術影響10
1.7.1電網電壓變化10
1.7.2電網故障電流水平增加12
1.7.3電能質量13
1.7.4保護13
1.7.5穩定性和故障穿越15
1.8分布式發電對配電系統的經濟影響16
1.9分布式發電對輸電系統的影響16
1.10分布式發電對集中式發電的影響16
參考文獻17
第2章分布式發電站18
2.1概述18
2.2熱電聯產19
2.3可再生能源發電23
2.3.1小水電23
2.3.2風力發電25
2.3.3海上風電32
2.3.4太陽能光伏發電32
2.4總結37
參考文獻38
第3章分布式發電及其并網接口39
3.1概述39
3.2分布式發電機組40
3.2.1同步發電機40
3.2.2異步發電機43
3.2.3雙饋異步發電機49
3.2.4全功率變流器（FPC）接口的發電設備53
3.3系統分析55
3.3.1簡單輻射式配電系統的潮流分析55
3.3.2網狀配電系統的潮流分析57
3.3.3對稱故障分析63
3.3.4不對稱故障分析65
3.4案例分析71
3.4.1峰值負荷及最小負荷運行方式下的穩態電壓分析71
3.4.2電磁暫態分析75
A3.1附錄：不對稱故障77
參考文獻79
第4章故障電流和電氣保護80
4.1引言80
4.2分布式發電機的故障電流81
4.2.1同步發電機82
4.2.2異步發電機84
4.2.3雙饋異步發電機86
4.2.4通過電力電子變流器連接的發電機87
4.3故障限流器88
4.3.1電網解列88
4.3.2限流電抗器88
4.3.3限流熔斷器88
4.3.4故障限流器89
4.4分布式發電的保護90
4.4.1發電設備內部故障保護92
4.4.2分布式發電機提供故障電流的配電網故障保護97
4.4.3孤島效應和失電保護100
4.5分布式發電對現有配電網保護裝置的影響101
4.5.1相過電流保護101
4.5.2方向過電流保護104
4.5.3阻抗繼電器105
A 4.1附錄105
參考文獻106
第5章電力系統規劃中分布式發電的集成109
5.1引言109
5.2分布式發電及供電裕度110
5.2.1常規熱力發電系統的發電容量裕度110
5.2.2分布式發電的影響112
5.3分布式發電對網絡設計的影響114
5.3.1傳統配電網規劃原則115
5.3.2分布式發電對網絡安全貢獻的評價方法115
5.3.3方法的應用120
參考文獻121
第6章含分布式發電的配電網定價122
6.1引言122
6.2競爭環境下電網定價的主要目標123
6.3網絡投資成本推動因素綜述123
6.3.1網絡規劃標準124
6.3.2電壓推動的網絡支出124
6.3.3故障水平推動的網絡支出125
6.3.4損耗推動的網絡設計支出126
6.4配電系統使用費用評估（DUoS費用）126
6.4.1靜態和動態網絡定價的概念127
6.4.2分布式發電網絡DUoS費用的分時電價特征127
6.4.3網絡成本在用戶中的分攤128
6.5含分布式發電的網絡DUoS收費評估實例128
6.5.1簡單雙母線例子128
6.5.2多電壓等級的例子132
參考文獻138
第7章分布式發電和未來電網架構139
7.1引言139
7.2主動電網管理141
7.2.1發電機輸出減少和特殊保護方案141
7.2.2動態線路輸送容量142
7.2.3主動電網電壓控制142
7.2.4集成廣域主動電網管理143
7.2.5智能電表143
7.3虛擬電廠144
7.3.1虛擬的電廠144
7.3.2商業虛擬電廠146
7.3.3技術虛擬電廠147
7.4微電網148
7.4.1微電網的研究和示范項目149
7.4.2微電網控制152
7.4.3孤島運行控制策略152
參考文獻153
教程Ⅰ交流電力系統155
Ⅰ.1引言155
Ⅰ.2交流電流156
Ⅰ.3電流和電壓的方均根平均值156
Ⅰ.4交流量的相量表示157
Ⅰ.5交流電路的電阻、電感和電容159
Ⅰ.5.1交流電路的電阻159
Ⅰ.5.2交流電路的電感159
Ⅰ.5.3交流電路的電容160
Ⅰ.5.4R-L交流電路160
Ⅰ.6交流電路的功率162
Ⅰ.7三相電壓發電165
Ⅰ.8三相繞組的連接166
Ⅰ.8.1星形聯結166
Ⅰ.8.2三角形聯結167
Ⅰ.9負荷連接168
Ⅰ.10三相四線系統168
Ⅰ.11三相三角形聯結的三線制系統169
Ⅰ.12三相系統的功率169
Ⅰ.13習題172
Ⅰ.14延伸閱讀173
教程Ⅱ交流電機174
Ⅱ.1引言174
Ⅱ.2同步電機175
Ⅱ.2.1結構和操作175
Ⅱ.2.2電氣和機械角度177
Ⅱ.2.3等效電路178
Ⅱ.2.4同步發電機的運行圖180
Ⅱ.2.5勵磁系統181
Ⅱ.3異步電機184
Ⅱ.3.1結構與運行184
Ⅱ.3.2穩態運行185
Ⅱ.4習題190
Ⅱ.5延伸閱讀191
教程Ⅲ電力電子192
Ⅲ.1引言192
Ⅲ.2導體、絕緣體和半導體193
Ⅲ.2.1導體193
Ⅲ.2.2絕緣體193
Ⅲ.2.3半導體194
Ⅲ.3PN結195
Ⅲ.4二極管196
Ⅲ.5開關器件198
Ⅲ.5.1電流型控制器件199
Ⅲ.5.2電壓型控制器件201
Ⅲ.6電壓型逆變器204
Ⅲ.6.1單相電壓型逆變器205
Ⅲ.6.2三相電壓型逆變器207
Ⅲ.7問題208
Ⅲ.8延伸閱讀208
教程Ⅳ電力系統209
Ⅳ.1引言209
Ⅳ.2功率變壓器211
Ⅳ.3標幺制214
Ⅳ.3.1功率變壓器的標幺值215
Ⅳ.3.2發電機215
Ⅳ.3.3系統研究216
Ⅳ.4對稱分量法217
Ⅳ.5問題220
Ⅳ.6延伸閱讀221
術語222
新書資訊