本書重點(diǎn)介紹了大規(guī)模可再生能源發(fā)電與現(xiàn)有電網(wǎng)并網(wǎng)的問題。本書所涉及的問題包括不同類型的可再生能源發(fā)電及其輸配電、存儲(chǔ)和保護(hù)。另外，還包括用于可再生能源發(fā)電機(jī)組無升壓變壓器直接并網(wǎng)的中壓變換器的發(fā)展、大規(guī)模可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)準(zhǔn)則和彈性分析、有功功率和頻率控制以及HVDC（高壓直流）輸電。同時(shí)，還介紹了用于大規(guī)模可再生能源電力系統(tǒng)控制和集成的新興SMES（超導(dǎo)磁儲(chǔ)能）技術(shù)。由于大規(guī)模分布式可再生能源電力系統(tǒng)的保護(hù)與單向潮流的現(xiàn)有保護(hù)系統(tǒng)不同，本書還介紹了一種用于與智能電網(wǎng)現(xiàn)狀相關(guān)的可再生能源發(fā)電機(jī)組的新型保護(hù)技術(shù)。
適讀人群 ：從事可再生能源發(fā)電和智能電網(wǎng)領(lǐng)域的研究人員以及電力專業(yè)高校師生
本書重點(diǎn)介紹了大規(guī)模可再生能源發(fā)電與現(xiàn)有電網(wǎng)并網(wǎng)的問題。本書所涉及的問題包括不同類型的可再生能源發(fā)電及其輸配電、存儲(chǔ)和保護(hù)。另外，還包括用于可再生能源發(fā)電機(jī)組無升壓變壓器直接并網(wǎng)的中壓變換器的發(fā)展、大規(guī)模可再生能源發(fā)電的并網(wǎng)準(zhǔn)則和彈性分析、有功功率和頻率控制以及HVDC輸電。同時(shí)，還介紹了用于大規(guī)模可再生能源電力系統(tǒng)控制和集成的新興SMES技術(shù)。由于大規(guī)模分布式可再生能源電力系統(tǒng)的保護(hù)與單向潮流的現(xiàn)有保護(hù)系統(tǒng)不同，本書介紹了一種用于與智能電網(wǎng)現(xiàn)狀相關(guān)的可再生能源發(fā)電機(jī)組的新型保護(hù)技術(shù)。本書可作為從事可再生能源發(fā)電和智能電網(wǎng)領(lǐng)域的研究人員的參考用書。
21世紀(jì)的電網(wǎng)正經(jīng)歷著一次世界范圍的重大變革，使得電網(wǎng)更智能、更清潔、更高效和更可靠。在不同的可再生能源中，風(fēng)能和太陽(yáng)能在大多數(shù)國(guó)家已得到普及和廣泛應(yīng)用。由于可再生能源的易變性，包括有功功率和無功功率、輸出電壓和頻率等電力方面，這對(duì)于當(dāng)前大規(guī)模風(fēng)電和太陽(yáng)光伏（PV）并網(wǎng)發(fā)電的電力行業(yè)是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)性問題。目前，在世界上已有超過6968GW的光伏和250GW的風(fēng)電裝機(jī)。全球已有200多個(gè)光伏發(fā)電廠，其中每個(gè)發(fā)電廠都能產(chǎn)生10MW以上的輸出功率。在這些發(fā)電廠中，有34個(gè)位于西班牙，26個(gè)位于德國(guó)。光伏發(fā)電廠的數(shù)量還會(huì)繼續(xù)增加。在未來幾年內(nèi)，將會(huì)新增250多個(gè)光伏發(fā)電廠。目前，風(fēng)電的輸出功率已超過7MW。例如，自從2011年以來，ENERCON公司已生產(chǎn)出發(fā)電容量為75MW的風(fēng)機(jī)E-126/7500。目前，正在研究包括10MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的Sway風(fēng)機(jī)和Windtec解決方案，預(yù)計(jì)將在2015年推向市場(chǎng)。
本書旨在介紹涉及大規(guī)模可再生能源發(fā)電、輸配電、儲(chǔ)能和保護(hù)的相關(guān)技術(shù)和監(jiān)管問題，以構(gòu)成一個(gè)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的智能電網(wǎng)。本書的主要目的是介紹大規(guī)模可再生能源發(fā)電的相關(guān)問題，并表明這種新興領(lǐng)域的技術(shù)在未來可持續(xù)發(fā)展的世界中所發(fā)揮的作用。本書重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了在能源發(fā)電、輸配電、能量存儲(chǔ)和保護(hù)方面的技術(shù)、材料、系統(tǒng)和過程的最新進(jìn)展。
本書關(guān)注于發(fā)電、輸配電、存儲(chǔ)和保護(hù)等不同問題。介紹了大規(guī)模可再生能源發(fā)電相關(guān)的關(guān)鍵問題，如不確定性建模技術(shù)、可再生能源的統(tǒng)計(jì)特性、能量轉(zhuǎn)換效率和緊湊輕便的發(fā)電系統(tǒng)。同時(shí)，還包含了可再生能源發(fā)電機(jī)組無升壓變壓器直接并網(wǎng)的中壓變換器、并網(wǎng)準(zhǔn)則、大規(guī)模可再生能源發(fā)電的彈性分析、有功功率和頻率控制以及HVDC輸電。另外，還討論了控制和集成大規(guī)模可再生能源電力系統(tǒng)的新興SMES技術(shù)。由于大規(guī)模分布式可再生能源發(fā)電系統(tǒng)與現(xiàn)有的單向潮流保護(hù)系統(tǒng)相比，具有不同的保護(hù)問題，本書將為可再生能源發(fā)電機(jī)組提供新的保護(hù)技術(shù)。
在“可再生能源系統(tǒng)不確定性建模技術(shù)的分類研究”中討論了用于可再生能源系統(tǒng)研究的各種不確定性建模工具，并確定了其中一種適用于可再生能源的建模工具。在“風(fēng)電總量的概率建模與統(tǒng)計(jì)特征”中討論了大型電力系統(tǒng)中風(fēng)電總量的概率模型及其統(tǒng)計(jì)特性。在“GaAs太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的改進(jìn)”中提出了一種GaAs太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)化效率的改進(jìn)方法。在“新興SMES技術(shù)在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和智能電網(wǎng)中的應(yīng)用”中介紹了SMES技術(shù)在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和未來智能電網(wǎng)中的應(yīng)用。在“用于可再生能源發(fā)電機(jī)組與中壓智能微電網(wǎng)直接集成的無升壓變壓器的多電平變換器”中提供了分析中壓應(yīng)用領(lǐng)域中開關(guān)和控制問題的不同多電平變換器拓?fù)洹Ｔ凇按笠?guī)模可再生能源發(fā)電的互連規(guī)則綜述”中通過不同的輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)大型可再生能源發(fā)電廠的電網(wǎng)互連規(guī)則進(jìn)行了全面研究。對(duì)于大規(guī)模可再生能源的未來電網(wǎng)，在“大規(guī)模可再生能源富電網(wǎng)的彈性分析：基于網(wǎng)絡(luò)滲流的方法”中給出了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)彈性（滲流）分析。“未來電網(wǎng)頻率控制和慣性響應(yīng)方案”和“大規(guī)模可再生能源的有功功率和頻率控制”的目的是介紹低慣性可再生電力網(wǎng)絡(luò)中系統(tǒng)頻率和有功功率控制的基本問題。
可再生能源集成的一個(gè)重要方面是分析其對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的影響，這在“相關(guān)性風(fēng)電高滲透對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的影響”中進(jìn)行了討論。在“海上風(fēng)電場(chǎng)的HVDC輸電”中對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的不同拓?fù)溥M(jìn)行了綜述。在“風(fēng)電場(chǎng)保護(hù)”中給出了不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的保護(hù)方案、技術(shù)上的挑戰(zhàn)和困難。并在“風(fēng)電場(chǎng)和FACTS設(shè)備對(duì)距離繼電器性能的影響”中討論了其對(duì)距離繼電器的影響。接下來，在“大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)狀VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的保護(hù)方案”中提出了大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)高壓直流（HVDC）輸電系統(tǒng)的保護(hù)方案。
無刷雙饋磁阻發(fā)電機(jī)（BDFRG）是一種在大規(guī)模并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中非常具有前景的技術(shù)，在“新興無刷雙饋磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制”中討論了其工作原理和控制策略。在“間歇性風(fēng)力發(fā)電的能源中心管理”中介紹了一種針對(duì)間歇式風(fēng)力發(fā)電的能源中心進(jìn)行能量?jī)?yōu)化管理的方法。最后，“基于IEC公共信息模型的智能電網(wǎng)交互性和知識(shí)表示方法”中討論了智能電網(wǎng)信息可交互性的理念和流程，以利用電力設(shè)施來建設(shè)和控制一個(gè)新興的智能電網(wǎng)，并闡述了公共信息模型如何符合一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的電力系統(tǒng)可交互性框架。
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