目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 可再生能源 1
1.1.1 太陽能 1
1.1.2 風能 3
1.1.3 水能 4
1.1.4 生物質能 5
1.1.5 地熱能 6
1.1.6 海洋能 7
1.2 微電網 7
1.2.1 國外發(fā)展概況 9
1.2.2 國內發(fā)展概況 12
1.3 微電網基本概念 15
1.3.1 微電網結構 16
1.3.2 微電網運行方式 18
1.4 微電網關鍵技術 20
1.4.1 規(guī)劃設計 20
1.4.2 運行控制 20
1.4.3 經濟運行與能量管理 22
1.4.4 故障檢測與保護 23
1.4.5 建模與仿真 24
1.4.6 電能質量 24
1.4.7 通信技術 25
1.4.8 實驗研究 25
1.4.9 接入標準 25
參考文獻 26
第2章 微電網優(yōu)化配置概述 29
2.1 優(yōu)化配置方法論 29
2.2 優(yōu)化配置技術 30
2.2.1 建模研究 31
2.2.2 運行策略 32
2.2.3 評價指標 32
2.2.4 約束條件 34
2.2.5 求解方法 35
2.2.6 決策方法 36
2.2.7 分析評估 37
2.3 優(yōu)化配置工具軟件概況 37
2.3.1 微電網系統(tǒng)輔助優(yōu)化設計軟件 37
2.3.2 微電網系統(tǒng)優(yōu)化設計可供借鑒類軟件 46
2.3.3 光伏和風電系統(tǒng)分析軟件 50
2.3.4 現(xiàn)有優(yōu)化軟件存在的不足之處 56
參考文獻 58
第3章 微電網模型 60
3.1 自然資源分析 60
3.1.1 風資源 60
3.1.2 光資源 66
3.1.3 水資源 69
3.2 負荷分析 72
3.2.1 主要工作內容 72
3.2.2 研究現(xiàn)狀 73
3.2.3 負荷特性指標 73
3.3 風力發(fā)電系統(tǒng) 77
3.3.1 輸出功率模型 77
3.3.2 影響因素 78
3.4 光伏發(fā)電系統(tǒng) 80
3.4.1 輸出功率模型 80
3.4.2 光伏電池模型 80
3.4.3 影響因素 82
3.5 儲能系統(tǒng) 84
3.5.1 鉛酸蓄電池KiBaM模型 84
3.5.2 鉛酸蓄電池其他模型 87
3.5.3 液流電池模型 89
3.6 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng) 93
3.6.1 微型燃氣輪機模型 94
3.6.2 電解槽儲氫罐燃料電池循環(huán)系統(tǒng)模型 96
3.6.3 燃料總費用與輸出功率關系模型 97
3.7 柴油發(fā)電機系統(tǒng) 97
3.7.1 輸出功率與耗油量關系模型 97
3.7.2 輸出功率與燃料費用關系模型 97
3.8 小水電發(fā)電系統(tǒng) 97
3.8.1 河床式小水電模型 98
3.8.2 帶蓄水庫的小水電模型 98
3.9 典型負荷模型 99
3.9.1 重要負荷模型 99
3.9.2 可中斷負荷模型 100
3.9.3 可轉移負荷模型 101
3.10 經濟成本模型 104
3.10.1 基于等年值的微電網綜合經濟成本模型 104
3.10.2 基于總凈現(xiàn)費用的微電網綜合經濟成本模型 105
參考文獻 105
第4章 離網型微電網優(yōu)化配置 108
4.1 離網型微電網典型應用場景 108
4.1.1 光水儲柴微電網 108
4.1.2 光儲柴微電網 109
4.1.3 風儲柴海水淡化微電網 110
4.1.4 風光儲柴微電網 112
4.2 離網型微電網評價指標 114
4.2.1 經濟性 114
4.2.2 可靠性 116
4.2.3 環(huán)保性 119
4.2.4 其他 120
4.3 離網型微電網典型運行策略 121
4.3.1 專家策略 121
4.3.2 啟發(fā)式規(guī)則 132
4.3.3 運行優(yōu)化 133
4.4 離網型微電網優(yōu)化配置綜合模型 135
1.4.1 優(yōu)化變量 136
4.4.2 優(yōu)化目標 136
4.4.3 約束條件 136
4.5 離網型微電網優(yōu)化配置求解方法 139
4.5.1 遍歷法/枚舉法 139
4.5.2 智能算法 140
4.5.3 混合算法 145
4.6 算例分析 145
參考文獻 151
第5章 并網型微電網優(yōu)化配置 153
5.1 并網型微電網典型應用場景 153
5.1.1 光儲微電網 153
5.1.2 光儲柴微電網 154
5.1.3 風光儲柴微電網 155
5.1.4 風光海流能儲微電網 156
5.1.5 光儲熱微電網 158
5.2 并網型微電網評價指標 159
5.2.1 第一類指標 159
5.2.2 第二類指標 161
5.2.3 第三類指標 161
5.3 并網型微電網典型運行策略 164
5.3.1 聯(lián)絡線功率控制 164
5.3.2 專家策略 164
5.3.3 調度運行 167
5.4 并網型微電網優(yōu)化配置綜合模型 169
5.4.1 優(yōu)化變量 169
5.4.2 優(yōu)化目標 1 70
5.4.3 約束條件 170
5.5 并網型微電網優(yōu)化配置求解方法 173
5.5.1 容量優(yōu)化問題求解方法 173
5.5.2 位置優(yōu)化問題求解方法 174
5.6 算例分析 175
參考文獻 182
第6章 考慮綜合因素優(yōu)化配置 184
6.1 考慮不確定因素 184
6.1.1 不確定性因素 184
6.1.2 隨機場景技術 185
6.1.3 多狀態(tài)建模技術 193
6.2 考慮需求側因素 201
6.2.1 用電滿意度模式 202
6.2.2 發(fā)供電匹配模式 214
6.3 考慮儲能因素 223
6.3.1 蓄電池壽命因素 223
6.3.2 復合儲能系統(tǒng) 234
6.4 考慮光伏并網接納能力因素 247
6.4.1 光伏消納能力評估分析 247
6.4.2 儲能設備定址定容 249
6.4.3 算例分析 251
6.5 小結 258
參考文獻 260
第7章 微電網優(yōu)化配置軟件 261
7.1 考慮穩(wěn)態(tài)運行約束的優(yōu)化配置方法 261
7.1.1 潮流計算原理 261
7.1.2 穩(wěn)態(tài)運行約束條件 264
7.1.3 算例分析 265
7.2 MG-ODS優(yōu)化配置軟件 270
7.2.1 優(yōu)化配置軟件關鍵功能 270
7.2.2 優(yōu)化配置軟件體系架構 270
7.2.3 優(yōu)化配置軟件實現(xiàn) 273
7.3 微電網優(yōu)化設計軟件發(fā)展趨勢.278
參考文獻 278
第8章 典型案例分析 279
8.1 東福山島微電網案例分析 279
8.1.1 項目概述 279
8.1.2 系統(tǒng)構成 280
8.1.3 運行策略 281
8.1.4 優(yōu)化配置模型 287
8.1.5 仿真分析 290
8.1.6 實際運行情況分析 294
8.2 漁山島微電網案例分析 295
8.2.1 項目概述 296
8.2.2 資源及負荷分析 297
8.2.3 微電網初步分析 298
8.2.4 優(yōu)化配置分析 299
8.3 鹿西島微電網案例分析 305
8.3.1 項目概述 305
8.3.2 負荷分析 306
8.3.3 資源分析 307
8.3.4 基礎條件設定 308
8.3.5 系統(tǒng)結構 309
8.3.6 優(yōu)化配置分析 310
8.3.7 可靠性分析 313
8.4 阿里地區(qū)微電網案例分析 314
8.4.1 項目概述 314
8.4.2 阿里電網現(xiàn)狀分析 315
8.4.3 太陽能資源分析及發(fā)電量評估 316
8.4.4 基礎條件設定 317
8.4.5 計算分析 318
8.4.6 儲能系統(tǒng)優(yōu)化分析 326
參考文獻 328