微電網(wǎng)分布式控制理論與方法

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 微電網(wǎng)研究背景 4
1.2.1 微電網(wǎng)分類 4
1.2.2 國內(nèi)外微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀 8
1.3 微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 11
1.4 微電網(wǎng)分布式控制 15
1.4.1 微電網(wǎng)分層控制 15
1.4.2 一致性理論及其應(yīng)用 17
1.4.3 微電網(wǎng)分布式協(xié)同控制的研究現(xiàn)狀 18
參考文獻(xiàn) 21
第2章 分布式電源建模 31
2.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 31
2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng) 36
2.3 微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng) 41
2.3.1 單軸式微型燃?xì)廨啓C(jī) 41
2.3.2 分軸式微型燃?xì)廨啓C(jī) 44
2.4 儲能系統(tǒng) 44
2.4.1 儲能系統(tǒng)分類 44
2.4.2 儲能系統(tǒng)并網(wǎng)控制模型 50
2.5 其他分布式發(fā)電類型 52
2.5.1 燃料電池 52
2.5.2 生物質(zhì)發(fā)電 52
2.5.3 地?zé)崮馨l(fā)電 54
2.5.4 海洋能發(fā)電 54
參考文獻(xiàn) 55
第3章 微電網(wǎng)基礎(chǔ)控制 60
3.1 微電網(wǎng)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(fā)電機(jī)控制 76
3.3 微電網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換 87
3.3.1 基于主從控制的微電網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換 88
3.3.2 基于對等控制的微電網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換 92
參考文獻(xiàn) 100
第4章 微電網(wǎng)分層控制結(jié)構(gòu)及方法 106
4.1 微電網(wǎng)分層控制結(jié)構(gòu) 106
4.2 微電網(wǎng)二次控制 108
4.2.1 微電網(wǎng)二次頻率控制 109
4.2.2 微電網(wǎng)二次電壓控制 111
4.2.3 微電網(wǎng)二次控制方式 119
4.3 微電網(wǎng)三次控制 121
參考文獻(xiàn) 123
第5章 微電網(wǎng)集中式和分散式控制 126
5.1 微電網(wǎng)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(wǎng)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(xiàn) 146
第6章 微電網(wǎng)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(wǎng)平均一致性控制 153
6.3.1 微電網(wǎng)平均一致性控制的基本結(jié)構(gòu) 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(xié)同頻率控制 157
6.3.4 算例分析 160
6.4 微電網(wǎng)牽制一致性控制 169
6.4.1 固定通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 170
6.4.2 不確定通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 173
6.4.3 分布式協(xié)同控制流程 175
6.4.4 算例分析 176
參考文獻(xiàn) 182
第7章 微電網(wǎng)分布式協(xié)同控制策略優(yōu)化 185
7.1 概述 185
7.2 微電網(wǎng)分布式協(xié)同電壓控制 186
7.3 微電網(wǎng)分布式控制結(jié)構(gòu)優(yōu)化 189
7.3.1 分布式通信拓?fù)鋬?yōu)化 189
7.3.2 算例分析 192
7.4 微電網(wǎng)分布式控制器參數(shù)優(yōu)化 196
7.4.1 微電網(wǎng)閉環(huán)小信號動態(tài)建模 196
7.4.2 考慮動態(tài)收斂性能的控制器參數(shù)優(yōu)化 200
7.4.3 考慮通信延時(shí)魯棒性的控制器參數(shù)優(yōu)化 203
7.4.4 算例分析 207
參考文獻(xiàn) 213
第8章 微電網(wǎng)分布式預(yù)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(shí)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(yù)測一致性控制 224
8.2 微電網(wǎng)分布式線性預(yù)測控制 227
8.2.1 分布式有限時(shí)間觀測器 227
8.2.2 基于輔助預(yù)測項(xiàng)的分布式預(yù)測控制 228
8.2.3 算例分析 234
8.3 微電網(wǎng)分布式非線性預(yù)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(yù)測控制 243
8.3.4 算例分析 248
參考文獻(xiàn) 253
第9章 微電網(wǎng)分布式控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真 257
9.1 概述 257
9.2 微電網(wǎng)分布式控制數(shù)?；旌蠈?shí)時(shí)仿真 258
9.2.1 數(shù)模混合實(shí)時(shí)仿真技術(shù) 258
9.2.2 控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真架構(gòu) 260
9.2.3 控制器硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真流程 263
9.3 微電網(wǎng)分布式控制實(shí)時(shí)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(xiàn) 271
附錄A 變量坐標(biāo)變換 273
A.1 abc 坐標(biāo)系與 dq0 坐標(biāo)系之間的變量坐標(biāo)變換 273
A.2 abc 坐標(biāo)系與 αβ0 坐標(biāo)系之間的變量坐標(biāo)變換 276
A.3 αβ0 坐標(biāo)系與 dq0 坐標(biāo)系之間的變量坐標(biāo)變換 277
附錄B 鎖相環(huán)結(jié)構(gòu) 279
附錄C 典型微電網(wǎng)算例系統(tǒng) 282
C.1 CIGRE 微電網(wǎng)算例系統(tǒng) 282
C.2 CERTS 微電網(wǎng)算例系統(tǒng) 283
C.3 鹿西島微電網(wǎng)示范工程 284
參考文獻(xiàn) 286