智能電網(wǎng)：讓電力系統(tǒng)適應(yīng)新的挑戰(zhàn)

目錄
第1章 引言 1
1.1 電力網(wǎng)絡(luò) 2
1.2 智能電網(wǎng) 2
1.3 利益相關(guān)者 4
1.4 挑戰(zhàn) 6
1.5 解決方案 8
第2章 挑戰(zhàn) 10
2.1 可再生能源發(fā)電 11
2.1.1 接入配電網(wǎng)絡(luò) 11
2.1.2 接入輸電網(wǎng)絡(luò) 12
2.1.3 更換傳統(tǒng)發(fā)電機(jī) 14
2.1.4 預(yù)測 15
2.2 能源效率 17
2.2.1 用電量的減少 18
2.2.2 電網(wǎng)損耗 19
2.2.3 不斷增加的電力應(yīng)用 20
2.2.4 熱電聯(lián)產(chǎn) 21
2.3 電力市場 22
2.4 供電連續(xù)性和電壓質(zhì)量 23
2.4.1 對更高性能的需要 23
2.4.2 新的發(fā)電和用電 25
2.4.3 可靠性指標(biāo) 25
2.4.4 電壓質(zhì)量指標(biāo) 26
2.5 傳輸容量 27
2.5.1 配電 27
2.5.2 次級輸電網(wǎng)和輸電網(wǎng) 28
2.5.3 發(fā)電 29
2.5.4 傳輸容量不足 29
2.6 性能指標(biāo) 30
第3章 電網(wǎng)中的解決方案 32
3.1 常用解決方案 33
3.2 傳輸容量 34
3.2.1 高壓直流輸電 36
3.2.2 柔性交流輸電 38
3.2.3 動(dòng)態(tài)傳輸容量 39
3.2.4 基于風(fēng)險(xiǎn)的運(yùn)行方法 40
3.3 大型輸電網(wǎng)絡(luò) 43
3.4 能量儲存 44
3.5 有源配電網(wǎng)絡(luò) 47
3.5.1 配電系統(tǒng)保護(hù) 47
3.5.2 電壓控制 49
3.5.3 微電網(wǎng) 51
3.5.4 自動(dòng)恢復(fù)供電 52
3.6 監(jiān)控 54
第4章 電網(wǎng)用戶的參與 56
4.1 發(fā)電單元設(shè)置要求 57
4.2 限電：現(xiàn)有的應(yīng)用 60
4.3 聯(lián)動(dòng)跳閘 62
4.3.1 工業(yè)設(shè)施 62
4.3.2 風(fēng)力發(fā)電站 64
4.3.3 網(wǎng)格狀電網(wǎng) 65
4.3.4 過載引起連接斷開 66
4.4 限電的更多應(yīng)用 67
4.4.1 防止過載 67
4.4.2 放射狀電網(wǎng)中的熱過載 69
4.4.3 網(wǎng)格狀電網(wǎng)中的熱過載 71
4.4.4 輻射狀電網(wǎng)中的過電壓和欠電壓 71
4.4.5 配電網(wǎng)中的能量儲備 73
4.4.6 電壓和電流質(zhì)量 75
4.4.7 功角穩(wěn)定性 76
4.4.8 頻率穩(wěn)定性 77
4.4.9 電壓穩(wěn)定性 78
4.5 限電示例 79
4.5.1 示例1：太陽能發(fā)電引起的過載 79
4.5.2 示例2：風(fēng)力發(fā)電引起的變壓器過載 80
4.5.3 示例3：風(fēng)力發(fā)電引起的過電壓 81
第5章 市場激勵(lì) 85
5.1 批發(fā)和零售市場 86
5.2 日前市場 87
5.2.1 現(xiàn)貨市場 87
5.2.2 當(dāng)?shù)仉妰r(jià)及市場分割 89
5.3 需求響應(yīng) 92
5.3.1 分時(shí)定價(jià) 92
5.3.2 改進(jìn)型分時(shí)定價(jià)方法 93
5.3.3 小時(shí)定價(jià) 94
5.3.4 峰值電價(jià) 95
5.3.5 峰值電價(jià)折扣 96
5.3.6 階梯電價(jià) 97
5.3.7 由于需求響應(yīng)導(dǎo)致的用電峰值減少 98
5.3.8 系統(tǒng)層面的需求響應(yīng) 99
5.3.9 關(guān)停用電示例 99
5.3.10 用電量轉(zhuǎn)移示例 102
5.3.11 基于二氧化碳排放的需求響應(yīng) 103
5.3.12 恢復(fù)峰值 104
5.4 現(xiàn)貨市場以外的市場 104
5.4.1 不同市場的概述 104
5.4.2 價(jià)格變化示例 105
5.4.3 需求響應(yīng)平衡 108
5.4.4 需求響應(yīng)對平衡的影響 109
5.5 市場和網(wǎng)絡(luò) 110
5.6 輔助服務(wù)市場 113
5.6.1 備用容量 114
5.6.2 頻率控制 114
5.6.3 無功功率及電壓控制 115
5.6.4 短路容量 116
5.6.5 電壓質(zhì)量 117
5.6.6 黑啟動(dòng) 117
5.6.7 電網(wǎng)的孤島運(yùn)行 118
5.6.8 慣性 118
5.6.9 穩(wěn)定性 119
5.6.10 概述 119
5.7 電網(wǎng)用戶 120
5.7.1 一般電網(wǎng)用戶 120
5.7.2 小型消費(fèi)者 122
5.7.3 小型和大型發(fā)電 125
5.7.4 儲能 126
5.7.5 中型和大型用戶 127
5.7.6 電動(dòng)汽車 127
5.7.7 微電網(wǎng)及虛擬發(fā)電站 128
5.7.8 智能電表及其他通信 129
第6章 討論 131
6.1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營經(jīng)濟(jì)學(xué) 132
6.1.1 資費(fèi)監(jiān)管 132
6.1.2 性能指標(biāo) 133
6.2 保留方案 134
6.3 初步趨勢 137
6.3.1 配電網(wǎng)絡(luò) 137
6.3.2 次級輸電網(wǎng)絡(luò) 138
6.3.3 輸電網(wǎng)絡(luò)及其系統(tǒng) 139
6.3.4 電網(wǎng)用戶 140
第7章 結(jié)論 141
參考文獻(xiàn) 142
索引 147