智能电网可再生能源系统设计（原书第2版）

作者: 贺敬译 , 刘长浥译 , [美] 阿里·凯伊哈尼（Ali Keyhani）

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2020-05

版次: 1

ISBN: 9787111645863

定价: 150.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 448页

字数: 578千字

分类: 工程技术

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本书介绍了可再生能源、智能电网和微电网的基本概念，把电力工程的各领域综合起来论述智能电网可再生能源微电网系统设计问题。本书概述了人类历史上一次能源使用的演变和电网的基本概念，深入考察了微电网变换器建模问题和智能电网系统的设计，论述了电网及微电网潮流分析和电网故障研究。

本书的重要特点之一是结合实例论述理论和工程问题。每章都先提出一个关键工程问题，然后给出解决问题的数学模型，再介绍Matlab仿真平台，说明解题步骤。每章还都包括解题案例、习题和相关参考文献。

翻译本书的目的是将其作为电气和机械工程本科生和研究生的教科书，同时也可以作为相关专业的工程技术人员、研究人员和能源决策人员的参考资料。阿里·凯伊哈尼（Ali Keyhani）博士，现任俄亥俄州立大学电力及计算机工程系教授。他是IEEE会员，曾多次获得俄亥俄州立大学工程学院研究奖。他曾为很多电力企业和其他行业做过研究和咨询工作，并在IEEE工程学报上发表过很多论文。目录

译者序

原书前言

第1章全球变暖及消减措施

11引言

12化石燃料

13能源的使用和工业化

14新的石油热（水力

压裂法）

15核能

16全球变暖

17未来CO2排放预测

18绿色可再生能源

181氢

182太阳能和光伏发电

183风能

184地热能

185生物质能

186乙醇

19能量单位及转换

110电量成本估计

111小结

习题

参考文献

补充文献

相关资料

第2章光伏微电网发电站设计

21引言

22光伏发电转换

23光伏电池材料

24光伏特性

25光伏效率

26光伏发电站

27光伏系统设计

271三相功率

28光伏发电站设计案例

29光伏组件建模

210光伏性能测试

211光伏方阵的最大功率点

212光伏电站最大功率点

控制

213蓄电池储能系统

214基于单格蓄电池的储能

系统

215不同入射角度下光伏组件的

发电量

216光伏发电技术现状

217光伏组件模型参数估算

218小结

习题

参考文献

补充文献

第3章电路分析基础

31引言

32电池

33直流电路和欧姆定律

34常用术语

35电路基本元件

351电感

352电容

36功率计算

361复数域

362二极管

363可控开关

364绿色能源电网中的直流

变换器

365升压变换器

366降压变换器

367升降压变换器

37太阳能和风能电网

38单相两开关逆变器

39双极性单相全桥逆变器

310单极性单相全桥

逆变器

311三相DC/AC逆变电路

312可再生能源微电网

313微电网运行中的

逆变器设计

习题

参考文献

第4章智能设备和能效

监控系统

41引言

42测量方法

421电量（kW·h)

测量

422电流和电压测量

42350Hz和60Hz频率的

功率测量

424模拟到数字转换

425方均根（RMS）

测量装置

43能量监控系统

44智能仪表：概念、特性和在

智能电网中的作用

441功率监控和调度

442通信系统

443网络安全和软件

444智能电话应用

45小结

习题

参考文献

第5章负荷估算与分类

51引言

52住宅的负荷估算

53供电馈线及计量系统

531假定负荷情况

习题

参考文献

第6章白炽灯及发光二极管的节能

和成本估计

61照明

62LED、白炽灯和CFL灯

性能对比

63LED节能

64LED灯的投资回报率

65年度碳排放

参考文献

第7章三相电力和微电网

71引言

72交流发电机的基本概念

73三相交流发电机

74发电机同步到电网

75功率因数和有功功率及无功

功率的概念

76三相电网

77计算功率损耗

78三相电网的单线图

表示法

79负荷模型

710电网中的变压器

7101变压器简史

7102输电电压

7103变压器

711微电网系统建模

7111标幺值系统

712三相变压器建模

713分接头切换变压器

714输电线建模

715建设一个电网系统

716可再生能源系统的

微电网

习题

参考文献

第8章风能微电网系统

81引言

82风力发电

83风力发电机

84感应电机建模

841转差率计算

842感应电机等效电路

85感应电机潮流分析

86感应发电机运行

87动态特性

88双馈感应发电机

89无刷双馈感应发电机

系统

810变速永磁发电机

811变速同步发电机

812带与电网隔离变换器的

变速发电机

习题

参考文献

第9章智能电网的市场运营

91引言

92电网运行

93纵向及市场化结构的

电网

931谁在控制电网

94电网运行控制

95负荷频率控制

96自动发电控制

97运行备用计算

98智能电网的基本概念

99负荷系数

910负荷系数与实时定价

911计算机控制的智能电网

912智能电网的发展

913智能微电网可再生和绿色

能源系统

914可再生能源发电对电压稳定

和无功配置的影响

习题

参考文献

补充文献

第10章电网和微电网的潮流

分析

101引言

102电网分析中的电压计算

103潮流问题

104作为电力系统工程工具的

潮流研究

105母线类型

106潮流问题的一般性表述

107母线导纳模型

108母线阻抗矩阵模型

109潮流问题表述

1010解母线导纳YBus的高斯

塞德尔法

1011解母线阻抗ZBus的高斯

塞德尔法

1012潮流的母线导纳YBus和母线

阻抗ZBus解法的比较

1013微电网的同步及异步

运行

1014高级潮流解法：牛顿拉夫

逊法

10141牛顿拉夫逊法

1015牛顿拉夫逊法的一般性

表述

1016解耦牛顿拉夫逊法

1017潮流快速解耦法

1018潮流问题分析

习题

参考文献

补充文献

第11章电网和
内容简介:
本书介绍了可再生能源、智能电网和微电网的基本概念，把电力工程的各领域综合起来论述智能电网可再生能源微电网系统设计问题。本书概述了人类历史上一次能源使用的演变和电网的基本概念，深入考察了微电网变换器建模问题和智能电网系统的设计，论述了电网及微电网潮流分析和电网故障研究。

本书的重要特点之一是结合实例论述理论和工程问题。每章都先提出一个关键工程问题，然后给出解决问题的数学模型，再介绍Matlab仿真平台，说明解题步骤。每章还都包括解题案例、习题和相关参考文献。

翻译本书的目的是将其作为电气和机械工程本科生和研究生的教科书，同时也可以作为相关专业的工程技术人员、研究人员和能源决策人员的参考资料。
作者简介:
阿里·凯伊哈尼（Ali Keyhani）博士，现任俄亥俄州立大学电力及计算机工程系教授。他是IEEE会员，曾多次获得俄亥俄州立大学工程学院研究奖。他曾为很多电力企业和其他行业做过研究和咨询工作，并在IEEE工程学报上发表过很多论文。
目录:
目录

译者序

原书前言

第1章全球变暖及消减措施

11引言

12化石燃料

13能源的使用和工业化

14新的石油热（水力

压裂法）

15核能

16全球变暖

17未来CO2排放预测

18绿色可再生能源

181氢

182太阳能和光伏发电

183风能

184地热能

185生物质能

186乙醇

19能量单位及转换

110电量成本估计

111小结

习题

参考文献

补充文献

相关资料

第2章光伏微电网发电站设计

21引言

22光伏发电转换

23光伏电池材料

24光伏特性

25光伏效率

26光伏发电站

27光伏系统设计

271三相功率

28光伏发电站设计案例

29光伏组件建模

210光伏性能测试

211光伏方阵的最大功率点

212光伏电站最大功率点

控制

213蓄电池储能系统

214基于单格蓄电池的储能

系统

215不同入射角度下光伏组件的

发电量

216光伏发电技术现状

217光伏组件模型参数估算

218小结

习题

参考文献

补充文献

第3章电路分析基础

31引言

32电池

33直流电路和欧姆定律

34常用术语

35电路基本元件

351电感

352电容

36功率计算

361复数域

362二极管

363可控开关

364绿色能源电网中的直流

变换器

365升压变换器

366降压变换器

367升降压变换器

37太阳能和风能电网

38单相两开关逆变器

39双极性单相全桥逆变器

310单极性单相全桥

逆变器

311三相DC/AC逆变电路

312可再生能源微电网

313微电网运行中的

逆变器设计

习题

参考文献

第4章智能设备和能效

监控系统

41引言

42测量方法

421电量（kW·h)

测量

422电流和电压测量

42350Hz和60Hz频率的

功率测量

424模拟到数字转换

425方均根（RMS）

测量装置

43能量监控系统

44智能仪表：概念、特性和在

智能电网中的作用

441功率监控和调度

442通信系统

443网络安全和软件

444智能电话应用

45小结

习题

参考文献

第5章负荷估算与分类

51引言

52住宅的负荷估算

53供电馈线及计量系统

531假定负荷情况

习题

参考文献

第6章白炽灯及发光二极管的节能

和成本估计

61照明

62LED、白炽灯和CFL灯

性能对比

63LED节能

64LED灯的投资回报率

65年度碳排放

参考文献

第7章三相电力和微电网

71引言

72交流发电机的基本概念

73三相交流发电机

74发电机同步到电网

75功率因数和有功功率及无功

功率的概念

76三相电网

77计算功率损耗

78三相电网的单线图

表示法

79负荷模型

710电网中的变压器

7101变压器简史

7102输电电压

7103变压器

711微电网系统建模

7111标幺值系统

712三相变压器建模

713分接头切换变压器

714输电线建模

715建设一个电网系统

716可再生能源系统的

微电网

习题

参考文献

第8章风能微电网系统

81引言

82风力发电

83风力发电机

84感应电机建模

841转差率计算

842感应电机等效电路

85感应电机潮流分析

86感应发电机运行

87动态特性

88双馈感应发电机

89无刷双馈感应发电机

系统

810变速永磁发电机

811变速同步发电机

812带与电网隔离变换器的

变速发电机

习题

参考文献

第9章智能电网的市场运营

91引言

92电网运行

93纵向及市场化结构的

电网

931谁在控制电网

94电网运行控制

95负荷频率控制

96自动发电控制

97运行备用计算

98智能电网的基本概念

99负荷系数

910负荷系数与实时定价

911计算机控制的智能电网

912智能电网的发展

913智能微电网可再生和绿色

能源系统

914可再生能源发电对电压稳定

和无功配置的影响

习题

参考文献

补充文献

第10章电网和微电网的潮流

分析

101引言

102电网分析中的电压计算

103潮流问题

104作为电力系统工程工具的

潮流研究

105母线类型

106潮流问题的一般性表述

107母线导纳模型

108母线阻抗矩阵模型

109潮流问题表述

1010解母线导纳YBus的高斯

塞德尔法

1011解母线阻抗ZBus的高斯

塞德尔法

1012潮流的母线导纳YBus和母线

阻抗ZBus解法的比较

1013微电网的同步及异步

运行

1014高级潮流解法：牛顿拉夫

逊法

10141牛顿拉夫逊法

1015牛顿拉夫逊法的一般性

表述

1016解耦牛顿拉夫逊法

1017潮流快速解耦法

1018潮流问题分析

习题

参考文献

补充文献

第11章电网和