可再生能源集成--挑战与解决方案/国际电气工程先进技术译丛9787111625438
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作者编者:(澳)贾汗季·侯赛因//阿佩尔·马赫穆德|译者:胡长斌//刘欣博//温春雪
出版社机械工业
ISBN9787111625438
出版时间2019-06
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定价139元
货号30659497
上书时间2024-10-06
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目录
原书前言
第1章绿色能源及其技术的
选择111引言1
12决策过程的复杂性1
121表决2
122成本效益3
123回报矩阵分析4
124加权评分4
125数学优化5
126效用函数5
127经济模型5
128仿真模型6
129多属性效用分析6
1210系统动态模型6
13如何做出决定6
14工程决策分析7
15决策支持系统7
151实物期权理论方法8
152系统规划方法中的权衡9
153多准则分析法10
16社会挑战12
17结论12
参考文献13
第2章并网准则：目标与
挑战1521引言15
22并网准则的规范17
221规划准则18
222连接准则21
223操作准则24
224数据通信准则26
225平衡准则26
23并网挑战27
24可再生能源的集成和并网
运行27
25并网准则与传统发电方案29
26并网准则和核能发电30
27结论31
参考文献32
第3章故障穿越标准的发展33
31引言33
32新西兰的FRT标准制定35
33基本考虑思路36
331系统特点36
332保护问题37
333技术37
334频率穿越40
335国际惯例40
34方法和假设41
341负荷建模的假设42
342附加控制器43
343负荷和发电场景43
344可信的突发事件43
345保护性能43
35分析及结果44
351测试案例研究44
352新西兰LVRT的总结和
比较47
353最终提出了FRT极限48
36合规性测试49
37建议和未来方向49
38结论49
附录A50
附录B51
参考文献53
第4章低压配电网中屋顶光伏发
电高渗透率问题：电压的
不平衡及其改进5541引言55
42低压配电网中的电压不平衡56
421电网结构57
422功率分析58
423灵敏度分析58
424随机评估59
43灵敏度和随机分析结果60
431单一光伏发电系统在电压不
平衡情况下的灵敏度分析61
432电压不平衡的随机评估64
44用户电力设备对电压不平衡的
改善67
441配电网静止同步补偿器67
442动态电压恢复器68
45CPD的应用：稳态结果69
451标称情况69
452配电网静止同步补偿器的
应用69
453动态电压恢复器的应用71
454随机分析结果71
46CPD的应用：动态特性73
461配电网静止同步补偿器的
应用73
462DVR的应用74
47结论75
附录A76
附录B76
参考文献77
第5章采用不同MPPT控制器的
并网太阳能光伏系统的性
能评估7951引言79
52三相太阳能光伏发电系统81
53太阳能光伏电池82
54DC-DC升压变换器和MPPT
算法83
541开路电压比例法84
542短路电流比例法85
543扰动观察法85
544电导增量法85
545模糊逻辑控制法87
546人工神经网络88
547遗传算法88
55太阳能光伏系统并网三相逆
变器88
56太阳能光伏系统电力电子变换器的
功率损耗和结温估计90
57热模型91
58基于自适应神经模糊推理系统的
控制器92
59性能比较96
510结论99
参考文献99
第6章基于遗传算法和最优潮流
的风力发电机最优选址与
定容10261引言102
611动机和方法102
612文献综述和贡献104
613章节组成104
62模型特性104
621随时间变化的负荷需求和
风力发电的建模104
622 所提出方法的结构106
623 仿真程序107
63遗传算法实现107
64配电网运营商收购市场配置108
641约束条件109
642可调度负荷的建模110
643约束成本变量公式110
644步进控制的原始-对偶内
点法111
65测试系统描述112
651从配电网运营商的角度计算
风电机组的报价114
66案例研究与仿真结果114
67结论118
参考文献118
第7章风力发电系统的潮流分析
和无功功率补偿12071引言120
72异步发电机稳态模型121
73风力机连接122
74潮流分析122
741潮流分析顺序法123
742潮流分析同步法124
743潮流分析同步法和顺序法的
收敛特性125
75强化电网125
76无功功率补偿128
761并联补偿129
762串联补偿131
763串并联补偿133
77结论135
附录A137
附录B138
参考文献139
第8章可变速风力发电机对美国
东部互联网络频率调节和
振荡阻尼的贡献14181引言141
82可变速风力发电机的快速有功
功率控制技术142
83电力系统和变速风力发电机
模型143
831风力发电机模型143
832电力系统模型143
833仿真场景建设144
84变速风力发电机对EI频率调节的
贡献145
841风力惯性控制145
842风力调速控制145
843风力AGC146
844案例分析:发电之旅146
845案例分析：减负荷148
846风力发电机频率调节控制的
影片展示149
847讨论150
85变速风力发电机对EI振荡阻尼的
贡献151
851风力PSS控制151
852利用本地反馈信号的振荡
阻尼151
853使用广域反馈信号的区域间
振荡阻尼152
854使用广域反馈信号协调区域
间振荡阻尼154
855广域风力发电机控制区域
间振荡阻尼的影片展示154
86结论156
参考文献156
第9章基于高密度可再生能源
发电的中低压电网能量
管理15891引言158
92中低压网络的负荷分配控制
技术159
921基于下垂的控制方法159
922基于通信的控制方法165
923带有通信的下垂控制
方法168
93结论与展望169
附录A170
参考文献172
第10章在配电系统中引入绿色
能源：研究的影响和控
制方法的发展175101引言175
102静态电压稳定性分析179
1021高光伏渗透率的影响179
1022突发事故中系统的
状态181
103动态分析系统建模182
1031太阳能光伏183
1032静止同步补偿器184
1033负荷185
104不同负荷组成的影响186
105静止同步补偿器控制器
设计188
1051线性二次调节器控
制器188
1052范数有界的线性二次调节器
控制器190
1053设计步骤191
106性能评估192
1061故障Ⅰ：靠近变电站的三相
短路故障193
1062故障Ⅱ:接近分布式电源单
元的不对称故障195
107结论196
附录A197
附录B198
参考文献199
第11章智能插电式混合动力汽车
在未来智能电网中的集成
应用201111引言201
112电网G2V模式影响202
113V2G技术203
114V2G系统简单结构204
115插电式混合动力汽车作为配
电网中储存能量的电源205
116V2G系统优势206
1161可再生能源的支持206
1162环境效益207
1163辅助设备208
117V2G概念的挑战209
118研究范畴210
119结论210
参考文献211
第12章微电网应急操作中分布式
能源的协调控制219121引言219
122微电网结构和通信设施220
1221智能电网的通信技术及其在
微电网的应用221
123微电网控制和应急功能225
1231初级电压和频率管理225
1232电动汽车对初级频率控制的
支撑作用227
1233二级负荷频率控制228
1234负荷响应231
1235微电网孤岛后的能量
管理234
124微电网服务恢复过程237
1241电动汽车参与微电网恢复
过程238
1242黑起动理论238
1243电动汽车参与微电网改造的
效益分析239
125微电网应急操作实验验证241
1251微电网和电动汽车实验室：电力基本设施241
1252微源功率变换器和双向电动
汽车充电原型243
1253通信和控制结构243
1254微电网自治操作的实验
验证244
126结论250
参考文献251
第13章一种应用于风电场中的
新型机械转矩补偿系数
聚合技术253131引言253
132DFIG风力机模型255
133完整DFIG风电场模型的
形成257
134聚合DFIG风电场模型的
提出259
1341全聚合DFIG风电场
模型259
1342MTCF的计算依据259
1343基于模糊逻辑系统的MTCF
计算261
1344等效内部电网263
1345模型简化263
1346仿真结果264
1347基本操作265
1348电网扰动266
135对所提出的聚合技术的
评价267
1351逼近精度267
1352仿真计算时间268
136结论268
参考文献269
第14章变换损耗和成本优化的
直流电网互连271141 引言271
142不同的低压直流电网的拓扑
结构273
1421小型网络的拓扑结构273
1422微电网拓扑273
1423混合动力电动汽车的拓扑
结构275
143低压直流系统的连接276
1431单极低压直流系统276
1432双极低压直流系统276
144DC-DC变换器的效率277
145直流系统损耗计算278
1451电缆损耗278
1452变换和变换损失279
1453交直流变换器损耗279
1454DC-DC变换器280
146总电缆成本282
147结论284
参考文献285
第15章智能电网中具有自愈能力
的互连自主微电网287151引言287
152具有自愈能力的网络290
153配电网:配置和模型291
1531分布式电源、变换器结构及
建模292
1532网络电压调整292
1533微型智能电网再同步293
154多微电网系统控制策略293
1541并网模式外环控制294
1542自主模式外环控制295
1543内环控制299
1544DSTATCOM控制302
155验证和仿真研究303
1551案例1:带三相平衡负荷的
微电网运行304
1552案例2:微电网运行不平
衡、谐波负荷304
1553案例3:相互连接的自主微
电网系统307
156结论312
附录A313
附录B314
参考文献314
第16章基于智能体的智能电网的
保护和安全318161引言318
162智能电网的保护和安全
要求320
1621微电网保护需求320
1622微电网安全需求320
163微电网系统模型321
1631同步发电机的建模322
1632风力发电机的建模322
164多智能体系统323
1641智能体的特点324
1642多智能体系统的工程
优势324
1643多智能体系统与智能电网的
交互325
165智能微电网保护的多智能体
架构326
1651基于多智能体系统的保护
方案328
1652智能电网的保护策略329
166说明性的案例和结果331
1661故障的检测和隔离331
1662智能电网中增加风力发电的
影响333
167智能电网安全的多智能体
架构335
1671攻击对智能电网动态状态的
影响335
1672攻击对智能电网部件的
影响336
1673攻击对智能电网设备的
影响337
1674攻击对智能电网保护方案的
影响338
168一些有效的网络攻击缓解
技术339
169结论339
参考文献340
第17章智能电网状态估计预防错误
数据入侵的漏洞342171引言342
172电力系统状态估计343
1721测量数据的系统模型344
1722测量函数的计算345
1723状态估计：公式和
方法345
1724错误数据监测345
173配电网状态估计346
174智能电网状态估计347
175智能电网状态估计的缺陷：案例
研究348
176智能电网状态估计漏洞
综述352
177结论354
参考文献354
第18章可再生集成电网的网络中
心性分析障碍和模型356181引言356
182系统模型和方法358
183各种总线成对依赖程度364
1831最短路径364
1832总线依赖矩阵364
1833从系统数据中查找总线依赖
矩阵的步骤365
1834关于总线依赖矩阵的
观察366
184影响的措施366
1841路径长度366
1842连接丢失366
1843负荷损耗和过负荷线路的
数量368
185关键节点的秩相似性369
186结论371
参考文献371第1章EOS基本原理1
11EOS1
111EOS成本2
112产品现场返回——EOS百分比2
113产品现场返回——无缺陷与EOS3
114产品失效——集成电路的失效3
115EOS事件的分类3
116过电流5
117过电压5
118过电功率5
12EOS解密6
121EOS事件6
13EOS源7
131制造环境中的EOS源7
132生产环境中的EOS源8
14EOS的误解8
15EOS源最小化9
16EOS减缓9
17EOS损伤迹象10
171EOS损伤迹象——电气特征10
172EOS损伤迹象——可见特征10
18EOS与ESD11
181大/小电流EOS与ESD事件比较12
182EOS与ESD的差异12
183EOS与ESD的相同点14
184大/小电流EOS与ESD波形比较14
185EOS与ESD事件失效损伤比较14
19EMI16
110EMC16
111过热应力17
1111EOS与过热应力17
1112温度相关的EOS18
1113EOS与熔融温度18
112工艺等比例缩小的可靠性19
1121工艺等比例缩小可靠性与浴盆曲线可靠性19
1122可缩放的可靠性设计框20
1123可缩放的ESD设计框20
1124加载电压、触发电压和绝对最大电压20
113安全工作区21
1131电气安全工作区22
1132热安全工作区22
1133瞬态安全工作区22
114总结及综述23
参考文献24
第2章EOS模型基本原理30
21热时间常数30
211热扩散时间30
212绝热区时间常数31
213热扩散区时间常数32
214稳态时间常数32
22脉冲时间常数32
221ESD HBM脉冲时间常数32
222ESD MM脉冲时间常数33
223ESD充电器件模型脉冲时间常数33
224ESD脉冲时间常数——传输线脉冲33
225ESD脉冲时间常数——超快传输线脉冲34
226IEC61000-4-2脉冲时间常数34
227电缆放电事件脉冲时间常数34
228IEC61000-4-5脉冲时间常数35
23EOS数学方法35
231EOS数学方法——格林函数35
232EOS数学方法——图像法37
233EOS数学方法——热扩散偏微分方程39
234EOS数学方法——带变系数的热扩散偏微分方程39
235EOS数学方法——Duhamel公式39
236EOS数学方法——热传导方程积分变换43
24球面模型——Tasca推导46
241ESD时间区域的Tasca模型49
242EOS时间区域的Tasca模型49
243Vlasov-Sinkevitch模型50
25一维模型——Wunsch-Bell推导50
251Wunsch-Bell曲线53
252ESD时间区域的Wunsch-Bell模型53
253EOS时间区域的Wunsch-Bell模型54
26Ash模型54
27圆柱模型——Arkhipov-Astvatsaturyan-Godovsyn-Rudenko推导55
28三维平行六面模型——Dwyer-Franklin-Campbell推导55
281ESD时域的Dwyer-Franklin-Campbell模型60
282EOS时域的Dwyer-Franklin-Campbell模型60
29电阻模型——Smith-Littau推导61
210不稳定性63
2101电气不稳定性63
2102电气击穿64
2103电气不稳定性与骤回64
2104热不稳定性65
211电迁移与EOS67
212总结及综述67
参考文献68
第3章EOS、ESD、EMI、EMC及闩锁70
31EOS源70
311EOS源——雷击71
312EOS源——配电72
313EOS源——开关、继电器和线圈72
314EOS源——开关电源72
315EOS源——机械设备73
316EOS源——执行器73
317EOS源——螺线管73
318EOS源——伺服电动机73
319EOS源——变频驱动电动机75
3110EOS源——电缆75
32EOS失效机制76
321EOS失效机制：半导体工艺—应用适配76
322EOS失效机制：绑定线失效76
323EOS失效机制：从PCB到芯片的失效77
324EOS失效机制：外接负载到芯片失效78
325EOS失效机制：反向插入失效78
33失效机制——闩锁或EOS78
331闩锁与EOS设计窗口79
34失效机制——充电板模型或EOS79
35总结及综述80
参考文献80
第4章EOS失效分析83
41EOS失效分析83
411EOS失效分析——信息搜集与实情发现85
412EOS失效分析——失效分析报告及文档86
413EOS失效分析——故障点定位87
414EOS失效分析——根本原因分析87
415EOS或ESD失效分析——可视化失效分析的差异87
42EOS失效分析——选择正确的工具91
421EOS失效分析——无损检测方法92
422EOS失效分析——有损检测方法93
423EOS失效分析——差分扫描量热法93
424EOS失效分析——扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱仪94
425EOS失效分析——傅里叶变换红外光谱仪94
426EOS失效分析——离子色谱法94
427EOS失效分析——光学显微镜95
428EOS失效分析——扫描电子显微镜96
429EOS失效分析——透射电子显微镜96
4210EOS失效分析——微光显微镜工具97
4211EOS失效分析——电压对比工具98
4212EOS失效分析——红外热像仪98
4213EOS失效分析——光致电阻变化工具99
4214EOS失效分析——红外-光致电阻变化工具99
4215EOS失效分析——热致电压变化工具100
4216EOS失效分析——原子力显微镜工具101
4217EOS失效分析——超导量子干涉仪显微镜102
4218EOS失效分析——皮秒级成像电流分析工具103
43总结及综述105
参考文献106
第5章EOS测试和仿真109
51ESD测试——器件级109
511ESD测试——人体模型109
512ESD测试——机器模型111
513ESD测试——带电器件模型113
52传输线脉冲测试114
521ESD测试——传输线脉冲115
522ESD测试——超高速传输线脉冲117
53ESD测试——系统级118
531ESD系统级测试—
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