分布式發(fā)電

前言

　　能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界面臨的三大挑戰(zhàn)。其中一個(gè)重要問題就是，如何在滿足人們對(duì)能源需求的同時(shí)，又不過度消耗自然資源或?qū)Νh(huán)境造成污染。對(duì)此，世界各國學(xué)者普遍認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展使用可再生能源發(fā)電技術(shù)。許多發(fā)展中國家擁有豐富的可再生能源，但是這些能源大多分布在邊遠(yuǎn)地區(qū)，因此這些能源的開發(fā)和利用面臨許多障礙。但是，如果這些地區(qū)已經(jīng)使用三相輸電，這個(gè)問題就很容易解決了?！　〔徽撌窃诎l(fā)達(dá)國家還是在發(fā)展中國家，可以有效地應(yīng)用可再生能源發(fā)電。本書對(duì)應(yīng)用于分布式發(fā)電的感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)做了全面的說明，從理論、實(shí)際設(shè)計(jì)以及運(yùn)用三個(gè)方面，詳細(xì)介紹了感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)應(yīng)用于分布式發(fā)電的最新技術(shù)。本書安排如下：首先對(duì)分布式發(fā)電做了全面的介紹，并列出了發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)的原因及其潛在的經(jīng)濟(jì)效益。此外，本書還對(duì)可用的各種不同類型的發(fā)電機(jī)做了全面的評(píng)述。接下來的章節(jié)討論了各種類型的感應(yīng)發(fā)電機(jī)，并對(duì)將它們接入分布式發(fā)電系統(tǒng)后的建模、測(cè)試以及電壓和頻率的控制做了介紹。第7章分析了永磁同步發(fā)電機(jī)，并介紹了帶內(nèi)置轉(zhuǎn)子的永磁同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。　　第1章討論了分布式發(fā)電（DG）。從DG的工作方式、相關(guān)性能以及向電網(wǎng)供電的發(fā)電廠來看，采用DG技術(shù)既可能增加成本，也可能減緩燃料消耗、含碳及其他污染物的排放以及噪聲污染。綜合考慮以上原因，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)利用DG方案中對(duì)公眾有利的方面，而不應(yīng)當(dāng)只考慮價(jià)格因素。因此，采用DG時(shí)需要綜合分析成本、對(duì)公眾產(chǎn)生的效益及影響。雖然DG可能成為能源供應(yīng)的主要方式，但它的最大價(jià)值在于應(yīng)用范圍廣，而且可以和電網(wǎng)連接?！　〉?章對(duì)發(fā)電機(jī)的應(yīng)用做了詳細(xì)的討論。永磁（PM）同步發(fā)電機(jī)適合用于分布式發(fā)電系統(tǒng)中。PM材料技術(shù)的發(fā)展促使發(fā)電裝置的效率和集成度進(jìn)一步提高。異步（或感應(yīng)）發(fā)電機(jī)還可以用來產(chǎn)生交變電流。感應(yīng)發(fā)電機(jī)（IG）可靠度高，價(jià)格也將越來越便宜，這類發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用在風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和一些小型的水力發(fā)電廠。本章還介紹了IG在電網(wǎng)或獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用。此外，還對(duì)雙饋IG的相關(guān)問題做了簡單的回顧，包括它的運(yùn)行、控制、性能、對(duì)輸電質(zhì)量的影響以及在風(fēng)力發(fā)電中的運(yùn)用。

內(nèi)容概要

分布式發(fā)電有助于促進(jìn)能源的可持續(xù)發(fā)展、改善環(huán)境并提高綠色能源的競(jìng)爭(zhēng)力。本書對(duì)應(yīng)用于分布式發(fā)電的感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)做了全面說明，從理論、實(shí)際設(shè)計(jì)以及運(yùn)用三個(gè)方面，詳細(xì)介紹了感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)應(yīng)用于分布式發(fā)電的最新技術(shù)。主要內(nèi)容包括：分布式發(fā)電概述、感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)、單相發(fā)電系統(tǒng)中三相感應(yīng)發(fā)電機(jī)的相平衡方案、基于Steinmetz聯(lián)結(jié)的并網(wǎng)單相感應(yīng)發(fā)電機(jī)的性能、自勵(lì)式感應(yīng)發(fā)電機(jī)的電路結(jié)構(gòu)以及性能、自勵(lì)式繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)發(fā)電機(jī)的電壓和頻率控制方法及性能、內(nèi)置永磁轉(zhuǎn)子的三相同步發(fā)電機(jī)的性能，以及分布式發(fā)電的未來發(fā)展趨勢(shì)。    本書可以為工程師、技術(shù)顧問、調(diào)試人員以及參與能源的生產(chǎn)和輸送的環(huán)境保護(hù)者提供極大的幫助，指導(dǎo)他們?cè)u(píng)估可再生能源的價(jià)值以及建立有效的輸電系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員、操作人員和規(guī)劃人員也將會(huì)從中收益。對(duì)本科生和研究生來說，這也是一本很好的參考書。

作者簡介

　　Loi Lei Lai畢業(yè)于伯明翰的阿斯頓大學(xué)，獲得理學(xué)學(xué)位和博士學(xué)位，被授予倫敦城市大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位和名譽(yù)畢業(yè)生。1984年，被任命為斯塔福德郡理工大學(xué)高級(jí)講師。1986年至1987年，是通用電氣公司Alsthom渦輪發(fā)電機(jī)有限公司和工程研究中心的皇家學(xué)者。長期從事技術(shù)顧問工作，例如：1994年參與了海峽隧道電力系統(tǒng)的研究工作，并對(duì)該系統(tǒng)的保護(hù)提出了建議。目前，擔(dān)任能源系統(tǒng)組的組長，也是倫敦城市大學(xué)電氣工程系的主任。過去的10年中，編輯（或是參與編輯）了200本技術(shù)刊物。2001年，出版了兩本專著：《Intelligent System Applications in Power Engineering——Evolutionary Programming and Neural Net．works）和（Power System Restructuring and Deregulation——Trading．Performance andInformation Technology），這兩本書都由John Wiley&Sons有限公司出版。被IEEE授予第三屆千年獎(jiǎng)?wù)?，并獲得2003年IEEE電力工程協(xié)會(huì)英國及愛爾蘭共和國（UKRI）分會(huì)的杰出工程師稱號(hào)。1995年獲得美國國際海水淡化協(xié)會(huì)的精品論文獎(jiǎng)，2006年獲得IEEE電力工程學(xué)會(huì)能源發(fā)展和電力發(fā)電委員會(huì)論文獎(jiǎng)，是IEEE和IET（工程技術(shù)研究所）學(xué)會(huì)的特別會(huì)員?！　≡诼殬I(yè)生涯中，與IEE（現(xiàn)今的IET）一起組建了國際電網(wǎng)重構(gòu)重組及發(fā)電技術(shù)會(huì)議（DRPT），并在2000年擔(dān)任該會(huì)議主席。他定期參與評(píng)定澳大利亞研究理事會(huì)和香港研究大會(huì)的EPSRC重大提議。2001年，受香港工程師研究所邀請(qǐng)成為鑒定團(tuán)主席，參與電氣工程工學(xué)碩士學(xué)位的評(píng)審。自2005年起，Lai教授一直受邀為IET工程創(chuàng)新獎(jiǎng)的評(píng)委，也是IEEE UKRI部執(zhí)行委員會(huì)的委員。此外，Lai教授還是電力系統(tǒng)分析計(jì)算及經(jīng)濟(jì)委員會(huì)智能系統(tǒng)分會(huì)和IEEE電力工程學(xué)會(huì)的會(huì)員，也是電力交換和控制技術(shù)執(zhí)行委員會(huì)以及IET專業(yè)網(wǎng)絡(luò)的成員。同時(shí)，他還擔(dān)任許多雜志期刊的編輯，包括：（1EE ProceedingsGeneration。Distribution and Generation}（現(xiàn)今的《IET Generation，Distribution and Genera．tion））、由Elsevier科學(xué)有限公司出版的《International Journal of Electrical Power&Energy Systems）、（Hong Kong Institution of Engineers（HK IE）Transactions}及由John Wiley&Sons有限公司出版的（European Transactions on Electrical Power））。Lai教授曾是東京首都大學(xué)的科研教授，也受邀成為南京東南大學(xué)和上海復(fù)旦大學(xué)的客座教授，曾在IET和IEEE主辦的幾個(gè)重要國際會(huì)議上對(duì)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)表演講。Tze Fun Chan 1974年和1980年分別獲得了香港大學(xué)電氣工程系的理學(xué)學(xué)士學(xué)位和哲學(xué)碩士學(xué)位。2005年獲得了倫敦城市大學(xué)電氣工程系的博士學(xué)位。從1978年至今，Chart博士一直是香港理工大學(xué)電氣工程系的副教授。主要研究方向：自勵(lì)式AC發(fā)電機(jī)、無電刷的．AC發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)。2006年6月，獲得IEEE電力工程學(xué)會(huì)能源發(fā)展和發(fā)電委員會(huì)頒發(fā)的論文獎(jiǎng)。

書籍目錄

譯者序原書序原書前言原書致謝作者簡介第1章　分布式發(fā)電　1.1　引言　1.2　發(fā)展DG的原因　1.3　DG技術(shù)的影響　　1.3.1　DG技術(shù)　　1.3.2　熱量問題　　1.3.3　電壓分布問題　　1.3.4　故障水平　　1.3.5　諧波及其與負(fù)載的相互作用　　1.3.6　發(fā)電設(shè)備間的相互作用　　1.3.7　系統(tǒng)保護(hù)問題　　1.4　DG的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)　1.5　DG的發(fā)展障礙　1.6　可再生能源　1.7　可再生能源的經(jīng)濟(jì)效益　1.8　電網(wǎng)的互連　　1.8.1　電網(wǎng)互連的標(biāo)準(zhǔn)　　1.8.2　收費(fèi)設(shè)計(jì)　1.9　DG設(shè)計(jì)的建議和指導(dǎo)　1.10　小結(jié)　參考文獻(xiàn)第2章　發(fā)電機(jī)　2.1　引言　2.2　同步發(fā)電機(jī)　　2.2.1　永磁材料　　2.2.2　永磁發(fā)電機(jī)　2.3　感應(yīng)發(fā)電機(jī)　　2.3.1　三相感應(yīng)發(fā)電機(jī)和自勵(lì)式感應(yīng)發(fā)電機(jī)　　2.3.2　單相感應(yīng)發(fā)電機(jī)和自勵(lì)式感應(yīng)發(fā)電機(jī)　2.4　雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)　　2.4.1　運(yùn)行　　2.4.2　近期研究工作　2.5　總結(jié)　參考文獻(xiàn)第3章　三相感應(yīng)發(fā)電機(jī)在單相電力系統(tǒng)中的應(yīng)用　3.1　引言　3.2　無源電路元件的相平衡　　3.2.1　感應(yīng)發(fā)電機(jī)的相變換器分析　　3.2.2　相平衡方案　　3.2.3　實(shí)例分析　　3.2.4　系統(tǒng)功率因數(shù)　　3.2.5　功率和效率　　3.2.6　恒定相變換器工作原理　　3.2.7　小結(jié)　3.3　采用Smith聯(lián)結(jié)的相平衡　　3.3.1　基于Smith聯(lián)結(jié)的三相感應(yīng)發(fā)電機(jī)　　3.3.2　性能分析　　3.2.3　平衡工作原理　　3.3.4　實(shí)例分析　　3.3.5　相平衡電容的影響　　3.3.6　雙模工作方式　　3.3.7　小結(jié)　3.4　基于微控制器的SMIG多?？刂啤　?.4.1　相電壓分析　　3.4.2　控制系統(tǒng)　　3.4.3　實(shí)際應(yīng)用　　3.4.4　實(shí)驗(yàn)結(jié)果　　3.4.5　小結(jié)　3.5　采用線電流注入方法的相平衡　　3.5.1　電路連接和工作原理　　　……第4章　基于Steinmetz聯(lián)結(jié)的并網(wǎng)感應(yīng)發(fā)電機(jī)的有限元分析第5章  自主電力系統(tǒng)中的自勵(lì)式感應(yīng)發(fā)電機(jī)第6章  自勵(lì)式繞線子感應(yīng)發(fā)電機(jī)的電壓和頻率控制第7章  獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)中的永磁同步發(fā)電機(jī)第8章  結(jié)論附錄

章節(jié)摘錄

　　第1章 分布式發(fā)電　　1.1 引言　　分布式發(fā)電（DG）與電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分或負(fù)載中心安裝使用的小型發(fā)電機(jī)組相關(guān)。DG既可以單獨(dú)發(fā)電滿足用戶的局部需求，也可以與電網(wǎng)結(jié)合使用，為電力系統(tǒng)的其他部分提供電能。DG技術(shù)可以使用可再生能源、化石燃料或者余熱發(fā)電，設(shè)備容量從幾千瓦到幾十兆瓦。DG能夠滿足所有或是部分用戶的用電需求，如果與配電網(wǎng)或者輸電網(wǎng)相連，它產(chǎn)生的電能就可以出售給供電公司或者第三方。　　DG和可再生能源（RES）引起了全世界的廣泛關(guān)注，這兩項(xiàng)技術(shù)都能降低對(duì)進(jìn)口化石燃料的依賴，并減少溫室氣體（GHG）的排放，因此對(duì)提高供電的安全性有很重要的意義。DG和RES的使用情況主要取決于有關(guān)的政策規(guī)定和鼓勵(lì)措施?！　?.2　發(fā)展DG的原因　　DG可以應(yīng)用在很多方面，下面列出幾個(gè)例子：　　1）與使用輸電線進(jìn)行遠(yuǎn)距離供電相比，DG更經(jīng)濟(jì)?！　?）它提供主要的電力，而公用電廠則用來提供備用和補(bǔ)充電力?！　?）在公用電廠系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，DG可以為需要不問斷供電的設(shè)備提供備用電源?！　?）對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)來說，余熱可以用來加熱、冷卻或是提供蒸汽。傳統(tǒng)使用包括對(duì)蒸汽和電能需求較大的大型工業(yè)設(shè)備中，例如大學(xué)和醫(yī)院的設(shè)備?！　?）它可以為電子設(shè)備提供更高質(zhì)量的電力。　　6）通過注入和吸收無功功率來實(shí)現(xiàn)發(fā)電過程中的無功功率補(bǔ)償和電壓控制，以達(dá)到控制電網(wǎng)電壓的目的。　　7）考慮到電網(wǎng)的穩(wěn)定性，使用了快速響應(yīng)設(shè)備來保持輸電系統(tǒng)的安全性?！　?）能夠幫助發(fā)電系統(tǒng)在出現(xiàn)黑起動(dòng)時(shí)起動(dòng)系統(tǒng)，并且在供電系統(tǒng)癱瘓后無需外界幫助就可以恢復(fù)部分供電系統(tǒng)?！　G可以使消費(fèi)者和供電站同時(shí)獲益，下面給出幾個(gè)例子：

編輯推薦

　　《分布式發(fā)電：感應(yīng)和永磁發(fā)電機(jī)》特色　　《分布式發(fā)電：感應(yīng)和永磁發(fā)電機(jī)》除了介紹分布式發(fā)電對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響外，內(nèi)容還包括：　　研究用于單相電源系統(tǒng)的三相感應(yīng)發(fā)電機(jī)（IG）的各種相平衡方案；　　利用耦合二維有限元對(duì)基于steinmetz聯(lián)結(jié)的并網(wǎng)感應(yīng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行分析；　　對(duì)用于自主電源系統(tǒng)的自勵(lì)式感應(yīng)發(fā)電機(jī)（SEIG）的各種方案以及自勵(lì)式繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)發(fā)電機(jī)（SESRIG）的電壓和頻率控制進(jìn)行研究；　　研究如何實(shí)現(xiàn)減少內(nèi)置轉(zhuǎn)子永磁同步發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)，并利用兩軸模型和有限元法分析其性能，　　對(duì)感應(yīng)發(fā)電機(jī)（IG）及自勵(lì)式感應(yīng)發(fā)電機(jī)（SEIG）的各種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究?！　?duì)工程師、顧問、管理者和參與能源生產(chǎn)和輸送的環(huán)境保護(hù)者來說，這《分布式發(fā)電：感應(yīng)和永磁發(fā)電機(jī)》是必讀的，可以幫助他們?cè)u(píng)估可再生能源，并把這些融入有效的能源供應(yīng)體系中：對(duì)本科生和研究生來說，這也是一本很好的參考書；設(shè)計(jì)師、運(yùn)營商、規(guī)劃者將感激《分布式發(fā)電：感應(yīng)和永磁發(fā)電機(jī)》對(duì)此領(lǐng)域的獨(dú)特貢獻(xiàn)。　　分布式發(fā)電技術(shù)，無論是在發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，都有助于建立有效的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。它包括所有的小型發(fā)電機(jī)，不論是位于公用事業(yè)系統(tǒng)、用電的客戶或在沒有連接到電網(wǎng)的地區(qū)。在分布式發(fā)電中，感應(yīng)發(fā)電機(jī)（IG）是最廉價(jià)和最常用的發(fā)電機(jī)，而且與可再生能源發(fā)電技術(shù)兼容。永磁發(fā)電機(jī)不但避免了傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)制造成本高的缺陷，而且和感應(yīng)發(fā)電機(jī)相比，永磁發(fā)電機(jī)更可靠、有效?！　》植际桨l(fā)電仔細(xì)地研究了利用感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)發(fā)電的方案、可能性和局限性。它提供了一種研究和測(cè)試感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)的電氣工程方法，以及包括用圖表和大量研究案例來說明如何實(shí)現(xiàn)各種能源的一體化?！斗植际桨l(fā)電：感應(yīng)和永磁發(fā)電機(jī)》還提供了一種實(shí)用工具，利用這種工具可以通過孤立或連網(wǎng)系統(tǒng)建立和實(shí)現(xiàn)發(fā)電的新技術(shù)?！　H視野，科技前沿　　國際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢　　傳播國際最新技術(shù)成果，搭建電氣工程技術(shù)平臺(tái)

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    分布式發(fā)電 PDF格式下載

---