| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| Nomenclature | 第22-27页 |
| 1. Introduction | 第27-48页 |
| 1.1. Research Background | 第27-38页 |
| 1.1.1. The Concept of Microgrids | 第28-31页 |
| 1.1.2. Drivers Behind Microgrids | 第31-32页 |
| 1.1.3. Benefits and Challenges | 第32-33页 |
| 1.1.4. Microgrid Types and Applications | 第33-34页 |
| 1.1.5. Microgrids Under Development | 第34-38页 |
| 1.1.6. Microgrid Under Study | 第38页 |
| 1.2. Research Problem | 第38-40页 |
| 1.3. Scope and Objectives of the Thesis | 第40-41页 |
| 1.4. Significance of the Thesis | 第41页 |
| 1.5. Outline of the Thesis | 第41-43页 |
| 1.6. Summary of Related Publications | 第43-48页 |
| 2. Literature Review | 第48-65页 |
| 2.1. Optimal Energy Management for Microgrids | 第48-56页 |
| 2.2. Simulation Modeling and Control of Microgrids | 第56-62页 |
| 2.3. Protection of Microgrids | 第62-65页 |
| 3. Optimal Energy Management for Microgrids | 第65-117页 |
| 3.1. Introduction | 第65-66页 |
| 3.2. Optimization Overview | 第66-68页 |
| 3.3. Optimization Techniques | 第68-69页 |
| 3.4. Proposed Optimization Model | 第69-70页 |
| 3.5. Load Demand and Renewable Energy Forecasting | 第70-100页 |
| 3.5.1. Load Demand Forecasting | 第71-78页 |
| 3.5.1.1. Proposed Configuration for ICA-ANN | 第71-76页 |
| 3.5.1.1.1. Imperialistic Competitive Algorithm(ICA) | 第71-74页 |
| 3.5.1.1.2. Artificial Neural Network (ANN) | 第74-76页 |
| 3.5.1.2. Case Study and Simulation Results | 第76-78页 |
| 3.5.2. Wind Power Forecasting | 第78-90页 |
| 3.5.2.1. Proposed Wind Power Forecasting Model | 第79-81页 |
| 3.5.2.2. Proposed Structure for PSO-ANFIS | 第81-88页 |
| 3.5.2.2.1. Particle Swarm Optimization | 第81-83页 |
| 3.5.2.2.2. Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System | 第83-86页 |
| 3.5.2.2.3. Proposed Hybrid Forecasting Model | 第86-88页 |
| 3.5.2.3. Case Study and Simulation Results | 第88-90页 |
| 3.5.3. PV Solar Power Forecasting | 第90-100页 |
| 3.5.3.1. Proposed PV Solar Power Forecasting Model | 第91-92页 |
| 3.5.3.2. Proposed Architecture for Wavelet-PSO-SVM | 第92-98页 |
| 3.5.3.2.1. Wavelet Transform | 第92-93页 |
| 3.5.3.2.2. Support Vector Machine | 第93-96页 |
| 3.5.3.2.3. Proposed Hybrid Forecasting Model | 第96-98页 |
| 3.5.3.3. Case Study and Simulation Results | 第98-100页 |
| 3.6. Proposed Objective Functions and Constraints | 第100-104页 |
| 3.6.1. Scenario 1 | 第100-103页 |
| 3.6.2. Scenario 2 | 第103-104页 |
| 3.6.3. Scenario 3 | 第104页 |
| 3.7. Proposed Optimization Solution Method | 第104-109页 |
| 3.8. Results and Discussions | 第109-116页 |
| 3.8.1. Scenario 1 | 第111-113页 |
| 3.8.2. Scenarios 2 and 3 | 第113-116页 |
| 3.9. Conclusion | 第116-117页 |
| 4. Simulation Modeling and Control of Microgrids | 第117-161页 |
| 4.1. Introduction | 第117-118页 |
| 4.2. Modeling and Control of Individual Components | 第118-155页 |
| 4.2.1. Modeling and Control of Photovoltaic Solar System | 第118-129页 |
| 4.2.1.1. PV Array Model | 第119-122页 |
| 4.2.1.2. DC Link Capacitor Model | 第122-125页 |
| 4.2.1.3. DC-DC Converter Model | 第125-127页 |
| 4.2.1.3.1. Maximum Power Point Tracking (MPPT) | 第125-126页 |
| 4.2.1.3.2. DC-DC Converter Control | 第126-127页 |
| 4.2.1.4. Inverter Model | 第127-129页 |
| 4.2.2. Modeling and Control of Wind Energy System | 第129-138页 |
| 4.2.2.1. Wind Turbine Model | 第130-135页 |
| 4.2.2.2. PMSG Model | 第135-137页 |
| 4.2.2.3. AC-DC Converter Model | 第137-138页 |
| 4.2.2.4. DC Link Capacitor Model | 第138页 |
| 4.2.2.5. DC-AC Converter Model | 第138页 |
| 4.2.3. Modeling and Control of Microturbine Generation System | 第138-148页 |
| 4.2.3.1. Speed and Acceleration Control | 第141-142页 |
| 4.2.3.2. Fuel Flow Control | 第142-143页 |
| 4.2.3.3. Compressor-Turbine | 第143-144页 |
| 4.2.3.4. Temperature Control | 第144-145页 |
| 4.2.3.5. High Speed Generator-PMSG | 第145页 |
| 4.2.3.6. AC-DC Converter | 第145-146页 |
| 4.2.3.7. DC Link Capacitor | 第146页 |
| 4.2.3.8. DC-AC Converter | 第146-148页 |
| 4.2.4. Modeling and Control of Diesel Generation System | 第148-150页 |
| 4.2.4.1. Speed Governor | 第149页 |
| 4.2.4.2. Diesel Engine | 第149-150页 |
| 4.2.4.3. Synchronous Generator | 第150页 |
| 4.2.5. Modeling and Control of Energy Storage System | 第150-153页 |
| 4.2.5.1. DC Voltage Source | 第151页 |
| 4.2.5.2. DC Link Capacitor | 第151页 |
| 4.2.5.3. DC-AC Converter | 第151-153页 |
| 4.2.6. Modeling of Other Basic Components | 第153-155页 |
| 4.2.6.1. AC Filter | 第153-154页 |
| 4.2.6.2. Transformer | 第154-155页 |
| 4.2.6.3. Distribution line | 第155页 |
| 4.2.6.4. Load | 第155页 |
| 4.2.6.5. Main Utility Grid | 第155页 |
| 4.3. Modeling and Control of the Complete Microgrid System | 第155-156页 |
| 4.4. Simulation Results and Discussions | 第156-159页 |
| 4.5. Conclusion | 第159-161页 |
| 5. Protection of Microgrids | 第161-186页 |
| 5.1. Introduction | 第161-162页 |
| 5.2. Proposed Relay Structure | 第162-170页 |
| 5.2.1. Disturbance Voltage Based Solid Fault Detection | 第165-168页 |
| 5.2.1.1. Basic Principle of Disturbance Voltage Detection | 第165-166页 |
| 5.2.1.2. Symmetrical Fault Detection | 第166-167页 |
| 5.2.1.3. Unsymmetrical Fault Detection | 第167-168页 |
| 5.2.2. High Impedance Fault (HIF) Detection | 第168-169页 |
| 5.2.3. Directional Decision Making | 第169-170页 |
| 5.3. Proposed Protection Strategy | 第170-172页 |
| 5.4. Case Study and Simulation Results | 第172-184页 |
| 5.5. Conclusion | 第184-186页 |
| 6. Conclusions and Future Works | 第186-190页 |
| 6.1. Conclusions | 第186-188页 |
| 6.2. Future Works | 第188-190页 |
| References | 第190-207页 |
| List of Publications | 第207-211页 |
| Acknowledgments | 第211-212页 |
| Resume | 第212-221页 |
