雙饋式風力發(fā)電機組柔性并網運行與控制

內容概要

　　《雙饋式風力發(fā)電機組柔性并網運行與控制》針對變速恒頻雙饋發(fā)電機風力發(fā)電柔性并網這一高階次、多變量、非線性、強耦合的能量轉換系統(tǒng)，闡述相關的工作原理、理論基礎、仿真建模與工程應用。對雙饋發(fā)電機進行了動態(tài)數(shù)學模型推導，對其轉子側和網側變換器及其控制策略進行了分析和介紹，基于不同軟件平臺（MATLAB、PSCAD、RTDS）對雙饋式風電系統(tǒng)進行了仿真建模分析，對風電場選址技術、雙饋式風電場并網技術、風電場電能質量測試技術等問題進行了探索和研究，以期為我國雙饋式風力發(fā)電的理論研究和工程實踐乃至相關標準的制定提供一定的理論基礎和技術依據(jù)。
　　《雙饋式風力發(fā)電機組柔性并網運行與控制》集新概念、理論性、系統(tǒng)性、工程性于一體，內容翔實，理論研究聯(lián)系工程實踐?？勺鳛楦叩葘W校風力發(fā)電或電力電子專業(yè)的研究生、本科生教材，亦可作為從事風力發(fā)電事業(yè)的科研人員和風電場工程技術人員的參考書。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
　1.1 國內外風力發(fā)電的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
　　1.1.1 國外風力發(fā)電概況
　　1.1.2 國內風力發(fā)電概況
　1.2 變速恒頻風力發(fā)電技術
　　1.2.1 異步發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)
　　1.2.2 交流勵磁雙饋發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)
　　1.2.3 無刷雙饋發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)
　　1.2.4 永磁直驅型同步發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)
　　1.2.5 開關磁阻發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)
　1.3 雙饋發(fā)電機轉子勵磁電路拓撲及其控制
　　1.3.1 轉子勵磁變換器主電路拓撲結構分析
　　1.3.2 雙饋發(fā)電機的控制策略
　1.4 風力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響
　　1.4.1 風電并網靜態(tài)電壓穩(wěn)定性研究
　　1.4.2 風電并網暫態(tài)電壓穩(wěn)定性研究
　　1.4.3 風電并網電網頻率穩(wěn)定性研究
　1.5 風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越（LVRT）技術
　　1.5.1 LVRT技術研究的必要性
　　1.5.2 現(xiàn)有的低電壓穿越技術
第2章 風力發(fā)電系統(tǒng)中雙饋發(fā)電機動態(tài)數(shù)學模型
　2.1 三相靜止坐標系下交流勵磁雙饋發(fā)電機的多變量數(shù)學模型
　2.2 交流電機理論中常用的坐標變換
　　2.2.1 功率不變約束條件下的變換矩陣
　　2.2.2 繞組匝數(shù)不變約束條件下的坐標變換與變換矩陣
　2.3 兩相同步旋轉坐標系下雙饋發(fā)電機動態(tài)數(shù)學模型（Kron方程）
　　2.3.1 兩相同步旋轉坐標系下雙饋發(fā)電機按電動機慣例的數(shù)學模型
　　2.3.2 兩相同步旋轉坐標系下雙饋發(fā)電機按發(fā)電機慣例的數(shù)學模型
第3章 風電場選址技術及實例分析
　3.1 風電場選址技術概述
　　3.1.1 風電場選址需考慮的基本要素
　　3.1.2 風電場選址步驟
　3.2 風電場所在地風能資源評估
　　3.2.1 數(shù)據(jù)處理與分析
　　3.2.2 風資源評估軟件工具介紹
　3.3 風電場宏觀選址
　　3.3.1 風電場宏觀選址的基本原則
　　3.3.2 風電場宏觀選址的方法步驟
　　3.3.3 場址比選
　3.4 風電場微觀選址
　　3.4.1 風電場微觀選址的基本原則
　　3.4.2 風電場微觀選址的方法步驟
　　3.4.3 機型比選
　3.5 風電場年上網電量及容量選擇和排列布置
　　3.5.1 風電場年上網電量的計算
　　3.5.2 風力發(fā)電機組的容量選擇
　　3.5.3 風力發(fā)電機組的排列布置
　3.6 江蘇鹽城市某風電場風資源評估和微觀選址實例
　　3.6.1 風電場風資源評估
　　3.6.2 風電機組選型及布置
第4章 DFIG轉子側變換器及其控制策略
　4.1 轉子側變換器PI調節(jié)器設計
　　4.1.1 電流環(huán)PI調節(jié)器設計
　　4.1.2 轉速環(huán)PI調節(jié)器設計
　4.2 轉子側變換器內?？刂破髟O計
　　4.2.1 內?？刂圃陔娏鳝h(huán)的應用
　　4.2.2 內?？刂圃谵D速環(huán)的應用
　4.3 轉子側變換器模糊控制器設計
　4.4 轉子側變換器基于以上控制策略的仿真分析
　4.5 轉子側變換器直接功率控制
　　4.5.1 直接功率控制原理
　　4.5.2 直接功率控制系統(tǒng)
　　4.5.3 小功率系統(tǒng)仿真分析
第5章 DFIG網側變換器及其控制策略
　5.1 網側PWM變換器的數(shù)學模型
　5.2 控制策略
　　5.2.1 電網電壓定向矢量控制
　　5.2.2 虛擬電網磁鏈定向矢量控制
　5.3 空間電壓矢量脈寬調制（SVPWM）原理
　5.4 SVPWM控制的仿真實現(xiàn)
　　5.4.1 基于MATLAB的仿真模型
　　5.4.2 基于PSCAD的仿真模型
　5.5 網側變換器控制系統(tǒng)仿真
第6章 雙饋式風力發(fā)電柔性并網系統(tǒng)仿真建模研究
　6.1 雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)并網方式概述
　　6.1.1 空載并網
　　6.1.2 帶獨立負載并網
　　6.1.3 孤島并網
　6.2 空載運行控制策略
　6.3 發(fā)電運行控制策略
　6.4 雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)并網仿真
　　6.4.1 基于MATLAB的雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)建模
　　6.4.2 仿真結果分析
　　6.4.3 基于PSCAD的雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)建模
　　6.4.4 兆瓦級雙饋式風力發(fā)電柔性并網仿真結果分析
第7章 雙饋發(fā)電機風電場并網仿真研究
　7.1 風電場接入系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
　　7.1.1 風力發(fā)電系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性
　　7.1.2 風力發(fā)電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性
　　7.2 雙饋發(fā)電機的標幺值方程
　7.3 風電場并網算例介紹
　7.4 風電場并網仿真研究
　　7.4.1 風速突升時風電場并網仿真結果
　　7.4.2 電網電壓跌落時風電場并網仿真結果
　　7.4.3 單相接地故障時風電場并網仿真結果
　　7.4.4 三相短路故障時風電場并網仿真結果
第8章 風電場電能質量測試和評估
　8.1 電能質量
　　8.1.1 供電電壓偏差
　　8.1.2 電力系統(tǒng)頻率偏差
　　8.1.3 電力系統(tǒng)諧波
　　8.1.4 電壓波動和閃變
　　8.1.5 三相電壓允許不平衡度
　　8.1.6 暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓
　8.2 并網型風力發(fā)電系統(tǒng)電能質量測試和評估
　　8.2.1 測量程序
　　8.2.2 測量條件
　　8.2.3 電能質量評估
　8.3 風電場電能質量測試實例
　　8.3.1 雙饋式風力發(fā)電機組風電場電能質量測試
　　8.3.2 直驅式風力發(fā)電機組風電場電能質量測試
　8.4 附錄電能質量測試數(shù)據(jù)及錄波圖
　　8.4.1 附錄1華能包頭茂明風電場電能質量測試數(shù)據(jù)及錄波圖
　　8.4.2 附錄2中廣核杜爾伯特風電場（一期）電能質量測試數(shù)據(jù)及錄波圖
第9章 基于RTDS的雙饋式風力發(fā)電機組仿真建模研究
　9.1 電力系統(tǒng)主要仿真工具簡介
　　9.1.1 EMTPE
　　9.1.2 NETOMAC
　　9.1.3 PSCAD/EMTDC
　　9.1.4 BPA
　　9.1.5 PSASP
　　9.1.6 MATLAB
　9.2 RTDS仿真系統(tǒng)介紹
　　9.2.1 RTDS在國內外的應用動態(tài)
　　9.2.2 RTDS系統(tǒng)硬件
　　9.2.3 RTDS系統(tǒng)軟件
　　9.2.4 RTDS實時數(shù)字仿真系統(tǒng)的主要功能
　9.3 基于RTDS的雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)仿真建模研究
　　9.3.1 RTDS系統(tǒng)簡介
　　9.3.2 基于RTDS的雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)建模
　　9.3.3 基于RTDS的雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)在線仿真分析
參考文獻
　　　　

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