風(fēng)電并網(wǎng)

內(nèi)容概要

《風(fēng)電并網(wǎng)——聯(lián)網(wǎng)與系統(tǒng)運(yùn)行》全面介紹了大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)方面的知識(shí)及相關(guān)的主要問題，幫助讀者了解風(fēng)電并網(wǎng)的最新研究成果及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，介紹與風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)的主要電氣、機(jī)械知識(shí)，使機(jī)械工程師可以學(xué)習(xí)到足夠的電力工程知識(shí)，使他們可以理解風(fēng)電場(chǎng)電壓控制和故障穿越問題，而電氣工程師可以從介紹的風(fēng)電機(jī)組空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)中獲益。本書是一本綜合性地全面介紹風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)技術(shù)的專著，在我國(guó)風(fēng)電迅速發(fā)展，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)已成為一個(gè)重大關(guān)注問題的背景下，本書有重要參考價(jià)值。
《風(fēng)電并網(wǎng)——聯(lián)網(wǎng)與系統(tǒng)運(yùn)行》適用于風(fēng)力發(fā)電尤其是風(fēng)電并網(wǎng)方面的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用等方面的有關(guān)人員，包括研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行人員；本書也適用于可再生能源有關(guān)專業(yè)的大學(xué)本科生和研究生，也可用于教學(xué)培訓(xùn)。

作者簡(jiǎn)介

貝爾法斯特女王大學(xué)的BrendanFox和Damian
Flynn在2000年用工程及物理研究會(huì)（EPSRC）的投資建立了一個(gè)“風(fēng)電大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行（BLOWING）”工作組。這個(gè)BLOWING工作組匯聚了參加本書撰寫的其他專家：北愛爾蘭電力公司的Leslie
Bryarls在風(fēng)電快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面經(jīng)驗(yàn)豐富；曼徹斯特大學(xué)的Nick Jenkins是風(fēng)電開發(fā)的全面專家；Davjd
MilborrOW是咨詢專家，從20世紀(jì)70年代起就致力于開發(fā)大規(guī)模風(fēng)電；都柏林大學(xué)的Mark O’MalIey和Rick
Watson十多年來一直致力于電力系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電研究；格拉斯哥Strafhclyde大學(xué)的0limpoAnaya—Lara撰寫了本書中變速風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展概論。

書籍目錄

譯者的話
前言
縮略語(yǔ)
第1章  緒論
  1.1  概論
  1.2  世界能源狀況和氣候變化
    1.2.1  可再生能源
  1.3  風(fēng)力發(fā)電
    1.3.1  背景
    1.3.2  風(fēng)電機(jī)組容量和出力的變化
    1.3.3  發(fā)電量
  1.4  設(shè)計(jì)選項(xiàng)
    1.4.1  葉片
    1.4.2  控制和傳動(dòng)系統(tǒng)
    1.4.3  主要設(shè)計(jì)選項(xiàng)小結(jié)
  1.5  風(fēng)電場(chǎng)
    1.5.1  海上風(fēng)電場(chǎng)
  1.6  經(jīng)濟(jì)性
    1.6.1  風(fēng)電機(jī)組價(jià)格
    1.6.2  發(fā)電成本
    1.6.3  二氧化碳減排
  1.7  并網(wǎng)和變化性：關(guān)鍵問題
    1.7.1  風(fēng)電的波動(dòng)性
    1.7.2  容量可信度
    1.7.3  嵌入式發(fā)電的效益
    1.7.4  儲(chǔ)能
  1.8  將來的發(fā)展
    1.8.1  技術(shù)方面
    1.8.2  未來價(jià)格趨勢(shì)
    1.8.3  市場(chǎng)發(fā)展
    1.8.4  并網(wǎng)問題
第2章  電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)
  2.1  引言
  2.2  基本原理
    2.2.1  電磁學(xué)
    2.2.2  磁路
    2.2.3  電磁感應(yīng)
    2.2.4  供電
    2.2.5  變壓器
  2.3  交流供電
    2.3.1  穩(wěn)態(tài)交流系統(tǒng)功率
    2.3.2  相量
    2.3.3  交流系統(tǒng)的功率
  2.4  電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    2.4.1  三相系統(tǒng)
    2.4.2  單相系統(tǒng)與三相系統(tǒng)的比較
    2.4.3  三相供電
    2.4.4  F衡星形接線負(fù)載
    2.4.5  F衡三角形接線負(fù)載
    2.4.6  一些有用的慣例
    2.4.7  復(fù)功率
    2.4.8  等效單相法
    2.4.9  標(biāo)幺值系統(tǒng)
  2.5  輸電
    2.5.1  線路參數(shù)
    2.5.2  線路模型
    2.5.3  輸電功率
    2.5.4  電壓調(diào)節(jié)
第3章  風(fēng)電技術(shù)
  3.1  引言
  3.2  風(fēng)電技術(shù)的歷史回顧
  3.3  大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)選擇
  3.4  獲取能量和功率控制
    3.4.1  風(fēng)輪掃掠面積上獲取的能量
    3.4.2  功率控制
  3.5  定速風(fēng)電機(jī)組
    3.5.1  感應(yīng)（異步）發(fā)電機(jī)概述
    3.5.2  基于感應(yīng)發(fā)電機(jī)的定速風(fēng)電機(jī)組
  3.6  變速風(fēng)電機(jī)組
    3.6.1  雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)風(fēng)電機(jī)組
    3.6.2  大范圍變速同步發(fā)電機(jī)風(fēng)電機(jī)組
第4章  風(fēng)電并網(wǎng)
  4.1  引言
  4.2  風(fēng)電場(chǎng)啟動(dòng)
  4.3  電網(wǎng)電壓管理
    4.3.1  電壓等級(jí)問題
  4.4  熱效應(yīng)/有功功率控制
    4.4.1  規(guī)劃方法/標(biāo)準(zhǔn)
    4.4.2  風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)問題
    4.4.3  主干系統(tǒng)問題
    4.4.4  設(shè)備問題
  4.5  電網(wǎng)電能質(zhì)量管理
    4.5.1  電壓降落
    4.5.2  諧波
    4.5.3  閃變
  4.6  系統(tǒng)暫態(tài)性能
    4.6.1  頻率性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)
    4.6.2  暫態(tài)響應(yīng)
  4.7  故障水平問題
    4.7.1  設(shè)備通流能力
  4.8  信息
  4.9  保護(hù)
    4.9.1  系統(tǒng)保護(hù)
    4.9.2  與輸電系統(tǒng)相連的風(fēng)電場(chǎng)
    4.9.3  與配電系統(tǒng)相連的風(fēng)電場(chǎng)
    4.9.4  風(fēng)電場(chǎng)保護(hù)
第5章  電力系統(tǒng)運(yùn)行
  5.1  引言
  5.2  負(fù)荷-頻率控制
    5.2.1  發(fā)電機(jī)組的負(fù)載-頻率控制
    5.2.2  頻率緊急控制
  5.3  含風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行
    5.3.1  風(fēng)電的系統(tǒng)運(yùn)行問題概述
    5.3.2  愛爾蘭的風(fēng)力發(fā)電
    5.3.3  系統(tǒng)運(yùn)行和風(fēng)的變化性
    5.3.4  系統(tǒng)運(yùn)行模式
    5.3.5  容量可信度
    5.3.6  提供輔助服務(wù)
    5.3.7  風(fēng)力發(fā)電機(jī)的慣性響應(yīng)
    5.3.8  分布式發(fā)電的保護(hù)
  5.4  儲(chǔ)能/負(fù)荷靈活管理
    5.4.1  常規(guī)儲(chǔ)能
    5.4.2  需求側(cè)管理
    5.4.3  氫氣儲(chǔ)能
第6章  風(fēng)電功率預(yù)測(cè)
  6.1  引言
  6.2  氣象背景
    6.2.1  氣象、天氣與氣候
    6.2.2  大氣結(jié)構(gòu)與尺度
  6.3  數(shù)值天氣預(yù)報(bào)
  6.4  持續(xù)預(yù)測(cè)
    6.4.1  誤差指標(biāo)
    6.4.2  參考模型
  6.5  高級(jí)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)
    6.5.1  Predictor
    6.5.2  統(tǒng)計(jì)模型
    6.5.3  集合預(yù)報(bào)
  6.6  結(jié)論
第7章  風(fēng)電和電力市場(chǎng)
  7.1  引言
  7.2  電力市場(chǎng)
  7.3  平衡、容量及輔助服務(wù)
  7.4  支持機(jī)制
  7.5  成本
  7.6  投資和風(fēng)險(xiǎn)
  7.7  未來展望
附錄  FACTS技術(shù)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　培育電力市場(chǎng)中的真實(shí)競(jìng)爭(zhēng)絕非無關(guān)緊要。然而，要通過一家占主導(dǎo)地位的參與者來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)幾乎是不可能的。當(dāng)一個(gè)市場(chǎng)參與者可以確定價(jià)格時(shí)，就存在市場(chǎng)支配權(quán)。但在電力市場(chǎng)中很容易發(fā)生這種情況，這也是發(fā)電領(lǐng)域常見的問題。尤其是如果老的壟斷企業(yè)沒有適當(dāng)處理，在建立好市場(chǎng)之前就強(qiáng)制它們放棄發(fā)電資產(chǎn)，那么它們至少在起始階段擁有一定程度的市場(chǎng)支配權(quán)就不可避免。市場(chǎng)支配權(quán)可被用來抬高電價(jià)，賺取非正常利潤(rùn)，或把電價(jià)降到成本以下以阻止市場(chǎng)進(jìn)入。電力市場(chǎng)的市場(chǎng)支配權(quán)也可以在無主導(dǎo)的情況下發(fā)生--在一些個(gè)人從事電力市場(chǎng)博弈時(shí)就可能產(chǎn)生這類市場(chǎng)支配權(quán)?！　‰S著風(fēng)電滲透率的提高，運(yùn)行和電網(wǎng)約束可能要求限制風(fēng)電出力。在負(fù)荷水平較低及風(fēng)電大發(fā)時(shí)，出于系統(tǒng)安全考慮，可能必須要求限制風(fēng)力發(fā)電量。市場(chǎng)應(yīng)該有能力調(diào)節(jié)這種情況。這種情況的一個(gè)簡(jiǎn)單例子是，在低負(fù)荷情況下，出于頻率控制和電壓控制的原因，需要保持最低數(shù)量的靈活機(jī)組在線。這類機(jī)組將處于最低運(yùn)轉(zhuǎn)水平。為保持供需平衡，可能必須限制風(fēng)力發(fā)電量。在某種網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷和發(fā)電模式下，網(wǎng)絡(luò)可能發(fā)生阻塞，需要減少一個(gè)地點(diǎn)的發(fā)電量而增加另一地點(diǎn)的發(fā)電量以緩解阻塞。這種限出力發(fā)生在其他發(fā)電方式上，如果對(duì)失掉的收益不給以經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，它就可能成為潛在風(fēng)險(xiǎn)來源?！　　?/pre>




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　　《風(fēng)電并網(wǎng)：聯(lián)網(wǎng)與系統(tǒng)運(yùn)行》廣泛討論了風(fēng)電并入電力系統(tǒng)的所有重要方面它不要求讀者具備專門知識(shí)，它的對(duì)象是那些希望概要了解使21世紀(jì)持續(xù)性電力供應(yīng)得到保證的技術(shù)的不同專業(yè)的工程技術(shù)人員?！　★L(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行和控制具有多方面的含義。它對(duì)于舊有的國(guó)有化電力公司來說是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)，而對(duì)于如今的自由化電力市場(chǎng)來說，這種挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻?！　?duì)所有類型的風(fēng)力發(fā)電來說，電網(wǎng)發(fā)展、電壓升高、保護(hù)及監(jiān)控都是共有的聯(lián)網(wǎng)問題。只有理解了電力工程的基本概念和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)才能解決這些問題。當(dāng)風(fēng)電比例接近全部發(fā)電容量的10％時(shí)，它就會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響。《風(fēng)電并網(wǎng)：聯(lián)網(wǎng)與系統(tǒng)運(yùn)行》闡述了系統(tǒng)平衡的內(nèi)涵原則，并介紹了各種出力難以預(yù)測(cè)的變化性電源的影響風(fēng)電功率預(yù)測(cè)對(duì)風(fēng)電成功并網(wǎng)具有決定性作用，書中介紹了它的理論基礎(chǔ)和目前實(shí)踐儲(chǔ)能也有作用，但成本不能太高，最好在現(xiàn)有負(fù)荷的智能化基礎(chǔ)上使用最后，《風(fēng)電并網(wǎng)：聯(lián)網(wǎng)與系統(tǒng)運(yùn)行》介紹了電力市場(chǎng)，對(duì)風(fēng)電面對(duì)的商業(yè)挑戰(zhàn)進(jìn)行了評(píng)估。





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