風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率變換與控制

內(nèi)容概要

　　本書(shū)對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率變換與控制進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，提出了很多解決方案，包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的離網(wǎng)和并網(wǎng)運(yùn)行、陸上和海上應(yīng)用、水平軸和垂直軸風(fēng)力機(jī)、定速和變速運(yùn)行、失速和變槳距控制、并網(wǎng)導(dǎo)則等，并針對(duì)基于異步發(fā)電機(jī)的定速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、籠型異步發(fā)電機(jī)變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、基于雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、同步發(fā)電機(jī)的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等，進(jìn)行深入剖析，給出了具體的建模方法與控制措施。
　　本書(shū)可供從事風(fēng)力發(fā)電的研究和工程設(shè)計(jì)人員參考，也完全可作為研究生或高年級(jí)本科生的教材。

書(shū)籍目錄

前言
符號(hào)表
縮略語(yǔ)
第1章 概述
1.1 簡(jiǎn)介
1.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)概述
1.2.1 裝機(jī)容量和發(fā)展速度
1.2.2 各種容量的風(fēng)力機(jī)
1.2.3 離網(wǎng)及并網(wǎng)應(yīng)用
1.2.4 陸上及海上應(yīng)用
1.2.5 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的成本
1.3 風(fēng)力機(jī)的技術(shù)
1.3.1 水平軸和垂直軸風(fēng)力機(jī)
1.3.2 定速和變速風(fēng)力機(jī)
1.3.3 失速型和變槳型風(fēng)力機(jī)功率控制
1.4 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.4.1 不帶變流器的定速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
1.4.2 基于部分功率變流器的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
1.4.3 帶全功率變流器的變速系統(tǒng)
1.5 并網(wǎng)導(dǎo)則
1.5.1 故障穿越要求
1.5.2 無(wú)功功率控制
1.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制原理
2.1 簡(jiǎn)介
2.2 風(fēng)力機(jī)
2.2.1 葉片
2.2.2 變槳距機(jī)構(gòu)
2.2.3 齒輪箱
2.2.4 風(fēng)輪機(jī)械制動(dòng)器
2.2.5 發(fā)電機(jī)
2.2.6 偏航控制系統(tǒng)
2.2.7 塔架和基礎(chǔ)
2.2.8 風(fēng)向風(fēng)速傳感器（風(fēng)速計(jì)）
2.3 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)
2.3.1 風(fēng)力機(jī)的功率特性
2.3.2 氣動(dòng)功率控制：被動(dòng)失速、主動(dòng)失速和變槳距控制技術(shù)
2.3.3 葉尖速度比
2.4 最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）控制
2.4.1 基于風(fēng)力機(jī)功率曲線的最大功率點(diǎn)跟蹤控制
2.4.2 基于最佳葉尖速度比的最大功率點(diǎn)跟蹤控制
2.4.3 基于最優(yōu)轉(zhuǎn)矩控制的最大功率點(diǎn)跟蹤控制
2.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)和建模
3.1 簡(jiǎn)介
3.2 參考坐標(biāo)系變換
3.2.1 abc/dq參考坐標(biāo)系變換
3.2.2 abc/αβ參考坐標(biāo)系變換
3.3 異步發(fā)電機(jī)模型
3.3.1 結(jié)構(gòu)
3.3.2 空間矢量模型
3.3.3 dq軸參考坐標(biāo)系模型
3.3.4 仿真模型
3.3.5 異步發(fā)電機(jī)的暫態(tài)特性
3.3.6 穩(wěn)態(tài)等效電路
3.4 同步發(fā)電機(jī)
3.4.1 結(jié)構(gòu)
3.4.2 同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)模型
3.4.3 穩(wěn)態(tài)等效電路
3.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的功率變流器
4.1 介紹
4.2 交流電壓控制器（軟起動(dòng)器）
4.2.1 單相交流電壓控制器
4.2.2 三相交流電壓控制器
4.3 多重化并聯(lián)升壓變流器
4.3.1 單通道升壓變流器
4.3.2 雙通道多重化并聯(lián)升壓變流器
4.3.3 多通道多重化并聯(lián)升壓變流器
4.4 兩電平電壓源變流器
4.4.1 正弦波PWM
4.4.2 空間矢量調(diào)制
4.4.3 諧波分析
4.5 三電平中點(diǎn)箝位式變流器
4.5.1 變流器拓?fù)?br />4.5.2 空間矢量調(diào)制
4.6 PWM電流源變流器
4.6.1 電流源逆變器拓?fù)?br />4.6.2 特定諧波消除
4.6.3 空間矢量調(diào)制
4.6.4 PWM電流源整流器
4.7 并網(wǎng)逆變器控制
4.7.1 電壓定向控制
4.7.2 具有解耦控制器的電壓定向控制
4.7.3 采用電壓定向控制和無(wú)功功率控制的并網(wǎng)逆變器
4.8 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.1 簡(jiǎn)介
5.2 定速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
5.2.1 單速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
5.2.2 雙速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
5.3 基于異步發(fā)電機(jī)的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
5.3.1 帶有外部轉(zhuǎn)子電阻的繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī)
5.3.2 具有部分功率變流器的雙饋異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
5.3.3 采用全功率變流器的籠型異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
5.4 變速同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
5.4.1 采用全功率背靠背功率變流器結(jié)構(gòu)
5.4.2 采用二極管整流器和DC/DC變流器結(jié)構(gòu)
5.4.3 用于多繞組發(fā)電機(jī)的分布式變流器
5.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 基于異步發(fā)電機(jī)的定速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
6.1 簡(jiǎn)介
6.2 定速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.2.1 風(fēng)力機(jī)
6.2.2 齒輪箱
6.2.3 發(fā)電機(jī)
6.2.4 軟起動(dòng)器
6.2.5 無(wú)功功率補(bǔ)償
6.2.6 主要特征和缺點(diǎn)
6.3 工作原理
6.3.1 籠型異步發(fā)電機(jī)的定速運(yùn)行
6.3.2 定速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的雙速運(yùn)行
6.4 采用軟起動(dòng)器并網(wǎng)
6.5 無(wú)功功率補(bǔ)償
6.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 基于籠型異步發(fā)電機(jī)的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
7.1 簡(jiǎn)介
7.2 直接磁場(chǎng)定向控制
7.2.1 磁場(chǎng)定向
7.2.2 籠型異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)直接磁場(chǎng)定向控制
7.2.3 轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算器
7.2.4 直接磁場(chǎng)定向控制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析
7.3 間接磁場(chǎng)定向控制
7.3.1 間接磁場(chǎng)定向控制的工作原理
7.3.2 采用間接磁場(chǎng)定向控制的籠型異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析
7.4 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)
7.4.1 直接轉(zhuǎn)矩控制的原理
7.4.2 開(kāi)關(guān)邏輯
7.4.3 定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩計(jì)算器
7.4.4 基于直接轉(zhuǎn)矩控制的籠型異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)分析
7.4.5 基于直接轉(zhuǎn)矩控制的籠型異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析
7.5 電流源變流器風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制
7.5.1 簡(jiǎn)介
7.5.2 在變化量α和固定值m條件下，對(duì)電流源變流器風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制
7.5.3 電流源變流器風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析
7.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 基于雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
8.1 簡(jiǎn)介
8.2 雙饋異步發(fā)電機(jī)的超同步和亞同步運(yùn)行
8.3 雙饋異步發(fā)電機(jī)的單位功率因數(shù)運(yùn)行
8.3.1 帶轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的雙饋異步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路
8.3.2 雙饋異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩?轉(zhuǎn)差率特性
8.3.3 雙饋異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在PFs=1時(shí)的穩(wěn)態(tài)分析
8.3.4 簡(jiǎn)化計(jì)算
8.4 超前和滯后功率因數(shù)運(yùn)行
8.5 雙饋異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)定子電壓定向控制
8.5.1 定子電壓定向控制的原理
8.5.2 系統(tǒng)控制框圖
8.5.3 雙饋異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)特性
8.5.4 雙饋異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能
8.6 雙饋異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的起動(dòng)和實(shí)驗(yàn)
8.7 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 基于同步發(fā)電機(jī)的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
9.1 簡(jiǎn)介
9.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
9.3 同步發(fā)電機(jī)的控制
9.3.1 零d軸電流（ZDC）控制
9.3.2 單位電流最大轉(zhuǎn)矩（MTPA）控制
9.3.3 單位功率因數(shù)（UPF）控制
9.3.4 零d軸電流、單位電流最大轉(zhuǎn)矩和單位功率因數(shù)控制方法的比較
9.4 采用背靠背電壓源變流器的同步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
9.4.1 采用零d軸電流控制和最優(yōu)轉(zhuǎn)矩控制的隱極式同步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
9.4.2 隱極式同步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析
9.4.3 凸極式同步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的單位電流最大轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速反饋控制
9.4.4 凸極式同步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析
9.4.5 網(wǎng)側(cè)最大功率點(diǎn)跟蹤控制
9.5 采用DC/DC升壓變流器的同步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
9.6 同步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無(wú)功功率控制
9.7 基于電流源變流器（CSC）的同步發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
9.7.1 采用觸發(fā)延遲角控制的電流源變流器風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
9.7.2 采用電流源變流器的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無(wú)功功率控制
9.8 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A標(biāo)幺值規(guī)定
附錄B發(fā)電機(jī)參數(shù)
B.1 籠型異步發(fā)電機(jī)
B.2 雙饋異步發(fā)電機(jī)
B.3 同步發(fā)電機(jī)
附錄C問(wèn)題與解答274符號(hào)表符號(hào)表

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

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