風(fēng)力發(fā)電用感應(yīng)發(fā)電機

前言

　　本書的主要內(nèi)容是介紹帶感應(yīng)發(fā)電機的風(fēng)電機組、它的建模、并網(wǎng)及故障穿越能力。故障穿越指風(fēng)電機組在電網(wǎng)擾動時不間斷地運行而無并發(fā)切機。風(fēng)電機組可以是定速的或用變頻器控制的變速發(fā)電機組。本書的出版非常及時，因為風(fēng)電快速并網(wǎng)已經(jīng)是一個全球性問題，而且與電力系統(tǒng)保持可靠運行息息相關(guān)?！　」╇娂夹g(shù)是人們熟知的技術(shù)，它以常規(guī)電廠和它的同步發(fā)電機發(fā)電及它的可控性為基礎(chǔ)。這類常規(guī)電廠提供工頻和電壓控制。這種人們熟知的集中供電技術(shù)正在讓位給一種人們一知半解的供電技術(shù)，即風(fēng)電技術(shù)。風(fēng)電強力進入電網(wǎng)還是一個比較新的問題。從20世紀(jì)90年代后期開始，在丹麥，人們開展了一項雄心勃勃的政府項目，投產(chǎn)了多個大型海上風(fēng)電場，對當(dāng)?shù)仫L(fēng)電和熱電聯(lián)產(chǎn)機組給予補貼，隨之而來的是風(fēng)電在很多國家呈指數(shù)增長，例如丹麥、很多歐洲國家、美國、加拿大、澳大利亞、印度和巴西?！　『芏鄧叶加泻瑪?shù)百臺風(fēng)電機組的大型（海上）風(fēng)電場投運。由于大型風(fēng)電場的額定容量很大，要求風(fēng)電場直接聯(lián)入電網(wǎng)。在北海的一些經(jīng)過選擇的風(fēng)電廠址，人們在規(guī)劃建設(shè)30GW風(fēng)電裝機，并通過海上電網(wǎng)接人丹麥、德國和荷蘭的電網(wǎng)。風(fēng)電這樣接人電網(wǎng)可能需要常規(guī)電廠減少它在混合發(fā)電方式中的份額，以便于風(fēng)電接入。但這樣會帶來保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定方面的挑戰(zhàn)。這類電力系統(tǒng)穩(wěn)定的課題多種多樣，包括由于風(fēng)的波動本性帶來的有功功率平衡和控制問題，確認(rèn)把電力從風(fēng)電場輸送到負(fù)荷中心的薄弱環(huán)節(jié)，風(fēng)電機組產(chǎn)生的閃變帶來的電能質(zhì)量問題，短時電壓穩(wěn)定和可減少直接備用的風(fēng)電機組故障穿越能力。因此，其重點是開發(fā)各類概念的風(fēng)電機組的動態(tài)模型及理解風(fēng)電機組和輸電網(wǎng)的互作用。

內(nèi)容概要

現(xiàn)代風(fēng)電機組的機電能量轉(zhuǎn)換都是以感應(yīng)發(fā)電機為基礎(chǔ)的。風(fēng)電機組安裝的感應(yīng)發(fā)電機隨著風(fēng)電機組單機容量的加大和風(fēng)電技術(shù)的不斷進步在不斷變化。本書以風(fēng)力發(fā)電用感應(yīng)發(fā)電機的發(fā)展為主線，共分11章，詳細介紹了基于不同感應(yīng)發(fā)電機的風(fēng)電機組及其機械結(jié)構(gòu)，用于短時電壓穩(wěn)定、控制、保護和故障穿越能力的電力電子變頻器建模、并網(wǎng)等技術(shù)，主要風(fēng)機制造商對故障穿越能力和系統(tǒng)輔助控制的解決方法，大型風(fēng)電場模型集成等。    全書結(jié)構(gòu)清晰，圖文并茂，內(nèi)容由淺入深，可供對風(fēng)電機組供電和并網(wǎng)感興趣的大學(xué)生和研究生、在風(fēng)電場并網(wǎng)和風(fēng)電機組建模領(lǐng)域工作的電力工程師和咨詢專家、關(guān)注大型風(fēng)電場投運的電力公司和輸電系統(tǒng)運營機構(gòu)、關(guān)注風(fēng)電機組建模和風(fēng)電機組故障穿越運行文獻的風(fēng)電機組制造商以及其他對電力技術(shù)有興趣的人士使用。

書籍目錄

譯者序翻譯者名單及分工前言第1章　引言    1.1　本書概要  1.2　風(fēng)力發(fā)電展望  1.3　電力系統(tǒng)的穩(wěn)定  1.4　風(fēng)電場并網(wǎng)法規(guī)第2章　基于感應(yīng)發(fā)電機的風(fēng)電機組概念    2.1　常規(guī)定速概念  2.2　動態(tài)轉(zhuǎn)子電阻概念    2.3　雙饋感應(yīng)發(fā)電機  2.4　帶全額變頻器的感應(yīng)發(fā)電機  2.5　穩(wěn)定性研究的表示方法    2.5.1　定速風(fēng)電機組      2.5.2  帶轉(zhuǎn)子動態(tài)電阻器的風(fēng)電機組      2.5.3  帶雙饋感應(yīng)發(fā)電機的風(fēng)電機組      2.5.4  帶感應(yīng)發(fā)電機和全額變頻器的風(fēng)電機組  2.6　小結(jié)第3章　風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)  3.1　風(fēng)輪氣動特性基礎(chǔ) 　　3.1.1　功率系數(shù)    3.1.2　定速運行    3.1.3　變速運行    3.1.4　葉片角控制    3.1.5　動態(tài)入流現(xiàn)象    3.1.6　風(fēng)速與功率特性的關(guān)系    3.1.7　近似的風(fēng)輪建模    3.1.8  風(fēng)輪模型的初始化和應(yīng)用  3.2　軸系    3.2.1　標(biāo)幺值系統(tǒng)    3.2.2　兩質(zhì)塊模型  3.3　小結(jié)第4章　感應(yīng)發(fā)電機模型  4.1　標(biāo)幺值系統(tǒng)  4.2　感應(yīng)發(fā)電機的狀態(tài)方程    4.2.1　磁鏈方程    4.2.2  三階簡化模型      4.2.3  相關(guān)的發(fā)電機模型參數(shù)    4.2.4　感應(yīng)發(fā)電機的功率    4.2.5　電氣轉(zhuǎn)矩    4.2.6　穩(wěn)態(tài)方程    4.2.7　飽和的表示方法    4.2.8　典型發(fā)電機數(shù)據(jù)  4.3　穩(wěn)定性研究用的模型    4.3.1  電網(wǎng)故障類型    4.3.2  電流暫態(tài)量的重要性      4.3.3　發(fā)電機轉(zhuǎn)子慣量的重要性　　……第5章　定速風(fēng)電機組的電壓穩(wěn)定第6章　含轉(zhuǎn)子動態(tài)電阻的感應(yīng)發(fā)電機第7章　基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機的變速風(fēng)電機組第8章　帶全額變頻器的感應(yīng)發(fā)電機第9章　大型風(fēng)電場的綜合模型第10章　用暫態(tài)增壓器進行改造第11章　建模及穩(wěn)定性問題綜述參考文獻

章節(jié)摘錄

　　據(jù)Vestas（2001）宣稱，與常規(guī)定速風(fēng)電機組相比，OptiSpeed風(fēng)電機組可提高發(fā)電量5％。這是因為增大運行速度范圍可以優(yōu)化風(fēng)速低于額定值時的出力。在這種優(yōu)化模式下，轉(zhuǎn)子變換器可以優(yōu)化發(fā)電機轉(zhuǎn)子速度，獲得給定風(fēng)速下的最大功率因數(shù)，如圖3．5所示。低風(fēng)速下，風(fēng)電機組風(fēng)輪緩慢旋轉(zhuǎn)，而在高風(fēng)速下，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速可超過同步速度（運行于超同步速度范圍），提高風(fēng)輪出力?！　∞D(zhuǎn)子VSC控制可以把風(fēng)速波動或陣風(fēng)產(chǎn)生的功率波動轉(zhuǎn)換成風(fēng)輪的動能，再平滑地轉(zhuǎn)換為電能注入電網(wǎng)。這樣可以降低對齒輪箱的沖擊和注入電網(wǎng)的閃變，也能提高風(fēng)電機組的出力效率。　　這種變速風(fēng)電機組是槳距控制的。槳距控制用來優(yōu)化風(fēng)速低于額定時的出力，在風(fēng)速高于額定時使功率保持額定。槳距機械控制的反應(yīng)時間遠大于變頻器的反應(yīng)時間。槳距控制在優(yōu)化發(fā)電量方面甚至可能成為一個延時因素（Vestas，2001）。這種情況下，轉(zhuǎn)子VSC設(shè)置為轉(zhuǎn)子速度對優(yōu)化值的快速調(diào)節(jié)，為槳距控制系統(tǒng)留出把葉片轉(zhuǎn)動到希望位置的時間。在進行槳距快速調(diào)節(jié)時，槳距控制可能產(chǎn)生的過沖可以轉(zhuǎn)換為風(fēng)輪動能，再平滑轉(zhuǎn)化為有功功率。　　轉(zhuǎn)子VSC控制布置為有功和無功功率分別控制。這是指發(fā)電機不從電網(wǎng)勵磁，而是用帶VSC控制的轉(zhuǎn)子回路勵磁。這也意味著發(fā)電機設(shè)置可以控制無功功率，在電網(wǎng)無干擾運行的情況下支持電網(wǎng)電壓，因此不需要用電容器組來補償這類裝有I）FIG的風(fēng)電機組。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    風(fēng)力發(fā)電用感應(yīng)發(fā)電機 PDF格式下載

---