正版新书]风力发电系统-技术与趋势幕延9787111413097

目录

译者序

前言

鸣谢

作者简介

章概述

11全球风能利用情况

111亚洲

112北美洲

113欧洲

114拉丁美洲

115太平洋地区

116非洲和中东地区

12市场预测

13当前和未来的技术发展

131风力发电机组

132电力电子变流器技术

133海上风电场

134运行与维护

135中大容量电力传输

136可变性与可预测性

137储能

138电网规范

14本书中的风力发电

15结论

参考文献


部分风力发电系统


第2章风力发电机的损耗和效率计算方法

21引言

22笼型感应发电机的计算方法

221计算方法概述

222计算所需模型和公式

223计算结果

23永磁同步发电机的计算方法

231系统配置

232计算所需的模型和公式

233计算结果

24双馈感应发电机的计算方法

241系统配置

242计算所需的模型和公式

25三种风力发电机（IG、PMSG、DFIG）利用率的比较研究

251威布尔分布函数

252利用率计算结果

26结论

参考文献

第3章超导直驱风力发电机：优势与挑战

31引言

32大容量海上风力机

33驱动链

34发电机类型

35代：铜和钢材料

351欧姆定律和发热

352磁钢和磁路

36第二代：Nd2Fe14B、铜和钢材料

37第三代：超导体、铜和钢

371超导率

372高温超导材料

373赛道状线圈和发电机设计

38直驱超导发电机的优势

39技术挑战

391低温箱厚度的最小化

392转矩传递管

393当前发展状况和备选方案

394路线图

310结论

参考文献

第4章风力发电系统中SiC电力电子新技术的潜在应用和影响

41风力发电和电力电子技术概述

411风力发电系统中电力电子技术的发展状况

412SiC电力电子开关及其在风力发电系统中的潜在应用

42SiC全功率风力发电系统变流器的研究

421风力发电系统的部件及其模型

422仿真和讨论

43结论

参考文献

第5章一种风电场中风力机/发电机互连的新方法

51引言

52系统的基本方程

53系统结构

54任意台风力发电机构成的系统的运行方法

541通过晶闸管逆变器连接的负载

542直流环节连接电阻负载

55两台风力发电机互连的基本特性

56动态特性

561系统的动态模型

562恒定叶尖速比控制系统

563自然风驱动风力机时的动态响应

57多台风力机的动态响应（4台风力机的情况）

58结论

参考文献

第6章开关磁阻变速风力发电机的并网方案

61引言

62SRG结构

63转矩的产生

631工作原理

632磁化曲线

633静态转矩曲线

64SRG变流器系统

65SRG的静态特性

66SRG磁化曲线的表示方法

67SRG静态特性的计算

68SRG的逆变电路

681不对称半桥功率逆变器

682带有分离直流电源的功率逆变器

683带有双线绕组的SRG的功率逆变器

69SRG在风能中的应用

691风力机建模

692包括变流器的SRG建模

693网侧逆变器的控制

694模型系统

695仿真结果

610结论

参考文献





第7章风力发电机的动态模型与控制

71风力机的结构

72风力机模型

721风力机的控制方法

722MPE算法下的风力机动态特征

73发电机的动态特性

74电力电子变流器的动态性能

75风力机的控制

751偏航控制

752变桨距控制

753发电机控制

754电力电子变流器控制

参考文献


第2部分风电行业的基本问题



第8章风力机的电压闪变测量

81引言

82风力机电压波动的测试过程

821虚拟电网

822连续运行

823切换运行

83电能质量测试系统

831SAC2调节系统

832SARPE 21控制系统

833闪变测量的后期处理模块

84虚拟电网的分析

841由um（t）计算u0（t）

842um（t）滤波后u0（t）的计算

85使用实际信号的结果

86结论

参考文献



第9章每小时风速和功率预测的灰色预测器

91引言

911基于时间序列的预测技术

912基于空间的预测技术

913物理功率预测模型

92灰色预测滚动模型

921GM（1，1）传统灰色滚动模型

922基于自适应α模型的GM（1，1）模型

923改进的转移灰色模型

924平均灰色模型

93每小时风力发电预测

94结论

参考文献

0章大型风力机叶片的防雷保护

101引言

102风力机闪电发生率估计

103旋转叶片的影响

104风力机雷电流的瞬变状态

105碳纤维增强塑料的影响

106风力机感应雷的影响

107结论与建议

参考文献

1章风电场的雷电浪涌

111引言

1111风力机雷击事故

1112冬季闪电和“回流浪涌”

1113加强风电场集电系统的必要性

112雷电浪涌分析的风电场模型

1121风电场模型

1122冬季雷模型

1123浪涌保护设备模型

1124ARENE和PSCAD/EMTDC模型描述

113雷电浪涌分析Ⅰ：ARENE和EMTDC比较

1131浪涌电流波形的基本比较

1132风电场浪涌电流传播比较

1133风电场浪涌电流传播趋势

114雷电浪涌分析Ⅱ：回流浪涌引发的SPD事故

1141风电场浪涌电流传播分析

1142浪涌电流波形分析

1143SPD烧损比分析

1144结论性的讨论






115雷电浪涌分析Ⅲ：架空地线的影响

1151风电场集电线的模型

1152SPD波形观察

1153SPD烧损概率估计

1154接地系统电位升高估计

1155结论性的讨论

116结论

参考文献

2章风力发电的并网和系统运行

121引言

122并网要求

1221有功功率控制

1222频率控制

1223电压控制

1224通信要求

1225监控与数据采集（SCADA）

1226其他要求

123风力发电系统运行：印度经验

1231风力发电的收益

1232运行问题

1233并网和分布式发电

1234互补的商业机制

1235风能和太阳能发电调度的特惠政策

124讨论

125结论

参考文献



3章提高自治孤岛系统中可再生能源接入能力的抽水蓄能应用

131引言

132系统概述

133规章制度概述

134HPS岛屿自治电网的运行规程

1341替代规程的讨论

1342本章所提的岛屿电力系统运行规程

1343HPS内部管理决策

135所提规程的评估

1351系统建模

1352个案研究

136HPS投资预计

1361容量保证计算

1362HPS投资经济评估

137实例：伊卡里亚岛HPS

1371伊卡里亚岛HPS和电力系统说明

1372伊卡里亚岛HPS的内部运行规程

1373HPS运行结果

138技术问题讨论

139结论

附录1：伊卡里亚岛HPS和APS的技术数据

附录2：基本财务指标

参考文献

4章采用最优储能的SMES抑制电网频率波动

141引言

1411可再生能源

1412未来世界风能的前景

142SMES概述

1421SMES的优点

1422SMES在负载频率控制方面的应用

143系统模型的仿真分析

144稳压器和调节系统

1441水能、热能和核能发电的调节器

1442电压自动调节器

1443负载频率控制模型

145计算电力系统频率的方法

1451SMES的控制系统

1452线路参考功率PLref的产生

146SMES额定功率的分析

147仿真结果

148结论

参考文献




第3部分海上风电趋势



5章海上强风发电的空间观测

151引言

152散射仪

153高度因素

154稳定因素

155气候分布

156区域特征

1561空气动力学

1562陆地地形

157结论

参考文献

6章采用电网换相整流器的HVDC输电环节连接的4个并联运行
海上风电场的潮流控制和稳定性提高
161引言

162所研究系统的结构

1621风速模型

1622风力机模型

1623质量弹簧阻尼器模型

1624感应发电机模型

1625励磁电容器组模型

1626升压变压器、交流输电线和电网模型

1627电网换相整流器的HVDC输电环节模型

163采用模态控制理论设计的PID RCR

1631线性化系统

1632PID RCR的设计




ⅩⅩⅡ风力发电系统——技术与趋势


164稳态分析

1641不同风速下的稳态运行条件

1642不同风速下的动态稳定性

1643PID RCR参数的特征值灵敏度

1644分析结果的总结

165不同风速扰动条件下的动态性能仿真

1651施加于4台IG的相同风速扰动

1652施加于4台IG的不同风速扰动

166结论

附录

参考文献

7章HVDC输电连接的大型海上风电场的故障穿越

171HVDC输电互连的大型海上风电场

172系统概述和运行原理

1721GSVSC的建模和控制

1722WFVSC的建模和控制

173陆上电网交流侧故障时系统的故障穿越

1731GSVSC

1732WFVSC

174案例分析

1741选择1

1742选择2

1743选择3

175结论

参考文献

8章采用基于二极管的HVDC输电环节连接的海上风电场

181引言

1811大型海上风电场的HVDC输电连接

1812基于二极管的HVDC输电环节

1813本章所提方案

182整个系统的概述和建模

1821概述

1822风力机

1823海上交流电网和基于二极管的HVDC输电环节





183风电场和HVDC输电集成控制

1831总体控制策略

1832风力机控制

1833风力机并网

1834集成的风电场和HVDC输电控制

1835使用VDCOL输电环节的保护

184系统性能

1841孤岛运行（运行模式A）

1842并网运行

1843暂态性能

185讨论与结论

参考文献

9章具有HVDC输电的风电场的惯性和基频响应特性

191引言

192LCCHVDC输电的平均模型和传统控制

193HVDC输电的惯性响应优化和频率下垂控制

1931惯性响应优化

1932频率下垂控制

194风电的协调控制

195案例分析

1951对惯性改善结果的讨论

1952频率下垂

1953惯性改善和频率下垂

1954基于VSC的HVDC输电应用

196结论

参考文献

第20章带有双向变流器的HOTT功率控制器（HPB）

201引言

202HPB模型系统

2021模型建立

2022海上风力发电机

2023潮汐能发电机（飞轮）

2024优选潮流控制

2025逆变器电路结构

203混合系统（电路结构）

204改变电压频率50Hz—46Hz—50Hz

205实验结果

206讨论

207结论

参考文献




第21章并网海上风电场的HVDC输电系统大功率电能传输

211引言

212系统综述

213系统各组成部分的建模与控制

2131风力机

2132直流风电场

2133海上HVDC输电子站的全桥DCDC变流器

2134陆上HVDC输电子站

214仿真分析

2141动态特性分析

2142暂态特性分析

215结论

附录

参考文献