風(fēng)電機組與風(fēng)電場的動態(tài)建模
定 價：138 元
叢書名：智能電網(wǎng)研究與應(yīng)用叢書
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- 作者：蔡旭，李征著
- 出版時間：2016/9/1
- ISBN：9787030491268
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TM315
- 頁碼：352
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：32開
本書講述用于智能電網(wǎng)分析研究、風(fēng)電并網(wǎng)控制仿真以及風(fēng)電機組整機控制與保護研究所需的風(fēng)電機組、風(fēng)電場和場群的動態(tài)建模方法、模型與模型驗證，以及模型在并網(wǎng)控制分析、計算中的應(yīng)用。系統(tǒng)論述風(fēng)電機組詳細(xì)模型、機組各類控制策略與保護原理及設(shè)定值；分析電力系統(tǒng)不同時間尺度問題時風(fēng)電機組動態(tài)模型的簡化方法；主流風(fēng)機的動態(tài)模型、全工況動態(tài)仿真及模型的驗證；風(fēng)電場和場群的動態(tài)聚合方法，聚合模型的簡化及其參數(shù)確定方法；典型風(fēng)電場的動態(tài)聚合模型、風(fēng)場全工況動態(tài)仿真及聚合模型驗證；風(fēng)場群的聚合模型及模型驗證；典型模型在大規(guī)模風(fēng)電基地的應(yīng)用分析計算案例。
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目錄
《智能電網(wǎng)研究與應(yīng)用叢書》序
前言
第1章 概述1
1.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模的意義1
1.2風(fēng)電動態(tài)模型及分類2
1.3動態(tài)建模的基本方法2
1.3.1機理建模3
1.3.2辨識建模3
1.4風(fēng)電動態(tài)建模研究現(xiàn)狀4
1.4.1機組級建模4
1.4.2風(fēng)場級建模6
1.5常用的建模仿真工具7
參考文獻9
第2章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制與保護12
2.1典型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)12
2.1.1定速風(fēng)電機組13
2.1.2雙饋風(fēng)電機組14
2.1.3感應(yīng)電機傘功率變換風(fēng)電機組15
2.1.4同步電機直驅(qū)風(fēng)電機組17
2.2機械動力系統(tǒng)18
2.2.1風(fēng)力機18
2.2.2傳動系統(tǒng)21
2.2.3塔架21
2.2.4偏航系統(tǒng)22
2.2.5變槳系統(tǒng)22
2.3電氣系統(tǒng)23
2.3.1發(fā)電機23
2.3.2風(fēng)電變流器31
2.3.3變流器保護電路48
2.3.4升壓變壓器51
2.4風(fēng)電機組的運行、控制與保護52
2.4.1風(fēng)電機組的控制系統(tǒng)52
2.4.2風(fēng)電機組的偏航控制53
2.4.3風(fēng)電機組的變槳控制54
2.4.4風(fēng)電機組的啟動56
2.4.5風(fēng)電機組的發(fā)電運行57
2.4.6風(fēng)電機組的保護64
2.5本章小結(jié)66
參考文獻67
第3章 動力學(xué)系統(tǒng)的時間尺度與模型69
3.1系統(tǒng)動態(tài)時間尺度與模型的關(guān)系69
3.2風(fēng)電時間尺度與模型72
3.2.1風(fēng)速時間常數(shù)73
3.2.2氣動時問常數(shù)74
3.2.3變槳系統(tǒng)時間常數(shù)75
3.2.4傳動系時問常數(shù)76
3.2.5發(fā)電機時間常數(shù)77
3.2.6變流器及電氣控制時問常數(shù)79
3.2.7風(fēng)電系統(tǒng)時間尺度劃分82
3.3風(fēng)電電力系統(tǒng)時間尺度83
3.4本章小結(jié)84
參考文獻84
第4章 風(fēng)力機及風(fēng)的動態(tài)建模86
4.1風(fēng)電機組模型的劃分及其關(guān)聯(lián)86
4.2風(fēng)速的建模88
4.2.1風(fēng)速模型的分類及特點88
4.2.2風(fēng)速的一般模型89
4.2.3風(fēng)速的空間分布90
4.2.4用于動態(tài)仿真的多時間尺度風(fēng)速建模方法92
4.3風(fēng)力機的數(shù)學(xué)模型102
4.3.1風(fēng)輪的空氣動力學(xué)模型102
4.3.2偏航系統(tǒng)模型107
4.3.3變槳系統(tǒng)模型108
4.3.4機械部分模型110
4.4風(fēng)力機特定動態(tài)及耦合問題的模擬119
4.4.1風(fēng)力機的動態(tài)人流現(xiàn)象及模擬120
4.4.2槳葉面內(nèi)模態(tài)與塔架左右模態(tài)的影響與模擬122
4.4.3槳葉面外模態(tài)與塔架前后模態(tài)的影響與模擬123
4.4.4風(fēng)速空間分布不均勻的影響及模擬124
4.5本章小結(jié)127
參考文獻128
第5章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電氣部分的建模130
5.1電磁暫態(tài)模型130
5.1.1發(fā)電機模型130
5.1.2變流器及其控制模型134
5.1.3變流器保護系統(tǒng)模型138
5.2功率控制環(huán)和電流控制環(huán)時間尺度下的模型140
5.2.1發(fā)電機變流器組的“三態(tài)”特性140
5.2.2發(fā)電機模型141
5.2.3變流器及其控制模型146
5.2.4變流器保護系統(tǒng)模型149
5.3動態(tài)模型中的機組保護151
5.4本章小結(jié)152
參考文獻153
第6章 風(fēng)電機組的動態(tài)建模154
6.1典型風(fēng)電機組的詳細(xì)模型154
6.1.1雙饋風(fēng)電機組154
6.1.2果用同步發(fā)電機的傘功率風(fēng)電機組154
6.1.3采用鼠籠感應(yīng)發(fā)電機的全功率風(fēng)電機組156
6.2面向機組分析設(shè)計的模型156
6.2.1機組有功發(fā)電控制模型156
6.2.2風(fēng)電機組整機線性化模型162
6.2.3機械振動及氣彈耦合研究模型166
6.2.4機組機電電磁耦合分析模型170
6.2.5氣動-氣彈-機電-電磁耦合精細(xì)化模型175
6.2.6風(fēng)電機組的阻抗分析模型182
6.3面向電網(wǎng)分析的模型185
6.3.1電磁暫態(tài)模型分析185
6.3.2機電暫態(tài)模型分析186
6.3.3動態(tài)模型的性能比較188
6.4風(fēng)電機組的電壓源控制模型203
6.4.1全功率機型電壓源控制模型204
6.4.2雙饋機型電壓源控制模型205
6.4.3仿真分析206
6.5本章小結(jié)213
參考文獻213
第7章 風(fēng)電場的動態(tài)等值建模215
7.1風(fēng)電場等值建模研究的基本方法及進展215
7.1.1風(fēng)電場等值基本方法215
7.1.2風(fēng)電場等值模型的研究進展217
7.2風(fēng)電機組的同調(diào)判別218
7.2.1風(fēng)場主導(dǎo)動態(tài)特性影響因素分析218
7.2.2對電力系統(tǒng)阻尼特性的影響分析224
7.3風(fēng)電場的典型結(jié)構(gòu)236
7.3.1風(fēng)電場升壓站電氣接線236
7.3.2風(fēng)電場場內(nèi)匯集線路接線方式239
7.4風(fēng)電場聚合建模方法240
7.4.1風(fēng)電場機組分群方法240
7.4.2參數(shù)聚合方法241
7.4.3基于功率曲線的風(fēng)電場單機聚合模型仿真驗證及誤差分析244
7.5風(fēng)場集電線路對聚合模型精度的影響250
7.5.1靜態(tài)榆出精度250
7.5.2電網(wǎng)故障情況下聚合模型的動態(tài)特性誤差251
7.5.3風(fēng)速波動情況下聚合模型輸出特性誤差253
7.6風(fēng)電場降階模型254
7.6.1風(fēng)電場中長期等值模型254
7.6.2基于虛擬風(fēng)機的風(fēng)電場自適應(yīng)靜態(tài)等值模型256
7.7本章小結(jié)257
參考文獻257
第8章 模型的參數(shù)辨識與提取260
8.1風(fēng)力機氣動曲線辨識260
8.2軸系參數(shù)辨識262
8.3機械模型的參數(shù)辨識264
8.3.1轉(zhuǎn)動慣量264
8.3.2傳動系統(tǒng)的等效剛度系數(shù)264
8.3.3傳動系統(tǒng)的阻尼系數(shù)265
8.3.4非扭轉(zhuǎn)機械模型中的參數(shù)266
8.4變流器參數(shù)辨識267
8.5本章小結(jié)268
參考文獻268
第9章 風(fēng)電模型工程應(yīng)用案例269
9.1雙饋風(fēng)電機組傳動系統(tǒng)載荷疲勞測試評價及扭振抑制269
9.1.1研究內(nèi)容及相瓦關(guān)系269
9.1.2疲勞測試與評價方法270
9.1.3聯(lián)合仿真建模273
9.1.4仿真結(jié)果276
9.2風(fēng)電場群接人電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定分析278
9.2.1系統(tǒng)概況278
9.2.2風(fēng)電場的動態(tài)等值建模280
9.2.3安全穩(wěn)定分析示例結(jié)果280
9.3大型風(fēng)電場經(jīng)柔性直流接人電網(wǎng)動態(tài)仿真分析285
9.3.1案例工程系統(tǒng)概況285
9.3.2風(fēng)電場的建模及并網(wǎng)仿真分析287
9.3.3風(fēng)電場經(jīng)柔直接入系統(tǒng)建模及仿真分析301
9.4大型風(fēng)電場場站控制器硬件在環(huán)實時仿真——控制策略驗證307
9.4.1RTLAB實時仿真平臺307
9.4.2虛擬風(fēng)電場仿真平臺結(jié)構(gòu)309
9.4.3基于RTLAB的虛擬風(fēng)電場建模310
9.4.4風(fēng)電場的控制器及控制策略仿真驗證311
9.5風(fēng)儲協(xié)調(diào)控制器硬件在環(huán)實時仿真314
9.5.1RTDS的軟硬件特點314
9.5.2基于RTDS的風(fēng)儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)硬件在環(huán)建模316
9.5.3基于RTDS的風(fēng)儲平抑功率波動運行控制策略驗證325
9.6本章小結(jié)329
參考文獻329
附錄A 風(fēng)電機組參數(shù)330
附錄B 風(fēng)電機組故障保護參數(shù)335
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