風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)與趨勢基本信息

作者: （阿聯(lián)酋）S.M.Muyeen

出版社: 機械工業(yè)出版社

譯者: 溫春雪

出版日期: 2013年5月

頁數(shù): 424p

裝幀: 平裝

本書主要包括使用不同類型風(fēng)力發(fā)電機和必要控制方案的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電場及電網(wǎng)調(diào)度、海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)等三部分內(nèi)容。書中對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的效率、大功率風(fēng)力發(fā)電機、高效率功率變流器技術(shù)、電網(wǎng)規(guī)范及接入、雷電保護、儲能等進行了深入的分析介紹，還對包括海上風(fēng)速預(yù)測、基于HVDC輸電的海上風(fēng)電場電力傳輸、海上風(fēng)電與潮汐能混合發(fā)電等進行了介紹。本書匯聚了不同科學(xué)家對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最新研究成果，理論與實踐相結(jié)合，書中給出了豐富的工程圖表及計算過程和公式。

第1章 概述

第2章 風(fēng)力發(fā)電機的損耗和效率計算方法

第3章 超導(dǎo)直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機：優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

第4章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中SiC電力電子新技術(shù)的潛在應(yīng)用和影響

第5章 一種風(fēng)電場中風(fēng)力機/發(fā)電機互連的新方法

第6章 開關(guān)磁阻變速風(fēng)力發(fā)電機的并網(wǎng)方案

第7章 風(fēng)力發(fā)電機的動態(tài)模型與控制

第8章 風(fēng)力機的電壓閃變測量

第9章 每小時風(fēng)速和功率預(yù)測的灰色預(yù)測器

第10章 大型風(fēng)力機葉片的防雷保護

第11章 風(fēng)電場的雷電浪涌

第12章 風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)和系統(tǒng)運行

第13章 提高自治孤島系統(tǒng)中可再生能源接入能力的抽水蓄能應(yīng)用

第14章 采用最優(yōu)儲能的SMES抑制電網(wǎng)頻率波動

第15章 海上強風(fēng)發(fā)電的空間觀測

第16章 采用電網(wǎng)換相整流器的HVDC輸電環(huán)節(jié)連接的4個并聯(lián)運行海上風(fēng)電場的潮流控制和穩(wěn)定性提高

第17章 HVDC輸電連接的大型海上風(fēng)電場的故障穿越

第18章 采用基于二極管的HVDC輸電環(huán)節(jié)連接的海上風(fēng)電場

第19章 具有HVDC輸電的風(fēng)電場的慣性和基頻響應(yīng)特性

第20章 帶有雙向變流器的HOTT功率控制器（HPB）

第21章 并網(wǎng)海上風(fēng)電場的HVDC輸電系統(tǒng)大功率電能傳輸

電力電子新技術(shù)系列圖書序言

前言

本書涉及的常用符號表

第1 章　緒論 1

1. 1　風(fēng)能開發(fā)與利用 1

1. 1. 1　能源危機問題 1

1. 1. 2　生態(tài)環(huán)境問題 1

1. 1. 3　風(fēng)能開發(fā)與利用 2

1. 2　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展 6

1. 2. 1　恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 7

1. 2. 2　變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 7

1. 3　雙饋感應(yīng)電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)描述 12

1. 3. 1　雙饋感應(yīng)電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)方式 12

1. 3. 2　雙饋感應(yīng)電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率變換器技術(shù) 14

1. 3. 3　雙饋感應(yīng)電機技術(shù) 18

1. 3. 4　雙饋感應(yīng)電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)典型拓撲結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點 19

1. 3. 5　雙饋感應(yīng)電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù) 21

1. 4　本書內(nèi)容概述 24

參考文獻 26

第2 章　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本概念及其基礎(chǔ)理論 30

2. 1　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本概念 30

2. 1. 1　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本組成 30

2. 1. 2　風(fēng)輪結(jié)構(gòu) 32

2. 1. 3　風(fēng)輪功率控制 32

2. 2　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)理論基礎(chǔ) 34

2. 2. 1　風(fēng)能 34

2. 2. 2　貝茲極限 35

2. 2. 3　風(fēng)輪的特性系數(shù) 37

2. 2. 4　Cp λ 曲線 39

2. 2. 5　CT λ 曲線 40

2. 2. 6　風(fēng)輪輸出功率表達式 41

2. 2. 7　風(fēng)輪輸出轉(zhuǎn)矩表達式 43

2. 3　變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率控制分區(qū) 44

2. 4　變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制分區(qū) 46

2. 4. 1　變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最小和最大轉(zhuǎn)速控制 47

2. 4. 2　變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)額定功率控制 48

2. 4. 3　變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能跟蹤控制 49

2. 5　小結(jié) 51

參考文獻 52

第3 章　雙饋感應(yīng)電機穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型及其運行 53

3. 1　雙饋感應(yīng)電機的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點 53

3. 2　雙饋感應(yīng)電機基本概念 54

3. 2. 1　雙饋感應(yīng)電機的電磁力 54

3. 2. 2　轉(zhuǎn)速差和轉(zhuǎn)差率概念 55

3. 2. 3　雙饋感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子頻率 56

3. 2. 4　雙饋感應(yīng)電機穩(wěn)態(tài)等效電路 57

3. 2. 5　雙饋感應(yīng)電機穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型及其相量圖 62

3. 3　雙饋感應(yīng)電機的穩(wěn)態(tài)運行 66

3. 3. 1　雙饋感應(yīng)電機基本有功功率流動及其平衡關(guān)系 66

3. 3. 2　轉(zhuǎn)子銅耗和轉(zhuǎn)換功率的分解 67

3. 3. 3　雙饋感應(yīng)電機有功功率計算 70

3. 3. 4　雙饋感應(yīng)電機電磁轉(zhuǎn)矩計算 72

3. 3. 5　雙饋感應(yīng)電機無功功率計算 73

3. 3. 6　雙饋感應(yīng)電機有功功率、電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的近似關(guān)系 74

3. 3. 7　雙饋感應(yīng)電機四象限運行 75

3. 3. 8　雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變速恒頻運行 78

3. 3. 9　雙饋感應(yīng)電機穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型標(biāo)幺值系統(tǒng) 79

3. 4　小結(jié) 82

參考文獻 83

第4 章　雙饋感應(yīng)電機動態(tài)數(shù)學(xué)模型 84

4. 1　三相自然靜止ABC/ abc 坐標(biāo)系下雙饋感應(yīng)電機的數(shù)學(xué)模型 84

4. 2　兩相正交坐標(biāo)系下雙饋感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型 91

4. 2. 1　坐標(biāo)變換 91

4. 2. 2　兩相任意旋轉(zhuǎn)dq0 坐標(biāo)系下的雙饋感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型 93

4. 2. 3　靜止αβ 坐標(biāo)系下的雙饋感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型 100

4. 2. 4　同步旋轉(zhuǎn)xy 坐標(biāo)系下的雙饋感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型 102

4. 3　雙饋感應(yīng)電機在正交坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程 104

4. 3. 1　任意旋轉(zhuǎn)dq0 坐標(biāo)系下雙饋感應(yīng)電機狀態(tài)方程 104

4. 3. 2　兩相靜止αβ 坐標(biāo)系下雙饋感應(yīng)電機狀態(tài)方程 106

4. 3. 3　兩相同步xy 坐標(biāo)系下雙饋感應(yīng)電機狀態(tài)方程 107

4. 4　雙饋感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型的空間矢量表征 108

4. 4. 1　空間矢量概念 108

4. 4. 2　三相自然靜止坐標(biāo)系下的雙饋感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型空間矢量表征 109

4. 4. 3　任意旋轉(zhuǎn)兩相dq 坐標(biāo)系下雙饋感應(yīng)電機數(shù)學(xué)模型空間矢量表征 110

4. 5　標(biāo)幺值系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換 112

4. 6　雙饋感應(yīng)電機仿真模型實現(xiàn) 116

4. 7　小結(jié) 118

參考文獻 118

第5 章　背靠背功率變換器數(shù)學(xué)模型及其控制技術(shù) 119

5. 1　交直交電壓型功率變換器基本拓撲及工作原理 119

5. 2　網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行 120

5. 3　背靠背功率變換器數(shù)學(xué)模型 123

5. 3. 1　網(wǎng)側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型 123

5. 3. 2　網(wǎng)側(cè)濾波器數(shù)學(xué)模型 128

5. 3. 3　轉(zhuǎn)子側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型 129

5. 3. 4　直流側(cè)數(shù)學(xué)模型 130

5. 3. 5　背靠背功率變換器仿真模型實現(xiàn) 131

5. 4　功率變換器調(diào)制技術(shù) 133

5. 4. 1　正弦波脈寬調(diào)制技術(shù) 133

5. 4. 2　三次諧波注入的正弦波脈寬調(diào)制技術(shù) 136

5. 4. 3　空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù) 140

5. 5　網(wǎng)側(cè)變換器控制技術(shù) 152

5. 5. 1　網(wǎng)側(cè)濾波器兩相正交坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型 152

5. 5. 2　網(wǎng)側(cè)變換器電網(wǎng)電壓定向矢量控制技術(shù)(VOC) 154

5. 6　小結(jié) 165

參考文獻 165

第6 章　雙饋感應(yīng)電機矢量控制技術(shù) 167

6. 1　矢量控制技術(shù) 167 2100433B

《風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率變換》對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率變換與控制進行了詳細的介紹，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)運行、陸上和海上應(yīng)用、水平軸和垂直軸風(fēng)力機、定速和變速運行、失速和變槳距控制、并網(wǎng)導(dǎo)則等，并針對基于一部發(fā)電機的定速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、籠型異步發(fā)電機變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、基于雙饋異步發(fā)電系統(tǒng)、同步發(fā)電機的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等，進行深入剖析，給出了具體的建模方法與控制措施。

本書在介紹離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的同時,主要介紹了分布式風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用?！”緯w論外共20章,包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)的資源評估、微觀選址、系統(tǒng)主要部件原理及應(yīng)用、系統(tǒng)設(shè)計、安裝運維、標(biāo)準(zhǔn)、檢測、標(biāo)識與認證、項目驗收、運營管理、安全和政策等環(huán)節(jié),本書給出的設(shè)計實例詳細、真實。

本書還特別介紹了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的成本和經(jīng)濟性,包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)成本的基本構(gòu)成、分布式并網(wǎng)與離網(wǎng)發(fā)電的經(jīng)濟實例和對比分析等。

本書可作為分布式并網(wǎng)及離網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電項目的工程技術(shù)人員、管理人員、電站維護人員以及大專院校相關(guān)專業(yè)師生的參考書。