风电系统电能质量和稳定性对策

译者序 前言

致谢

第1章 概述

1.1 引言

1.2 为什么要开发可再生能源

1.3 风能

1.4 风力发电的优缺点

1.4.1 可再生的无污染资源

1.4.2 成本问题

1.4.3 环境关注

1.4.4 供电和运输问题

1.5 风能的全球现状

1.5.1 欧洲

1.5.2 北美

1.5.3 亚洲

1.5.4 太平洋地区

1.5.5 拉美

1.5.6 非洲和中东

1.6 本书的目的和范围

参考文献

第2章 风能转换系统

2.1 引言

2.2 基本概念

2.3 风电技术

2.4 风力机系统的基础元件

2.5 风力机类型

2.5.1 按机轴方向分类

2.5.2 风力机功率范围

2.5.3 风力机安装位置

2.6 风力机建模

2.6.1 理想风力机的功率输出

2.6.2 实际风力机的功率输出

2.7 小结

参考文献

第3章 电机和电力系统

3.1 引言

3.2 直流电机

3.3 交流电机

3.3.1 同步电机

3.3.2 异步电机

3.3.3 同步磁阻电机

3.3.4 变压器

3.4 电力系统

3.4.1 常规发电

3.4.2 输电

3.4.3 配电

3.4.4 电力系统分析

3.4.5 潮流研究

3.4.6 标幺值系统和基值

3.4.7 电力系统故障

3.4.8 电力系统稳定性

3.4.9 断路器

3.4.10 电力系统控制

3.5 电能质量

3.6 小结

参考文献

第4章 电力电子学

4.1 引言

4.2 功率器件

4.3 整流器

4.4 逆变器

4.5 斩波器

4.6 双向离子变频器

4.7 脉宽调制策略

4.8 PWMVSC

4.9 电流源逆变器

4.10 小结

参考文献

第5章 风力发电机

5.1 引言

5.2 定速风能转换系统

5.3 变速风能转换系统

5.4 风力发电机

5.4.1 同步发电机

5.4.2 感应发电机

5.5 风力发电机特性

5.6 最大功率点跟踪系统

5.7 风电机组总效率计算

5.7.1 计算方法概述

5.7.2 解析公式

5.7.3 计算方法

5.7.4 仿真结果

5.7.5 把暂态现象考虑在内的仿真结果

5.7.6 使用概率密度函数计算效率

5.8 小结

参考文献

第6章 风电机组并网问题

6.1 引言

6.2 暂态稳定性和电能质量问题

6.3 风电的变化性

6.4 风速随机波动引起的功率、频率和电压波动

6.5 联网要求

6.5.1 孤岛现象与自动重合闸

6.5.2 其他问题

6.6 电力系统设计与运行

6.7 储能选项

6.8 电网基础设施

6.9 风电对系统充裕度的贡献

6.10 小结

参考文献

第7章 风力发电系统电能质量问题的对策

7.1 引言

7.2 各种储能系统

7.2.1 超导磁储能

7.2.2 蓄电池储能系统

7.2.3 高级电容器

7.2.4 飞轮储能

7.2.5 抽水蓄能

7.2.6 液流电池

7.2.7 压缩空气储能

7.2.8 热电储能系统

7.2.9 混合储能系统

7.3 各类储能系统比较

7.4 用超导磁储能平抑风力发电系统的功率、频率和电压波动

7.4.1 计算电力系统频率的方法

7.4.2 仿真结果及讨论

7.4.3 超导磁储能系统的额定功率及额定能量

7.5 用飞轮储能系统改善电能质量

7.5.1 直流母线微电网系统

7.5.2 电压/频率控制

7.5.3 微电网系统运行

7.5.4 飞轮储能系统控制

7.5.5 稳定性问题

7.6 含超级电容器储能的双馈感应风力机恒功率控制

7.6.1 单台双馈感应风力机的控制

7.6.2 转子侧变换器的控制

7.6.3 电网侧变换器的控制

7.6.4 储能系统的配置和控制

7.6.5 风力机叶片变桨控制

7.6.6 风电场监控

7.7 通过桨距角控制实现风力发电系统功率的平稳输出

7.8 小结

参考文献

第8章 定速风力发电系统的暂态稳定性对策

8.1 引言

8.2 模型系统

8.3 桨距控制法

8.4 超导磁储能法

8.4.1 PWM电压源变换器

8.4.2 两象限DCDC斩波器

8.5 静止同步补偿器法

8.6 制动电阻法

8.7 故障电流超导限制法

8.8 稳定方法比较

8.8.1 性能分析

8.8.2 控制结构分析

8.8.3 成本分析

8.8.4 总体比较

8.9 小结

参考文献

第9章 变速风力发电系统的故障穿越能力

9.1 引言

9.2 双馈感应发电机系统

9.2.1 转子侧变换器

9.2.2 电网侧变换器

9.3 绕线转子同步发电机系统

9.3.1 转速控制器

9.3.2 桨距控制器

9.3.3 励磁控制器

9.3.4 电网侧逆变控制器

9.4 永磁同步发电机系统

9.4.1 背靠背变换器控制

9.4.2 ESS控制

9.4.3 ESS额定值

9.4.4 ESS设计案例

9.5 磁阻投切发电机系统

9.5.1 SRG运行

9.6 小结

参考文献

本书介绍风能转换系统的基本概念，讨论并网和稳定性问题，阐明提高暂态稳定性以及尽可能降低风力发电系统的功率、频率和电压波动的方法。
本书包括的内容有：风能和风能转换系统概述，电机和电力电子学基本概念，风电并网的挑战，电能质量问题的解决方法，改善电网故障期间的暂态稳定性，变速风力发电系统功率波动最小化方法。
本书通俗易懂，有助于研究人员和工程技术人员理解每种方法的相对有效性，为风力发电机选择适当的稳定性工具。

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