高清PDF《并网双馈异步风力发电机运行控制》贺益康、胡家兵、徐烈

本书共分9章，主要内容涉及变速恒频风力发电系统的运行控制基础，双馈异步（风力)发电机(DFG)的运行理论，理想电网条件下DFIG的矢量变换控制，有功、无功功率解耦调节和最大风能捕获追踪运行，电网故障对DFG运行性能影响及控制对策，对称电网故障下DFlG的低电压穿越运行，快速短接保护(crowbar)装置结构和优化投/切控制技术，不对称电网故障下DFIG的运行理论，电网电压不平衡时DFG用励磁变换器的电流控制技术，增强运行性能的网侧、转子侧PWM变换器的协调控制，DFIG的直接功率控制等，同时还对电网电压不平衡下正、负相序系统控制基准检测用新型PLL技术作了深人探讨，完善了并网双馈异步风力发电机运行控制的基础理论与关键技术研究。
本书可作为从事新能源开发的广大高校师生特别是从事风电技术研究的研究生教材，也可供从事风电产品研发、生产制造和运行管理的研究人员及工程技术人员参考。

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前言
主要符号表
主要缩略语表
第1章绪论1
1.1可再生能源的利用与风力发电1
1.1.1能源、环境危机和绿色能源的开发1
1.1.2风能开发与风力发电的历史、现状与趋2
1.2风力发电技术的发展概述13
1.2.1风力机的基础理论与运行特性13
1.2.2恒速恒频与变速恒顺的风力发电技术16
1.2.3双馈风电变换器的控制策路21
1.2.4风电技术研究中值得关注的若干问题23
第2章变速恒频风力发电系统的运行控制基础…29
2.1变速恒频风力发电系统的运行控制29
2.1.1风力机的运行特性29
2.1.2变速恒频风力发电系统的运行控制策略31
2.2风力发电系统的最大风能追踪运行机理33
2.3双馈异步风力发电机的最大风能追踪控制34
2.3.1有功功率参考值P的计算35
2.3.2无功功率参考值Q的计算36
2.3.3最大风能追踪控制的实现37
2.4双馈异步风力发电机用交流励磁电源38
2.4.1两电平电压型双PWM变换器39
2.4.2交一直一交电压源与电流源并联型变换器40
2.4.3品闸管相控交一交变换器43
2.4.4矩阵式变换器44
2.4.5多电平变换器46

2.4.6五种变换器的比较48
第3章双馈异步风力发电机的运行理论52
3.1双馈异步风力发电机的系统结构52
3.2双馈异步风力发电机的数学模型54
3.2.1三相静止坐标系中DF1G的数学模型54
3.2.2任意速旋转坐标系中DF1G的数学模型57
3.3双馈异步风力发电机的功率关系60
3.3.1同步速的旋转坐标系中DFIG风电系统的等效电路60
3.3.2同步速旋转dg坐标系中DFIG风电系统的功率表达60
3.4双馈异步风力发电机的并网与运行控制64
第4章理想电网条件下双馈异步风力发电机的运行控制69
4.1阿侧PWM变换器及其控制70
4.1.1网侧PWM变换器的数学模型70
4.1.2网测PWM变换器的稳态特性74
4.1.3网侧PWM变换器的运行控制77
4.1.4网侧PWM变换器的无电网电压传感器虚拟电网磁链定向矢量控制79
4.2转子侧PWM变换器及其控削85
4.2.1转子侧PWM变换器的数学模型85
4.2.2转子侧PWM变换器的运行控制86
4.3理想电网电压条件下双馈异步风力发电机的传统矢量控制技术88
4.3.1定子磁缝定向矢量控制88
4.3.2电网电压定向矢量控制90
4.3.3双馈异步风力发电机最大风能追踪控制的实现92
4.4双馈异步风力发电机的实验运行研究93
4.4.1并网前空载稳态运行实验94
4.4.2并网运行实验96
4.4.3网侧变换器无电网电压传感器虚拟电阿磁链定向矢量控制实验100
第5章电网故障对双馈异步风力发电机运行的影响101
5.1电网放障类型102
5.2三相电网电压对称跌落对DF1G风电系统运行的彩响105
5.3三相电网电压不平衡或不对称跌落对DF1G风电系统的影向110
5.3.1电网电压不平衡对网侧变换器运行的影响110

5.3.2电网电压不平衡对转子侧变换器运行的影响110
5.3.3电网电压不对称跌落对DFG风电系统运行的影响113
5.4现代风电并阿规范117
5.5电网电压故障下增强DFIG风电系统运行能力的控制对策和保护措施120
第6章双馈异步风力发电机的低电压穿越运行122
6.1现有DIG风电系统的低电压穿越技术122
6.1.1改进控制策略123
6.1.2定子侧低电压穿越方案125
6.1.3转子侧低电压穿越方案126
6.2计及定子磁链动态过程的改进矢量控制129
6.2.1定子电压定向(SVO》的DF1G矢量控制改进方案130
6.2.2定子磁链定向(SFO)的DF1G矢量控制改进方案132
6.2.3运行仿真133
6.3基于Cr0wbar保护装置的低电压穿憾运行136
第7章电网电压不平衡条件下双馈异步风力发电机系统的建模与控制145
7.1电网电压不平衡条件下双馈异步风力发电机的动态模型145
7.1.1不对称三相电磁量的探时对称分量及其表达形式146
7.1.2电网电压不平衡条作下阿侧变换器的动态模型148
7.1.3电网电压不平衡条件下转子侧变换器的动态模型155
7.2电网电压不平衡条件下双馈异步风力发电机的运行控制策略161
7.2.1电网电压不平衡条件下转子侧变换器的控制目标161
7.2.2电网电压不平衡条件下阿侧变换器的控制目标166
7.2.3运行仿真170
7.3电网电压不平衡条件下DFIG风电系统控制基准的检测技术174
7.3.1理想电网条件下的领相环原理174
7.3.2电网电压不平衡条作下现有的镇相环技术176
7.3.3正、负序双d型锁相环技术177
7.3.4基于正、负序分解原理的锁相环技术179
7.3.5基于广义积分器原理的锁相环技术184

第8章电网电压不平衡条件下双馈异步风力发电机的矢量控制187
8.1基于正、反转同步速旋转坐标系中双dq、PI电流调节器的矢量控制系统188
8.1.1网测变换器双dq、P川电流湖节器的控制系统设计188
8.1.2转子侧变换器双dg、PI电流测节器的控制系统设计192
8.1.3运行仿直195
8.2基于正、反转同步速旋转坐标系中主、辅电流调节器的矢量控制系统197
8.2.1网侧变换器主、辅电流调节器的控制系统设计198
8.2.2转子侧变换器主、辅电流调节器的控制系统设计201
8.2.3运行仿真202
8.3基于两相静止坐标系中比例谐振(PR)电流调节器的矢量控制系统205
8.3.1比例谐振(PR)调节器的工作原理205
8.3.2网测变换器比例谐报电流调节器的控制系统设计207
8.3.3转子侧变换器比例谐振电流调节器的控制系统设计210
8.3.4运行仿真212
8.4基于正转同步速旋转坐标系中比例积分谐振(PIR)电流调节器矢量控制系统215
8.4.1网测变换器比例积分谐报电流调节器的控制系统设计216
8.4.2转子侧变换器比例积分谐报电流测节器的控制系统设计217
8.4.3运行仿真220
8.5不对称电网故障下双馈异步风力发电机网侧、转子侧变换器的协同控制222
8.6转子侧变换器输出电压容量对双馈异步风力发电机不对称运行挖制的影响223
8.7计及网侧、转子侧变换器电流容量限制的双馈异步风力发电机不对称电网故障运行控制228
第9章双馈异步风力发电机的直接功率控制232
9.1直接功率控制的基本概念232
9.1.1瞬时有功、无功功率定义233
9.1.2传统DPC策略一LUT-DP℃235
9.1.3改进DP℃策略”238
9.2理想电网条件下双馈异步风力发电机的直接功率控制250

9.3电网电压不平衡条件下双馈异步风力发电机的直接功率控制254
9.3.1对称电网故障时DFIG的DPC254
9.3.2不对称电阿故障时DF1G的DPC257
9.3.3不对称电阿故障时DF1G的谐波电流抑制259
9.3.4基于DPC的网侧变换器和转子侧变换器协同控制265
参考文献270

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