風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制原理

定　價：￥99.00

作　者：	馬宏偉，李永東，許烈著
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111654476	出版時間：	2020-10-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　全書共分9章。第1章簡述可再生能源與風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展歷史、基本原理和值得關(guān)注的若干問題。第2章主要介紹雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與建模方法。第3章重點介紹得到廣泛應(yīng)用和研究的理想電網(wǎng)條件下的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略，包括雙饋風(fēng)力發(fā)電機的矢量控制和網(wǎng)側(cè)變換器的矢量控制。對雙饋發(fā)電機直接功率控制策略和預(yù)測控制策略，本章也有介紹。第4章給出非理想電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的運行特性，包括電網(wǎng)故障類型及對風(fēng)電系統(tǒng)的影響。第5章介紹雙饋風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)及其控制和保護策略。第6章介紹不對稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略，包括模型預(yù)測控制和多目標(biāo)控制。第7章介紹永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、控制原理及弱電網(wǎng)條件下的運行控制。第8章介紹基于三電平變換器的中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)和無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)。第9章則介紹基于高壓直流輸電的海上風(fēng)電系統(tǒng)，包括基于MMC和基于MFT的離岸風(fēng)場高壓直流輸電系統(tǒng)。

作者簡介

　　第yi作者馬宏偉長期從事風(fēng)電變流器高性能控制領(lǐng)域的研究工作。提出了直接虛功率控制方法，在保持傳統(tǒng)直接功率控制的優(yōu)勢的同時，解決了并網(wǎng)前后控制算法平滑切換的問題，改善了雙饋風(fēng)機并網(wǎng)過程中的動態(tài)特性；將模型預(yù)測控制（MPC）應(yīng)用于風(fēng)電控制領(lǐng)域，獲得了良好的動靜態(tài)特性和參數(shù)魯棒性，尤其保證了其在電壓跌落、不平衡等故障電網(wǎng)條件下的不間斷運行；針對不平衡電網(wǎng)條件下的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)，提出了多目標(biāo)控制策略，通過對一個參數(shù)的調(diào)節(jié)獲得不同的優(yōu)化控制目標(biāo)。多次參與兆瓦級風(fēng)電系統(tǒng)的設(shè)計、研發(fā)與現(xiàn)場調(diào)試，先后發(fā)表論文10余篇，SCI收錄1篇，EI收錄14篇。第二作者李永東清華大學(xué)電機工程及應(yīng)用電子技術(shù)系教授，法國圖盧茲國家理工學(xué)院客座教授，哈爾濱理工大學(xué)客座教授，“中達學(xué)者”，“天山學(xué)者”特聘教授。長期從事大容量電力電子變換器及其在調(diào)速節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用，交流電機的全數(shù)字化控制及其在數(shù)控機床、高鐵電力牽引和艦船電力推進中的應(yīng)用，新能源發(fā)電等。主持國家自然基金項目4項、國家863項目和支撐計劃項目各1項，中英、法、美、日、韓等國際合作交流項目10項，臺達科教基金一般項目和重點項目各1項、其他橫向及軍工項目幾十項。完成我國首臺工業(yè)化高壓大容量變頻器的研制和生產(chǎn)，推廣后產(chǎn)生巨大經(jīng)濟和社會效益。先后獲得國家教育部科技成果進步二等獎、中國電工技術(shù)學(xué)會科技進步獎、IET（英國工程技術(shù)學(xué)會） Fellow、中國機械工程學(xué)會特等獎等。曾任“電力系統(tǒng)”國家重點實驗室副主任兼電力電子分室主任，清華大學(xué)研究生院培養(yǎng)處副處長，國際交流與合作委員會委員，新疆大學(xué)電氣學(xué)院院長?，F(xiàn)任清華大學(xué)電力電子工程研究中心常務(wù)副主任，新概念汽車研究院副院長，IEEE（國際電氣電子工程師學(xué)會）高級會員，IEEE IAS Beijing Chapter Chairman（工業(yè)應(yīng)用分會北京分會主席），中國電工技術(shù)學(xué)會高級會員，電力電子學(xué)會副理事長，中國電工技術(shù)學(xué)會電控裝置及系統(tǒng)專委會副主任委員，中國自動化學(xué)會電氣自動化專委會副主任委員，學(xué)術(shù)委員會主任，中國電源學(xué)會交通電氣化專委會主任委員。出版第yi作者專著3部，發(fā)表論文300多篇，其中SCI收錄40余篇，EI收錄100余篇。第三作者許烈清華大學(xué)電機工程及應(yīng)用電子技術(shù)系副教授，入選泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才計劃，PCIM Asia技術(shù)委員會委員，IEEE會員，資源強制回收產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家組成員、多電飛機國際會議（2019）技術(shù)委員會主席。先后主持國家自然科學(xué)基金2項、清華大學(xué)自主科研計劃1項、橫向課題數(shù)項（總經(jīng)費超過3000萬元）。發(fā)表EI/SCI等高水平學(xué)術(shù)論文40余篇。第四作者柴建云清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，高端裝備研究院動力傳動研究所所長。研究和教學(xué)領(lǐng)域包括新能源發(fā)電、特種電機和電力電子與電力傳動等專業(yè)方向，承擔(dān)和完成了多項國家973、863和科技支撐計劃重大項目和自然科學(xué)基金重點項目以及數(shù)十項國際及國內(nèi)校企合作研究項目。近年的學(xué)術(shù)兼職包括中國可再生能源學(xué)會理事、風(fēng)能專委會委員，中國電機工程學(xué)會風(fēng)力與潮汐發(fā)電專委會委員，中國電工技術(shù)學(xué)會風(fēng)力發(fā)電專委會委員，中國風(fēng)力機械標(biāo)準(zhǔn)委員會委員和中國微特電機標(biāo)準(zhǔn)委員會委員等。

圖書目錄

電力電子新技術(shù)系列圖書序言
前言
第1章緒論
1.1可再生能源與風(fēng)力發(fā)電
1.1.1可再生能源技術(shù)的發(fā)展
1.1.2風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展
1.2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)概述
1.2.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本原理
1.2.2典型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)解決方案
1.3風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中值得關(guān)注的若干問題
1.3.1MPPT控制
1.3.2故障/非理想電網(wǎng)條件下不間斷運行
1.3.3大容量中高壓風(fēng)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制
1.3.4大規(guī)模海上風(fēng)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制
參考文獻
第2章雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與建模方法
2.1雙饋電機數(shù)學(xué)模型
2.2網(wǎng)側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型
2.3圖形化建模方法
2.3.1概述
2.3.2因果次序圖
2.3.3宏觀能量表示法
2.3.4風(fēng)力機圖形化建模與控制推導(dǎo)
參考文獻
第3章理想電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略
3.1雙饋風(fēng)電系統(tǒng)矢量控制策略
3.1.1雙饋風(fēng)力發(fā)電機的矢量控制
3.1. 2網(wǎng)側(cè)變換器的矢量控制
3.1.3MPPT控制
3.1.4雙饋電機定子磁鏈觀測
3.1. 5電壓相位檢測
3.1.6軟并網(wǎng)技術(shù)
3.2雙饋發(fā)電機直接功率控制策略
3.2.1基于PI-SVM的定子側(cè)功率直接閉環(huán)控制
3.2.2基于滯環(huán)控制器開關(guān)狀態(tài)表的定子側(cè)直接功率控制
3.2.3雙饋風(fēng)力發(fā)電機的直接虛功率控制
3.3雙饋風(fēng)電系統(tǒng)模型預(yù)測控制策略
3.3.1網(wǎng)側(cè)變換器模型預(yù)測控制
3.3.2雙饋風(fēng)力發(fā)電機模型預(yù)測控制
3.3.3基于模型預(yù)測控制的軟并網(wǎng)方法
參考文獻
第4章非理想電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的運行特性
4.1電網(wǎng)故障的類型
4.2電網(wǎng)故障下DFIG的運行特性
4.2.1電網(wǎng)對稱跌落條件下DFIG的運行特性
4.2.2電網(wǎng)不對稱故障下DFIG的運行特性
4.3電網(wǎng)故障下網(wǎng)側(cè)變換器的運行特性
4.4電網(wǎng)故障對DFIG風(fēng)電系統(tǒng)的影響
4.5現(xiàn)代風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)規(guī)范
參考文獻
第5章雙饋風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)
5.1概述
5.1.1改進控制策略的實現(xiàn)方法
5.1.2利用硬件保護電路的實現(xiàn)方法
5.2改進的控制策略
5.2.1基于動態(tài)前饋補償?shù)氖噶靠刂?br />5.2.2基于PIR控制器的矢量控制
5.2.3考慮磁鏈暫態(tài)特性的模型預(yù)測控制
5.3硬件保護策略
5.3.1crowbar的設(shè)計與控制
5.3.2主動滅磁控制方法
5.3.3基于crowbar的重度電網(wǎng)低電壓穿越策略
5.4低電壓穿越算法的控制域
參考文獻
第6章不對稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略
6.1概述
6.2正負序分量分離與鎖相環(huán)
6.2.1正負序分離方法
6.2.2不對稱電網(wǎng)條件下的鎖相環(huán)
6.3基于正反向同步坐標(biāo)系的具有PI電流環(huán)的矢量控制
6.3.1基于正反向同步坐標(biāo)系的網(wǎng)側(cè)變換器矢量控制
6.3.2基于正反向同步坐標(biāo)系的雙饋電機矢量控制
6.4基于正向同步坐標(biāo)系的具有PIR/MFPIR電流環(huán)的矢量控制
6.5不對稱電網(wǎng)條件下的模型預(yù)測控制
6.5.1不對稱電網(wǎng)條件下網(wǎng)側(cè)變換器模型預(yù)測控制
6.5.2不對稱電網(wǎng)條件下雙饋電機模型預(yù)測控制
6.6多目標(biāo)控制
6.6.1不對稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制目標(biāo)
6.6.2基于負序功率注入法的多目標(biāo)控制
參考文獻
第7章永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)及其弱電網(wǎng)運行控制
7.1永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及控制原理
7.1.1永磁同步發(fā)電機數(shù)學(xué)模型
7.1.2永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)矢量控制
7.2弱電網(wǎng)條件下永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)的運行特性
7.2.1強電網(wǎng)與弱電網(wǎng)工作模式比較
7.2.2弱電網(wǎng)條件下的有功功率主動調(diào)節(jié)
7.3通過調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速控制風(fēng)力機捕獲功率的方法
7.3.1發(fā)電機轉(zhuǎn)速對風(fēng)力機捕獲功率的影響
7.3.2直流母線電壓控制的數(shù)學(xué)模型
7.3.3直流母線電壓控制器設(shè)計
7.3.4直流母線儲能環(huán)節(jié)的選擇
7.3.5其他工況
7.4通過調(diào)節(jié)槳距角控制風(fēng)力機捕獲功率的方法
7.5弱電網(wǎng)條件下網(wǎng)側(cè)變換器的模型及控制方法
7.5.1單臺網(wǎng)側(cè)變換器控制方法
7.5.2多臺網(wǎng)側(cè)變換器并聯(lián)控制方法
參考文獻
第8章中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)技術(shù)
8.1基于三電平變換器的中高壓風(fēng)電系統(tǒng)
8.1.1三電平風(fēng)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制
8.1.2三電平變換器控制目標(biāo)的優(yōu)化
8.1.3三電平變換器的故障檢測與保護
8.2無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
8.2.1無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
8.2.2無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略
8.2.3無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)性能優(yōu)化
8.2.4采用串聯(lián)整流器及三電平逆變橋的單元結(jié)構(gòu)
參考文獻
第9章基于高壓直流輸電的海上風(fēng)電系統(tǒng)
9.1基于MMC的離岸風(fēng)場高壓直流輸電系統(tǒng)
9.1.1模塊化多電平變換器
9.1.2基于MMC的離岸風(fēng)場高壓直流輸電系統(tǒng)的拓撲
9.1.3基于MMC的離岸風(fēng)場高壓直流輸電系統(tǒng)的控制
9.2基于MFT的離岸風(fēng)場高壓直流輸電系統(tǒng)
9.2.1矩陣變換器
9.2.2基于MFT的離岸風(fēng)場高壓直流輸電系統(tǒng)的拓撲
9.2.3基于MFT的離岸風(fēng)場高壓直流輸電系統(tǒng)的控制
參考文獻