电网友好型风光储一体化仿真与控制

本书特色

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本书针对全球主流并网型双馈式和直驱式风力发电系统、光伏发电系统以及储能技术在可再生能源领域的应用展开研究。全书共13章，对风力发电系统的工作原理、数学模型、仿真建模、运行与控制、低电压穿越（LVRT）仿真与测试、混合储能平滑风电出力、新型动态电压恢复器提升风电LVRT能力，以及光伏电池的数学模型、储能系统的能量管理、动态电压恢复器提升光伏LVRT能力、风光储一体化仿真建模等关键问题进行了深入细致的研究与探讨，相关结论具有重要的理论意义与工程指导价值。本书集理论性、系统性、工程性、新颖性于一体，内容翔实、理论研究紧扣工程实践，可为风力发电和光伏发电工程实践提供一定的理论基础和技术依据。本书可用作高等院校新能源发电专业的本科生教材和相关专业研究生科研参考书，也可供从事可再生能源发电的研发人员及工程技术人员参考。

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内容简介

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《电网友好型风光储一体化仿真与控制》涉及可再生能源、电力电子技术、电气传动、电力系统等众多领域，对促进我国并网型风力发电人才培养具有一定推动作用。随着发展可再生能源成为全球的共识，从事相关领域研究工作的科研工作者也大幅增加，尤其是现场技术人员，对该图书的销量会起很大促进作用。

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目录

目录前言第1章绪论11��1双馈式风力发电系统21��2直驱式永磁同步风力发电系统51��3光伏发电技术的研究现状71��4储能技术及其在可再生能源发电中的应用101��5可再生能源发电系统的故障穿越技术171��5��1风电机组LVRT标准的要求171��5��2风力发电LVRT的实现方法181��5��3光伏电站LVRT标准的要求191��5��4光伏电站LVRT的实现方法20第2章双馈式异步风力发电机数学模型212��1双馈式电机的数学模型222��1��1功率不变约束条件下的坐标变换222��1��2绕组匝数不变约束条件下的坐标变换282��1��3三相静止坐标系下双馈式电机的多变量数学模型292��1��4两相同步旋转坐标系下双馈式电机动态数学模型(Kron方程)382��2双馈式电机的标幺值方程432��3电网电压不平衡时双馈式电机和网侧变换器的动态数学模型462��3��1电网电压不平衡时双馈式电机的动态数学模型462��3��2电网电压不平衡时双馈式电机网侧变换器的动态数学模型48第3章双馈式风力发电系统并网运行与控制513��1转子侧变换器传统PI控制器设计513��1��1电流环PI调节器设计513��1��2转速环PI调节器设计533��2转子侧变换器内模控制器设计543��2��1IMC在电流环的应用543��2��2IMC在转速环的应用563��3转子侧变换器改进的准PR控制573��4网侧变换器的数学模型593��5网侧变换器电网电压定向矢量控制623��6网侧变换器虚拟电网磁链定向矢量控制643��6��1虚拟电网磁链的引入643��6��2d轴虚拟电网磁链定向下PWM整流器的数学模型653��6��3虚拟电网磁链观测器663��6��4d轴虚拟电网磁链定向PWM整流器矢量控制系统673��7网侧变换器准PR控制673��7��1PR控制器及其特性673��7��2网侧变换器的准PR矢量控制71第4章双馈式风力发电系统仿真研究724��1基于MATLAB的双馈式风力发电系统仿真724��1��1转子侧变换器控制系统仿真模型724��1��2网侧变换器控制系统仿真模型724��1��3双馈式风电系统仿真模型744��1��42MW双馈式风力发电并网仿真分析754��2基于PSCAD的双馈式风力发电系统仿真774��2��1转子侧变换器控制系统仿真模型774��2��2网侧变换器控制系统仿真模型784��2��3风力机及变桨距仿真模型784��2��4基于PSCAD的双馈式风电系统仿真模型824��2��5MW级双馈式风力发电柔性并网仿真结果分析824��3基于RTDS的双馈式风电系统仿真研究844��3��1基于RTDS的双馈式风力发电系统建模844��3��2转子侧变换器仿真844��3��3网侧变换器仿真884��3��4基于RTDS的双馈式风电机组LVRT仿真92第5章直驱式永磁同步风力发电机数学模型965��1同步电动机的分类965��2同步电机的基本方程975��2��1定子电路方程985��2��2转子电路方程1015��3dq0坐标变换1015��4同步电机的标幺值方程1065��5永磁同步电机的数学模型113第6章直驱式永磁风力发电系统并网运行与控制1166��1直驱式风力发电系统并网方式概述1166��2直驱式风力发电系统的几种全功率变换器拓扑结构1166��2��1不可控整流器 PWM电压源型逆变器拓扑结构1176��2��2背靠背双PWM电压型变换器拓扑结构1176��2��3 二极管钳位型拓扑结构1186��2��4级联H桥型拓扑结构1196��2��5飞跨电容型拓扑结构1206��3机侧PWM变换器及其控制1216��3��1机侧PWM变换器的数学模型1216��3��2机侧PWM变换器的运行控制及仿真分析1236��4网侧PWM变换器及其控制1286��4��1两电平PWM变换器的数学模型1286��4��2三电平PWM变换器的数学模型1326��4��3网侧PWM变换器的运行控制及仿真分析133第7章永磁直驱式风力发电系统仿真建模研究1377��1直驱式风力发电系统并网仿真1377��1��1直驱式永磁同步发电系统在PSCAD/EMTDC中建模1377��1��2风力机的模型1377��1��3发电机侧控制器的建模1387��1��4电网侧控制器建模1387��1��5仿真结果分析1417��2基于二极管中点钳位（NPC）型三电平变换器的永磁直驱式风电系统1457��2��1三电平逆变器基本理论1457��2��2三电平SVPWM的算法1467��2��3三电平逆变器的MATLAB仿真1527��2��4基于三电平变换器的永磁直驱式风电系统并网仿真1567��3实现LVRT仿真分析1637��3��1适用于直流环节的保护方案分析1637��3��2直流侧增加储能的永磁直驱式风电系统1647��3��3双向DC/DC变换器的控制策略1657��3��4基于超级电容储能的直驱式风电机组LVRT仿真分析1667��4基于复合储能的直驱式风电机组建模仿真1707��4��1基于复合储能的直驱式风电系统仿真模型1707��4��2基于复合储能的直驱式风电机组LVRT仿真分析1707��4��3平滑风电出力仿真分析175第8章面向风电系统的DVR基本原理与控制策略1798��1风电系统中常见电网故障类型1798��2电压幅值和相角检测方法1808��2��1三相abc�瞕q的派克变换检测算法1818��2��2构造虚拟三相的dq检测法1828��2��3单相求导法的αβ�瞕q变换1828��3电压正负序分离方法1848��3��1不平衡电网电压描述1858��3��2常规典型正负序分离方法1878��3��3基于谐振控制器的正负序分离方法1898��4DFIG�睤VR系统拓扑及工作原理1928��5DVR主电路系统结构1948��5��1逆变单元1958��5��2耦合单元1958��5��3滤波单元1968��5��4直流储能单元1978��6DVR逆变单元控制策略1978��6��1DVR等效数学模型1988��6��2PR控制器及特性分析1998��6��3基于准PR控制器的复合控制策略2038��6��4复合控制策略性能分析205第9章储能型DVR提升风电/光伏LVRT能力2089��1DVR提升双馈式风电机组故障穿越仿真研究2089��1��1三相对称故障下DFIG机组LVRT仿真2099��1��2三相不对称故障下DFIG机组LVRT仿真2189��24种方式实现直驱式风电机组故障穿越仿真研究2269��2��1采用卸荷电路实现直驱式风电机组LVRT运行2299��2��2改进控制策略实现直驱式风电机组LVRT运行2309��2��3新型混合储能实现直驱式风电机组LVRT运行2319��2��4UDVR实现直驱式风电机组LVRT运行2329��3DVR提升MW级光伏发电系统故障穿越仿真研究2349��3��1PCC发生三相对称故障时PVG系统的LVRT仿真2379��3��2PCC发生不对称故障时PVG系统的LVRT仿真240第10章风电机组LVRT测试实例24410��1LVRT技术研究的必要性24410��2现有的LVRT技术24610��2��1双馈式风力发电系统LVRT技术24610��2��2直驱式风力发电系统LVRT技术24910��3测试设备及程序25110��3��1风电机组LVRT测试设备25210��3��2风电机组LVRT测试程序25310��4双馈式机组LVRT测试实例分析25310��4��1电压跌落至75%Ue25410��4��2电压跌落至50%Ue25610��4��3电压跌落至20%Ue25910��5直驱式机组LVRT测试实例分析26210��5��1电压跌落至75%Ue26210��5��2电压跌落至50%Ue26510��5��3电压跌落至20%Ue267第11章光伏电池数学建模与MPPT控制27111��1光伏电池的工作原理27111��2光伏电池的等效电路及数学模型27111��3光伏电池输出特性的仿真分析27411��4MPPT控制与仿真27511��4��1MPPT控制27611��4��2DC/DC变换器27711��4��3PWM控制27811��5MPPT仿真分析27911��5��1标准工况下光伏阵列仿真分析27911��5��2光照强度变化时光伏阵列仿真分析28011��5��3温度变化时光伏阵列仿真分析281第12章储能系统与能量管理策略28312��1储能PCS简介28312��2蓄电池28512��2��1蓄电池的充放电特性28512��2��2蓄电池的数学模型28612��3超级电容器28812��4全钒液流电池28812��5双向DC/DC变换器建模与仿真29112��5��1三重化双向DC/DC变换器的数学模型29112��5��2三重化双向DC/DC变换器的控制策略294第13章风光储发电系统建模与仿真29613��1风光储发电系统简介29613��2风力发电和光伏发电的随机性及波动性分析29713��3风力发电和光伏发电的功率数据问题与处理29913��4风光储系统中的储能容量配置方法30413��4��1单一储能类型系统控制与配置30513��4��2混合储能系统30813��5光伏逆变器的建模与仿真31513��5��1单台光伏逆变器的建模与控制31513��5��2多台光伏逆变器并联运行与环流分析31813��6光伏发电系统LVRT运行32613��6��1电网故障时Crowbar电路的保护策略32713��6��2Crowbar电路的控制策略32913��6��3基于Crowbar电路的LVRT仿真329参考文献333

封面

书名:电网友好型风光储一体化仿真与控制

作者:王永峰

页数:337

定价:¥79.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2017-04-01

ISBN:9787111559818

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