風電并網(wǎng)運行與維護

內(nèi)容概要

大型風電場并網(wǎng)運行在我國已經(jīng)開始邁出快速發(fā)展的步伐，風電場并網(wǎng)運行及風電場維護問題已經(jīng)被風電領(lǐng)域的研究者們所關(guān)注。《風電并網(wǎng)運行與維護》嘗試從風電機組建模、風電場建模、風電場并網(wǎng)控制、風電場并網(wǎng)后引起的電能質(zhì)量、風電并網(wǎng)后系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性及風電場運行內(nèi)部相關(guān)要求等方面研究和探討風電并網(wǎng)運行所涉及的問題；從風電機組故障診斷和風電場監(jiān)控與常規(guī)維護兩方面對風電機組或風電場非正常運行時的問題進行分析和探討，并根據(jù)研究結(jié)果，在風電場并網(wǎng)運行與維護方面給出一些建議。由張新燕和王維慶等編著的《風電并網(wǎng)運行與維護》最后一章簡單探討了風光互補與風水互補發(fā)電內(nèi)容。
《風電并網(wǎng)運行與維護》可作為研究生及從事風電技術(shù)和其他可再生能源發(fā)電技術(shù)研究人員的參考用書。書中主要內(nèi)容是作者的觀點和研究結(jié)果，所得到的結(jié)論僅供讀者參考。

書籍目錄

前言
第1章  緒論
  1.1  目前風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀
  1.2  風電領(lǐng)域研究熱點與研究現(xiàn)狀
    1.2.1  風力發(fā)電機組控制與建模
    1.2.2  風電場模型
    1.2.3  風電并網(wǎng)對系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響
    1.2.4  含風電系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    1.2.5  風電場運行內(nèi)部設(shè)計要求與風電場維護
    1.2.6  風電與其他可再生能源互補發(fā)電
  1.3  有關(guān)風電和可再生能源發(fā)電政策
  1.4  我國風電并網(wǎng)規(guī)定和并網(wǎng)導(dǎo)則
第2章  風力發(fā)電機系統(tǒng)的發(fā)展與并網(wǎng)方式
  2.1  概述
  2.2  風力發(fā)電機系統(tǒng)的發(fā)展
    2.2.1  風力機的發(fā)展歷史
    2.2.2  風力發(fā)電機的發(fā)展
    2.2.3  并網(wǎng)型風力發(fā)電機組的發(fā)展
  2.3  風電機組并網(wǎng)方式
    2.3.1  不同風電機組的并網(wǎng)方式
    2.3.2  風電場拓撲結(jié)構(gòu)與并網(wǎng)方式
  2.4  小結(jié)
第3章  風電機組并網(wǎng)運行控制模型
  3.1  概述
  3.2  風力機模型
    3.2.1  風輪葉片理論
    3.2.2  風輪風功率分析
    3.2.3  風輪模型
    3.2.4  風力機軸系模型
  3.3  風電機組中發(fā)電機模型及其等效電路
    3.3.1  異步發(fā)電機模型及其等效電路
    3.3.2  雙饋感應(yīng)發(fā)電機模型及其等效電路
    3.3.3  同步發(fā)電機模型及其等效電路
  3.4  風電機組中逆變器模型及其等效電路
    3.4.1  部分功率逆變器模型及其等效電路
    3.4.2  全功率逆變器模型及其等效電路
  3.5  發(fā)電機控制模型
    3.5.1  雙饋異步發(fā)電機控制模型
    3.5.2  同步發(fā)電機控制模型
  3.6  小結(jié)
第4章  風電場建模與并網(wǎng)控制
  4.1  概述
  4.2  風電場建模
    4.2.1  風速模型
    4.2.2  基于系統(tǒng)辨識的風電場模型
    4.2.3  考慮尾流影響后風電場功率疊加模型
    4.2.4  注入電流分析的風電場模型
    4.2.5  風電場輸出功率預(yù)測模型
  4.3  風電場并網(wǎng)與控制
    4.3.1  交流并網(wǎng)與控制
    4.3.2  HVDC并網(wǎng)方式與控制
  4.4  小結(jié)
第5章  風電并網(wǎng)后引起的電能質(zhì)量問題
  5.1  概述
  5.2  電壓偏差與電壓波動
    5.2.1  恒速風電機組并網(wǎng)后電壓的變化情況
    5.2.2  變速風電機組并網(wǎng)后電壓的變化情況
  5.3  閃變問題
    5.3.1  系統(tǒng)中閃變產(chǎn)生源
    5.3.2  風電并網(wǎng)閃變分析
  5.4  諧波問題
    5.4.1  系統(tǒng)中諧波產(chǎn)生機理分析
    5.4.2  風電并網(wǎng)系統(tǒng)諧波分析
  5.5  頻率問題
  5.6  小結(jié)
第6章  含風電電力系統(tǒng)分析
  6.1  概述
  6.2  潮流計算
  6.3  時域仿真分析方法研究
    6.3.1  含有風電的電力系統(tǒng)仿真研究
    6.3.2  含風電部分仿真軟件
    6.3.3  含風電系統(tǒng)分梔與仿真算例
  6.4  風電并網(wǎng)后系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    6.4.1  含有風電的系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析
    6.4.2  含有風電的系統(tǒng)電壓暫態(tài)穩(wěn)定性分析
  6.5  小結(jié)
第7章  風電場運行內(nèi)部相關(guān)設(shè)計要求
  7.1  概述
  7.2  風電機組故障穿越研究
    7.2.1  風電機組故障穿越內(nèi)涵
    7.2.2  風電機組故障穿越方法研究與仿真
  7.3  風電場電氣設(shè)計
    7.3.1  電氣主結(jié)線
    7.3.2  風電場中的變壓器
  7.4  風電機組防雷與接地
    7.4.1  雷電放電過程及雷電的危害
    7.4.2  風電機組受雷電的影響及其防雷措施
  7.5  風電場無功補償
    7.5.1  不同無功補償裝置的特點
    7.5.2  風電場無功補償問題
  7.6  含風電系統(tǒng)的繼電保護和孤島運行問題
  7.7  小結(jié)
第8章  風電機組故障分析與風電場維護
  8.1  概述
  8.2  風電機組信息檢測
  8.3  風電機組故障機理分析與診斷方法研究
    8.3.1  風電機組故障產(chǎn)生機理分析
    8.3.2  風力發(fā)電機組故障診斷方法
  8.4  風電機組各部分故障分析與故障診斷
    8.4.1  風電機組故障分析基礎(chǔ)
    8.4.2  風電機組齒輪箱故障分析與故障診斷
    8.4.3  風電機組變頻器的故障診斷
    8.4.4  風電機組發(fā)電機的故障診斷
  8.5  風電場監(jiān)控與常規(guī)檢修
    8.5.1  風力發(fā)電機組的監(jiān)控
    8.5.2  風電場子系統(tǒng)以及風力發(fā)電遠程監(jiān)控
    8.5.3  監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾問題
    8.5.4  風電機組與風電場檢修
  8.6  小結(jié)
第9章  風電和其他可再生能源互補發(fā)電
  9.1  概述
  9.2  其他可再生能源發(fā)電技術(shù)
    9.2.1  光伏發(fā)電
    9.2.2  生物質(zhì)發(fā)電
    9.2.3  小水力發(fā)電
  9.3  風光互補發(fā)電技術(shù)
    9.3.1  風光互補系統(tǒng)構(gòu)成
    9.3.2  風光互補系統(tǒng)中蓄電池控制
    9.3.3  風光互補系統(tǒng)的應(yīng)用前景
  9.4  風水互補發(fā)電
    9.4.1  風水互補發(fā)電原理
    9.4.2  阿勒泰風水互補系統(tǒng)
  9.5  小結(jié)
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　隨著并網(wǎng)風電容量的增加，風力發(fā)電對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響越來越受到人們的關(guān)注。風速、風向的隨機性、間歇性和不確定性，使得風電機組所輸出的電功率也是隨著風速而變化的。這種不穩(wěn)定的、波動的功率注入電網(wǎng)之后，將對電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成很大的影響；另外，目前我國風電場的主流機型雙饋風電機組和直驅(qū)永磁風電機組都是采用變速恒頻控制并網(wǎng)方式——采用變流器控制和槳距角控制來調(diào)節(jié)風電機組的輸出功率，然而大功率開關(guān)器件的普遍采用使得輸入電網(wǎng)的電能含有大量的諧波成分，再加上不對稱負載帶來的三相不平衡、功率因數(shù)下降和電壓失穩(wěn)等問題，嚴重影響了電能質(zhì)量。風電場一般位于電網(wǎng)末端，并多與配電網(wǎng)直接相聯(lián)，這就使得風電引起的電能質(zhì)量問題顯得尤為重要。通過優(yōu)化風電機組的控制策略以減小風電機組輸出功率的波動和減少風電機組的啟停和切換，可以減小風電機組引起的電壓波動和閃變（輸出功率的波動將比采取控制前降低，機組的閃變系數(shù)減小，抗陣風能力加強），通過提高電力電子控制技術(shù)可以減少風電機組的諧波輸出（諧波總含量降低、低次諧波幅度減小，使并人電網(wǎng)的電壓波形平滑），從而提高并網(wǎng)風電的質(zhì)量?！　”菊轮饕獙Σ煌瑱C型的風電機組并網(wǎng)引起的電壓波動、電壓閃變和產(chǎn)生諧波的原因、特點（即電壓波動、電壓閃變和風速，風力發(fā)電機組之間的關(guān)系進行分析，闡述風電場接入系統(tǒng)引起的電壓波動與閃變的計算方法，研究風電機組諧波產(chǎn)生機理和諧波分析方法，并探討改善風電機組電能質(zhì)量的方法。由于風電在電網(wǎng)中所占比例越來越多，風電場輸出功率的變化對電網(wǎng)頻率也會有一定的影響，本章最后對風電并網(wǎng)引起的系統(tǒng)頻率問題進行簡單分析?！　♂槍﹄娏ο到y(tǒng)電能質(zhì)量測試與評估而產(chǎn)生的電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)是電氣測量技術(shù)與儀表技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的。日本、美國、德國及瑞典等國家都設(shè)計出了相應(yīng)的電能質(zhì)量檢測設(shè)備或儀器。主要發(fā)展階段為模擬式電氣測量儀表、數(shù)字式儀表和嵌入式儀表。風電機組或風電場并網(wǎng)后引起的電能質(zhì)量問題的檢測技術(shù)也是非常重要的，而且是需要研究的重要課題，本章限于篇幅對此只作簡單介紹?！　　?/pre>








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