新能源并网发电系统的低电压穿越

书籍目录

电力电子新技术系列图书序言

序

前言

物理量符号表

缩略语

第1章绪论1

1.1新能源并网发电系统概述1

1.2风电系统概述4

1.2.1风电产业的发展现状5

1.2.2并网风电系统的技术现状9

1.3光伏发电系统概述12

1.3.1光伏发电产业的发展现状12

1.3.2并网光伏发电系统的技术现状16

1.4小结21

参考文献21

第2章新能源并网发电系统的并网导则23

2.1新能源并网发电系统的特点23

2.1.1静态特性24

2.1.2动态特性24

2.2新能源并网发电系统对电力系统的影响25

2.2.1静态特性的影响25

2.2.2动态特性的影响26

2.3新能源并网发电系统的并网导则28

2.3.1并网导则的背景和发展28

2.3.2并网导则的主要内容32

2.4新能源发电系统并网导则的发展趋势43

2.5小结44

参考文献44

第3章并网型风力发电系统的数学模型和控制方法47

3.1单机风电系统的数学模型47

3.1.1机械系统的数学模型48

3.1.2电气系统的数学模型52

3.2单机风电系统的控制62

3.2.1定速风电系统的控制62

3.2.2变速风电系统的控制63

3.3风电场的数学模型与控制方法74

3.3.1风电场的数学模型74

3.3.2风电场的控制75

3.4小结77

参考文献77

第4章并网型光伏发电系统的数学模型和控制方法80

4.1光伏发电系统的数学模型80

4.1.1光伏电池的数学模型81

4.1.2具有局部最大功率点的光伏组件数学模型83

4.1.3光伏发电系统中的功率变流器85

4.2光伏发电系统的控制86

4.2.1光伏发电系统的最大功率点跟踪控制86

4.2.2光伏发电系统的局部最大功率点跟踪控制90

4.3光伏并网逆变器控制91

4.3.1两级式光伏并网逆变器的MPPT控制91

4.3.2单级式光伏并网逆变器的MPPT控制94

4.4光伏并网逆变器的孤岛效应及反孤岛策略96

4.4.1基于并网逆变器的被动式反孤岛策略98

4.4.2基于并网逆变器的主动式反孤岛策略98

4.5光伏发电场的数学模型和控制方法99

4.6小结99

参考文献100

第5章电网故障的特征与检测103

5.1电网故障的特征103

5.1.1电网的结构与故障103

5.1.2典型电网故障特征104

5.2电网故障的快速检测110

5.2.1锁相环的一般结构110

5.2.2基于旋转坐标系的锁相环119

5.2.3静止坐标系下的锁相环125

5.2.4不同锁相环的性能比较127

5.3小结128

参考文献128

第6章新能源并网发电系统低电压故障的单机穿越方法131

6.1低电压穿越的三个阶段131

6.2直接耦合型风电系统的低电压穿越132

6.2.1低电压故障对直接耦合型风电机组的影响132

6.2.2低电压穿越方法135

6.3半耦合型双馈风电系统的低电压穿越140

6.3.1低电压故障对双馈风电机组的影响141

6.3.2低电压穿越方法149

6.4非耦合型发电系统的低电压穿越186

6.4.1低电压故障对非耦合型风电机组的影响187

6.4.2非耦合型风电机组的低电压故障穿越方法188

6.4.3低电压故障对光伏发电系统的影响199

6.4.4光伏发电系统低电压穿越策略201

6.4.5仿真结果分析204

6.5小结205

参考文献205

第7章新能源并网发电系统低电压故障的集中穿越方法211

7.1集中式低电压穿越辅助装置211

7.1.1并联式低电压穿越辅助装置212

7.1.2串联式低电压穿越辅助装置216

7.2多机风电系统的低电压故障穿越方法218

7.2.1多机恒速风电系统的低电压穿越218

7.2.2多机双馈风电系统的低电压穿越228

7.3小结235

参考文献235

第8章电网故障模拟和低电压穿越测试237

8.1电网故障模拟237

8.1.1电网模拟器的分类与原理239

8.1.2电力电子式电网模拟器242

8.1.3阻抗分压式电网模拟器244

8.2风力机与光伏电池特性模拟246

8.3新能源发电系统的低电压穿越测试246

8.3.1新能源发电系统测试规程247

8.3.2风电系统低电压穿越测试流程与内容249

8.3.3光伏发电系统低电压穿越测试的流程与内容251

8.3.4“发电机-变流器”低电压穿越测试251

8.3.5风电系统仿真模型的低电压穿越测试253

8.3.6光伏发电系统仿真模型的低电压穿越测试257

8.4小结258

参考文献258

附录260

附录A标幺值的规定260

附录B仿真、实验参数260

附录C最优控制问题的求解过程265

附录D最优规划问题的求解过程267物理量符号表

作者简介

具备低电压穿越能力是大规模新能源发电系统接入电网的必要条件，该条件对保障新能源发电系统的健康并网运行具有重要作用。本书以低电压穿越导则的背景、内容和发展趋势为基础，重点以风力和光伏并网发电系统为例，从单台设备和发电场两个层面，分别对直接耦合型、半耦合型和非耦合型新能源并网发电系统的低电压穿越难点和方法进行了系统阐述，同时对新能源并网发电系统的低电压穿越测试流程进行了介绍。

本书可供新能源发电技术、电力电子技术、自动控制技术及电工电能新技术应用领域的工程技术人员和研究人员阅读和参考，也可作为大专院校相关专业的教师和研究生的参考书。

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