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上册3

第一篇 风力发电优化3

第一章 考虑风电不确定性的可靠性评估机组组合3

术语3

1.1 概述5

1.2 机组组合与调度公式7

1.3 市场模拟10

1.4 案例研究12

1.5 结论18

第二章 风电场布局优化问题21

2.1 概述21

2.2 风电场建设22

2.3 风电机与尾流效应23

2.4 风电场布局优化相关专著27

2.5 结论33

第三章 风电交易风险管理工具：天气衍生品38

3.1 概述38

3.2 衍生品的基本结构40

3.3 有关预测误差和对冲问题的风况衍生品43

3.4 经验性分析和数值实验50

3.5 进一步讨论60

3.6 总结60

第四章 创新风力发电模型与预测方法64

4.1 概述64

4.2 全球环流65

4.3 气象与动力67

4.4 风速随高度的变化而变化70

4.5 幂定律动态演示74

4.6 随机性风能计算公式76

4.7 时空风能和动力学的理论公式81

4.8 新风能计算公式与Betz极限比较85

4.9 风功率摄动89

4.10 风能可靠性统计研究及其应用93

4.11 风速与地势的区域评估100

4.12 以风速时序为基础的风能评估110

第二篇 风力发电系统并网119

第五章 风力发电系统与传统发电系统并网：随机模型和性能测量119

5.1 简介119

5.2 随机模型120

5.3 创建场景126

5.4 性能测量131

5.5 数值结果134

5.6 结论138

第六章 风电系统并网：风电场建模141

6.1 概述141

6.2 建模概念和相关理论144

6.3 风电机模型开发与应用155

6.4 结论187

第七章 含风电场的配电系统稳态分析的确定性方法193

7.1 概述193

7.2 不含风电场的配电系统的潮流方程194

7.3 含风电场的配电系统的潮流方程201

7.4 数值应用211

7.5 结论222

第八章 含风电场的配电系统稳态分析的概率性方法226

8.1 概述226

8.2 不含风电场的配电系统的概率潮流227

8.3 含风电场的配电系统的概率潮流231

8.4 数值应用241

8.5 结论254

附录8.A255

附录8.B256

第九章 大规模风电并网中的先进控制功能261

9.1 概述261

9.2 DFIG动态建模和运行263

9.3 通过模糊控制提升DFIG故障穿越能力275

9.4 DFIG参与系统频率调整279

9.5 DFIG内置PSS的鲁棒整定285

9.6 配备FSIG的风电场采用的外部故障穿越解决方案294

9.7 结论301

第十章 高风电穿透率下的电网稳定性307

10.1 概述307

10.2 电网稳定性的定义和分类309

10.3 高风电穿透率相关技术问题310

10.4 独立电力系统案例313

10.5 结论323

第十一章 高风电穿透率下的电力系统运行329

11.1 概述329

11.2 高风电穿透率下电力系统运行面临的挑战332

11.3 调度工具337

11.4 系统规划：灵活性342

第十二章 虑及电力系统风电功率波动的运行备用评估350

12.1 概述350

12.2 备用需求测定方法351

12.3 电力系统概率评估352

12.4 运行备用的长期评估357

12.5 应用结果361

12.6 总结377

下册385

第三篇 风力发电设施的建模、控制和维护385

第十三章 漂浮式风电机控制器385

13.1 概述385

13.2 模拟工具和模型387

13.3 组合和独立叶片变桨距控制390

13.4 漂浮式风电机控制器393

13.5 结论405

第十四章 风电机的建模和控制410

术语410

14.1 概述413

14.2 电力系统动态模拟414

14.3 风电机动态模型415

14.4 风电机：机械系统的建模和控制415

14.5 风电机：电气和控制系统建模420

14.6 结论465

第十五章 风电场的建模和控制469

15.1 概述469

15.2 风电场建模471

15.3 风电场控制系统486

15.4 增强对电网的影响所需的风电场特殊装置499

15.5 结论513

第十六章 风电机的电网支持能力525

16.1 概述525

16.2 风电并网526

16.3 风电机设计理念530

16.4 电网直连风电机的电网支持能力534

16.5 DFIG风电机的电网支持能力536

16.6 完整规模变流器风电机的电网支持能力539

16.7 结论542

第十七章 风电场和储能装置的协调运行——技术和经济性分析546

17.1 概述546

17.2 风力发电和储能装置协调运行的备选方案547

17.3 用于补偿风电场发电偏差的蓄能电站的最优调度558

17.4 风电及其与备用电力市场的关系561

17.5 结论568

第十八章 HOTT发电系统原型575

18.1 概述575

18.2 拟建PHGS模型系统576

18.3 改变电压频率：50—46—50Hz582

18.4 实验结果583

18.5 讨论587

18.6 结论587

第十九章 风力发电设施的可靠性和维修590

19.1 概述590

19.2 了解风电机运行现状593

19.3 评估风电机可靠性和寻求最佳运维策略的模型597

19.4 风电场运行模拟研究607

19.5 发电容量充裕度评估模型608

19.6 总结613

第二十章 风电机功率性能与监测应用625

20.1 概述625

20.2 功率性能理论626

20.3 在运行状态风电机中的应用634

20.4 功率性能监测的应用646

20.5 结论651

附录20.A 风轮叶片的气体力学652

附录20.B功率输出松弛模型654

第四篇 创新型风力发电661

第二十一章 海上风能卫星遥感测量661

缩写词661

21.1 概述663

21.2 SSM/I670

21.3 QuikSCAT674

21.4 合成孔径雷达（SAR）681

21.5 总结与讨论687

21.6 未来展望688

第二十二章 海上风电场交流电力系统的优化697

22.1 概述697

22.2 海上风电场交流电力系统698

22.3 海上风电场交流电力系统评估703

22.4 海上风电场交流电力系统的优化706

22.5 应用实例710

22.6 结论716

第二十三章 低功率风能转换系统：发电配置与控制目标721

缩写词与符号721

23.1 概述：基本概念722

23.2 低功率风电机的控制原则727

23.3 并网低功率风能转换系统731

23.4 独立发电配置中的低功率风能转换系统738

23.5 结论747

第二十四章 实现环保电力生产和消费所用的小型风力驱动设备751

符号751

24.1 概述753

24.2 小型风电机756

24.3 用于降低家庭用电量的小型屋顶风力驱动通风器768

24.4 未来可能性：流量控制技术整合774

24.5 结论777