具體描述
內容簡介
《風力發電係統的建模與仿真》首先介紹風力發電的機械和電氣係統數學模型及並網控製策略的原理，然後結閤具體算例，通過DIgSILENT和MATLAB/Simulink兩種仿真軟件建立典型風電機組的仿真模型，分析其最大功率跟蹤控製、有功和頻率調節、無功和電壓控製、低電壓穿越、虛擬慣性控製等風電機組並網控製的主要特性，以及電網允許風電接納能力、電網潮流計算與無功優化計算、風電接入對電網暫態穩定性影響等。此外，通過柔性直流輸電的海上風電和大型風電基地的風電場並網已成為新的研究熱點，本書將介紹其基本原理和仿真建模。目錄
第1章緒論1．1概述1．2風力發電的發展與現狀1．3風力發電機組的類型及構成1．4風力發電係統的仿真1．5仿真軟件概述第2章風力機的氣動和機械係統建模2．1概述2．2風速模型2．3風輪模型2．4軸係模型2．5仿真算例第3章定速異步風力發電機組的原理及建模3．1概述3．2結構和原理3．3穩態模型及特性3．4仿真算例第4章雙饋異步風力發電機組的原理及建模4．1概述4．2運行原理和功率關係4．3動態模型4．4控製策略4．5仿真算例第5章全功率換流器驅動風力發電機組的原理及建模5．1概述5．2全功率驅動的風力發電機組的原理5．3直驅式永磁同步風力發電機組5．4全功率換流器驅動的異步風電機組5．5仿真算例第6章風力發電對電力係統的影響6．1概述6．2風電並網特點及基本參數6．3風電並網對電力係統的局部影響6．4風力發電並網對電力係統全係統範圍的影響6．5仿真算例第7章電網擾動情況下變速風力發電機組控製技術7．1概述7．2PMSG的低電壓穿越技術7．3DFIG在電網電壓不平衡時的控製7．4仿真算例第8章電網友好型風力發電機組控製技術8．1概述8．2風力發電機組的動態無功補償8．3虛擬慣性控製8．4對係統功率振蕩的阻尼控製8．5仿真算例第9章基於VSC一HVDC的風電場聯網9．1概述9．2VSC—HVDC的建模9．3VSC一HVDc的控製策略9．4多端電壓型直流輸電9．5多風電場通過VSC一MTDC聯網及功率外送仿真附錄精彩書摘
（3）主動失速控製。主動失速又稱負變距，風速低於額定風速時，葉片的槳距角是固定不變的；當風速超過額定風速後，變槳係統通過增加葉片攻角，使葉片處於失速狀態，限製增加風輪吸收功率，減小功率輸齣；而當葉片失速導緻功率下降，功率輸齣低於額定功率時，適當調節葉片的槳距角，提高功率輸齣，可以更加精確地控製功率輸齣。對於變槳距和主動失速控製方式，葉片和輪轂都通過變槳軸承連接，即都通過變槳實現控製。主動失速控製的敏感性很高，需要準確控製槳距角，造價高。 2．按傳動形式分類 （1）高傳動比齒輪箱型。用齒輪箱連接低速風力機和高速發電機，減小發電機體積重量，降低電氣係統成本。但風力發電機組對齒輪箱依賴較大，由於齒輪箱導緻的風力發電機組故障率高，齒輪箱的運行維護工作量大，易漏油汙染，且導緻係統的噪聲大、效率低、壽命短，因此産生瞭直驅風力發電機組。 （2）直接驅動型。應用多極同步風力發電機可以去掉風力發電係統中常見的齒輪箱，讓風力發電機直接拖動發電機轉子運轉在低速狀態，解決瞭齒輪箱所帶來的噪聲、故障率高和維護成本大等問題，提高瞭運行可靠性。但發電機極數較多，體積較大。 （3）中傳動比齒輪箱（半直驅）型。這種風機的工作原理是以上兩種形式的綜閤。中傳動比型風力機減少瞭傳統齒輪箱的傳動比，同時也相應地減少瞭多極同步風力發電機的極數，從而減小瞭發電機的體積。 3．按發電機調速類型分類 （1）定速恒頻機組。采用異步電機直接並網，無電力電子變流器，轉子通過齒輪箱與低速風機相連，轉速由電網頻率決定。定速恒頻機組的優點是簡單可靠，造價低，因而在早期的小型風電場中獲得廣泛應用。定速異步發電機組結構簡單、可靠性高，但隻能運行在固定轉速或在幾個固定轉速間切換，不能連續調節轉速以捕獲最大風電功率。此外，在風機轉速基本不變的情況下，風速的波動直接反映在轉矩和功率的波動上，因此機械疲勞應力與輸齣功率波動都比較大。此外，每颱風力發電機需配備無功補償裝置為異步電機提供勵磁所需的無功功率，並且采用軟啓動裝置限製啓動電流。 （2）變速恒頻機組。異步發電機或同步發電機通過電力電子變流器並網，轉速可調，有多種組閤形式。目前實際應用的變速恒頻機組主要有兩種類型：采用繞綫式異步發電機通過轉子側的部分功率變流器並網的雙饋風力發電機組；采用永磁同步發電機通過全功率變流器並網的直驅永磁同步風力發電機組。與定速恒頻機組相比，變速恒頻風力發電機組可調節轉速，進行最大功率跟蹤控製，提高瞭風能利用率；風速變化而引起的機械功率波動可變為轉子動能，從而減小機械應力，對輸齣功率的波動也可起到平滑作用。 目前，在風力發電領域廣泛應用的風力發電機組主要有三種類型，即固定轉速的鼠籠異步發電機組、可調速的雙饋異步發電機組和直驅永磁同步發電機組。 早期的小型風電場主要應用定速異步發電機組，其定子側直接並網，轉子通過齒輪箱與低速風力發電機相連，每颱風力發電機需配備無功補償裝置為異步電機提供勵磁所需的無功功率。定速異步發電機組結構簡單、可靠性高，但隻能運行在固定轉速或在幾個固定轉速問切換，不能連續調節轉速以捕獲最大風電功率。 ……前言/序言
用戶評價
我一直對風力發電的控製係統非常感興趣，而這本書在這方麵的內容，可以說是一場及時的甘霖。書中對風力發電機組的變槳控製、偏航控製以及變流器控製策略進行瞭深入的探討。我特彆注意到關於最大功率點跟蹤（MPPT）算法的介紹，作者不僅列舉瞭傳統的PID控製，還詳細講解瞭更先進的模糊邏輯控製和神經網絡控製在MPPT中的應用，以及它們在不同風況下的性能錶現。這種理論與實踐相結閤的講解方式，讓我能夠清晰地理解各種控製策略的原理、優勢和局限性，對於我未來研究更高效、更魯棒的控製係統，無疑是巨大的啓發。
評分閱讀《風力發電工程技術叢書：風力發電係統的建模與仿真》的過程中，我深刻體會到作者團隊在風力發電領域深厚的學術功底和豐富的實踐經驗。書中對於風力發電機組整機動力學建模的闡述，尤其令我眼前一亮。從葉片、輪轂、齒輪箱到發電機和塔架，各個部件的受力分析和動力學行為都得到瞭細緻的描述。通過建立多體動力學模型，可以模擬風機在各種工況下的動態響應，例如風載荷、轉速變化以及振動特性。這對於優化風機結構設計，提高風機的安全性和穩定性，具有至關重要的作用。
評分書中關於風力發電與電網交互的仿真技術，讓我對風電並網的復雜性有瞭全新的認識。作者詳細介紹瞭如何模擬風力發電對電網電壓、頻率以及暫態穩定性的影響。通過建立詳細的電網模型和風電場模型，可以進行各種場景下的仿真分析，例如單機孤島運行、多機並聯運行以及電網故障等。這些仿真結果不僅有助於我們理解風電接入對電網穩定性的潛在影響，也為製定有效的電網支撐策略提供瞭科學依據。
評分這本書在風力發電係統故障診斷與維護策略方麵的探討，讓我受益匪淺。作者不僅列舉瞭常見的風電機組故障類型，如齒輪箱磨損、軸承損壞、葉片裂紋等，還詳細介紹瞭如何利用傳感器數據和仿真模型，進行故障的早期診斷和定位。書中還探討瞭如何基於故障預測，製定主動的維護計劃，從而最大程度地減少停機時間，降低運維成本，提高風電場的整體效益。
評分這本書在風力發電係統優化設計方麵，提供瞭非常實用的工具和方法。我特彆關注到書中關於風力發電機組氣動-結構耦閤仿真的部分，這是一種非常前沿的技術，能夠更精確地模擬風力作用下葉片的變形以及結構應力，從而指導葉片和塔架等關鍵部件的設計，確保其在承受復雜載荷下的安全性和耐久性。書中通過豐富的圖例和公式，清晰地展示瞭如何進行這類耦閤仿真，為我提供瞭一個可以深入研究的方嚮。
評分書中對於風力發電係統性能評估的深入剖析，是我非常看重的一點。從單颱風機的發電效率、可利用率，到整個風電場的年發電量、等效利用小時數，以及風電場的經濟性指標，如度電成本（LCOE）、投資迴收期等，都進行瞭詳細的計算和分析。作者還介紹瞭如何利用統計學方法，對仿真結果進行不確定性分析，從而更準確地評估風電場的實際性能。這對於風電項目的可行性研究和經濟評估，具有極大的參考價值。
評分這次有幸拜讀瞭《風力發電工程技術叢書：風力發電係統的建模與仿真》，這本書帶給我的震撼，絕非三言兩語能夠概括。從最基礎的風力資源評估，到復雜的風機設計優化，再到電網接入和運行管理，作者們幾乎將風力發電的整個生命周期都進行瞭深度剖析。特彆是對於風力發電係統的建模部分，書中的方法論嚴謹而係統，無論是基於物理原理的建模，還是基於數據驅動的建模，都提供瞭詳實的操作步驟和豐富的案例研究。我印象最深刻的是關於風電機組氣動性能的建模，書中不僅僅停留在理論公式的推導，而是結閤CFD（計算流體力學）仿真技術，詳細闡述瞭如何精確模擬葉片在不同風況下的受力情況，以及如何通過調整葉片角度、形狀等參數來最大化能量捕獲效率。這對於我日後進行風機設計優化，提高發電量具有極其重要的指導意義。
評分對於我這樣一位希望深入瞭解風力發電核心技術的讀者而言，《風力發電工程技術叢書：風力發電係統的建模與仿真》無疑是一本集理論、方法、案例於一體的寶貴財富。書中對風力發電係統能量轉換過程的細緻刻畫，從風能的捕捉，到機械能的轉化，再到電能的輸齣，每一個環節都進行瞭詳實的數學建模和仿真分析。特彆是關於功率麯綫的建模和應用，書中不僅介紹瞭理論方法，還提供瞭實際案例，讓我能夠更直觀地理解風電機組在不同風速下的發電能力，以及如何通過優化運行來提升整體發電效率。
評分本書在風力發電係統仿真方麵，更是達到瞭令人驚嘆的高度。我尤其欣賞書中關於風電場級仿真的章節，它不僅僅是簡單地將單颱風機的仿真結果疊加，而是深入探討瞭風機間的氣動耦閤效應、尾流影響以及陣列布局對整體發電效率的影響。通過大量的仿真數據和圖錶，作者清晰地展示瞭如何通過優化風機排布，減少相互遮擋和尾流乾擾，從而顯著提升整個風電場的發電性能。此外，書中還詳細介紹瞭如何對風電場進行電網接入仿真，包括不同電壓等級的並網特性、功率預測以及電網穩定性的評估。這對於理解風電場與現有電網的兼容性，以及如何應對風電並網帶來的挑戰，提供瞭寶貴的參考。
評分這本書的齣版，無疑填補瞭風力發電技術領域的一個重要空白。在風力發電係統可靠性與壽命預測方麵，作者們提供瞭非常具有前瞻性的研究成果。書中不僅介紹瞭傳統的基於故障模式和影響分析（FMEA）的方法，還深入探討瞭基於狀態監測和剩餘壽命預測（RUL）的新型預測性維護技術。通過對大量的運行數據進行統計分析和機器學習建模，可以提前預警潛在的故障，從而避免突發性停機，延長風電機組的使用壽命，降低運維成本。這對於風電場的長期穩定運行，以及提高投資迴報率，具有至不如的意義。
評分還可以
評分京東活動購書特彆劃算
評分還沒有來得及看，稍後再說具體咋樣
評分京東活動購書特彆劃算
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評分非常滿意的一次購物
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