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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.A 255

附录8.B 256

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—50Hz 582

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/I 670

21.3 QuikSCAT 674

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