第1章 绪论 1
1.1 风力发电的现状和发展 1
1.2 风电场建模的研究现状 2
1.2.1 双馈变速风电机组模型 3
1.2.2 风电场尾流效应模型 4
1.2.3 风电场模型 6
参考文献 7
第2章 双馈变速风电机组建模 10
2.1 引言 10
2.2 风力机建模 10
2.2.1 风力机空气动力学建模 10
2.2.2 桨距角控制建模 11
2.3 双馈变速风电机组轴系建模 11
2.4 双馈感应发电机建模 12
2.5 变流器建模 13
2.5.1 电网侧变流器建模 14
2.5.2 转子侧变流器建模 16
2.6 小结 18
参考文献 18
第3章 风电场拓扑结构 19
3.1 引言 19
3.2 风电机组排列布置 19
3.2.1 风电机组排列布置的基本原则 19
3.2.2 风电机组排列布置的方式 20
3.3 风电场电气系统接线 20
3.4 小结 23
参考文献 23
第4章 基于风电场尾流效应的风电机组分组方法 24
4.1 引言 24
4.2 常用尾流模型简介 24
4.2.1 无黏近场尾流模型 24
4.2.2 简化尾流模型 25
4.2.3 Jensen尾流模型 25
4.2.4 AV尾流模型 26
4.3 计及风电场风向变化的尾流效应建模 29
4.3.1 风向确定时的尾流效应建模 30
4.3.2 风向变化时的尾流效应建模 31
4.4 风电机组分组方法 33
4.4.1 计及风速和风向变化的风电机组分组方法 33
4.4.2 风电机组风速系数计算 33
4.4.3 基于风电场系数矩阵的风电机组分组方法 34
4.5 仿真算例与结果分析 35
4.5.1 算例系统介绍 35
4.5.2 风力机尾流影响边界 36
4.5.3 风速和风向变化对风力机输入风速的影响 37
4.5.4 计及风速和风向变化的风电机组分组结果 38
4.6 小结 40
参考文献 40
第5章 计及风速和风向变化的风电场建模 42
5.1 引言 42
5.2 确定风向下的风电场建模 42
5.2.1 确定风向下的风电场静态建模 43
5.2.2 确定风向下的风电场动态建模 47
5.3 计及风向变化的风电场建模 49
5.4 仿真算例与结果分析 49
5.4.1 算例系统介绍 49
5.4.2 风电场等效模型的建立及合理性验证 51
5.4.3 尾流效应对风电场运行特性的影响 55
5.4.4 馈线对风电场运行特性的影响 57
5.5 小结 61
参考文献 61
第6章 风电场的无功电压控制 63
6.1 引言 63
6.2 风电场的功率和电压特性 63
6.2.1 风电场的有功功率 63
6.2.2 风电场的无功功率 64
6.2.3 风电场的电压特性 67
6.2.4 算例分析 68
6.3 风电场接入电网的无功电压控制 72
6.3.1 风电场接入电网引起的无功电压问题及应对措施 72
6.3.2 风电场接入电网的无功电压控制策略 73
6.4 风电场综合控制系统 80
6.5 小结 81
参考文献 81
第7章 风电场对电力系统继电保护的影响 82
7.1 引言 82
7.2 双馈变速风电机组故障电流的特征 82
7.3 风电场对其主变压器继电保护的影响 83
7.3.1 风电场主变压器继电保护配置 83
7.3.2 故障电流频率偏移对风电场主变压器差动保护的影响 84
7.3.3 算例介绍与仿真分析 86
7.4 风电场对其送出线路继电保护的影响 89
7.4.1 风电场送出线路继电保护配置 89
7.4.2 风电场送出线路故障时的电压、电流特性 89
7.4.3 故障量对风电场送出线路保护的影响 90
7.4.4 算例介绍与仿真分析 90
7.5 小结 97
参考文献 97
附录 98
附录A 图4-11中风电场内风电机组坐标 98
附录B 图5-7中220kV变电站负荷 98
附录C 双馈风电机组参数 99
附录D 直埋电缆和架空线的参数 99