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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　全書共分9章。第1章簡(jiǎn)述可再生能源與風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展歷史、基本原理和值得關(guān)注的若干問題。第2章主要介紹雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與建模方法。第3章重點(diǎn)介紹得到廣泛應(yīng)用和研究的理想電網(wǎng)條件下的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略，包括雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的矢量控制和網(wǎng)側(cè)變換器的矢量控制。對(duì)雙饋發(fā)電機(jī)直接功率控制策略和預(yù)測(cè)控制策略，本章也有介紹。第4章給出非理想電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行特性，包括電網(wǎng)故障類型及對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的影響。第5章介紹雙饋風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)及其控制和保護(hù)策略。第6章介紹不對(duì)稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略，包括模型預(yù)測(cè)控制和多目標(biāo)控制。第7章介紹永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、控制原理及弱電網(wǎng)條件下的運(yùn)行控制。第8章介紹基于三電平變換器的中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)和無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)。第9章則介紹基于高壓直流輸電的海上風(fēng)電系統(tǒng)，包括基于MMC和基于MFT的離岸風(fēng)場(chǎng)高壓直流輸電系統(tǒng)。

作者簡(jiǎn)介

　　第yi作者馬宏偉長(zhǎng)期從事風(fēng)電變流器高性能控制領(lǐng)域的研究工作。提出了直接虛功率控制方法，在保持傳統(tǒng)直接功率控制的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，解決了并網(wǎng)前后控制算法平滑切換的問題，改善了雙饋風(fēng)機(jī)并網(wǎng)過程中的動(dòng)態(tài)特性；將模型預(yù)測(cè)控制（MPC）應(yīng)用于風(fēng)電控制領(lǐng)域，獲得了良好的動(dòng)靜態(tài)特性和參數(shù)魯棒性，尤其保證了其在電壓跌落、不平衡等故障電網(wǎng)條件下的不間斷運(yùn)行；針對(duì)不平衡電網(wǎng)條件下的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)，提出了多目標(biāo)控制策略，通過對(duì)一個(gè)參數(shù)的調(diào)節(jié)獲得不同的優(yōu)化控制目標(biāo)。多次參與兆瓦級(jí)風(fēng)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，先后發(fā)表論文10余篇，SCI收錄1篇，EI收錄14篇。第二作者李永東清華大學(xué)電機(jī)工程及應(yīng)用電子技術(shù)系教授，法國(guó)圖盧茲國(guó)家理工學(xué)院客座教授，哈爾濱理工大學(xué)客座教授，“中達(dá)學(xué)者”，“天山學(xué)者”特聘教授。長(zhǎng)期從事大容量電力電子變換器及其在調(diào)速節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用，交流電機(jī)的全數(shù)字化控制及其在數(shù)控機(jī)床、高鐵電力牽引和艦船電力推進(jìn)中的應(yīng)用，新能源發(fā)電等。主持國(guó)家自然基金項(xiàng)目4項(xiàng)、國(guó)家863項(xiàng)目和支撐計(jì)劃項(xiàng)目各1項(xiàng)，中英、法、美、日、韓等國(guó)際合作交流項(xiàng)目10項(xiàng)，臺(tái)達(dá)科教基金一般項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目各1項(xiàng)、其他橫向及軍工項(xiàng)目幾十項(xiàng)。完成我國(guó)首臺(tái)工業(yè)化高壓大容量變頻器的研制和生產(chǎn)，推廣后產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。先后獲得國(guó)家教育部科技成果進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、IET（英國(guó)工程技術(shù)學(xué)會(huì)） Fellow、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)特等獎(jiǎng)等。曾任“電力系統(tǒng)”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任兼電力電子分室主任，清華大學(xué)研究生院培養(yǎng)處副處長(zhǎng)，國(guó)際交流與合作委員會(huì)委員，新疆大學(xué)電氣學(xué)院院長(zhǎng)。現(xiàn)任清華大學(xué)電力電子工程研究中心常務(wù)副主任，新概念汽車研究院副院長(zhǎng)，IEEE（國(guó)際電氣電子工程師學(xué)會(huì)）高級(jí)會(huì)員，IEEE IAS Beijing Chapter Chairman（工業(yè)應(yīng)用分會(huì)北京分會(huì)主席），中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員，電力電子學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電控裝置及系統(tǒng)專委會(huì)副主任委員，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)電氣自動(dòng)化專委會(huì)副主任委員，學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，中國(guó)電源學(xué)會(huì)交通電氣化專委會(huì)主任委員。出版第yi作者專著3部，發(fā)表論文300多篇，其中SCI收錄40余篇，EI收錄100余篇。第三作者許烈清華大學(xué)電機(jī)工程及應(yīng)用電子技術(shù)系副教授，入選泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才計(jì)劃，PCIM Asia技術(shù)委員會(huì)委員，IEEE會(huì)員，資源強(qiáng)制回收產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家組成員、多電飛機(jī)國(guó)際會(huì)議（2019）技術(shù)委員會(huì)主席。先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)、清華大學(xué)自主科研計(jì)劃1項(xiàng)、橫向課題數(shù)項(xiàng)（總經(jīng)費(fèi)超過3000萬元）。發(fā)表EI/SCI等高水平學(xué)術(shù)論文40余篇。第四作者柴建云清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，高端裝備研究院動(dòng)力傳動(dòng)研究所所長(zhǎng)。研究和教學(xué)領(lǐng)域包括新能源發(fā)電、特種電機(jī)和電力電子與電力傳動(dòng)等專業(yè)方向，承擔(dān)和完成了多項(xiàng)國(guó)家973、863和科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目和自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目以及數(shù)十項(xiàng)國(guó)際及國(guó)內(nèi)校企合作研究項(xiàng)目。近年的學(xué)術(shù)兼職包括中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)理事、風(fēng)能專委會(huì)委員，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)風(fēng)力與潮汐發(fā)電專委會(huì)委員，中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)風(fēng)力發(fā)電專委會(huì)委員，中國(guó)風(fēng)力機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員和中國(guó)微特電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員等。

圖書目錄

電力電子新技術(shù)系列圖書序言
前言
第1章緒論
1.1可再生能源與風(fēng)力發(fā)電
1.1.1可再生能源技術(shù)的發(fā)展
1.1.2風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展
1.2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)概述
1.2.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本原理
1.2.2典型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)解決方案
1.3風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中值得關(guān)注的若干問題
1.3.1MPPT控制
1.3.2故障/非理想電網(wǎng)條件下不間斷運(yùn)行
1.3.3大容量中高壓風(fēng)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制
1.3.4大規(guī)模海上風(fēng)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制
參考文獻(xiàn)
第2章雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與建模方法
2.1雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型
2.2網(wǎng)側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型
2.3圖形化建模方法
2.3.1概述
2.3.2因果次序圖
2.3.3宏觀能量表示法
2.3.4風(fēng)力機(jī)圖形化建模與控制推導(dǎo)
參考文獻(xiàn)
第3章理想電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略
3.1雙饋風(fēng)電系統(tǒng)矢量控制策略
3.1.1雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的矢量控制
3.1. 2網(wǎng)側(cè)變換器的矢量控制
3.1.3MPPT控制
3.1.4雙饋電機(jī)定子磁鏈觀測(cè)
3.1. 5電壓相位檢測(cè)
3.1.6軟并網(wǎng)技術(shù)
3.2雙饋發(fā)電機(jī)直接功率控制策略
3.2.1基于PI-SVM的定子側(cè)功率直接閉環(huán)控制
3.2.2基于滯環(huán)控制器開關(guān)狀態(tài)表的定子側(cè)直接功率控制
3.2.3雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的直接虛功率控制
3.3雙饋風(fēng)電系統(tǒng)模型預(yù)測(cè)控制策略
3.3.1網(wǎng)側(cè)變換器模型預(yù)測(cè)控制
3.3.2雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型預(yù)測(cè)控制
3.3.3基于模型預(yù)測(cè)控制的軟并網(wǎng)方法
參考文獻(xiàn)
第4章非理想電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行特性
4.1電網(wǎng)故障的類型
4.2電網(wǎng)故障下DFIG的運(yùn)行特性
4.2.1電網(wǎng)對(duì)稱跌落條件下DFIG的運(yùn)行特性
4.2.2電網(wǎng)不對(duì)稱故障下DFIG的運(yùn)行特性
4.3電網(wǎng)故障下網(wǎng)側(cè)變換器的運(yùn)行特性
4.4電網(wǎng)故障對(duì)DFIG風(fēng)電系統(tǒng)的影響
4.5現(xiàn)代風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)規(guī)范
參考文獻(xiàn)
第5章雙饋風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)
5.1概述
5.1.1改進(jìn)控制策略的實(shí)現(xiàn)方法
5.1.2利用硬件保護(hù)電路的實(shí)現(xiàn)方法
5.2改進(jìn)的控制策略
5.2.1基于動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償?shù)氖噶靠刂?br />5.2.2基于PIR控制器的矢量控制
5.2.3考慮磁鏈暫態(tài)特性的模型預(yù)測(cè)控制
5.3硬件保護(hù)策略
5.3.1crowbar的設(shè)計(jì)與控制
5.3.2主動(dòng)滅磁控制方法
5.3.3基于crowbar的重度電網(wǎng)低電壓穿越策略
5.4低電壓穿越算法的控制域
參考文獻(xiàn)
第6章不對(duì)稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略
6.1概述
6.2正負(fù)序分量分離與鎖相環(huán)
6.2.1正負(fù)序分離方法
6.2.2不對(duì)稱電網(wǎng)條件下的鎖相環(huán)
6.3基于正反向同步坐標(biāo)系的具有PI電流環(huán)的矢量控制
6.3.1基于正反向同步坐標(biāo)系的網(wǎng)側(cè)變換器矢量控制
6.3.2基于正反向同步坐標(biāo)系的雙饋電機(jī)矢量控制
6.4基于正向同步坐標(biāo)系的具有PIR/MFPIR電流環(huán)的矢量控制
6.5不對(duì)稱電網(wǎng)條件下的模型預(yù)測(cè)控制
6.5.1不對(duì)稱電網(wǎng)條件下網(wǎng)側(cè)變換器模型預(yù)測(cè)控制
6.5.2不對(duì)稱電網(wǎng)條件下雙饋電機(jī)模型預(yù)測(cè)控制
6.6多目標(biāo)控制
6.6.1不對(duì)稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制目標(biāo)
6.6.2基于負(fù)序功率注入法的多目標(biāo)控制
參考文獻(xiàn)
第7章永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)及其弱電網(wǎng)運(yùn)行控制
7.1永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及控制原理
7.1.1永磁同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
7.1.2永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)矢量控制
7.2弱電網(wǎng)條件下永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行特性
7.2.1強(qiáng)電網(wǎng)與弱電網(wǎng)工作模式比較
7.2.2弱電網(wǎng)條件下的有功功率主動(dòng)調(diào)節(jié)
7.3通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制風(fēng)力機(jī)捕獲功率的方法
7.3.1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)風(fēng)力機(jī)捕獲功率的影響
7.3.2直流母線電壓控制的數(shù)學(xué)模型
7.3.3直流母線電壓控制器設(shè)計(jì)
7.3.4直流母線儲(chǔ)能環(huán)節(jié)的選擇
7.3.5其他工況
7.4通過調(diào)節(jié)槳距角控制風(fēng)力機(jī)捕獲功率的方法
7.5弱電網(wǎng)條件下網(wǎng)側(cè)變換器的模型及控制方法
7.5.1單臺(tái)網(wǎng)側(cè)變換器控制方法
7.5.2多臺(tái)網(wǎng)側(cè)變換器并聯(lián)控制方法
參考文獻(xiàn)
第8章中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)技術(shù)
8.1基于三電平變換器的中高壓風(fēng)電系統(tǒng)
8.1.1三電平風(fēng)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制
8.1.2三電平變換器控制目標(biāo)的優(yōu)化
8.1.3三電平變換器的故障檢測(cè)與保護(hù)
8.2無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
8.2.1無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
8.2.2無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略
8.2.3無變壓器中高壓永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)性能優(yōu)化
8.2.4采用串聯(lián)整流器及三電平逆變橋的單元結(jié)構(gòu)
參考文獻(xiàn)
第9章基于高壓直流輸電的海上風(fēng)電系統(tǒng)
9.1基于MMC的離岸風(fēng)場(chǎng)高壓直流輸電系統(tǒng)
9.1.1模塊化多電平變換器
9.1.2基于MMC的離岸風(fēng)場(chǎng)高壓直流輸電系統(tǒng)的拓?fù)?br />9.1.3基于MMC的離岸風(fēng)場(chǎng)高壓直流輸電系統(tǒng)的控制
9.2基于MFT的離岸風(fēng)場(chǎng)高壓直流輸電系統(tǒng)
9.2.1矩陣變換器
9.2.2基于MFT的離岸風(fēng)場(chǎng)高壓直流輸電系統(tǒng)的拓?fù)?br />9.2.3基于MFT的離岸風(fēng)場(chǎng)高壓直流輸電系統(tǒng)的控制
參考文獻(xiàn)