双馈风力发电系统的建模、仿真与控制
出版时间： 2017年版
丛编项： 电力电子新技术系列图书
内容简介
本书主要介绍双馈感应电机风力发电系统的建模、仿真与控制技术。在介绍风力发电系统基本概念及其基本理论的基础上，系统地介绍了双馈感应电机风力发电机稳态数学模型及其运行、双馈感应电机的动态数学模型、背靠背功率变换器数学模型及其控制技术、双馈感应电机矢量控制技术以及基于MATLAB/SIMULINK仿真软件完成的双馈感应电机风力发电系统仿真。
目录
电力电子新技术系列图书序言
前言
本书涉及的常用符号表
第１ 章 绪论 １
１. １ 风能开发与利用 １
１. １. １ 能源危机问题 １
１. １. ２ 生态环境问题 １
１. １. ３ 风能开发与利用 ２
１. ２ 风力发电系统技术发展 ６
１. ２. １ 恒速恒频风力发电系统 ７
１. ２. ２ 变速恒频风力发电系统 ７
１. ３ 双馈感应电机风力发电系统描述 １２
１. ３. １ 双馈感应电机风力发电系统接入电网方式 １２
１. ３. ２ 双馈感应电机风力发电系统功率变换器技术 １４
１. ３. ３ 双馈感应电机技术 １８
１. ３. ４ 双馈感应电机风力发电系统典型拓扑结构及其优点 １９
１. ３. ５ 双馈感应电机风力发电系统控制技术 ２１
１. ４ 本书内容概述 ２４
参考文献 ２６
第２ 章 风力发电系统基本概念及其基础理论 ３０
２. １ 风力发电系统的基本概念 ３０
２. １. １ 风力发电系统基本组成 ３０
２. １. ２ 风轮结构 ３２
２. １. ３ 风轮功率控制 ３２
２. ２ 风力发电系统理论基础 ３４
２. ２. １ 风能 ３４
２. ２. ２ 贝兹极限 ３５
２. ２. ３ 风轮的特性系数 ３７
２. ２. ４ Ｃｐ λ 曲线 ３９
２. ２. ５ ＣＴ λ 曲线 ４０
２. ２. ６ 风轮输出功率表达式 ４１
２. ２. ７ 风轮输出转矩表达式 ４３
２. ３ 变速风力发电系统功率控制分区 ４４
２. ４ 变速风力发电系统转速控制分区 ４６
２. ４. １ 变速风力发电系统最小和最大转速控制 ４７
２. ４. ２ 变速风力发电系统额定功率控制 ４８
２. ４. ３ 变速风力发电系统最大风能跟踪控制 ４９
２. ５ 小结 ５１
参考文献 ５２
第３ 章 双馈感应电机稳态数学模型及其运行 ５３
３. １ 双馈感应电机的结构及其优点 ５３
３. ２ 双馈感应电机基本概念 ５４
３. ２. １ 双馈感应电机的电磁力 ５４
３. ２. ２ 转速差和转差率概念 ５５
３. ２. ３ 双馈感应电机转子频率 ５６
３. ２. ４ 双馈感应电机稳态等效电路 ５７
３. ２. ５ 双馈感应电机稳态数学模型及其相量图 ６２
３. ３ 双馈感应电机的稳态运行 ６６
３. ３. １ 双馈感应电机基本有功功率流动及其平衡关系 ６６
３. ３. ２ 转子铜耗和转换功率的分解 ６７
３. ３. ３ 双馈感应电机有功功率计算 ７０
３. ３. ４ 双馈感应电机电磁转矩计算 ７２
３. ３. ５ 双馈感应电机无功功率计算 ７３
３. ３. ６ 双馈感应电机有功功率、电磁转矩和转速之间的近似关系 ７４
３. ３. ７ 双馈感应电机四象限运行 ７５
３. ３. ８ 双馈风力发电系统变速恒频运行 ７８
３. ３. ９ 双馈感应电机稳态数学模型标幺值系统 ７９
３. ４ 小结 ８２
参考文献 ８３
第４ 章 双馈感应电机动态数学模型 ８４
４. １ 三相自然静止ＡＢＣ/ ａｂｃ 坐标系下双馈感应电机的数学模型 ８４
４. ２ 两相正交坐标系下双馈感应电机数学模型 ９１
４. ２. １ 坐标变换 ９１
４. ２. ２ 两相任意旋转ｄｑ０ 坐标系下的双馈感应电机数学模型 ９３
４. ２. ３ 静止αβ 坐标系下的双馈感应电机数学模型 １００
４. ２. ４ 同步旋转ｘｙ 坐标系下的双馈感应电机数学模型 １０２
４. ３ 双馈感应电机在正交坐标系下的状态方程 １０４
４. ３. １ 任意旋转ｄｑ０ 坐标系下双馈感应电机状态方程 １０４
４. ３. ２ 两相静止αβ 坐标系下双馈感应电机状态方程 １０６
４. ３. ３ 两相同步ｘｙ 坐标系下双馈感应电机状态方程 １０７
４. ４ 双馈感应电机数学模型的空间矢量表征 １０８
４. ４. １ 空间矢量概念 １０８
４. ４. ２ 三相自然静止坐标系下的双馈感应电机数学模型空间矢量表征 １０９
４. ４. ３ 任意旋转两相ｄｑ 坐标系下双馈感应电机数学模型空间矢量表征 １１０
４. ５ 标幺值系统及其转换 １１２
４. ６ 双馈感应电机仿真模型实现 １１６
４. ７ 小结 １１８
参考文献 １１８
第５ 章 背靠背功率变换器数学模型及其控制技术 １１９
５. １ 交直交电压型功率变换器基本拓扑及工作原理 １１９
５. ２ 网侧系统稳态运行 １２０
５. ３ 背靠背功率变换器数学模型 １２３
５. ３. １ 网侧变换器数学模型 １２３
５. ３. ２ 网侧滤波器数学模型 １２８
５. ３. ３ 转子侧变换器数学模型 １２９
５. ３. ４ 直流侧数学模型 １３０
５. ３. ５ 背靠背功率变换器仿真模型实现 １３１
５. ４ 功率变换器调制技术 １３３
５. ４. １ 正弦波脉宽调制技术 １３３
５. ４. ２ 三次谐波注入的正弦波脉宽调制技术 １３６
５. ４. ３ 空间矢量脉宽调制技术 １４０
５. ５ 网侧变换器控制技术 １５２
５. ５. １ 网侧滤波器两相正交坐标系下数学模型 １５２
５. ５. ２ 网侧变换器电网电压定向矢量控制技术(ＶＯＣ) １５４
５. ６ 小结 １６５
参考文献 １６５
第６ 章 双馈感应电机矢量控制技术 １６７
６. １ 矢量控制技术 １６７
６. ２
