基於柔性直流輸電的風電系統功率變換與控制

《基於柔性直流輸電的風電系統功率變換與控制》是2017年中國水利水電出版社出版的圖書，作者是黃守道、榮飛 。

基本介紹

• 中文名：基於柔性直流輸電的風電系統功率變換與控制
• 作者：黃守道、榮飛
• 出版社：中國水利水電出版社
• 出版時間：2017年1月1日
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787517049661 

內容簡介

本書主要內容涉及基於風電機組串聯、並聯、混聯的風電系統接入技術及其控制策略，基於柔性直流輸電的風電系統兩電平併網控制策略，受端換流閥故障控制策略，基於柔性直流輸電的風電系統多電平拓撲結構設計及併網控制策略，柔性直流輸電風電系統參數設計。還介紹了基於MMC換流閥的建模方法，基於MMC換流閥的變流控制技術和電容電壓平衡控制技術，基於MMC換流閥 開關頻率和損耗分析。同時，還介紹了柔性直流輸電風電系統故障穿越技術，包括基於MMC柔性直流輸電系統低電壓穿越控制策略，基於MMC的受端換流閥在不對稱電網故障下的運行與控制方法，完善了基於柔性直流輸電的風電系統的理論基礎。結構設計和控制方法。

作者簡介

黃守道，1962年10月生，博士，湖南大學教授，博士生導師，IEEE高級會員。主要從事電力電子系統及控制和風力發電技術等方面的研究。主持國家重點研發新計畫、國家自然科學基金、國家科技支撐計畫、國家科技國際合作專項、湖南省科技重大專項等科研項目10餘項。發表論文100餘篇，授權發明專利8項，獲國家科技進步二等獎3項、省部級獎5項。

榮飛，1978年12月生，博士，湖南大學副教授。主要從事新能源發電及電力電子變流系統控制等方面的研究。主持國家自然科學基金、省重點研發計畫等科研項目多項。發表論文30餘篇，授權發明專利10項，獲省科技進步一等獎1項。

目錄

前言

第1章 緒論

1．1 風電的發展歷程

1．1．1 國外風電的發展歷程

1．1．2 國內風電的發展歷程

1．2 風力發電基本原理

1．2．1 風力機

1．2．2 風電系統

1．2．3 風電機組控制技術

1．3 直驅永磁風電場接入技術

1．3．1 交流接人技術

1．3．2 直流接入技術

1．3．3 柔性直流輸電技術

參考文獻

第2章 柔性直流輸電風電系統多端接入技術

2．1 基於柔性直流輸電的風電場系統結構

2．2 基於風電機組直流側串聯的柔性直流輸電系統

2．2．1 系統結構

2．2．2 控制策略

2．3 基於風電機組直流側並聯的柔性直流輸電系統

2．4 基於風電機組直流側串並聯的柔性直流輸電系統

2．4．1 串並聯拓撲結構風電場風電機組的控制策略研究

2．4．2 串並聯拓撲結構風電場的建模和仿真分析

參考文獻

第3章 基於柔性直流輸電的風電系統併網技術

3．1 兩電平併網控制策略

3．1．1 兩電平併網拓撲結構

3．1．2 兩電平併網控制策略

3．2 兩電平受端換流閥故障控制

3．2．1 換流閥故障類型

3．2．2 兩電平換流閥故障分析

3．2．3 兩電平換流閥容錯控制

3．3 基於柔性直流輸電的風電系統多電平併網控制策略

3．3．1 多電平併網拓撲結構

3．3．2 多電平併網控制策略

3．4 基於柔性直流輸電的風電系統輸出濾波器設計

3．4．1 濾波電路設計

3．4．2 濾波電路元件選取

參考文獻

第4章 基於MMC的換流閥變流控制技術

4．1 MMC-HVDC系統結構及建模分析

4．1．1 受端換流閥的拓撲結構

4．1．2 受端換流閥的基本工作原理及數學模型

4．1．3 受端換流閥的簡化模型

4．1．4 受端換流閥的子模組電容電壓數學模型及變化規律

4．1．5 受端換流閥子模組電容電壓的仿真分析

4．2 基於內模的受端換流閥變流控制

4．2．1 內模控制基本原理

4．2．2 受端換流閥的電流內環設計及參數整定

4．2．3 受端換流閥的主控制器設計

4．3 受端換流閥的子模組電容電壓平衡控制

4．3．1 上、下橋臂整體電容電壓控制器設計

4．3．2 上、下橋臂電壓均衡控制器設計

4．3．3 橋臂內子模組電容電壓均壓控制

4．3．4 仿真分析

4．3．5 實驗平台的搭建及實驗驗證

4．4 受端換流閥的子模組電容電壓波動抑制方法

4．4．1 基於橋臂瞬時功率平衡的子模組電壓波動抑制方法

4．4．2 抑制電容電壓二倍頻波動的環流和固有環流的對比分析

4．4．3 抑制子模組電容電壓二倍頻波動環流對受端換流閥損耗的影響

4．4．4 仿真分析

4．4．5 子模組電容電壓波動抑制實驗

參考文獻

第5章 受端換流閥的開關頻率和損耗分析

5．1 受端換流閥子模組的開關動作機理分析

5．1．1 傳統均壓算法的均壓控制開關過程分析

5．1．2 改進均壓算法的開關過程分析

5．2 基於最大電壓偏差最佳化均壓算法的受端換流閥開關頻率和損耗計算

5．2．1 最大電壓偏差最佳化均壓算法的開關頻率計算

5．2．2 最大電壓偏差最佳化均壓算法的開關損耗計算

5．2．3 仿真分析

5．2．4 最大電壓偏差最佳化均壓算法下開關頻率和損耗實驗

5．3 基於虛擬電容電壓最佳化均壓算法的受端換流閥開關頻率和損耗計算

5．3．1 基於虛擬電容電壓最佳化均壓算法的開關頻率計算

5．3．2 基於虛擬電容電壓最佳化均壓算法的開關損耗計算

5．3．3 仿真分析

5．3．4 虛擬電容電壓最佳化均壓算法下開關頻率和損耗實驗

5．4 受端換流閥的兩種均壓算法的開關頻率和開關損耗對比結論

參考文獻

第6章 柔性直流輸電風電系統故障穿越技術

6．1 柔性直流輸電系統低電壓穿越控制策略研究

6．1．1 蓄電池儲能在柔性直流輸電低電壓穿越中的套用

6．1．2 帶蓄電池儲能的直流串聯風電場低電壓穿越仿真

6．1．3 轉子葉輪儲能在柔性直流輸電低電壓穿越中的套用

6．2 基於MMC的受端換流閥在不對稱電網故障下的運行與控制

6．2．1 電網不對稱故障時基於MMC受端換流閥的兩種典型控制方法

6．2．2 抑制負序電流時橋臂環流分析與控制

6．2．3 抑制功率二倍頻波動時橋臂環流分析與控制

6．2．4 抑制負序電流時電容電壓波動分析與控制

6．2．5 抑制有功功率二倍頻波動時電容電壓波動分析與控制

6．2．6 兩種控制方式下環流和電容電壓波動對比結論

參考文獻

第7章 基於柔性直流輸電的直流串聯直驅永磁風電場新型拓撲結構及控制

7．1 直流串聯直驅永磁風電場新型拓撲結構

7．1．1 直流串聯風電場新型拓撲結構工作原理

7．1．2 直流串聯風電場新型拓撲結構數學模型

7．1．3 直流串聯風電場新型拓撲結構電容電感的取值

7．2 直流串聯直驅永磁風電場新型拓撲結構的控制策略

7．2．1 均壓環控制器設計

7．2．2 電流環控制器設計

7．2．3 穩壓環控制器設計

7．3 直流串聯直驅永磁風電場新型拓撲結構平均電壓最優值設計

7．3．1 直流串聯風電場新型拓撲結構子模組平均占空比分析

7．3．2 直流串聯風電場新型拓撲結構子模組電容平均電壓分析

7．4 仿真分析

參考文獻