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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