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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　隨著以風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電為主的新能源裝機(jī)規(guī)模與占比的不斷提高，新能源并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行成為新能源持續(xù)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。自2009年起，國(guó)內(nèi)外新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩事故頻繁發(fā)生，導(dǎo)致新能源脫網(wǎng)、設(shè)備損壞、棄風(fēng)棄光增加等嚴(yán)重后果，其分析與抑制成為世界性難題。本書(shū)圍繞新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩分析與抑制，通過(guò)4篇18章的內(nèi)容探求解決這一問(wèn)題的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐方法。第1篇為換流器小信號(hào)建模，分4章介紹了頻域小信號(hào)建模方法，以及兩電平、模塊化多電平和晶閘管換流器3類電力電子設(shè)備常用基礎(chǔ)變換器的阻抗建模等內(nèi)容；第2篇為新能源發(fā)電與直流輸電阻抗模型及特性分析，分6章介紹了全功率變換風(fēng)電機(jī)組、雙饋風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電單元、靜止無(wú)功發(fā)生器、常規(guī)直流、柔性直流的阻抗模型與特性分析等內(nèi)容；第3篇為新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩分析，分3章介紹了新能源場(chǎng)站阻抗建模及特性分析，以及新能源發(fā)電經(jīng)交流、直流送出系統(tǒng)的振蕩分析等內(nèi)容；第4篇為新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩抑制，分5章介紹了新能源機(jī)組、靜止無(wú)功發(fā)生器、常規(guī)直流、柔性直流阻抗重塑，以及振蕩案例分析等內(nèi)容。

作者簡(jiǎn)介

　　王偉勝，1968 年生，1996年畢業(yè)于西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，獲工學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司總工程師，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性新能源運(yùn)行控制技術(shù)研究，主持攻克了大規(guī)模新能源并網(wǎng)運(yùn)行的連鎖脫網(wǎng)、寬頻振蕩等難題，研發(fā)了新能源功率預(yù)測(cè)與優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，建成了世界上規(guī)模最z大、唯一具備交/直流并網(wǎng)運(yùn)行工況、擁有新能源機(jī)組全部并網(wǎng)性能試驗(yàn)功能的張北試驗(yàn)基地。研究成果應(yīng)用廣泛，有力支撐了我國(guó)大規(guī)模新能源穩(wěn)定運(yùn)行與高效消納。榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)8項(xiàng)，獲授權(quán)發(fā)明專利18項(xiàng)，出版著作5部，發(fā)表論文100余篇，培養(yǎng)博士后、博士和碩士28名。主要榮譽(yù)與兼職有：國(guó)家高層次人才特殊支持計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)第八屆電氣工程學(xué)科評(píng)議組成員，入選國(guó)家百千萬(wàn)人才工程，有突出貢獻(xiàn)中青年專家，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)會(huì)士，中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)會(huì)士，IEEE高級(jí)會(huì)員。

圖書(shū)目錄

序言 1
序言 2
序言 3
前言
首字母縮略語(yǔ)
本書(shū)主要量的符號(hào)
緒論
第 1 篇換流器小信號(hào)建模
第 1 章頻域小信號(hào)建模方法 13
1.1 電力電子非線性系統(tǒng)線性化 14
1.1.1 非線性模型 14
1.1.2 線性化模型 14
1.2 線性化分析頻域描述 16
1.2.1 頻域穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn) 16
1.2.2 頻域線性化分析 19
1.3 非線性環(huán)節(jié)頻域線性化 22
1.3.1 開(kāi)關(guān)過(guò)程線性化 22
1.3.2 調(diào)制過(guò)程線性化 24
1.3.3 Park 變換及 PLL 線性化 25
第 2 章兩電平換流器阻抗建模 29
2.1 工作原理 29
2.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 29
2.1.2 平均值模型 30
2.1.3 控制策略 30
2.2 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域建模 32
2.2.1 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域特性分析 32
2.2.2 主電路頻域模型 34
2.3 小信號(hào)頻域阻抗建模 36
2.3.1 小信號(hào)頻域特性分析 36
2.3.2 主電路小信號(hào)頻域模型 40
2.3.3 控制回路小信號(hào)頻域模型 42
2.3.4 交流端口阻抗模型 47
第 3 章模塊化多電平換流器阻抗建模 51
3.1 橋臂平均值模型 51
3.1.1 MMC 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 51
3.1.2 子模塊工作原理 53
3.1.3 橋臂等值建模 56
3.2 橋臂回路時(shí)域建模 58
3.2.1 橋臂電壓和電流特性分析 59
3.2.2 橋臂回路時(shí)域模型 64
3.3 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域建模 65
3.3.1 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域特性分析 65
3.3.2 橋臂回路頻域模型 70
3.4 小信號(hào)頻域阻抗建模 72
3.4.1 小信號(hào)頻域特性分析 72
3.4.2 主電路小信號(hào)頻域模型 77
3.4.3 控制回路小信號(hào)頻域模型 79
3.4.4 交流端口阻抗模型 90
第 4 章晶閘管換流器阻抗建模 93
4.1 工作原理 93
4.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 93
4.1.2 導(dǎo)通原理 94
4.2 主電路時(shí)域建模 96
4.2.1 忽略換相影響的時(shí)域模型 96
4.2.2 考慮換相影響的時(shí)域模型 97
4.3 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域建模 101
4.3.1 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域特性分析 102
4.3.2 主電路頻域模型 104
4.4 小信號(hào)頻域阻抗建模 107
4.4.1 小信號(hào)頻域特性分析 107
4.4.2 主電路小信號(hào)頻域模型 113
4.4.3 開(kāi)關(guān)函數(shù)小信號(hào)頻域模型 114
4.4.4 交流端口阻抗模型 125
第 2 篇新能源發(fā)電與直流輸電阻抗模型及特性分析
第 5 章全功率變換風(fēng)電機(jī)組阻抗模型及特性分析 130
5.1 工作原理及控制策略 130
5.1.1 工作原理 130
5.1.2 PMSG 時(shí)域模型 133
5.1.3 控制策略 136
5.2 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域建模 138
5.2.1 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域特性分析 138
5.2.2 主電路頻域模型 141
5.3 小信號(hào)頻域阻抗建模 142
5.3.1 小信號(hào)頻域特性分析 142
5.3.2 小信號(hào)頻域模型 146
5.3.3 交流端口阻抗模型 151
5.4 寬頻阻抗特性分析 153
5.4.1 寬頻阻抗頻段劃分 154
5.4.2 各頻段負(fù)阻尼特性分析 159
第 6 章雙饋風(fēng)電機(jī)組阻抗模型及特性分析 168
6.1 工作原理及控制策略 168
6.1.1 工作原理 168
6.1.2 DFIG 時(shí)域模型 170
6.1.3 控制策略 176
6.2 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域建模 179
6.2.1 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域特性分析 179
6.2.2 主電路頻域模型 182
6.3 小信號(hào)頻域阻抗建模 183
6.3.1 小信號(hào)頻域特性分析 183
6.3.2 小信號(hào)頻域模型 188
6.3.3 交流端口阻抗模型 193
6.4 寬頻阻抗特性分析 196
6.4.1 DFIG 定子側(cè)—GSC 小信號(hào)解耦等效模型 196
6.4.2 寬頻阻抗頻段劃分 198
6.4.3 各頻段負(fù)阻尼特性分析 202
第 7 章光伏發(fā)電單元阻抗模型及特性分析 214
7.1 工作原理及時(shí)域模型 214
7.1.1 工作原理 214
7.1.2 時(shí)域模型 216
7.2 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域建模 217
7.2.1 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域特性分析 217
7.2.2 主電路頻域模型 219
7.3 小信號(hào)頻域阻抗建模 219
7.3.1 小信號(hào)頻域特性分析 220
7.3.2 小信號(hào)頻域模型 223
7.3.3 交流端口阻抗模型 225
7.4 寬頻阻抗特性分析 227
7.4.1 寬頻阻抗頻段劃分 227
7.4.2 各頻段負(fù)阻尼特性分析 231
第 8 章靜止無(wú)功發(fā)生器阻抗模型及特性分析 238
8.1 工作原理及控制策略 238
8.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 238
8.1.2 工作原理 239
8.1.3 控制策略 240
8.2 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域建模 241
8.2.1 穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)頻域特性分析 241
8.2.2 主電路頻域模型 243
8.3 小信號(hào)頻域阻抗建模 244
8.3.1 小信號(hào)頻域特性分析 244
8.3.2 小信號(hào)頻域模型 247