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第1章 概述 1

1.1 风力发电 1

1.1.1 风力发电机组的组成 1

1.1.2 风力发电机组的容量与发电量 2

1.1.3 离网与并网风力发电系统 2

1.1.4 陆上与海上风力发电系统 4

1.1.5 风力发电成本和电价 4

1.1.6 交流与直流并网风力发电系统 6

1.2 风电场出力特性及运行特点 9

1.2.1 风电场的风速特性 9

1.2.2 风力发电机组的功率特性及特点 12

1.2.3 风电场的功率输出 15

1.3 风能的消纳与输送 16

1.3.1 世界各国风能的消纳现状 16

1.3.2 我国风能的消纳与输送 19

1.4 风电功率预测 21

1.4.1 风电功率预测方法 22

1.4.2 风电功率预测系统与实践 23

第2章 风力发电机组与风电并网 25

2.1 风力发电机组分类、结构和特性 25

2.1.1 分类 25

2.1.2 结构和特性 27

2.2 风力发电机组的模型和并网控制 29

2.2.1 机械系统模型 29

2.2.2 电气系统模型 34

2.2.3 并网控制策略 50

2.3 风电场的建模和并网运行 52

2.3.1 风力发电机组排列方式 53

2.3.2 尾流效应 54

2.3.3 风电场参数等值方法 55

2.3.4 风电场等值模型 57

2.4 风电场输出功率控制 61

2.4.1 功率限制模式 62

2.4.2 平衡控制模式 62

2.4.3 功率增率控制模式 62

2.4.4 差值模式 63

2.4.5 有功控制模式组合运行 63

2.5 并网风电场有功调度 64

2.5.1 含风电场的区域电网有功调度 65

2.5.2 风电场的有功分层调度控制 66

2.5.3 含风电场的全网集中控制 67

第3章 风电并网技术规范与要求 69

3.1 概述 69

3.2 国外风电并网技术规范与要求 69

3.3 国内风电并网技术规范与要求 72

3.4 国内外风电并网技术规范比较 73

3.4.1 有功功率控制 73

3.4.2 频率控制 75

3.4.3 风电功率预测 77

3.4.4 无功配置和电压控制 77

3.4.5 电压穿越 78

3.4.6 风电场的模型要求 81

3.4.7 并网技术规范的讨论与发展 81

3.5 我国风电并网准入和安全评价 82

第4章 风电并网对电力系统的影响 83

4.1 风力发电机组的低电压穿越问题及控制 83

4.1.1 低电压穿越基本问题及要求 83

4.1.2 低电压穿越控制技术 85

4.2 风电场动态无功补偿 92

4.2.1 基本原理 92

4.2.2 补偿指标检测 95

4.3 风电并网对系统调度的影响 96

4.3.1 含风电并网的AGC有功调度 97

4.3.2 含风电并网的旋转备用容量优化调度 98

4.4 风电并网对系统稳定的影响 99

4.4.1 对电网静态稳定的影响 99

4.4.2 对电网暂态稳定的影响 102

4.4.3 对电网频率稳定的影响 104

4.5 风电并网对电能质量的影响 104

4.5.1 电压偏差 105

4.5.2 电压波动及闪变 105

4.5.3 谐波 106

4.5.4 三相电压不平衡 107

第5章 海上风力发电 108

5.1 世界海上风电的发展 108

5.2 中国海上风电的发展 111

5.3 海上风电场输电系统 112

5.3.1 电气系统组成 112

5.3.2 输电系统及特点 113

5.4 海上风电场的电气系统设计 118

5.4.1 电气系统特点 118

5.4.2 内部集电系统 119

5.4.3 海上升压站 121

第6章 风电并网设计实例 122

6.1 设计主要流程 122

6.2 陆上风电并网实例 122

6.2.1 工程概况 122

6.2.2 电网概况及风电场电能消纳 123

6.2.3 接入系统原则 124

6.2.4 接入系统方案 124

6.2.5 电气计算结果 124

6.2.6 风电场电气设计 129

6.3 海上风电并网实例 132

6.3.1 工程概况 132

6.3.2 电网概况及风电场电能消纳 132

6.3.3 接入系统原则 133

6.3.4 接入系统方案 133

6.3.5 电气计算结果 133

6.3.6 风电场电气设计 141

参考文献 143