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| 內容簡介： |
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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MATLABSIMULINK仿真软件完成的双馈感应电机风力发电系统仿真。
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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１１. １ 风能开发与利用１１. １. １ 能源危机问题１１. １. ２ 生态环境问题１１. １. ３ 风能开发与利用２１. ２ 风力发电系统技术发展６１. ２. １ 恒速恒频风力发电系统７１. ２. ２ 变速恒频风力发电系统７１. ３ 双馈感应电机风力发电系统描述１２１. ３. １ 双馈感应电机风力发电系统接入电网方式１２１. ３. ２ 双馈感应电机风力发电系统功率变换器技术１４１. ３. ３ 双馈感应电机技术１８１. ３. ４ 双馈感应电机风力发电系统典型拓扑结构及其优点１９１. ３. ５ 双馈感应电机风力发电系统控制技术２１１. 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３０２. １ 风力发电系统的基本概念３０２. １. １ 风力发电系统基本组成３０２. １. ２ 风轮结构３２２. １. ３ 风轮功率控制３２２. ２ 风力发电系统理论基础３４２. ２. １ 风能３４２. ２. ２ 贝兹极限３５２. ２. ３ 风轮的特性系数３７２. ２. ４ Ｃｐ 曲线３９２. ２. ５ ＣＴ 曲线４０２. ２. ６ 风轮输出功率表达式４１２. ２. ７ 风轮输出转矩表达式４３２. ３ 变速风力发电系统功率控制分区４４２. ４ 变速风力发电系统转速控制分区４６２. ４. １ 变速风力发电系统最小和最大转速控制４７２. ４. ２ 变速风力发电系统额定功率控制４８２. ４. ３ 变速风力发电系统最大风能跟踪控制４９２. 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５３３. １ 双馈感应电机的结构及其优点５３３. ２ 双馈感应电机基本概念５４３. ２. １ 双馈感应电机的电磁力５４３. ２. ２ 转速差和转差率概念５５３. ２. ３ 双馈感应电机转子频率５６３. ２. ４ 双馈感应电机稳态等效电路５７３. ２. ５ 双馈感应电机稳态数学模型及其相量图６２３. ３ 双馈感应电机的稳态运行６６３. ３. １ 双馈感应电机基本有功功率流动及其平衡关系６６３. ３. ２ 转子铜耗和转换功率的分解６７３. ３. ３ 双馈感应电机有功功率计算７０３. ３. ４ 双馈感应电机电磁转矩计算７２３. ３. ５ 双馈感应电机无功功率计算７３３. 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７４３. ３. ７ 双馈感应电机四象限运行７５３. ３. ８ 双馈风力发电系统变速恒频运行７８３. ３. ９ 双馈感应电机稳态数学模型标幺值系统７９３. ４ 小结８２参考文献８３第４ 章 双馈感应电机动态数学模型８４４. １ 三相自然静止ＡＢＣ ａｂｃ 坐标系下双馈感应电机的数学模型８４４. ２ 两相正交坐标系下双馈感应电机数学模型９１４. ２. １ 坐标变换９１４. ２. ２ 两相任意旋转ｄｑ０ 坐标系下的双馈感应电机数学模型９３４. ２. ３ 静止 坐标系下的双馈感应电机数学模型１００４. ２. ４ 同步旋转ｘｙ 坐标系下的双馈感应电机数学模型１０２４. ３ 双馈感应电机在正交坐标系下的状态方程１０４４. ３. １ 任意旋转ｄｑ０ 坐标系下双馈感应电机状态方程１０４４. ３. ２ 两相静止 坐标系下双馈感应电机状态方程１０６４. ３. ３ 两相同步ｘｙ 坐标系下双馈感应电机状态方程１０７４. ４ 双馈感应电机数学模型的空间矢量表征１０８４. ４. １ 空间矢量概念１０８４. 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１０９４. 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１１０４. ５ 标幺值系统及其转换１１２４. ６ 双馈感应电机仿真模型实现１１６４. 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１１９５. １ 交直交电压型功率变换器基本拓扑及工作原理１１９５. ２ 网侧系统稳态运行１２０５. ３ 背靠背功率变换器数学模型１２３５. ３. １ 网侧变换器数学模型１２３５. ３. ２ 网侧滤波器数学模型１２８５. ３. ３ 转子侧变换器数学模型１２９５. ３. ４ 直流侧数学模型１３０５. ３. ５ 背靠背功率变换器仿真模型实现１３１５. ４ 功率变换器调制技术１３３５. ４. １ 正弦波脉宽调制技术１３３５. ４. ２ 三次谐波注入的正弦波脉宽调制技术１３６５. ４. ３ 空间矢量脉宽调制技术１４０５. ５ 网侧变换器控制技术１５２５. ５. １ 网侧滤波器两相正交坐标系下数学模型１５２５. ５. ２ 网侧变换器电网电压定向矢量控制技术ＶＯＣ １５４５. ６ 小结１６５参考文献１６５第６ 章 双馈感应电机矢量控制技术１６７６. １ 矢量控制技术１６７６. ２
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能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力. 是人类赖以生存和发展的基础. 然而在近代人类发展的长河中. 世界各国能源消费结构一直以来几乎没有发生大的变化. 仍然以石油、天然气、煤炭等常规能源为主. 但是作为世界能源主要支柱的常规能源的储量是非常有限的. 在全球经济急剧增长的今天. 对能源的需求越来越大. 世界常规能源的储量越来越少. 能源危机越来越严重. 已经成为阻碍人类进一步发展的桎梏. 除了能源危机之外. 常规能源的大量消耗还给人类带来了严重的环境污染问题. 甚至到了影响地球生态系统自律功能正常运转的严重程度.为了应对能源与环境既相互矛盾又相互联系的两大难题. 人们经过艰难的探索. 逐步认识到可再生能源的开发和利用是有效的解决途径之一. 这主要是因为可再生能源比如风能、太阳能、潮汐能等不仅可再生. 而且对环境友好. 对环境的影响是局部的、可控的、可以忽略不计的. 目前. 开发利用绿色能源已成为保护环境. 促进可持续发展的有效途径. 是当今世界各国政府达成的共识. 近年来. 尤其是对风能资源的开发和利用. 已受到世界各国的高度重视. 并取得了长足的发展.本书首先回顾了目前国内外风力发电的发展及双馈感应电机风力发电系统的研究成果. 然后. 在风力机的空气动力学原理和能量转换原理的基础上. 系统地介绍了风力发电系统结构、风轮功率的控制方法以及变速风力发电系统功率控制和转速控制在不同运行区域的控制任务和控制策略. 从实际风力发电系统的功率曲线出发分析了变速风力发电系统在中低风速时追踪最大风能的可能性及其控制策略.双馈感应电机风力发电系统是目前风电市场上主流技术之一. 因此. 本书对该机型作了系统的介绍. 从双馈感应电机的稳态数学模型和运行入手. 先后介绍了双馈感应电机的动态数学模型及其控制、背靠背功率变换器数学模型及其控制以及系统仿真模型的实现和仿真.作者自２００５ 年在中国矿业大学攻读硕士以来. 乃至在上海交通大学攻读博士期间. 一直从事风力发电的科学研究工作. 尤其是对双馈感应电机风力发电系统有着系统性的研究. 因此. 希望本书能对读者了解双馈感应电机风力发电系统有所帮助和启迪.ＶＩＩ在本书撰写过程中. 也得到了山西省自然科学基金２０１５０１１０６５ 和大同市基础研究项目２０１５１１２ 资金的大力支持. 作者借此向他们表示感谢!本书主要供工程技术人员在从事风电产品研发、生产制造和运行时参考. 也可作为从事风电研究的教师和研究生的参考用书.限于作者水平. 书中错误之处在所难免. 恳求读者批评指正!作 者２０１６ 年８ 月
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