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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