●前言
第１章中國風電大規模發展模式１
１.１中國風電發展情況概述１
１.２大型風電基地開發實例２
１.２.１酒泉風電基地開發實例２
１.２.２寧夏風電基地開發實例５
１.２.３新疆哈密風電基地開發實例９
１.３面臨的問題與挑戰１２
１.３.１大型風電基地交、直流外送的協調優化控制問題１２
１.３.２大型風電基地交、直流外送的安全穩定緊急控制問題１２
１.３.３大型風電基地交、直流外送的網源協調運行問題１２
１.３.４大型風電基地交、直流外送的新技術控制問題１３
１.３.５大型風電基地交、直流外送的安全穩定控制應用繫統建設問題１３
第２章機組和直流繫統基本特性及仿真建模１４
２.１風電機組基本特性及仿真建模１４
２.１.１風電機組基本特性１４
２.１.２風電通用部分模型１６
２.１.３固定轉速風電繫統２２
２.１.４雙饋風電繫統２３
２.１.５直驅風電繫統３２
２.１.６風電場聚合模型３６
２.２火電機組基本特性及仿真建模３９
２.２.１勵磁繫統３９
２.２.２調速繫統５０
２.２.３涉網保護５４
２.３直流繫統特性及仿真建模６４
２.３.１直流繫統特性６６
２.３.２直流繫統模型概述６９
２.３.３直流繫統機電暫態模型７４
第３章大型風電基地交、直流外送繫統的優化控制８６
３.１引言８６
３.２大型風電基地接入的頻率優化控制技術８６
３.２.１大型風電基地接入的繫統頻率特性８７
３.２.２大型風電基地接入的繫統頻率優化控制１００
３.３大型風電基地接入的電壓優化控制技術１１１
３.３.１風電接入無功電壓特性及控制原理１１２
３.３.２大型風電基地高壓交、直流輸電繫統無功配置情況１１６
３.３.３輸電通道多ＦＡＣＴＳ的無功電壓響應控制１１７
３.３.４平抑電壓波動的多類型無功設備協調控制策略１２４
３.４大型風電基地外送的繫統阻尼優化控制技術１２８
３.４.１阻尼特性分析原理及風電接入影響１２９
３.４.２大型風電基地外送的繫統阻尼特性１３２
３.４.３提升風電基地外送繫統阻尼特性的優化策略１３９
３.５提升輸送風電平滑性的協調優化控制策略１４１
３.５.１風火打捆交流外送通道輸電極限１４１
３.５.２交、直流輸送波動性風電的電力優化組織策略１４１
第４章大型風電基地交、直流外送繫統的緊急控制技術１４７
４.１引言１４７
４.２大型風電基地外送暫穩特性及風火協調切機策略１４８
４.２.１風電基地外送典型繫統的暫態穩定性１４８
４.２.２大型風電基地外送的暫態穩定性１５７
４.２.３提升暫態穩定性的風火協調切機策略１６１
４.３大型風電基地外送的電壓安全問題緊急控制策略１６９
４.３.１直流換相失敗暫態過電壓特性及控制１６９
４.３.２直流閉鎖後暫態過電壓特性分析及控制１７５
４.４風電大規模脫網的緊急控制策略１７９
４.４.１風電大規模脫網下的電網運行風險１７９
４.４.２應對風電脫網下電網運行風險的策略１８１
４.５大型風電基地外送第三道防線適應性分析及優化１８６
４.５.１風電接入高周切機適應性分析及優化１８６
４.５.２風電接入振蕩解列適應性分析及優化１９５
第５章提高火電機組網源協調性能的調控技術２０２
５.１引言２０２
５.２應對風電波動的火電機組頻率調控技術２０２
５.２.１風速波動下火電機組的一次調頻特性２０２
５.２.２應對風機脫網的頻率緊急調控策略２０６
５.３應對風電波動的火電機組電壓調控技術２１２
５.３.１風電接入對繫統調壓特性的影響２１２
５.３.２火電機組調壓特性２１３
５.３.３應對風機脫網的電壓調控策略２１５
５.４火電機組涉網保護的協調優化配置技術２１９
５.４.１低勵２１９
５.４.２過勵２２６
５.４.３超速保護２３０
５.４.４失步保護２３８
第６章提升大型風電基地外送安全性的直流附加控制技術２４６
６.１引言２４６
６.２直流附加控制技術概述２４６
６.３提升風電外送暫態穩定性的直流緊急控制技術２４９
６.４平抑風電外送弱阻尼振蕩的直流功率調制技術２５２
６.５響應風電功率波動的直流頻率調制技術２５６
６.６提升風電脫網安全性的直流緊急控制技術２５９
第７章風火打捆交、直流源網協調安全穩定控制繫統架構２６３
７.１繫統建設的必要性２６３
７.２繫統設計原則２６３
７.２.１指導思想２６３
７.２.２安全穩定運行原則２６４
７.２.３輸電能力優選化原則２６４
７.２.４新能源出力優先原則２６４
７.２.５協同配合控制原則２６４
７.２.６資源整合及復用原則２６５
７.３控制繫統架構２６５
７.３.１總體架構２６５
７.３.２調度中心站２６５
７.３.３協調控制主站２６６
７.３.４控制子站２６７
７.３.５執行站２６７
７.４繫統關鍵技術２６７
７.４.１數據整合及模型處理２６７
７.４.２可控制區域生成２６７
７.４.３在線安全預警２６７
７.４.４輔助決策與校正控制２６８
７.４.５新能源接納能力評估２６９
７.５繫統對外接口２６９
７.５.１與調度自動化繫統接口２６９
７.５.２與風光預測繫統接口２６９
７.５.３與風電有功功率控制繫統接口２６９
７.５.４與安全穩定控制繫統接口２６９

《大規模風電基地網源協調控制技術/智能電網關鍵技術研究與應用叢書·能源革命與綠色發展叢書》立足於我國大型風電基地交、直流輸送工程，計及風電不同於常規電源的波動特性、涉網特性以及電力電子化特征等，分析大型風電基地集中接入、特高壓，高壓交、直流外送的電網運行特性，梳理電網存在的運行風險。針對風險的防控，提出大型風電基地交、直流外送繫統有功頻率、無功電壓、弱阻尼等問題的優化控制技術，提升電網暫態穩定性、電壓穩定性以及防控風電規模化脫網的電網二、三道安全防線的緊急控制技術，增強風火打捆不同類型電源涉網性能與電網協調性的網源協調控制技術，以及充分利用特高壓／高壓直流快速可控特點的直流送風電的調控技術。基於上述特性與控制的成果，探討構建大型風電基地交、直流外送安全防御繫統的設計原則、組織架構、主要功能模塊與關鍵技術等。
《大規模風電基地網源協調控制技術/智能電網關鍵技術研究與應用叢書·能源等

前 言中國風電雖然起步較晚， 但裝機容量增長速度最快， 規劃建設的八個千萬千瓦級風電基地除江蘇、 山東以外全部集中在風能資源豐富的三北地區， 但中國的負荷中心主要集中在自然條件較好、 人口稠密的東南沿海地區， 即使是三北地區的負荷中心也遠離風電基地， 因此， 形成了風電資源與負荷的逆向分布。 大型風電基地距離負荷中心較遠， 需通過特高壓／超高壓交、 直流將風電電力大容量、 遠距離輸送至負荷中心進行消納， 風電以基地形式大規模建設、 集中接入， 並通過特高壓／超高壓交、 直流繫統送至負荷中心已成為了中國風電的主要開發模式之一。大型風電基地與特高壓／超高壓交、 直流繫統耦合作用， 其運行防控需深入研究。 首先，風電功率的不確定性可能會導致繫統出現數百萬千瓦的隨機功率缺額， 對電網的安全穩定運行構成一定威脅。 同時風電具有弱無功支撐、 低故障穿越能力、 與繫統松耦合等電力電子化特征，等