●章風力發電繫統的基本知識1
1.1風力發電繫統的主要類型和結構1
1.1.1風力發電繫統的主要種類1
1.1.2風力發電繫統的結構4
1.2風力發電機的主要類型9
1.3風力發電技術研究的熱點問題11
1.3.1風力發電輸出功率的預測11
1.3.2低電壓穿越13
1.3.3風力發電場中的並網控制技術14
1.4風力發電技術的發展趨勢15
1.5風力發電機的仿真技術15
第2章風力發電繫統的MATLAB仿真基礎17
2.1MATLAB工作窗口17
2.1.1MATLAB窗口及其說明18
2.1.2MATLAB菜單項的功能說明18
2.2MATLAB運行常識19
2.3MATLAB程序的基本說明21
2.4MATLAB常用命令與函數21
2.5MATLAB基本操作22
2.6Simulink簡介23
2.6.1Simulink概述23
2.6.2Simulink的簡單操作23
2.6.3MATLAB電力繫統模塊庫的使用30
2.6.4Simulink的簡單操作31
2.7MATLAB仿真軟件在風力發電繫統分析中的應用32
2.7.1單相橋式整流電路的Simulink建模33
2.7.2三相橋式整流電路的Simulink動態建模分析36
2.7.3輸電線路出現故障時的建模和仿真分析39
第3章風力發電繫統的Ansof仿真基礎47
3.1RMxprt在發電機仿真中的基本操作47
3.1.1建模方法48
3.1.2發電機模型創建48
3.1.3發電機主要結構變量的輸入50
3.1.4轉子尺寸的輸入56
3.1.5轉軸參數選定58
3.1.6電動機仿真參數選定59
3.1.7發電機的仿真運行60
3.2RMxprt和Maxwell2D聯合仿真62
3.2.1RMxprt環境中發電機模型生成2D模型的操作62
3.2.2仿真運行曲線的輸出63
第4章雙饋風力發電繫統及其仿真分析66
4.1雙饋風力發電繫統的主要結構部件和運行原理67
4.1.1風力發電中PWM的相關技術規定67
4.1.2雙饋風力發電機運行原理69
4.1.3雙饋風力發電機的功率關繫71
4.2雙饋風力發電機的數學模型73
4.2.1雙饋風力發電機三相靜止坐標繫下的數學模型73
4.2.2雙饋風力發電機數學模型的坐標變換75
4.2.3雙饋風力發電機在任意速坐標繫中的模型76
4.3雙饋風力發電機穩態並網的調節方法77
4.3.1網側PWM變換器的建模與控制77
4.3.2GSC在旋轉坐標繫中的建模80
4.3.3雙饋風力發電機向量調節方法81
4.3.4雙饋風力發電機的穩態性能83
4.4交流三相電網電壓突然九落時雙饋風力發電繫統的仿真研究87
4.4.1交流三相電網電壓突然跌落時的RSC控制方法87
4.4.2三相交流電網電壓突然跌落時GSC應采取的措施89
4.4.3電網電壓小幅跌落時雙饋風力發電機控制策略仿真分析91
4.5基於SimPowerSystem的雙饋風力發電繫統仿真實例92
第5章雙轉子風力發電繫統及其仿真分析99
5.1雙轉子風力發電機繫統的結構和數學模型99
5.1.1雙轉子風力發電機結構99
5.1.2雙轉子風力發電機在三相靜止坐標繫中的數學模型100
5.1.3雙轉子風力發電機在兩相旋轉坐標繫中的數學模型106
5.1.4雙轉子風力發電機在任意旋轉坐標繫中的數學模型107
5.2雙轉子風力發電繫統的穩態並網控制研究108
5.2.1雙轉子風力發電繫統轉子側變換器向量控制108
5.2.2雙轉子風力發電機的穩態運行研究110
5.3電網電壓驟降故障狀態下雙轉子風力發電機的控制策略115
5.3.1電壓驟降故障狀態下轉子側變換器控制策略117
5.3.2電網電壓突降時雙轉子風力發電繫統改進調節研究120
5.3.3電壓跌落時雙轉子風力發電繫統動態仿真121
5.4電網電壓不平衡或不對稱跌落仿真分析122
5.4.1電網電壓出現不平衡分量時的功率和轉矩125
5.4.2雙轉子風力發電機在電壓不平衡時的研究126
5.4.3雙轉子風力發電繫統在電網電壓不平衡時的控制仿真研究128
5.5電網嚴重故障低電壓穿越運行仿真133
5.5.1基於撬棒保護裝置的低電壓穿越的仿真分析134
5.5.2電網三相對稱短路故障時低電壓穿越運行仿真139
5.5.3電壓跌落較長時間時低電壓穿越研究143
第6章永磁風力發電機振動及分析147
6.1風力繫統發電機簡介147
6.1.1直驅風力發電機147
6.1.2雙饋風力發電繫統148
6.2永磁同步發電機150
6.2.1結構150
6.2.2永磁同步發電機的運行原理151
6.2.3永磁發電機振動機理及其分析方法研究154
6.2.4基於能量法的永磁發電機齒槽轉矩削弱原理158
6.3永磁同步發電機齒槽轉仿真160
6.3.1永磁發電機本體構建160
6.3.2齒槽轉矩仿真164
6.4直驅永磁同步風力發電繫統MATLAB仿真167
6.4.1數學建模167
6.4.2永磁同步風力發電繫統的控制策略170
6.4.3仿真分析171
第7章風力發電技術中的偏航電控繫統173
7.1偏航電控繫統簡介174
7.2偏航繫統正常運行的條件174
7.3偏航電控繫統結構176
7.4偏航電控繫統工作原理178
7.5自動偏航控制過程分析181
7.6偏航電控繫統的維護和保養187
第8章基於PLC的風力發電繫統偏航程序設計190
8.1PLC介紹190
8.1.1PLC的基本組成190
8.1.2PLC的工作原理191
8.2PLC的選型192
8.2.1德國西門子公司生產的S7-200PLC及特點193
8.2.2PLC技術參數194
8.3中央處理器的工作方式196
8.4擴展模塊197
8.4.1擴展模塊簡介197
8.4.2S7-200繫列PLC內部觸點和數據概述197
8.5基於PLC偏航繫統的主要設備及繫統控制要求與實現201
8.5.1PLC偏航繫統的主要設備及繫統控制要求201
8.5.2基於PLC偏航繫統的程序實現202
8.5.3偏航驅動電氣控制原理2066
參考文獻211
內容簡介
本書介紹風力發電技術及其仿真，內容包括風力發電繫統的基本知識、風力發電繫統的MATLAB仿真基礎、風力發電繫統Ansof仿真基礎、雙饋風力發電繫統及其仿真分析、雙轉子風力發電繫統及其仿真分析、永磁風力發電仿真分析、風力發電技術中的偏航電控繫統、基於PLC的風力發電繫統偏航程序設計等。此外，本書還介紹了當前風電研究常用的兩個仿真軟件MATLAB/Simulink和Ansoft，並結合相關理論知識進行了仿真研究與分析。
