风电并网

本书全面介绍了大规模风电并网方面的知识及相关的主要问题，帮助读者了解风电并网的最新研究成果及运行经验，介绍与风电并网相关的主要电气、机械知识，机械工程师可以学习到足够的电力工程知识，使他们可以理解风电场电压控制和故障穿越问题；而电气工程师可以从介绍的风电机组空气动力学知识中获益。他们都需要理解电力市场，尤其是风电可能如何交易。目前国内还没有像此书这样综合性地全面介绍风电场并网技术的专著。尤其在我国风电迅速发展，大规模风电并网已成为一个重大关注问题的背景下，本书有重要参考价值。
本书适用于风力发电尤其是风电并网方面的基础研究、应用等方面的有关人员，包括研究、规划、设计、建设和运行人员；本书也适用于可再生能源有关专业的大学本科生和研究生，也可用于教学培训。

布兰登·福克斯，贝尔法斯特女王大学的B．Fox和D．Flynn在2000年发起建立了一个“风电大规模联网运行”的工作组，他们通过这个工作组汇聚了参加本书撰写的其他专家：北爱尔兰电力公司的L.Brvans在风电快速发展的网络规划方面经验丰富；曼彻斯特大学的N.Jenkins是风电开发的全面专家；D．Milborrow是咨询专家，从20世纪70年代起就致力于开发大规模风电；都柏林大学的M．O'Malley和R．Watson十多年来一直致力于电力系统和风力发电研究；苏格兰格拉斯哥Strathclyde大学的O．AnayaLara撰写了本书中变速风电机组的发展概论。

译者的话
原书第2版前言
原书第1版前言
第1章绪论
1.1概论
1.2世界能源状况和气候变化
1.2.1可再生能源
1.3风力发电
1.3.1背景
1.3.2风电机组容量和出力的
变化
1.3.3发电量
1.4设计选项
1.4.1叶片
1.4.2控制和传动系统
1.4.3主要设计选项小结
1.5风电场
1.5.1海上风电场
1.6经济性
1.6.1风电机组价格
1.6.2发电成本
1.6.3二氧化碳减排
1.7并网和变化性——关键问题
1.7.1风电的波动性
1.7.2容量可信度
1.7.3嵌入式发电的效益和
影响
1.7.4储能
1.8将来的发展
1.8.1技术方面
1.8.2未来价格趋势
1.8.3市场发展
1.8.4并网问题
第2章电力系统基础知识
2.1引言
2.2基本原理
2.2.1电磁学
2.2.2磁路
2.2.3电磁感应
2.2.4供电
2.2.5变压器
2.3交流供电
2.3.1稳态交流系统功率
2.3.2相量
2.3.3交流系统的功率
2.4电力系统简介
2.4.1三相系统
2.4.2单相系统与三相系统的比较
2.4.3三相供电
2.4.4平衡星形联结负荷
2.4.5平衡三角形联结负荷
2.4.6一些有用的惯例
2.4.7复功率
2.4.8等效单相法
2.4.9标幺值系统
2.5输电
2.5.1线路参数
2.5.2线路模型
2.5.3输电
2.5.4电压调节
第3章风力发电技术
3.1引言
3.2风电技术的历史回顾
3.3大型风力发电机的设计选择
3.4获取能量和功率控制
3.4.1风轮扫掠面积上获取的
能量
3.4.2功率控制
3.5定速风电机组
3.5.1感应(异步)发电机概述
3.5.2基于感应发电机的定速风
电机组
3.6变速风电机组
3.6.1双馈感应发电机(DFIG)
风电机组
3.6.2大范围变速同步发电机
风电机组
说明：贝茨极限(Betz Limit)
风电并网：联网与系统运行(原书第2版)
第4章风电并网
4.1引言
4.2风电场起动
4.3电网电压管理
4.3.1电压等级问题
4.4热效应/有功功率控制
4.4.1规划方法/标准
4.4.2风电场联网问题
4.4.3主干系统问题
4.4.4设备问题
4.5电网电能质量管理
4.5.1电压降落
4.5.2谐波
4.5.3闪变
4.6系统暂态性能
4.6.1频率性能和动态响应
4.6.2暂态响应
4.7故障水平问题
4.7.1设备通流能力
4.8信息
4.9保护
4.9.1系统保护
4.9.2与输电系统相连的风电场
4.9.3与配电系统相连的风电场
4.9.4风电场保护
第5章电力系统运行
5.1引言
5.2负荷频率控制
5.2.1发电机组的负荷频率控制
5.2.2频率紧急控制
5.3含风电系统的运行
5.3.1风电的系统运行挑战概述
5.3.2爱尔兰的风力发电
5.3.3系统运行和风的变化性
5.3.4系统运行模式
5.3.5容量可信度
5.3.6提供辅助服务
5.3.7风力发电机惯性响应
5.3.8分布式发电的保护
5.4电量平衡
5.5储能与负荷侧参与
5.5.1常规储能
5.5.2需求侧参与
5.5.3氢气储能
第6章风电功率预测
6.1引言
6.2气象背景
6.2.1气象、天气与气候
6.2.2大气结构与尺度
6.3数值天气预报
6.4持续预测
6.4.1误差指标
6.4.2基准模型
6.5高级风电功率预测系统
6.5.1Prediktor
6.5.2统计模型
6.5.3集合预报
6.6结论
第7章风电和电力市场
7.1引言
7.2电力市场
7.3平衡、容量及辅助服务
7.4支持机制
7.5成本
7.6效益
7.7投资和风险
7.8市场发展
第8章未来展望
8.1引言
8.2并网法规及其他问题
8.3与其他低碳发电形式共存
8.4需求侧参与
8.5电源多样化
附录AFACTS技术
附录B连接到输电系统的风电场的技术标准
参考文献