| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第18-34页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第18-24页 |
| 1.1.1 全球风电发展概况 | 第18-20页 |
| 1.1.2 中国风电发展概况 | 第20-21页 |
| 1.1.3 直驱永磁同步风力发电机技术 | 第21-22页 |
| 1.1.4 研究的目的和意义 | 第22-24页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第24-31页 |
| 1.2.1 直驱风机控制与建模研究 | 第24-26页 |
| 1.2.2 直驱风机暂态分析 | 第26-28页 |
| 1.2.3 传统电力系统的暂态稳定研究 | 第28-29页 |
| 1.2.4 含风电电力系统的暂态稳定研究 | 第29-31页 |
| 1.3 论文主要工作及章节安排 | 第31-34页 |
| 第2章 直驱风机的机电暂态模型 | 第34-50页 |
| 2.1 引言 | 第34-35页 |
| 2.2 机械系统模型 | 第35-38页 |
| 2.2.1 风轮机空气动力学模型 | 第35-37页 |
| 2.2.2 传动轴系模型 | 第37-38页 |
| 2.3 永磁同步发电机模型 | 第38-39页 |
| 2.4 全功率背靠背变流器模型 | 第39-40页 |
| 2.5 卸荷电阻模型 | 第40页 |
| 2.6 控制系统模型 | 第40-48页 |
| 2.6.1 桨距角控制 | 第40-41页 |
| 2.6.2 全功率背靠背变流器控制 | 第41-46页 |
| 2.6.3 卸荷电阻控制 | 第46-47页 |
| 2.6.4 附加阻尼控制 | 第47-48页 |
| 2.7 本章小结 | 第48-50页 |
| 第3章 传动轴系模型对直驱风机暂态分析的影响研究 | 第50-68页 |
| 3.1 引言 | 第50-52页 |
| 3.2 传动轴系模型涉及的能量关系 | 第52-54页 |
| 3.2.1 能量守恒原理 | 第52页 |
| 3.2.2 两质块模型涉及的能量关系 | 第52-53页 |
| 3.2.3 单质块模型涉及的能量关系 | 第53-54页 |
| 3.3 直驱风机使用不同轴系模型时发电机转速的暂态响应 | 第54-58页 |
| 3.3.1 假设条件 | 第54-55页 |
| 3.3.2 使用两质块模型时发电机转速的暂态变化 | 第55-57页 |
| 3.3.3 使用单质块模型时发电机转速的暂态变化 | 第57-58页 |
| 3.4 直驱风机发电机转速暂态变化量的对比分析 | 第58-59页 |
| 3.5 不同轴系模型对直驱风机暂态分析的影响机理 | 第59页 |
| 3.6 直驱风机传动轴系模型的选取原则 | 第59-60页 |
| 3.7 仿真验证 | 第60-66页 |
| 3.7.1 仿真系统 | 第61-62页 |
| 3.7.2 直驱风机不含附加阻尼控制时的仿真结果 | 第62-65页 |
| 3.7.3 直驱风机具有附加阻尼控制时的仿真结果 | 第65-66页 |
| 3.7.4 仿真结果分析 | 第66页 |
| 3.8 本章小结 | 第66-68页 |
| 第4章 适用于电力系统暂态稳定分析的直驱风机简化建模 | 第68-86页 |
| 4.1 引言 | 第68-69页 |
| 4.2 含直驱风机电力系统的暂态稳定问题描述 | 第69-72页 |
| 4.2.1 传统电力系统的暂态稳定 | 第70页 |
| 4.2.2 含直驱风机电力系统的运行特性 | 第70-71页 |
| 4.2.3 含直驱风机电力系统的暂态稳定 | 第71-72页 |
| 4.3 直驱风机电网侧的暂态响应特性 | 第72-76页 |
| 4.3.1 网侧输出功率的暂态响应特性 | 第72-74页 |
| 4.3.2 网侧输出电流的暂态响应特性 | 第74-76页 |
| 4.4 直驱风机的简化模型 | 第76-79页 |
| 4.4.1 电压源型逆变器模型 | 第76-77页 |
| 4.4.2 受控电流源模型 | 第77-79页 |
| 4.5 直驱风机不同模型的仿真对比 | 第79-85页 |
| 4.5.1 仿真系统 | 第79-80页 |
| 4.5.2 直驱风机不同模型的仿真结果对比 | 第80-84页 |
| 4.5.3 直驱风机不同模型的仿真速度对比 | 第84-85页 |
| 4.6 本章小结 | 第85-86页 |
| 第5章 直驱风机接入对电力系统暂态稳定的影响分析 | 第86-114页 |
| 5.1 引言 | 第86-87页 |
| 5.2 扩展等面积法则 | 第87-93页 |
| 5.2.1 多机电力系统模型 | 第88页 |
| 5.2.2 等值两机系统模型 | 第88-90页 |
| 5.2.3 等值单机无穷大系统模型 | 第90-91页 |
| 5.2.4 多机电力系统暂态稳定的判断 | 第91-93页 |
| 5.3 扩展等面积法则在含直驱风机电力系统中的适用性分析 | 第93页 |
| 5.4 直驱风机接入对系统暂态稳定影响的理论分析方法 | 第93-95页 |
| 5.4.1 方法概述 | 第93-95页 |
| 5.4.2 方法步骤 | 第95页 |
| 5.5 直驱风机接入影响的具体分析 | 第95-104页 |
| 5.5.1 分析条件 | 第95-96页 |
| 5.5.2 余下同步发电机减出力平衡直驱风电功率 | 第96-100页 |
| 5.5.3 受扰严重同步发电机减出力平衡直驱风电功率 | 第100-104页 |
| 5.5.4 分析结果总结 | 第104页 |
| 5.6 仿真验证 | 第104-112页 |
| 5.6.1 WSCC 3机9节点系统时域仿真 | 第104-108页 |
| 5.6.2 IEEE 10机39节点系统时域仿真 | 第108-112页 |
| 5.6.3 仿真结果分析 | 第112页 |
| 5.7 本章小结 | 第112-114页 |
| 第6章 直驱风机无功控制方式对电力系统暂态稳定的影响研究 | 第114-134页 |
| 6.1 引言 | 第114-115页 |
| 6.2 无功控制方式对直驱风机网侧响应特性的影响 | 第115-116页 |
| 6.3 直驱风机采用暂态无功支撑控制方式时的接入影响分析 | 第116-123页 |
| 6.3.1 分析方法与分析条件 | 第116-117页 |
| 6.3.2 余下机组平衡风电功率 | 第117-121页 |
| 6.3.3 受扰严重机组平衡风电功率 | 第121-123页 |
| 6.4 直驱风机采用不同无功控制方式时系统暂态稳定性的对比 | 第123-125页 |
| 6.5 直驱风机采用暂态无功支撑控制方式时的系统暂态仿真 | 第125-130页 |
| 6.5.1 WSCC 3机9节点系统暂态仿真 | 第125-128页 |
| 6.5.2 IEEE 10机39节点系统暂态仿真 | 第128-130页 |
| 6.5.3 暂态仿真结果分析 | 第130页 |
| 6.6 直驱风机接入对电力系统暂态稳定的影响机理 | 第130-131页 |
| 6.7 含直驱风机电力系统的运行方式建议 | 第131-132页 |
| 6.8 本章小结 | 第132-134页 |
| 第7章 结论与展望 | 第134-137页 |
| 7.1 主要研究结论 | 第134-135页 |
| 7.2 研究展望 | 第135-137页 |
| 附录 | 第137-145页 |
| F1 IEEE 10机39节点系统 | 第137-143页 |
| F2 WSCC 3机9节点系统 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-161页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第161-162页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 | 第162-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |
| 作者简介 | 第164页 |
