| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 研究背景及其意义 | 第12-14页 |
| 1.2 风电发展状况 | 第14-16页 |
| 1.3 风电发展面临的问题 | 第16-17页 |
| 1.4 风力发电系统有功功率平滑控制技术研究现状 | 第17-22页 |
| 1.5 变速风电机组参与调频的研究现状 | 第22-26页 |
| 1.6 本文的主要研究内容 | 第26-28页 |
| 第二章 风力发电机并网情况分析 | 第28-48页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 风力发电技术 | 第28-31页 |
| 2.2.1 恒速恒频风力发电技术 | 第28-29页 |
| 2.2.2 变速恒频风力发电技术 | 第29-31页 |
| 2.3 风力发电机的运行机理 | 第31-34页 |
| 2.4 风力机与传动模型 | 第34-38页 |
| 2.4.1 风速模型 | 第34-35页 |
| 2.4.2 风力机模型 | 第35-37页 |
| 2.4.3 传动机构数学建模 | 第37-38页 |
| 2.5.恒速恒频风力发电机数学模型 | 第38-39页 |
| 2.6 变速恒频双馈风力发电机数学模型 | 第39-42页 |
| 2.7 风力发电机并网分析 | 第42-47页 |
| 2.7.1 并网风力发电机的模型 | 第42-43页 |
| 2.7.2 风电并入电网情况研究 | 第43-47页 |
| 2.8 小结 | 第47-48页 |
| 第三章 常规机组和风力发电频率特性比较 | 第48-59页 |
| 3.1 不同风电机组的频率响应特性分析 | 第48-53页 |
| 3.1.1 普通异步机的频率响应特性 | 第48-50页 |
| 3.1.2 DFIG机组的频率响应特性 | 第50-53页 |
| 3.3 常规机组和风力发电频率特性比较 | 第53-55页 |
| 3.3.1 双馈发电机可能释放的动能远远超过普通同步机 | 第53页 |
| 3.3.2 常规机组和风力发电频率响应特性比较 | 第53-54页 |
| 3.3.3 讨论 | 第54-55页 |
| 3.4 变速风力发电短期有功功率支持能力 | 第55-58页 |
| 3.5 小结 | 第58-59页 |
| 第四章 基于功率滤波的风力场功率平滑控制 | 第59-75页 |
| 4.1 风电功率波动情况介绍 | 第59-63页 |
| 4.1.1 风速波动情况介绍 | 第59-60页 |
| 4.1.2 风电功率波动特性 | 第60-61页 |
| 4.1.3 风能波动的频率范围 | 第61-62页 |
| 4.1.4 风电功率波动的时空分布特性 | 第62-63页 |
| 4.2 风力发电机扩展桨距控制原理 | 第63-66页 |
| 4.3 基于功率滤波的风电场功率平滑控制 | 第66-74页 |
| 4.3.1 基于分频风电场功率平滑控制 | 第67-71页 |
| 4.3.2．仿真结果及分析 | 第71-74页 |
| 4.4 小结 | 第74-75页 |
| 第五章 采用超级电容器储能的永磁直驱风电机组输出功率平滑控制策略 | 第75-90页 |
| 5.1 直驱风电系统的结构 | 第75-76页 |
| 5.2 电机侧变换器的控制策略 | 第76-77页 |
| 5.3 储能单元控制策略 | 第77-81页 |
| 5.3.1 超级电容模型 | 第77-78页 |
| 5.3.2 储能单元结构原理 | 第78-79页 |
| 5.3.3 储能单元数学模型 | 第79-80页 |
| 5.3.4 储能单元储能容量的配置 | 第80-81页 |
| 5.4 网侧逆变单元控制策略 | 第81-83页 |
| 5.4.1 电网侧变流器数学模型 | 第81-82页 |
| 5.4.2 网侧逆变器控制策略 | 第82-83页 |
| 5.5 永磁同步发电机的数学模型 | 第83页 |
| 5.6 输出功率平滑控制策略 | 第83-85页 |
| 5.7 输出功率平滑的仿真研究 | 第85-89页 |
| 5.7.1 仿真模型 | 第85-86页 |
| 5.7.2 输出功率稳定仿真 | 第86-89页 |
| 5.8 小结 | 第89-90页 |
| 第六章 双馈风力发电机参与系统频率调节研究 | 第90-101页 |
| 6.1 频率响应机理分析 | 第90-93页 |
| 6.1.1 惯性控制分析 | 第90-92页 |
| 6.1.2 控制器参数对系统惯性的影响分析 | 第92-93页 |
| 6.2 系统仿真 | 第93-98页 |
| 6.2.1 仿真系统模型 | 第93页 |
| 6.2.2 双馈发电机的频率响应 | 第93-95页 |
| 6.2.3 初始转速对惯性控制的影响 | 第95-96页 |
| 6.2.4 控制器参数对惯性控制的影响 | 第96-97页 |
| 6.2.5 最大功率跟踪MPT特性的影响 | 第97页 |
| 6.2.6 滤波器参数的影响 | 第97-98页 |
| 6.3 新的调频控制策略 | 第98-100页 |
| 6.4 小结 | 第100-101页 |
| 第七章 变速风力发电机提供调频备用容量 | 第101-116页 |
| 7.1 变速风电发电机调频和储备控制机理 | 第101-103页 |
| 7.2 新型风电调频和储备控制策略 | 第103-107页 |
| 7.2.1 基本思想 | 第103-104页 |
| 7.2.2 风力发电机卸载运行 | 第104-106页 |
| 7.2.3 根据频率变化改变运行点 | 第106-107页 |
| 7.3 仿真实例 | 第107-114页 |
| 7.3.1 卸载运行和备用容量 | 第108-112页 |
| 7.3.2 在风速高时满负荷运行 | 第112-113页 |
| 7.3.3 在中风速时部分负荷运行 | 第113-114页 |
| 7.3.4.紧急调控模式 | 第114页 |
| 7.4 本章小结 | 第114-116页 |
| 第八章 基于分层架构的风电场频率调节策略 | 第116-122页 |
| 8.1 风电场频率控制方案 | 第117-121页 |
| 8.2 小结 | 第121-122页 |
| 第九章 结论与展望 | 第122-125页 |
| 9.1 结论 | 第122-123页 |
| 9.2 展望 | 第123-125页 |
| 参考文献 | 第125-129页 |
| 附录 | 第129-132页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第132-133页 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 | 第133-134页 |
| 攻读博士学位期间发明专利 | 第134-135页 |
| 致谢 | 第135-137页 |