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第1章 中国风电大规模发展模式1

1.1中国风电发展情况概述1

1.2大型风电基地开发实例2

1.2.1酒泉风电基地开发实例2

1.2.2宁夏风电基地开发实例5

1.2.3新疆哈密风电基地开发实例9

1.3面临的问题与挑战12

1.3.1大型风电基地交、直流外送的协调优化控制问题12

1.3.2大型风电基地交、直流外送的安全稳定紧急控制问题12

1.3.3大型风电基地交、直流外送的网源协调运行问题12

1.3.4大型风电基地交、直流外送的新技术控制问题13

1.3.5大型风电基地交、直流外送的安全稳定控制应用系统建设问题13

第2章 机组和直流系统基本特性及仿真建模14

2.1风电机组基本特性及仿真建模14

2.1.1风电机组基本特性14

2.1.2风电通用部分模型16

2.1.3固定转速风电系统22

2.1.4双馈风电系统23

2.1.5直驱风电系统32

2.1.6风电场聚合模型36

2.2火电机组基本特性及仿真建模39

2.2.1励磁系统39

2.2.2调速系统50

2.2.3涉网保护54

2.3直流系统特性及仿真建模64

2.3.1直流系统特性66

2.3.2直流系统模型概述69

2.3.3直流系统机电暂态模型74

第3章 大型风电基地交、直流外送系统的优化控制86

3.1引言86

3.2大型风电基地接入的频率优化控制技术86

3.2.1大型风电基地接入的系统频率特性87

3.2.2大型风电基地接入的系统频率优化控制100

3.3大型风电基地接入的电压优化控制技术111

3.3.1风电接入无功电压特性及控制原理112

3.3.2大型风电基地高压交、直流输电系统无功配置情况116

3.3.3输电通道多FACTS的无功电压响应控制117

3.3.4平抑电压波动的多类型无功设备协调控制策略124

3.4大型风电基地外送的系统阻尼优化控制技术128

3.4.1阻尼特性分析原理及风电接入影响129

3.4.2大型风电基地外送的系统阻尼特性132

3.4.3提升风电基地外送系统阻尼特性的优化策略139

3.5提升输送风电平滑性的协调优化控制策略141

3.5.1风火打捆交流外送通道输电极限141

3.5.2交、直流输送波动性风电的电力优化组织策略141

第4章大型风电基地交、直流外送系统的紧急控制技术147

4.1引言147

4.2大型风电基地外送暂稳特性及风火协调切机策略148

4.2.1风电基地外送典型系统的暂态稳定性148

4.2.2大型风电基地外送的暂态稳定性157

4.2.3提升暂态稳定性的风火协调切机策略161

4.3大型风电基地外送的电压安全问题紧急控制策略169

4.3.1直流换相失败暂态过电压特性及控制169

4.3.2直流闭锁后暂态过电压特性分析及控制175

4.4风电大规模脱网的紧急控制策略179

4.4.1风电大规模脱网下的电网运行风险179

4.4.2应对风电脱网下电网运行风险的策略181

4.5大型风电基地外送第三道防线适应性分析及优化186

4.5.1风电接入高周切机适应性分析及优化186

4.5.2风电接入振荡解列适应性分析及优化195

第5章 提高火电机组网源协调性能的调控技术202

5.1引言202

5.2应对风电波动的火电机组频率调控技术202

5.2.1风速波动下火电机组的一次调频特性202

5.2.2应对风机脱网的频率紧急调控策略206

5.3应对风电波动的火电机组电压调控技术212

5.3.1风电接入对系统调压特性的影响212

5.3.2火电机组调压特性213

5.3.3应对风机脱网的电压调控策略215

5.4火电机组涉网保护的协调优化配置技术219

5.4.1低励限制219

5.4.2过励限制226

5.4.3超速保护230

5.4.4失步保护238

第6章 提升大型风电基地外送安全性的直流附加控制技术246

6.1引言246

6.2直流附加控制技术概述246

6.3提升风电外送暂态稳定性的直流紧急控制技术249

6.4平抑风电外送弱阻尼振荡的直流功率调制技术252

6.5响应风电功率波动的直流频率调制技术256

6.6提升风电脱网安全性的直流紧急控制技术259

第7章风火打捆交、直流源网协调安全稳定控制系统架构263

7.1系统建设的必要性263

7.2系统设计原则263

7.2.1指导思想263

7.2.2安全稳定运行原则264

7.2.3输电能力最大化原则264

7.2.4新能源出力优先原则264

7.2.5协同配合控制原则264

7.2.6资源整合及复用原则265

7.3控制系统架构265

7.3.1总体架构265

7.3.2调度中心站265

7.3.3协调控制主站266

7.3.4控制子站267

7.3.5执行站267

7.4系统关键技术267

7.4.1数据整合及模型处理267

7.4.2可控制区域生成267

7.4.3在线安全预警267

7.4.4辅助决策与校正控制268

7.4.5新能源接纳能力评估269

7.5系统对外接口269

7.5.1与调度自动化系统接口269

7.5.2与风光预测系统接口269

7.5.3与风电有功功率控制系统接口269

7.5.4与安全稳定控制系统接口269