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- （西）罗宁苏，尤兰达·维达尔，（墨）里奥纳多·阿科主编；徐宏飞译 著
- 出版社： 北京：中国三峡出版社
- ISBN：7520600019
- 出版时间：2017
- 标注页数：447页
- 文件大小：56MB
- 文件页数：463页
- 主题词：
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图书目录
第一部分 功率变流器系统3
第一章 永磁同步变速风电机组的建模和控制3
1.1 引言4
1.2 永磁同步风电机组电力系统的动态模型5
1.2.1 永磁同步发电机组7
1.2.2 输电线7
1.2.3 变压器8
1.2.4 电缆8
1.2.5 RL载荷8
1.2.6 网侧变流器上的RL-滤波器8
1.2.7 电压源型变流器控制器9
1.3 无功功率的监控11
1.4 案例研究13
1.4.1 风速变化13
1.4.2 本地载荷变化13
1.4.3 无限母线中的压降14
1.4.4 故障穿越研究15
1.5 结论17
1.6 未来工作18
附录18
第二章 双馈感应发电机组的高阶滑模控制21
2.1 介绍22
2.2 风电机组建模23
2.2.1 风电机组模型23
2.2.2 发电机组模型24
2.3 双馈感应风电机组的控制26
2.3.1 问题描述26
2.3.2 高阶滑动模态控制设计27
2.3.3 高增益观测器29
2.3.4 高阶滑动模态速度观测器33
2.4 使用FAST代码的仿真37
2.4.1 测试条件39
2.4.2 高阶滑模控制性能39
2.4.3 高阶滑模控制性能（配有高增益观测器）39
2.4.4 无传感器高阶滑模控制性能41
2.4.5 高阶滑模控制故障不间断运行性能42
2.5 结论43
2.6 未来工作43
附录44
第三章 风力发电系统的最大功率点跟踪控制47
3.1 简介48
3.2 风电机组模型49
3.3 最大功率点跟踪51
3.4 风力发电系统模型52
3.5 风电并入电网的控制策略55
3.5.1 直流侧电压控制器设计55
3.5.2 d轴电流控制器设计57
3.5.3 q轴电流控制器设计57
3.6 仿真58
3.6.1 载荷电流的阶跃变化59
3.6.2 源电压的阶跃变化61
3.7 结论62
第二部分 控制69
第四章 整个工作范围内风电机组的增益调度H∞控制69
4.1 简介71
4.2 风电机组建模72
4.3 目标与控制方案74
4.4 H∞最优控制背景78
4.5 风电机组控制设计81
4.5.1 H∞最优变桨控制81
4.5.2 抗饱和补偿83
4.6 结果84
4.7 结论90
4.8 未来工作90
第五章 用于减少风电机组载荷的鲁棒控制器设计93
5.1 简介95
5.2 风电机组一般控制概念96
5.2.1 风电机组非线性模型98
5.2.2 基本控制策略99
5.3 鲁棒控制器设计102
5.3.1 H∞鲁棒控制器设计103
5.3.2 设计鲁棒控制器的闭环分析114
5.4 GH Bladed软件仿真结果117
5.5 总结123
5.6 未来工作125
第六章 海上风力发电机组建模、分析和控制的综合结果131
6.1 简介132
6.2 模型介绍137
6.3 控制器设计139
6.4 仿真结果141
6.5 总结148
6.6 未来工作149
附录149
第七章 可持续海上风电机组的容错控制策略153
7.1 简介155
7.2 容错控制系统的结构和方法156
7.3 风电机组建模158
7.4 风电机组气动特性与控制163
7.5 某些故障影响调查167
7.6 基于T-S模糊PMIO的传感器容错控制168
7.6.1 仿真结果174
7.7 结论180
7.8 未来研究方向181
第三部分 监测和故障诊断189
第八章 风电机组叶片覆冰监测和主动除冰控制189
8.1 简介191
8.2 大气覆冰193
8.3 感测与驱动背景：现有方法193
8.3.1 覆冰感测193
8.3.2 热驱动195
8.4 叶片热力学197
8.5 直接光学冰感测199
8.6 分布式局部加热202
8.7 实验装置203
8.8 计算模型的实验验证207
8.9 分布式加热器的布局优化209
8.9.1 除冰性能评价指标210
8.9.2 不同加热器布局的除冰性能比较211
8.10 除冰的初步试验结果215
8.10.1 分布式闭环控制试验215
8.10.2 高强度脉冲调幅217
8.11 结论219
8.12 未来工作220
第九章 风力发电机组叶片的结构健康监测225
9.1 前言227
9.2 基于振动的风力发电机组叶片损伤探测229
9.2.1 旋转叶片的结构动态模型229
9.2.2 损伤监测方法：主成分分析231
9.2.3 数值例子233
9.2.4 实验案例237
9.3 基于高空间分辨率的DPP-BOTDA疲劳损坏监测239
9.3.1 DPP-BOTDA原则239
9.3.2 疲劳损伤监测测试240
9.3.3 测试结果和讨论244
9.4 使用PZT传感器在统计载荷情况下进行的损坏监测248
9.4.1 实验描述248
9.4.2 实验结果和讨论249
9.4.3 基于分形理论的损坏监测方法和结果251
9.5 结论和后续工作253
第十章 风力发电机组中的传感器故障诊断259
10.1 简介261
10.2 统计变化监测/隔离算法262
10.2.1 故障监测262
10.2.2 监测/隔离算法264
10.2.3 实际问题265
10.3 个别信号监测267
10.3.1 过度噪声267
10.3.2 应用于增量编码器故障268
10.4 基于硬件冗余的故障监测与隔离271
10.4.1 残差生成271
10.5 根据解析冗余进行故障监测与隔离272
10.5.1 平衡三相系统建模272
10.5.2 残差生成274
10.5.3 风力驱动的双馈感应发电机组（简称DFIG）定子电压传感器和定子电流传感器的故障监测与隔离277
10.6 结论286
10.7 未来工作286
第十一章 针对漂浮式风力发电机组的叶片变桨系统故障进行结构载荷分析291
11.1 引言293
11.2 风力发电机组298
11.2.1 参考风力发电机组298
11.2.2 工作区299
11.2.3 风力发电机组控制299
11.2.4 变桨系统302
11.3 故障303
11.3.1 传感器故障304
11.3.2 变桨系统故障305
11.4 仿真设置306
11.4.1 环境条件306
11.4.2 故障情况307
11.5 结果讨论与分析310
11.5.1 性能指标310
11.5.2 叶片桨距偏移故障311
11.5.3 叶片桨距增益故障313
11.5.4 致动器性能退化313
11.5.5 致动器卡死314
11.5.6 致动器失控316
11.6 总结320
第四部分 减振327
第十二章 使用调质阻尼器控制风力发电机组塔架振动327
12.1 简介328
12.2 塔架振动329
12.2.1 风载荷329
12.2.2 地震载荷330
12.2.3 土壤-结构交互作用333
12.3 减振方法336
12.3.1 叶片变桨控制系统和制动系统337
12.3.2 阻尼器337
12.3.3 调质阻尼器338
12.3.4 调谐液体阻尼器339
12.4 带调质阻尼器的基准风电机组342
12.4.1 基准风电机组的系统特性343
12.4.2 一般仿真参数344
12.4.3 仿真结果344
12.5 结论357
12.6 未来工作358
第十三章 风力发电机组的半主动控制系统361
13.1 简介362
13.2 半主动控制策略的基本理念363
13.3 实验设置364
13.3.1 电子设备与传感器365
13.4 磁流变阻尼器369
13.5 控制算法372
13.5.1 闭合环路特征结构选择（CLES）算法376
13.5.2 双变量（2VAR）算法380
13.6 实验活动及其结果381
13.6.1 极端风况载荷工况下的半主动控制383
13.6.2 停机载荷案例的半主动控制385
13.7 结论388
第五部分 研究/教学测试平台393
第十四章 风力发电机组最佳设计和协调控制教研用风电场实验室测试台架393
14.1 前言393
14.2 系统说明394
14.2.1 风力发电机组说明395
14.2.2 风电场说明401
14.2.3 数据采集与监视控制系统（SCADA）401
14.2.4 微型智能电网401
14.2.5 风力资源设备403
14.3 风力发电机组的建模403
14.3.1 风力发电机组的功率曲线403
14.3.2 基于叶片数量的发电量404
14.3.3 风轮转速与转矩，桨距角和风速变化的动力学405
14.4 系统识别410
14.4.1 风轮转速与桨距角的传递函数F2（S）410
14.4.2 风轮转速与电磁转矩传递函数F3（S）412
14.4.3 风轮转速与风速传递函数F1（S）413
14.5 控制系统的设计414
14.5.1 风轮转速控制系统414
14.5.2 功率/转矩控制系统417
14.6 教研试验418
14.6.1 叶片数量、空气动力学和发电机组效率的影响418
14.6.2 变桨系统在风轮转速控制中的应用419
14.6.3 独立风电机组的最大功率点跟踪422
14.6.4 6叶片风轮风电机组Cp/λ特征的估算423
14.6.5 6叶片风电机组风轮的功率曲线423
14.6.6 风电场的拓扑结构和对功率效率的影响425
14.7 结论426
14.8 未来工作427
第十五章 风电机组硬件在环仿真控制系统测试仿真装置429
15.1 简介430
15.2 HIL测试平台设置431
15.2.1 FAST（风电机组仿真器）431
15.2.2 Arduino微控制器板432
15.2.3 设置434
15.3 陆地参考风电机组435
15.4 风力建模435
15.5 控制策略436
15.5.1 基线转矩控制器436
15.5.2 颤动转矩控制436
15.5.3 变桨控制438
15.6 HIL结果438
15.6.1 正常状态438
15.6.2 故障状态439
15.7 结论441
附录441