书名：风电群聚动态效应激发次/超同步振荡原理
定价：128.0
ISBN：9787030867063
作者：杜文娟,王海风
版次：1
出版时间：2026-08

内容提要：

本书围绕风电群聚动态效应激发电力系统次/超同步振荡问题，系统介绍其物理背景、基本概念、理论分析方法及算例应用。第1章建立风电汇集系统状态空间模型。第2章介绍同型风机群聚动态效应现象。第3～7章分别介绍直驱风电场群聚动态效应、双馈风电场群聚动态效应、直驱风机和双馈风机联合群聚动态效应、基于虚拟同步发电机控制并网的风机群聚动态效应，以及风电群聚动态效应风险降阶分析方法，并通过大量算例展示相关理论与方法的应用。

目录：
目录
前言
第1章 风电汇集系统状态空间模型 1
1.1 直驱风机状态空间模型 1
1.1.1 直驱风机锁相环模型 1
1.1.2 永磁同步发电机及其传动系统模型 3
1.1.3 直驱风机机侧换流器及其控制系统模型 4
1.1.4 直驱风机网侧换流器及其控制系统模型 5
1.1.5 直驱风机直流电容模型 7
1.1.6 直驱风机模型 7
1.2 直驱风机状态空间模型算例 8
1.3 双馈风机状态空间模型 13
1.3.1 双馈风机锁相环模型 13
1.3.2 感应发电机及其传动系统模型 14
1.3.3 双馈风机转子侧换流器及其控制系统模型 15
1.3.4 双馈风机网侧换流器及其控制系统模型 17
1.3.5 双馈风机直流电容模型 19
1.3.6 双馈风机模型 19
1.4 双馈风机状态空间模型算例 20
1.5 风电场状态空间模型 24
1.5.1 风电场线性化状态空间模型推导 24
1.5.2 直驱风机风电场状态空间模型算例 26
1.5.3 双馈风机风电场状态空间模型算例 30
第2章 同型风机群聚动态效应现象 35
2.1 同型并联风机群聚动态效应现象 35
2.1.1 同型并联风机状态空间全阶模型 35
2.1.2 模型相同的同型并联风电机组的等值聚合 36
2.1.3 动态特性近似相同的并联双馈风电机组群聚动态效应现象算例 39
2.1.4 动态特性不近似相同的并联双馈风电机组群聚动态效应现象算例 43
2.1.5 动态特性近似相同的并联直驱风电机组群聚动态效应现象算例 46
2.1.6 动态特性不近似相同的并联直驱风电机组群聚动态效应现象算例 49
2.2 一般结构同型风机风电场群聚动态效应现象 52
2.2.1 一般结构风电场全阶模型 52
2.2.2 由同构风机组成的同型风电场的等值聚合 54
2.2.3 由同构风机组成的一般结构同型风电场的群聚动态效应现象分析 58
2.3 一般结构双馈风电场群聚动态效应算例 60
2.3.1 算例双馈风电场群聚动态效应评估 61
2.3.2 群聚动态效应关键影响因素(1)：并网双馈风机数量 63
2.3.3 群聚动态效应关键影响因素(2)：双馈风电场网络结构 65
2.3.4 群聚动态效应关键影响因素(3)：风电场输电线路长度 67
2.3.5 群聚动态效应关键影响因素(4)：并网双馈风机动态特性差异 68
2.4 一般结构直驱风电场群聚动态效应算例 70
2.4.1 算例直驱风电场群聚动态效应评估 70
2.4.2 群聚动态效应关键影响因素分析 72
第3章 直驱风电场群聚动态效应 77
3.1 直驱风电场群聚动态效应分析 77
3.1.1 由同构直驱风机组成的同型风电场等值方框图模型 77
3.1.2 内环电流控制时间尺度振荡稳定性分析 79
3.1.3 功率外环直流电压控制时间尺度振荡稳定性分析 83
3.2 直驱风电场群聚动态效应算例 86
3.2.1 场景一：内环电流控制时间尺度直驱风机群聚动态效应 87
3.2.2 场景二：直流电压控制时间尺度直驱风机群聚动态效应(高速锁相环情形) 91
3.2.3 场景三：直流电压控制时间尺度直驱风机群聚动态效应(低速锁相环情形) 96
3.2.4 场景四：风机输出有功功率存在差异时的直驱风机群聚动态效应 100
第4章 双馈风电场群聚动态效应 105
4.1 双馈风电场群聚动态效应分析 105
4.1.1 双馈风电场等值方框图模型 105
4.1.2 直流电压控制时间尺度振荡稳定性分析(高速锁相环情形) 111
4.1.3 直流电压控制时间尺度振荡稳定性分析(低速锁相环情形) 115
4.2 双馈风电场群聚动态效应算例 118
4.2.1 场景一：直流电压控制时间尺度双馈风机群聚动态效应(高速锁相环情形) 119
4.2.2 场景二：直流电压控制时间尺度双馈风机群聚动态效应(低速锁相环情形) 121
第5章 直驱风机和双馈风机联合群聚动态效应 124
5.1 具有相同特性动态环节风机群的风电群聚动态效应分析 124
5.1.1 直驱风机和双馈风机的锁相环具有相同的动态特性 124
5.1.2 直驱风机和双馈风机的锁相环具有相似的动态特性 127
5.1.3 直驱风机直流电压控制环和双馈风机的锁相环具有相似的动态特性 127
5.2 直驱风机和双馈风机联合群聚动态效应算例 129
5.2.1 联合群聚动态效应算例一 129
5.2.2 联合群聚动态效应算例二 134
5.2.3 联合群聚动态效应算例三 139
第6章 基于虚拟同步发电机控制并网的风机群聚动态效应 144
6.1 虚拟同步发电机控制直驱风机并网系统群聚动态效应分析 144
6.1.1 单台虚拟同步发电机控制直驱风机并网系统模型 144
6.1.2 单台虚拟同步发电机控制直驱风机并网系统小干扰稳定性判据 146
6.1.3 虚拟同步发电机控制直驱风电场并网系统小干扰稳定性 148
6.2 虚拟同步发电机控制直驱风机并网系统群聚动态效应算例 150
6.2.1 情形一：虚拟同步发电机控制直驱风机动态模型类似 151
6.2.2 情形二：虚拟同步发电机控制直驱风机动态模型不同 154
6.3 虚拟同步发电机控制双馈风机并网系统群聚动态效应分析 156
6.3.1 单台虚拟同步发电机控制双馈风机并网系统模型 156
6.3.2 单台虚拟同步发电机控制双馈风机并网系统小干扰稳定性判据 160
6.3.3 虚拟同步发电机控制双馈风电场并网系统小干扰稳定性 161
6.4 虚拟同步发电机控制双馈风机并网系统群聚动态效应算例 162
6.4.1 情形一：虚拟同步发电机控制双馈风机动态模型类似 164
6.4.2 情形二：虚拟同步发电机控制双馈风机动态模型不同 166
第7章 风电群聚动态效应风险降阶分析方法 169
7.1 振荡模式覆盖现象 169
7.1.1 虚拟同构风电并网系统的全阶模型 169
7.1.2 虚拟同构风电并网系统的振荡模式 170
7.1.3 振荡失稳风险判定和振荡源定位的降阶方法 173
7.2 风险降阶判定算例 175
7.2.1 算例一：小规模简单风电并网系统 175
7.2.2 算例二：含四个不同类型风电场的风电汇集系统 185
7.2.3 算例三：含50台直驱风机接入一个三机电力系统 190
7.2.4 算例四：一个含200台不同类型风机的风电场接入无穷大电网 193
参考文献 197