1.4 主要内容

本书从基本原理、建模方法、模型参数测试与验证和仿真实例等多个方面,着重介绍风力发电、光伏发电和光热发电等新能源发电系统的机电暂态建模方法。

(1)以风力发电、光伏发电和光热发电为重点,介绍了新能源发电的基本类型和原理。

(2)风力发电建模技术,以目前应用最为广泛的双馈异步(Ⅲ型)风电机组为代表,介绍风电机组的模型结构和各个环节的模型,并介绍了国际上关于风电机组通用化模型的研究进展。

(3)光伏发电建模技术,主要结合中国电力科学研究院在光伏发电模型方面的研究成果,介绍了光伏发电的模型结构、光伏阵列和逆变器的典型模型。同时结合实际案例,介绍了光伏电站模型的等值方法。

(4)以主流的槽式和塔式光热发电技术为代表,介绍了光热发电建模技术,重点是聚光系统、集热系统、蓄热系统,并通过仿真算例,论述了光热发电的运行特性。

(5)在分析风电场、光伏电站典型结构和控制要求的基础上,介绍了新能源电站有功功率和无功功率的控制方法,以WECC、IEC和中国电力科学研究院的典型研究成果为代表,介绍了新能源电站控制系统模型的研究进展,并结合仿真算例,验证了场站级控制系统对新能源电站并网运行特性的影响。

(6)结合IEC风电模型验证标准以及我国光伏发电模型验证标准,介绍新能源发电模型参数的辨识及验证技术,包括试验方法、模型参数辨识方法、模型验证方法等,并结合实验室测试和现场试验案例,使理论模型与现场实际的差异性直观化呈现。

(7)通过典型算例的仿真计算,分析对比了风力发电、光伏发电与常规水电、火电对电网安全稳定性影响方面的差异性,主要是功角稳定性、电压稳定性以及频率稳定性等常规电力系统关心的主要稳定问题。