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液壓型風力發電機組控制技術(精)

  • 作者：孔祥東//艾超//李昊//張寅//陳立娟|責編:舒恬
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111677406
  • 出版日期：2021/08/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：355
人民幣：RMB 168 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要針對液壓型風力發電機組及其相應的關鍵技術進行闡述。液壓型風力發電機組控制涉及多變數、非線性、強時變、高階次、工況跨度大等問題，是電力系統、控制與流體傳動等多學科交叉的研究內容。液壓型風力發電機組控制技術中包含了多項關鍵技術，攻破並掌握這些關鍵技術是液壓型風力發電機組進一步發展的必由之路，也是液壓型風力發電機組進行產業化的道路中必須要克服的難題。
    燕山大學孔祥東教授團隊經過多年對液壓型風力發電機組控制技術的研究，已經掌握了多項液壓型風力發電機組關鍵技術，並通過本書得到了體現。本書內容包括緒論、液壓型風力發電機組工作原理及子系統數學模型、液壓型風力發電機組輸出轉速控制技術、液壓型風力發電機組輸出功率控制技術、液壓型風力發電機組最佳功率追蹤控制技術、液壓型風力發電機組低電壓穿越控制技術、液壓型落地式風力發電機組長管路諧振抑制技術、液壓型風力發電機組變槳距控制技術。
    本書通過通俗簡練的語言和圖文並茂的展現方式把對液壓型風力發電機組功率傳輸及其控制技術的研究工作進行提煉和總結，希望對從事風力發電領域的廣大科研人員和工程技術人員有所幫助。
作者介紹
孔祥東//艾超//李昊//張寅//陳立娟|責編:舒恬
    孔祥東，博士、教授、博士生導師。國務院特殊津貼專家。中國機械工程學會常務理事，流體傳動與控制分會榮譽主任委員，河北省機械工程學會理事長，教育部高等學校機械類專業教學指導委員會委員，中國機械工業教育協會機械電子工程學科教學委員會主任委員，河北省教學名師，三育人先進個人，師德標兵。主持國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金重大項目課題、國家重點基礎研究計劃（973計劃）項目課題、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金及省部級課題與企業合作項目70余項。獲得河北省科技進步獎一等獎2項（排名第1）、中國機械工業科學技術獎一等獎l項（排名第2）、天津市科技進步獎一等獎1項（排名第2）、其他科技進步獎和教學成果獎6項。授權專利30余項，出版教材、著作6部，發表論文200余篇。培養博士后、博士和碩士研究生130餘人。「液壓伺服與比例控制系統」國家級精品資源共享課和「機電液一體化」國家級教學團隊負責人。
目錄
序一
序二
前言
第1章  緒論
  1.1  風力發電發展現狀
  1.2  液壓型風力發電機組發展現狀
    1.2.1  液壓型風力發電機組概述
    1.2.2  液壓型風力發電機組國外發展現狀
    1.2.3  液壓型風力發電機組國內發展現狀
  1.3  液壓型風力發電機組控制關鍵技術
  1.4  本章小結
  參考文獻
第2章  液壓型風力發電機組工作原理及子系統數學模型
  2.1  液壓型風力發電機組工作原理
  2.2  風速建模
    2.2.1  風
    2.2.2  風速模型
    2.2.3  組合風速模型
  2.3  風力機系統建模
    2.3.1  風功率計算
    2.3.2  風力機能量分析
    2.3.3  風能利用係數
    2.3.4  風力機特性數學建模
  2.4  調槳系統建模
    2.4.1  離心力引起的變槳距載荷
    2.4.2  氣動力引起的變槳距載荷
    2.4.3  重力引起的變槳距載荷
  2.5  液壓傳動系統建模
    2.5.1  定量泵數學模型
    2.5.2  比例節流閥數學模型
    2.5.3  變數馬達數學模型
    2.5.4  液壓管路數學模型
    2.5.5  液壓系統輸出數學模型
    2.5.6  液壓傳動系統狀態空間模型
  2.6  發電機系統及勵磁系統建模
    2.6.1  不同坐標系下同步發電機模型
    2.6.2  同步發電機的穩態暫態運行
    2.6.3  同步發電機運行控制
    2.6.4  發電機的功角特性與勵磁系統模型
  2.7  本章小結
  參考文獻
第3章  液壓型風力發電機組輸出轉速控制技術
  3.1  機組液壓主傳動系統概述
    3.1.1  液壓主傳動系統馬達恆轉速控制的意義
    3.1.2  定量泵-變數馬達閉式容積調速系統特性
  3.2  流量反饋法轉速控制
    3.2.1  定量泵-變數馬達調速系統數學模型
    3.2.2  定量泵-變數馬達系統模型簡化
    3.2.3  定量泵-變數馬達系統開環辨識
    3.2.4  模擬與實驗驗證

    3.2.5  液壓型風力發電機組准同期併網控制
  3.3  基於反饋線性化方法的轉速控制
    3.3.1  反饋線性化方法
    3.3.2  控制律求解
    3.3.3  模擬驗證
  3.4  基於動態面控制的變數馬達轉速控制
    3.4.1  控制律求解
    3.4.2  模擬驗證
  3.5  本章小結
  參考文獻
第4章  液壓型風力發電機組輸出功率控制技術
  4.1  液壓型風力發電機組功率控制概述
    4.1.1  液壓型風力發電機組能量分配概述
    4.1.2  液壓型風力發電機組主傳動功率下垂特性
    4.1.3  液壓型風力發電機組功率控制思想
    4.1.4  液壓型風力發電機組功率控制研究意義
  4.2  液壓主傳動系統功率傳輸機理分析
    4.2.1  管道特性的功率傳輸機理分析
    4.2.2  泵側輸入端功率傳輸機理分析
    4.2.3  變數馬達側輸出端功率傳輸機理分析
    4.2.4  液壓系統特性對輸出功率影響模擬
  4.3  液壓型風力發電機組併網運行功率控制方法
    4.3.1  液壓型風力發電機組有功功率控制方法
    4.3.2  液壓系統功率傳輸特性
  4.4  高風速條件下的變槳距功率平滑控制策略研究
    4.4.1  PI控制變槳距系統功率波動分析
    4.4.2  基於模糊PID的變槳距功率平滑控制策略
    4.4.3  基於模糊PID變槳距功率平滑控制模擬驗證
  4.5  本章小結
  參考文獻
第5章  液壓型風力發電機組最佳功率追蹤控制技術
  5.1  液壓型風力發電機組最佳功率追蹤概述
    5.1.1  液壓型風力發電機組能量傳遞方式
    5.1.2  液壓型風力發電機組最佳功率追蹤方法研究意義
  5.2  基於古典控制理論的最佳功率追蹤方法
    5.2.1  變步長的最佳功率追蹤控制方法
    5.2.2  直接發電功率控制的最佳功率追蹤方法
    5.2.3  發電功率和風力機轉速聯合控制的最佳功率追蹤方法
    5.2.4  直接壓力控制的最佳功率追蹤方法
    5.2.5  系統壓力和風力機轉速聯合控制的最佳功率追蹤方法
  5.3  基於現代控制理論的最佳功率追蹤方法
    5.3.1  以風力機轉速為輸出的最佳功率追蹤控制
    5.3.2  以發電功率為輸出的最佳功率追蹤控制
    5.3.3  以高壓壓力為輸出的最佳功率追蹤控制
    5.3.4  以液壓轉矩為控制輸出的最佳功率追蹤優化控制
    5.3.5  基於自抗擾控制的最佳功率追蹤控制
  5.4  本章小結
  參考文獻
第6章  液壓型風力發電機組低電壓穿越控制技術
  6.1  低電壓穿越概述

    6.1.1  低電壓穿越的要求及關鍵技術
    6.1.2  電網電壓跌落分類及分析
    6.1.3  低電壓穿越研究現狀
  6.2  液壓型風力發電機組低電壓穿越特性分析
    6.2.1  電網故障的暫態分析
    6.2.2  電網電壓跌落時同步發電機的暫態穩定
    6.2.3  液壓系統瞬態特性分析
  6.3  基於馬達擺角調控的低電壓穿越控制方法
    6.3.1  液壓型風力發電機組的能量傳遞
    6.3.2  基於馬達擺角調控的低電壓穿越控制方法
    6.3.3  模擬驗證
  6.4  基於閥-泵聯合的低電壓穿越控制策略
    6.4.1  基於能量耗散的比例節流閥控制律
    6.4.2  基於動態面控制的變數馬達擺角控制律
    6.4.3  模擬驗證
  6.5  能量分層調控
    6.5.1  低電壓穿越能量傳輸機理分析
    6.5.2  低電壓穿越能量分層調控
    6.5.3  低電壓穿越電磁轉矩補償
    6.5.4  機組整體低電壓穿越控制律規劃
    6.5.5  機組低電壓穿越控制律實驗驗證
  6.6  本章小結
  參考文獻
第7章  液壓型落地式風力發電機組長管路諧振抑制技術
  7.1  長管路對機組特性的影響
    7.1.1  長管路建模方法
    7.1.2  系統管道效應影響分析
  7.2  長管路系統特性分析
    7.2.1  液壓元件阻抗模型
    7.2.2  液壓型落地式風力發電機組整機流體網路阻抗數學模型
    7.2.3  液壓型落地式風力發電機組頻率特性分析
    7.2.4  液壓型落地式風力發電機組長管路系統轉速特性分析
    7.2.5  液壓長管路系統轉速比傳遞特性的影響分析
    7.2.6  液壓長管路系統負載力矩對轉速特性的影響分析
    7.2.7  液壓長管路系統諧振頻率分析
    7.2.8  串聯節流閥的特性研究
  7.3  液壓型落地式風力發電機組諧振抑制
    7.3.1  振動源
    7.3.2  系統阻抗
    7.3.3  系統阻抗調整下的壓力比傳遞特性分析
    7.3.4  系統阻抗調整下的轉速傳遞特性分析
  7.4  本章小結
  參考文獻
第8章  液壓型風力發電機組變槳距控制技術
  8.1  概述
  8.2  閥控液壓馬達變槳距系統運行特性
  8.3  閥控液壓馬達槳距角位置控制
    8.3.1  閥控液壓馬達位置伺服系統數學模型
    8.3.2  LuGre摩擦模型參數辨識
    8.3.3  基於LuGre摩擦模型的閥控液壓馬達槳距角控制與模擬

  8.4  閥控液壓馬達變槳距速度衝擊抑制
    8.4.1  液壓變槳距控制衝擊分析
    8.4.2  基於速度/位置模糊控制的變槳距衝擊抑制
    8.4.3  模糊控制器設計
    8.4.4  變槳距速度/位置模糊控制模擬分析與實驗驗證
  8.5  液壓型風力發電機組變槳距載荷模擬與功率控制策略
    8.5.1  液壓型風力發電機組變槳距控制半物理模擬
    8.5.2  變槳距載荷模擬系統研究
    8.5.3  改進輔助同步補償模擬驗證
    8.5.4  基於變槳距的功率控制研究
  8.6  本章小結
  參考文獻

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