風力發電技術及其 MATLAB 與 Bladed 模擬 风力发电技术及其MATLAB与Bladed仿真

孔屹剛

  • 出版商: 電子工業
  • 出版日期: 2013-11-01
  • 定價: $270
  • 售價: 8.5$229
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 226
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 7121220024
  • ISBN-13: 9787121220029
  • 相關分類: Matlab

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商品描述

<書籍簡介>

孔屹剛編著的《風力發電技術及其MATLAB與Bladed模擬》對大型風力機特別是兆瓦級水平軸三槳葉風力機的工作原理、基本組成、發展趨勢作了概述,對當前風電研究的熱點和難點,例如風和風速、風力機載荷計算、風力機主要組成部件建模、電氣和液壓變槳執行機構設計與建模、變槳控制策略、風電場監控與數據採集等進行了深入的理論研究。在此基礎上,對當前風電研究常用的兩個模擬軟件MATLAB∕Simulink和GH Bladed作了介紹,並考慮MATLAB∕Simulink和GH Bladed兩個軟件各自的優缺點,結合相關理論知識作了詳細的模擬研究和分析。
    《風力發電技術及其MATLAB與Bladed模擬》不僅對風電領域的科研工作人員的理論研究具有很大的指導、幫助作用,而且對實際風電工程應用人員來說也是一個很好的學習和參考工具。

<書籍目錄>

第1章  風力機原理和結構 1
1.1  風力機的工作原理 1
1.2  風力機的主要類型 3
1.3  風力機的發展趨勢 6
1.4  風力機的模擬技術 8
第2章  MATLAB基礎 10
2.1  MATLAB基礎 10
  2.1.1  MATLAB介紹 10
  2.1.2  MATLAB 的系統開發環境 12
  2.1.3  MATLAB計算基礎 14
  2.1.4  MATLAB程序設計基礎 17
  2.1.5  MATLAB常用命令 19
  2.1.6  MATLAB繪圖基礎 19
2.2  Simulink基礎 20
  2.2.1  Simulink介紹 20
  2.2.2  Simulink工作環境 21
  2.2.3  SimPowerSystems工具箱 31
  2.2.4  SimHydraulics工具箱 33
第3章  Bladed基礎 36
3.1  GH Bladed介紹 36
3.2  GH Bladed的系統開發環境 36
  3.2.1  工具條菜單 37
  3.2.2  工具圖標 37
  3.2.3  操作順序 45
  3.2.4  輸入數據 46
  3.2.5  輸入數據使用項目文件 46
  3.2.6  輸入數據進行計算 46
  3.2.7  生成報告 47
  3.2.8  用戶自定義選項 47
  3.2.9  實時幫助 47
第4章  風和風速 48
4.1  風特性 48
  4.1.1  風力等級 48
  4.1.2  風速與風級的關係 50
  4.1.3  風的測量 50
  4.1.4  風能資源的統計計算 51
4.2  風的建模 52
  4.2.1  三維湍流模型 52
  4.2.2  風剪切模型 53
  4.2.3  塔影效應模型 53
  4.2.4  基於MATLAB的風剪切和塔影效應風速模型 54
  4.2.5  基於Bladed的三維湍流風速模型 61
第5章  風力機載荷分析與計算 67
5.1  風力機載荷情況 67
  5.1.1  載荷分類 67
  5.1.2  載荷情況 68
5.2  風力機坐標系選擇 69
5.3  風力機氣動載荷 70
  5.3.1  動量理論 70
  5.3.2  葉素理論 71

  5.3.3  動量-葉素理論 72
  5.3.4  空氣動力載荷計算 73
5.4  基於MATLAB的氣動載荷計算模擬 74
  5.4.1  不考慮方位角變槳載荷計算 74
  5.4.2  考慮方位角氣動載荷計算 79
5.5  基於Bladed的穩態運行載荷計算 85
第6章  變速變槳距水平軸風力機模擬 94
6.1  葉輪模型 94
  6.1.1  葉片的幾何參數 95
  6.1.2  葉輪的幾何參數 96
6.2  塔架模型 97
6.3  傳動鏈模型 98
  6.3.1  定速模型 99
  6.3.2  剛性軸模型 99
  6.3.3  柔性軸模型 99
6.4  雙饋感應發電機 99
  6.4.1  雙饋感應發電機工作原理 99
  6.4.2  雙饋感應發電機多變量數學模型 101
  6.4.3  雙饋感應發雙饋感應發電機dq0坐標變換下數學模型 104
  6.4.4  雙饋感應發電機在dq0同步旋轉坐標變換下按定子磁場定向的數學模型 105
6.5  雙向PWM變換器功率控制模型 106
6.6  基於SimPowerSystem風力機模擬 109
第7章  電氣伺服變槳執行機構 117
7.1  變槳執行機構 117
7.2  電氣變槳執行機構 118
7.3  三閉環直流電動變槳模擬 120
  7.3.1  主要參數計算 120
  7.3.2  基於系統動態結構圖模擬 121
  7.3.3  基於SimPowerSystem模擬 131
第8章  液壓伺服變槳機構 135
8.1  液壓變槳執行機構 135
  8.1.1  液壓變槳執行機構工作原理 135
  8.1.2  曲柄連桿機構 136
8.2  基於系統動態結構圖模擬 137
  8.2.1  液壓變槳執行機構傳遞函數 137
  8.2.2  變槳距液壓系統設計 139
  8.2.3  模擬研究 142
  8.2.4  穩定性分析 144
8.3  基於SimHydraulics模擬 145
  8.3.1  主要參數計算 145
  8.3.2  模擬研究 147
  8.3.3  穩定性分析 149
第9章  風力機功率控制策略 152
9.1  風力機最大能量捕獲策略 152
  9.1.1  最大能量捕獲策略 152
  9.1.2  PID控制策略 153
  9.1.3  模擬研究 154
9.2  風電機組模糊滑模變結構控制技術 161
  9.2.1  模糊控制技術 161
  9.2.2  滑模變結構控制技術 166

  9.2.3  風電機組模糊滑模變結構控制技術 168
  9.2.4  模擬研究 170
9.3  分層多模最優控制策略 175
  9.3.1  bang-bang控制策略 177
  9.3.2  變速模糊控制策略 179
  9.3.3  變槳自適應PID控制策略 180
  9.3.4  模擬研究 180
9.4  獨立變槳控制 185
  9.4.1  獨立變槳控制與風機功率 186
  9.4.2  獨立變槳控制策略 186
  9.4.3  模擬研究 188
9.5  Bladed功率控制 192
  9.5.1  功率控制 192
  9.5.2  高級控制 193
  9.5.3  外部控制器 194
  9.5.4  功率控制模擬 195
第10章  風電場監控與數據採集系統模擬 199
10.1  風電場系統組成 199
  10.1.1  風電場中風力發電機組的選擇和安裝 199
  10.1.2  風電場監控系統組成 201
10.2  IEC 61400-25標準信息模型和通信映射方式 203
  10.2.1  風電場監控通信要求和通信模型 203
  10.2.2  風電場監控通信協議映射 206
  10.2.3  風電場映射方式的選擇 208
10.3  OPC接口規範與數據訪問 210
  10.3.1  OPC技術規範 210
  10.3.2  OPC數據訪問方法 211
  10.3.3  OPC接口規範解析 212
10.4  基於OPC技術的風電場監控系統模擬 214
  10.4.1  OPC技術在風電場監控中的應用 214
  10.4.2  風電場監控系統軟件平臺 214
  10.4.3  風電場監控系統模擬 216


<作者簡介>

 

孔屹剛

 孔屹剛,太原科技大學機械工程學院副教授,碩士生導師。2005—2009年在上海交通大學電氣工程系攻讀博士研究生:2009—201 1年作為上海交通大學(流動站)和江蘇自動化研究所(工作站)聯合培養博士後,在江蘇自動化研究所下屬子公司連雲港傑瑞電子公司從事博士後研究工作。博士、博士後期間主要從事風力發電的研究工作。主持和作為主要參與人參與國家、上海市、江蘇省、山西省科研項目多項;在國內外重要學術期刊上發表相關科研論文多篇;獲得國家發明專利1項:2010年博士論文獲得中國風能協會第一屆「綠色風能」研究生優秀學位論文鼓勵獎.作為主要參與人,2011年獲得上海市技術發明獎三等獎,2013年獲得山西省高等學校科學研究優秀成果(科學技術)自然科學一等獎。