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风力发电技术
课程时长: 15小时55分钟
主讲教师: 陈荣

风力发电技术是电气工程及其自动化专业的一门限选课程。本课程重点介绍风能的特点、风力发电系统的构成、风力机的工作原理及特性、发电机的控制、并网及离网型风力发电系统工作原理。风力发电属于本学科的前沿交叉领域。通过本课程的理论学习和仿真实验,学生需要了解如何开发利用风能,掌握风力机的工作原理,能够设计并优化风力发电系统的控制策略。通过介绍实际的工程实例,使学生了解低电压穿越、电网背景谐波并网优化等复杂工程问题。本课程可以提高将来在新能源发电领域就业学生的能力和素质。

  • 模块一 风力发电的历史与现状
    • 漫谈新能源与传统能源
    • 风电发展简史
    • 风力发电中的中国力量
    • 小结
  • 模块二 风能基础
    • 风来了
    • 风电场之源
    • 初识风力发电机
    • 小结
  • 模块三 风力机工作原理
    • 风能利用系数
    • 叶尖速比与最大功率跟踪1
    • 叶尖速比与最大功率跟踪2
    • 风力机为什么能转?
    • 叶片的空气动力特性
    • 风力机的叶片数
    • 风力机的偏航与变桨
    • 小结
  • 模块四 双馈风力发电机工作原理及控制
    • 双馈风力发电机工作原理之交流励磁
    • 双馈风力发电机工作原理之变速恒频
    • 双馈风力发电机之双馈
    • 双馈风力发电机在三相静止ABC坐标系下的数学模型
    • 坐标变换与坐标变换矩阵
    • 电磁转矩的简洁表达式
    • 双馈风力发电机在两相坐标系下的数学模型
    • 同步旋转坐标系下DFIG的功率计算
    • DFIG定子磁链定向矢量控制
    • DFIG定子电压定向矢量控制
    • 定桨距情况下DFIG风力发电系统最大风能追踪的实现
    • 小结
  • 模块五 直驱式永磁风力发电机工作原理及控制
    • 直驱式永磁同步风力发电系统概述
    • 不控整流+Boost控制的PMSG工作原理
    • PWM变换器控制的PMSG数学模型
    • PMSG的矢量控制与最大功率追踪
    • PWM并网变换器的工作原理
    • 小结
  • 模块六 风力发电对电网的影响
    • 新能源发电系统并网运行对电网的影响及对策1
    • 新能源发电系统并网运行对电网的影响及对策2
    • 新能源发电系统并网运行对电网的影响及对策3
    • 电网非理想因素对新能源并网系统的影响
  • 实践教学
    • 01-风力机输出特性仿真-实验
    • 02-双馈风力发电机系统仿真研究-实验