出版時(shí)間:2012-6 出版社:機(jī)械工業(yè)出版社 作者:同向前 等編著 頁(yè)數(shù):272 字?jǐn)?shù):360000
Tag標(biāo)簽:無(wú)
內(nèi)容概要
基于全控型器件的電壓源換流器是現(xiàn)代電力電子電路的典型代表,在工業(yè)和電力系統(tǒng)兩大領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,本書主要闡述電壓源換流器在電力系統(tǒng)控制中的應(yīng)用。
本書講述了電力電子技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)展的促進(jìn)作用,闡述了電壓源換流器的常用電路拓?fù)浜蚉WM控制原理,結(jié)合電路仿真,全面論述了基于電壓源換流器的靜止同步補(bǔ)償器、柔性直流輸電、有源電力濾波器和分布式電源并網(wǎng)換流器的電路拓?fù)?、工作原理、?shù)學(xué)模型、控制策略和參數(shù)設(shè)計(jì)。
本書可供從事電能質(zhì)量研究、電力電子裝置的設(shè)計(jì)開發(fā)與應(yīng)用、電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析與運(yùn)行的工程技術(shù)人員閱讀,也可作為高等院校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)研究生的教學(xué)參考書。
書籍目錄
電力電子新技術(shù)系列圖書序言
前言
第1章 電力系統(tǒng)及其電力電子控制
1.1 電力系統(tǒng)的發(fā)展
1.2 電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與等效分析
1.2.1 電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.2.2 電力系統(tǒng)的等效分析
1.3 電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性
1.3.1 有功功率-頻率靜態(tài)特性
1.3.2 無(wú)功功率-電壓靜態(tài)特性
1.4 電能質(zhì)量
1.4.1 電壓偏差
1.4.2 電壓波動(dòng)與閃變
1.4.3 電力諧波
1.4.4 三相不平衡
1.5 電力系統(tǒng)中的電力電子控制新技術(shù)
1.6 坐標(biāo)變換與方向定義
參考文獻(xiàn)
第2章 電壓源換流器及其PWM控制
2.1 電壓源換流器的電路拓?fù)?br /> 2.1.1 兩電平電壓源換流器
2.1.2 三電平電壓源換流器
2.1.3 級(jí)聯(lián)多電平電壓源換流器
2.2 電壓源換流器的工作原理和數(shù)學(xué)模型
2.2.1 兩電平電壓源換流器的工作原理與開關(guān)函數(shù)模型
2.2.2 三電平電壓源換流器的工作原理與開關(guān)函數(shù)模型
2.2.3 電壓源換流器的基頻控制模型
2.2.4 電壓源換流器的運(yùn)行狀態(tài)
2.3 兩電平電壓源換流器的PWM控制策略
2.3.1 滯環(huán)比較控制PWM策略
2.3.2 定頻控制PWM策略
2.3.3 正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)
2.3.4 空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)
2.4 三電平電壓源換流器的PWM控制策略
2.4.1 傳統(tǒng)電壓矢量脈寬調(diào)制
2.4.2 棄用中矢量的電壓矢量脈寬調(diào)制
2.4.3 虛擬合成矢量的電壓矢量脈寬調(diào)制
2.5 級(jí)聯(lián)電壓源換流器的PWM控制策略
2.5.1 優(yōu)化階梯波寬度調(diào)制法
2.5.2 三角載波移相SPWM法
2.5.3 載波層疊PWM法
2.5.4 開關(guān)頻率優(yōu)化SPWM法
2.5.5 混合PWM法
2.6 電壓源換流器的優(yōu)化脈寬調(diào)制(OPWM)
2.6.1 優(yōu)化SPWM
2.6.2 空間電壓矢量的最小損耗脈寬調(diào)制
2.6.3 特定諧波消去PWM(SHEPWM)法
參考文獻(xiàn)
第3章 基于VSC的靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)
3.1 概述
3.1.1 無(wú)功功率的測(cè)量計(jì)算
3.1.2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б?br /> 3.1.3 無(wú)功補(bǔ)償容量的估算
3.1.4 無(wú)功補(bǔ)償裝置的分類與比較
3.2 SVG的結(jié)構(gòu)與原理
3.2.1 低壓SVG的主電路結(jié)構(gòu)
3.2.2 高壓SVG的主電路結(jié)構(gòu)
3.2.3 SVG的工作原理
3.3 SVG的控制方式
3.3.1 他勵(lì)單變量控制
3.3.2 他勵(lì)雙變量控制
3.3.3 自勵(lì)單變量控制
3.3.4 自勵(lì)雙變量控制
3.4 SVG的通用數(shù)學(xué)模型
3.4.1 基于串聯(lián)電抗的穩(wěn)態(tài)功率模型
3.4.2 基于損耗等效電阻的穩(wěn)態(tài)功率模型
3.4.3 穩(wěn)態(tài)標(biāo)幺化模型與靜態(tài)運(yùn)行特性
3.4.4 基頻控制模型
3.5 SVG的控制與仿真
3.5.1 自勵(lì)單變量控制系統(tǒng)與參數(shù)設(shè)計(jì)
3.5.2 基于SVG電路模型的PSIM仿真
3.5.3 基于傳遞函數(shù)模型的MATLAB仿真
3.6 電源電壓擾動(dòng)對(duì)SVG的影響與對(duì)策
3.6.1 電源電壓不平衡引起的直流側(cè)電壓波動(dòng)和交流側(cè)非基波正序電流
3.6.2 電源電壓諧波引起的直流側(cè)電壓波動(dòng)和交流側(cè)諧波電流
3.6.3 電源電壓質(zhì)量影響的前饋解決方案
3.7 SVG串聯(lián)電抗器的選擇
3.7.1 按照允許諧波電流選擇電抗率
3.7.2 按照電壓應(yīng)力選擇電抗率
3.7.3 按照抗干擾能力選擇電抗率
3.8 SVG直流電容器的選擇
3.8.1 PWM控制對(duì)直流電壓波動(dòng)的影響及電容器的選擇
3.8.2 無(wú)功變化對(duì)直流電壓波動(dòng)的影響及電容器的選擇
3.8.3 電源電壓質(zhì)量對(duì)直流電壓波動(dòng)的影響及電容器的選擇
3.9 基于SVG的混合型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)
3.9.1 SVG+FC結(jié)構(gòu)
3.9.2 SVG+MSC/TSC結(jié)構(gòu)
參考文獻(xiàn)
第4章 VSC-HVDC技術(shù)
4.1 直流輸電的特點(diǎn)與運(yùn)行方式
4.1.1 直流輸電與交流輸電的比較
4.1.2 VSC-HVDC的運(yùn)行方式
4.2 VSC-HVDC的結(jié)構(gòu)與原理
4.2.1 VSC-HVDC系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
4.2.2 VSC-HVDC的特點(diǎn)
4.2.3 VSC-HVDC系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)工作原理
4.2.4 VSC-HVDC的四象限功率運(yùn)行特性
4.2.5 VSC-HVDC的基頻控制模型
4.3 VSC-HVDC的控制策略
4.3.1 VSC-HVDC的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系
4.3.2 VSC-HVDC系統(tǒng)的控制目標(biāo)
4.3.3 VSC-HVDC的幅相控制
4.3.4 VSC-HVDC的選擇性控制
4.3.5 VSC-HVDC的矢量控制
4.4 VSC-HVDC系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程仿真
4.4.1 VSC-HVDC系統(tǒng)仿真模型與參數(shù)
4.4.2 幅相控制方式下的仿真
4.4.3 矢量控制方式下的仿真
4.5 IGBT串聯(lián)閥均壓技術(shù)
4.5.1 RCD吸收電路與門極平衡核的復(fù)合均壓技術(shù)
4.5.2 基于門極RCD有源控制的均壓技術(shù)
4.6 VSC-HVDC系統(tǒng)的故障分析與診斷
4.6.1 VSC-HVDC系統(tǒng)的故障分類
4.6.2 VSC-HVDC系統(tǒng)的故障特征分析
4.6.3 VSC-HVDC故障診斷方法
參考文獻(xiàn)
第5章 基于VSC的諧波抑制技術(shù)
5.1 引言
5.2 諧波電流的檢測(cè)原理
5.2.1 三相對(duì)稱系統(tǒng)總諧波電流的檢測(cè)
5.2.2 三相對(duì)稱系統(tǒng)單次諧波電流的檢測(cè)
5.2.3 單相系統(tǒng)單次諧波電流的檢測(cè)
5.3 并聯(lián)型有源電力濾波器
5.3.1 并聯(lián)型有源電力濾波器的電路拓?fù)渑c信號(hào)采樣
5.3.2 并聯(lián)型APF的PWM控制策略
5.3.3 APF直流電壓的控制
5.3.4 并聯(lián)型有源電力濾波器的補(bǔ)償策略
5.3.5 并聯(lián)型有源電力濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)
5.3.6 并聯(lián)型有源電力濾波器的擴(kuò)容方案
5.4 有源調(diào)諧型混合電力濾波器(ATHPF)
5.4.1 引言
5.4.2 ATHPF的結(jié)構(gòu)與原理
5.4.3 ATHPF的控制與保護(hù)
5.4.4 ATHPF的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.4.5 ATHPF的仿真
5.4.6 ATHPF的特點(diǎn)與應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第6章 基于VSC的分布式電源技術(shù)
6.1 分布式電源并網(wǎng)換流器的技術(shù)要求
6.2 光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)
6.2.1 光伏電池原理
6.2.2 最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)方法
6.2.3 光伏發(fā)電并網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及控制
6.3 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)
6.3.1 風(fēng)力發(fā)電的基本結(jié)構(gòu)和原理
6.3.2 最大風(fēng)能捕獲原理
6.3.3 基于電壓源換流器的并網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其控制
6.4 微電網(wǎng)中分布式電源控制技術(shù)
6.4.1 恒功率控制
6.4.2 下垂控制
6.4.3 電壓頻率控制
6.5 孤島保護(hù)
6.5.1 孤島檢測(cè)方法
6.5.2 基于周期交替擾動(dòng)法的孤島檢測(cè)
6.6 并網(wǎng)換流器的鎖相同步技術(shù)
6.6.1 鎖相同步技術(shù)
6.6.2 鎖相同步性能的評(píng)價(jià)
參考文獻(xiàn)
章節(jié)摘錄
在電壓頻率控制方式下的分布式電源,通過(guò)定電壓和定頻率控制來(lái)維持其輸出端口電壓和頻率不變。這種控制方式要求分布式電源能夠提供大而持續(xù)的功率,一般采用大容量?jī)?chǔ)能裝置或配備儲(chǔ)能裝置的分布式電源擔(dān)任這一角色。由于任何分布式電源都有容量限制,只能供給有限的功率,所以采用此控制方法要提前計(jì)算好微電網(wǎng)孤島運(yùn)行的時(shí)間和可能的負(fù)載變化?! ?.5孤島保護(hù) 當(dāng)電網(wǎng)的主電源斷電后,含有分布式電源的配電網(wǎng)形成一個(gè)獨(dú)立供電的電力孤島系統(tǒng)。孤島的發(fā)生對(duì)檢修人員和用電設(shè)備帶來(lái)潛在的危險(xiǎn),主要表現(xiàn)在:對(duì)電網(wǎng)線路進(jìn)行維修的人員存在一定的安全危害;孤島區(qū)域的供電電壓和頻率可能不穩(wěn)定,造成用電設(shè)備的損壞;主電源恢復(fù)供電時(shí),孤島系統(tǒng)重新并網(wǎng)引起大的電流沖擊和重合閘失敗等。因此,通常要求接人到配電網(wǎng)中的分布式電源具有孤島保護(hù)功能,即一旦檢測(cè)到主電源失電,分布式電源立即退出發(fā)電狀態(tài)?! ?.5.1孤島檢測(cè)方法 孤島檢測(cè)方法分為遠(yuǎn)程技術(shù)、被動(dòng)式檢測(cè)技術(shù)、主動(dòng)式檢測(cè)技術(shù)?! ∵h(yuǎn)程技術(shù)是指電網(wǎng)和分布式電源之間通過(guò)通訊來(lái)聯(lián)系,孤島檢測(cè)的可靠性較高。但是因?yàn)樾枰ㄓ嵲O(shè)備,成本較高。遠(yuǎn)程技術(shù)包括電力線路載波法、傳輸斷路器跳閘法。該方法適合大功率分布電源并網(wǎng)電站?! ”粍?dòng)式檢測(cè)法通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)和判斷公共耦合點(diǎn)的參數(shù)是否超過(guò)閾值來(lái)識(shí)別孤島現(xiàn)象,無(wú)需向電網(wǎng)注入任何擾動(dòng)電流,因此被動(dòng)式檢測(cè)法對(duì)供電質(zhì)量無(wú)影響。根據(jù)PCC電壓幅值、頻率和相位等參數(shù),被動(dòng)式檢測(cè)分為過(guò)/欠壓保護(hù)、過(guò)/欠頻保護(hù)、電壓相位突變檢測(cè)、電壓諧波檢測(cè)以及頻率變化率檢測(cè)等。被動(dòng)式檢測(cè)方法簡(jiǎn)單,但是存在很大的非檢測(cè)區(qū)域,并且隨負(fù)載的變化,其保護(hù)反應(yīng)時(shí)間也不確定。 主動(dòng)式檢測(cè)法是在逆變器輸出信號(hào)中加入某種擾動(dòng),根據(jù)配電網(wǎng)對(duì)擾動(dòng)的響應(yīng)結(jié)果來(lái)判定是否發(fā)生孤島。為了提高檢測(cè)準(zhǔn)確程度,常將被動(dòng)式和主動(dòng)式結(jié)合起來(lái)?! 258
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