国际电气工程先进技术译丛 新能源接入智能电网的逆变控制关键技术
本帖最后由 ts0513 于 2021-5-31 13:09 编辑国际电气工程先进技术译丛 新能源接入智能电网的逆变控制关键技术
目录
译者序
原书前言
原书致谢
原著者简介
缩略语
第1章引言
1.1章节安排
1.2电能变换的基本知识
1.2.1交直变换
1.2.2直直变换
1.2.3直交变换
1.2.4交交变换
1.3硬件设计
1.3.1隔离
1.3.2功率电路
1.3.3输出滤波器
1.3.4电压和电流检测
1.3.5信号处理
1.3.6保护
1.3.7中央控制器
1.3.8测试设备
1.4风力发电系统
1.4.1基本知识
1.4.2风力机
1.4.3发电机和拓扑结构
1.4.4风力机系统的控制
1.5太阳能发电系统
1.5.1太阳能发电简介
1.5.2对太阳能电力的处理
1.6智能电网接入
1.6.1电力系统的运行模式
1.6.2智能电网简介
1.6.3智能电网接入的要求
第2章基础知识
2.1电能质量问题
2.1.1简介
2.1.2电压质量的恶化机理
2.1.3逆变器输出阻抗的作用
2.2重复控制
2.2.1基本原理
2.2.2内部模型的极点
2.2.3内部模型延迟时间的选择
2.3参考坐标系
2.3.1自然（abc）坐标系
2.3.2静止参考（αβ）坐标系
2.3.3同步旋转参考（dq）坐标系
2.3.4相序为acb的情况
第1部分电能质量控制
第3章电流H∞重复控制
3.1系统描述
3.2控制器设计
3.2.1控制对象P的状态空间模型
3.2.2转化为标准H∞问题
3.2.3系统稳定性的验证
3.3设计实例
3.4实验结果
3.4.1同步过程
3.4.2稳态性能
3.4.3动态性能（空载）
3.5小结
第4章电压和电流H∞重复控制
4.1系统描述
4.2逆变器的建模
4.3控制器设计
4.3.1H∞控制问题的描述
4.3.2广义对象的实现
4.3.3Tew的状态空间实现
4.3.4Tba的状态空间实现
4.4设计实例
4.5仿真结果
4.5.1标称响应
4.5.2变负载时的响应
4.5.3对电网电压畸变的响应
4.6小结
第5章具有频率自适应的电压H∞重复控制
5.1系统描述
5.2控制器设计
5.2.1控制对象P的状态空间模型
5.2.2频率自适应内部模型
5.2.3标准H∞问题描述
5.2.4系统稳定性验证
5.3设计实例
5.4实验结果
5.4.1离网模式下的稳态性能
5.4.2并网模式下的稳态性能
5.4.3动态性能（无本地负载）
5.4.4电网频率波动时的响应
5.5小结
第6章级联型电流-电压H∞重复控制
6.1微电网的工作模式
6.2控制策略
6.3电压控制器的设计
6.3.1对象Pu的状态空间模型
6.3.2标准H∞问题的描述
6.4电流控制器的设计
6.4.1对象Pi的状态空间模型
6.4.2标准H∞问题的描述
6.5设计实例
6.5.1H∞电压控制器的设计
6.5.2H∞电流控制器的设计
6.6实验结果
6.6.1离网模式下的稳态性能
6.6.2并网模式下的稳态性能
6.6.3动态性能
6.6.4工作模式的无缝切换
6.7小结
第7章逆变器输出阻抗的控制
7.1具有感性输出阻抗的逆变器（L型逆变器）
7.2具有阻性输出阻抗的逆变器（R型逆变器）
7.2.1控制器设计
7.2.2稳定性分析
7.3具有容性输出阻抗的逆变器（C型逆变器）
7.4改善输出电压THD的C型逆变器设计
7.4.1普通情况
7.4.2特殊情况Ⅰ：最小化3次和5次谐波分量
7.4.3特殊情况Ⅱ：最小化3次谐波分量
7.4.4特殊情况Ⅲ：最小化5次谐波分量
7.5R型、L型和C型逆变器的仿真结果
7.5.1滤波电感取L=2.35mH的情况
7.5.2滤波电感取L=0.25mH的情况
7.6R型、L型和C型逆变器的实验结果
7.6.1滤波电感取L=2.35mH的情况
7.6.2滤波电感取L=0.25mH的情况
7.7滤波电容的影响
7.8小结
第8章谐波电流旁路法
8.1控制器的设计
8.2控制器的物理解释
8.3稳定性分析
8.3.1忽略采样效应
8.3.2考虑采样效应
8.4实验结果
8.5小结
第9章牵引电力系统中的电能质量问题
9.1简介
9.2拓扑结构描述
9.3负序电流、无功和谐波电流的补偿
9.3.1补偿前的电网侧电流
9.3.2有功补偿和无功补偿
9.3.3谐波电流补偿
9.3.4直流母线电压的调节
9.3.5补偿策略的实现
9.4特例：cosθ
9.5仿真结果1639.5.1当cosθ≠1时
9.5.2当cosθ=1时
9.6小结
第2部分中线的提供
第10章中线桥臂的拓扑结构
10.1简介
10.2裂相直流母线
10.3传统的中线桥臂
10.4独立控制的中线桥臂
10.5小结
第11章中线桥臂的经典控制
11.1数学建模
11.2控制器设计
11.2.1电流控制器Ki的设计
11.2.2电压控制器Kv的设计
11.3性能分析
11.4元器件的选择
11.4.1电容
11.4.2电感
11.5仿真结果
11.5.1iN=0时
11.5.250Hz中线电流时
11.5.3150Hz中线电流时
11.5.4直流中线电流时
11.6小结
第12章中线桥臂的H∞电压-电流控制
12.1数学模型
12.2控制器的设计
12.2.1P的状态空间实现
12.2.2闭环传递函数的状态空间实现
12.3加权函数的选择
12.4设计实例
12.5仿真结果
12.6小结
第13章中线桥臂的并联PI电压-H∞电流控制
13.1中线桥臂的描述
13.2H∞电流控制器的设计
13.2.1控制器介绍
13.2.2标准H∞问题的描述
13.2.3对象P的状态空间实现
13.2.4广义对象P~的状态空间实现
13.2.5设计实例
13.3附加的电压控制环
13.4实验结果
13.4.1稳态性能
13.4.2中线电流变化的动态性能
13.5小结
第14章中线在单/三相变换器中的应用
14.1简介
14.2单/三相变换器的拓扑结构
14.3基本原理分析
14.4控制器的设计
14.4.1同步单元
14.4.2整流桥臂的控制
14.4.3中线桥臂的控制
14.4.4逆变桥臂的控制
14.5仿真结果
14.5.1三相平衡线性负载
14.5.2三相不平衡非线性负载
14.6小结
第3部分功率控制
第15章电流比例积分控制
15.1系统结构
15.1.1在同步旋转（dq）参考坐标系中
15.1.2自然（abc）坐标系中的等效结构
15.2控制器的实现
15.3实验结果
15.3.1稳态性能
15.3.2动态性能
15.4小结
第16章电流比例谐振控制
16.1比例谐振控制器
16.2系统的结构
16.2.1在静止参考（αβ）坐标系中
16.2.2abc坐标系中的等效控制器
16.3控制器的设计
16.3.1对象模型
16.3.2设计实例
16.4实验结果
16.4.1稳态性能
16.4.2动态性能
16.5小结
第17章电流无差拍预测控制
17.1系统结构
17.2控制器的设计
17.3实验结果
17.3.1稳态性能
17.3.2动态性能
17.4小结
第18章同步逆变器：模拟同步发电机的电网友好型逆变器
（虚拟同步机）
18.1同步发电机的数学模型
18.1.1电气部分
18.1.2机械部分
18.1.3有中线时的情况
18.2同步逆变器的实现
18.2.1功率部分
18.2.2电子部分
18.3同步逆变器的运行
18.3.1有功功率调节和频率下垂控制
18.3.2无功功率调节和电压下垂控制
18.4仿真结果
18.4.1不同电网频率时的情况
18.4.2不同负载时的情况
18.5实验结果
18.5.1功率控制的性能
18.5.2离网模式下的负载特性
18.5.3并网模式下的负载特性
18.6小结
第19章逆变器的并联运行
19.1简介
19.2问题描述
19.3向电压源输送功率
19.4传统的下垂控制方法
19.4.1对于R型逆变器
19.4.2对于L型逆变器
19.4.3对于C型逆变器
19.4.4R型逆变器的实验结果
19.5传统下垂控制的固有局限性
19.5.1有功功率的分配
19.5.2无功功率的分配
19.6R型逆变器的鲁棒下垂控制
19.6.1控制策略
19.6.2由电压测量误差引起的功率分配误差
19.6.3电压的调节
19.6.4全局设定值的E*和ω*偏差所引起的误差
19.6.5实验结果
19.7C型逆变器的鲁棒下垂控制器
19.7.1控制策略
19.7.2仿真结果
19.7.3实验结果
19.8L型逆变器的鲁棒下垂控制器
19.8.1控制策略
19.8.2仿真结果
19.8.3实验结果
19.9小结
第20章提高电压质量的鲁棒下垂控制
20.1控制策略
20.2实验结果
20.2.11∶1功率分配
20.2.22∶1功率分配
20.3小结
第21章谐波下垂控制器
21.1逆变系统的模型
21.2向电流源输送功率
21.3减小输出电压的谐波
21.4仿真结果
21.5实验结果
21.6小结320第4部分同步技术
第22章常规同步技术
22.1简介
22.2过零点法
22.3基本锁相环（PLL）
22.4同步旋转参考坐标系锁相环（SRF-PLL）
22.5二阶广义积分型锁相环（SOGI-PLL）
22.6正弦跟踪算法（STA）
22.7SOGI-PLL和STA的仿真结果
22.7.1输入为频率可变有噪声且失真的信号
22.7.2输入为含噪声的失真方波信号
22.8SOGI-PLL及STA的实验结果
22.8.1输入为电网电压
22.8.2输入为频率可变有噪声且失真的信号
22.8.3输入为含噪声的失真方波信号
22.9小结
第23章正弦波锁定器
23.1并网的单相同步电机
23.2正弦波锁定器的结构
23.3频率和相位的跟踪
23.4电压幅值的跟踪
23.5参数整定
23.6等效结构
23.7仿真结果
23.7.1输入为频率可变有噪声且失真的信号
23.7.2输入为含噪声的失真方波信号
23.8实验结果
23.8.1输入为电网电压信号
23.8.2输入为频率可变有噪声的信号
23.8.3输入为含噪声的失真方波信号
23.9小结
参考文献
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