主动配电网中的电力电子技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 主动配电网的概念 1

1.2 主动配电网的结构 2

1.3 主动配电网的特点 6

1.4 主动配电网中的电力电子技术 7

本章参考文献 8

第2章 主动配电网中的变流器及其控制 10

2.1 两电平变流器 10

2.1.1 两电平电压源型变流器的运行原理分析 11

2.1.2 两电平电压源型变流器的PWM控制技术 13

2.2 三电平变流器 17

2.2.1 NPC三电平变流器 17

2.2.2 TNPC三电平变流器 19

2.2.3 三电平变流器的PWM控制技术 21

2.3 无隔离变压器的光伏并网逆变器拓扑 27

2.4 电压源型变流器的控制技术 32

2.4.1 电压源型变流器的并网控制技术 32

2.4.2 电压源型变流器的离网控制技术 41

2.5 主动配电网中的DC/DC变换器及其控制 42

本章参考文献 46

第3章 分布式光伏发电技术 50

3.1 太阳能光伏发电原理 50

3.1.1 太阳能光伏电池 50

3.1.2 太阳能光伏发电系统 54

3.1.3 太阳能光伏发电系统分类 59

3.2 分布式光伏发电 65

3.2.1 分布式光伏发电原理与典型应用形式 65

3.2.2 分布式光伏发电并网逆变器控制 70

3.2.3 缺电地区的光伏发电解决方案 74

3.3 光伏发电MPPT技术 76

3.3.1 最大功率跟踪原理 76

3.3.2 最大功率跟踪算法 77

3.3.3 分布式MPPT定义 79

3.3.4 分布式MPPT技术 80

3.4 孤岛检测 83

3.4.1 孤岛检测原理 83

3.4.2 电网侧孤岛检测方法 85

3.4.3 电源侧被动孤岛检测方法 86

3.4.4 电源侧主动孤岛检测方法 87

本章参考文献 93

第4章 主动配电网中的风力发电系统 95

4.1 风力发电系统概述 95

4.1.1 风力发电系统分类 95

4.1.2 风力机功率特性及最大功率跟踪技术 99

4.2 风力发电系统变流器基本控制策略 103

4.2.1 双馈型风力发电系统原理及控制 103

4.2.2 直驱型风力发电系统原理及控制 117

4.3 风力发电系统低电压穿越控制技术 125

4.3.1 电网故障及低电压穿越标准 125

4.3.2 电压跌落对双馈型风力发电系统的影响 126

4.3.3 双馈型风力发电系统低电压穿越控制策略 136

4.4 电网电压不平衡下风力发电系统控制技术 140

4.4.1 不平衡电网电压下的双馈型风力发电系统数学模型 141

4.4.2 不平衡电网电压下DFIG系统RSC控制目标 145

4.4.3 不平衡电网电压下DFIG系统控制策略 152

4.5 风力发电系统在主动配电网中的作用 156

本章参考文献 158

第5章 主动配电网中的能量储存及能量管理 162

5.1 能量储存在主动配电网中的作用 162

5.1.1 主动配电网中储能的作用 162

5.1.2 光伏发电系统中储能的必要性 164

5.2 主动配电网中的储能系统 165

5.2.1 储能装置种类 165

5.2.2 电池储能系统构成 166

5.2.3 储能电池 167

5.2.4 电池管理系统BMS 168

5.2.5 储能变流器及其控制 172

5.2.6 电池储能应用方案举例 174

5.3 主动配电网中储能系统容量配置及能量管理 180

5.3.1 储能系统容量配置 180

5.3.2 主动配电网中储能系统能量管理 184

本章参考文献 186

第6章 主动配电网孤岛运行时的变流器控制 188

6.1 变流器孤岛运行技术概述 188

6.2 主从并联控制方法 189

6.3 有互连信号线并联控制方法 190

6.4 无互连信号线并联控制 191

6.4.1 微源下垂控制原理 191

6.4.2 逆变器型微源静态稳定性 195

6.4.3 逆变器型微源无互连信号线控制方法 196

6.5 电压特性与功率控制性能 201

6.5.1 三环控制方法的等效阻抗分析 201

6.5.2 虚拟阻抗控制方法的等效阻抗分析 203

6.5.3 虚拟阻抗控制方法的电压跌落问题 205

6.5.4 P-f和Q-V单环下垂控制方法的等效阻抗分析 206

6.5.5 P-f和Q-V单环下垂控制方法的功率限幅功能 207

6.6 频率特性 209

6.6.1 传统下垂控制方法 209

6.6.2 虚拟同步发电机控制方法 210

本章参考文献 214

第7章 配电网中的并网／孤岛运行切换技术 217

7.1 分层控制思想概述 217

7.2 单台微源的并／离网切换方法 218

7.2.1 下垂控制的VCM模式并网／孤岛切换方法 218

7.2.2 并网CCM模式和孤岛VCM模式切换方法 219

7.3 微网系统并／离网无缝切换技术 222

7.3.1 微网系统准同期并网原理 223

7.3.2 微网系统准同期并网条件 224

7.3.3 微网系统准同期并网控制策略 226

7.4 微网系统黑启动控制策略 228

7.4.1 微网系统黑启动原理 228

7.4.2 微网控制系统黑启动调度方法 231

7.4.3 微源黑启动控制方法 234

本章参考文献 236

第8章 主动配电网的稳定性和电能质量 238

8.1 主动配电网的稳定性 238

8.1.1 小信号稳定性分析方法 238

8.1.2 集中式负荷系统的小信号建模 243

8.1.3 分布式负荷系统的小信号模型 249

8.1.4 小信号稳定性分析算例及时域仿真验证 254

8.2 主动配电网电能质量分析及治理 258

8.2.1 主动配电网三相不平衡运行 258

8.2.2 孤岛运行不平衡电压控制 267

8.2.3 主动配电网谐波问题 278

本章参考文献 290

第9章 主动配电网仿真技术 293

9.1 离线仿真 293

9.1.1 仿真技术对于主动配电网研究的重要性 293

9.1.2 不同目的下的建模尺度和方法 294

9.1.3 典型分布式电源模型 296

9.2 纯数字实时仿真 306

9.2.1 纯数字实时仿真的概念及意义 306

9.2.2 常用的实时仿真器 307

9.2.3 应用举例 309

9.3 半实物仿真 316

9.3.1 半实物仿真的概念及特点 316

9.3.2 硬件在回路 317

9.3.3 快速控制原型 317

9.3.4 应用举例 317

本章参考文献 319

附录A 偏导函数计算结果 321

附录B 系数矩阵计算结果 322

附录C 主动配电网系统参数表 325

附录D CCM-VSC参数表 326

附录E VCM VSC参数表 327