柔性交流输电系统控制器 原理、模型与应用PDF电子书下载

第1章 柔性交流输电系统控制器的应用 1

第2章 潮流控制的概念 10

2.1 理论 10

2.1.1 串联补偿电压 13

2.1.2 并联补偿电压 31

2.1.3 串联补偿电压与并联补偿电压的比较 33

2.2 功率潮流控制的实现 35

2.2.1 电压调节 35

2.2.2 相位调节 39

2.2.3 串联电抗调节 40

2.2.4 有功潮流和无功潮流的独立控制 42

2.3 线间潮流控制 47

2.3.1 背靠背SSSC 48

2.3.2 多线路Sen变压器 50

2.3.3 背靠背STATCOM 54

2.3.4 通用潮流控制器 55

第3章 模型建立 57

3.1 EMTP建模 57

3.1.1 网络模型 58

3.2 矢量锁相环 63

3.3 传输导线静态阻抗计算 64

3.4 独立PFC在单条线路中的应用仿真 64

第4章 基于变压器的FACTS控制器 69

4.1 调压变压器（VRT） 69

4.1.1 自耦变压器 70

4.1.2 双绕组变压器 72

4.2 移相变压器（PAR） 73

第5章 机械投切的FACTS控制器 77

5.1 并联补偿 77

5.1.1 机械投切的电容器（MSC） 77

5.1.2 机械投切的电抗器（MSR） 79

5.2 串联补偿 81

5.2.1 机械投切的电抗器（MSR） 82

5.2.2 带有电抗器的机械投切串联电容器 83

第6章 电压源变流器（VSC） 85

6.1 理想VSC建模 85

6.2 DC-AC VSC 86

6.2.1 使用双极性电路产生方波电压 86

6.2.2 双极性6脉波VSC 89

6.2.3 双极性12脉波HN-VSC 98

6.2.4 双极性24脉波HN-VSC 110

6.2.5 双极性24脉波QHN-VSC 120

6.2.6 双极性48脉波QHN-VSC 126

6.2.7 采用三极性电路产生准方波电压 136

6.2.8 三极性电路构成的6脉波VSC 138

6.2.9 三极性电路构成的12脉波HN-VSC 144

6.2.10 三极性电路构成的24脉波QHN-VSC 146

6.2.11 QHN-VSC的其他结构形式 149

6.2.12 极电路的实现 155

6.2.13 HN-VSC要考虑的因素 155

6.2.14 应用PWM技术的DC-AC VSC 156

6.3 讨论 158

第7章 双极性设计 159

7.1 三相六脉波双极性VSC 159

7.2 极电路分析 161

7.2.1 设备特性 161

7.2.2 数学模型 162

7.2.3 模型分析 164

7.2.4 结论 179

第8章 基于VSC的FACTS控制器 181

8.1 并联补偿 185

8.1.1 并联无功电流注入 185

8.1.2 与阻抗串联的并联补偿电压源 186

8.1.3 通过耦合变压器并联补偿电压 188

8.1.4 静止同步补偿器（STATCOM） 189

8.2 串联补偿 198

8.2.1 静止同步串联补偿器（SSSC） 202

8.2.2 SSSC的控制 203

8.2.3 EMTP中SSSC的建模与仿真结果 203

8.2.4 潮流的稳定反向 204

8.3 基于UPFC的并联补偿 216

8.3.1 UPFC的控制 218

8.3.2 EMTP中UPFC的建模与仿真结果 219

8.3.3 测试结论 220

8.3.4 UPFC的保护 225

第9章 Sen变压器 228

9.1 现有解决方案 229

9.1.1 电压调节 229

9.1.2 相位调节 230

9.2 解决方案 232

9.2.1 新型电压调节器ST 234

9.2.2 ST作为独立PFC 235

9.2.3 ST的控制 238

9.2.4 仿真结果 243

9.2.5 ST的有限角度运行 244

9.2.6 小额定电流LTC用于ST 253

9.2.7 低额定电流低额定电压下应用LTC的ST 255

9.3 VRT、PAR、UPFC和ST的比较 257

9.3.1 功率潮流提升 257

9.3.2 操作速度 257

9.3.3 损耗 259

9.3.4 开关变比 259

9.3.5 磁回路设计 259

9.3.6 优化变压器的额定值 260

9.3.7 电力网络的谐波注入 261

9.3.8 运行在线路故障 261

9.4 多线路Sen变压器 263

9.4.1 MST与BTB-SSSC的基本差别 265

9.5 Sen变压器的柔性操作 266

9.6 并联补偿电压Sen变压器 268

9.7 Sen变压器的并联补偿电压单元运行在限制角范围内 269

9.8 多线路Sen变压器并联补偿电压 276

9.9 广义Sen变压器（GST） 277

9.10 总结 278

附录 279

附录A 杂项 279

A.1 三相平衡电压、电流和功率 279

A.2 对称分量 282

A.3 多频组合变量的正序、负序和零序分量的分离 286

A.4 三相不平衡电压、电流和功率 289

A.5 d-q变换 292

A.5.1 包含正序、负序和零序分量的变量的d-q变换 295

A.5.2 d-q旋转坐标系中瞬时功率的计算 298

A.5.3 三相三线系统的d-q旋转坐标系中瞬时功率的计算 299

A.6 傅里叶分析 303

A.7 Adams-Bashforth数值积分公式 306

附录B 带有损耗的传输导线的功率潮流控制方程 308

B.1 未补偿传输导线的发送端功率潮流方程 309

B.2 未补偿传输导线的接收端功率潮流方程 311

B.3 未补偿传输导线发送端和接收端潮流方程的验证 313

B.4 未补偿的传输导线的自然功率潮流 314

B.5 最重要的功率潮流控制参数 318

B.5.1 利用并联补偿电压调整传输导线电压 320

B.5.2 利用串联补偿电压调整传输导线电压 320

B.6 发送端功率潮流 323

B.7 接收端功率潮流 325

B.8 补偿后发送端功率潮流 327

B.9 通过补偿电压交换的功率 330

附录C EMTP仿真源代码 333

参考文献 334

作者简介 345

译者简介 346