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微電網中的電力電子變換器 版權信息
- ISBN：9787111573197
- 條形碼：9787111573197 ; 978-7-111-57319-7
- 裝幀：一般輕型紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
微電網中的電力電子變換器 本書特色
本書以微電網中的電力電子變換器為主要對象，系統地論述了微電網變換器的拓撲、參數設計、調制技術、損耗特性、數字控制等關鍵技術內容，結合在微電網中應用廣泛的在線互動式UPS，進一步分析了變換器的應用。此外，考慮電力電子變換器的存在及其對微電網運行特性的影響，歸納了微電網保護中的關鍵技術問題及解決方案，后本書還給出了一種用于減少微電網中熔斷器動作的自適應保護方案。本書內容豐富、論述系統，適合作為國內開設新能源發電與并網、智能電網等專業的高等院校教材，也將為從事分布式發電及微電網技術、新能源發電與并網技術相關研究與應用的工程技術人員和科研工作人員提供專業性參考資料或培訓教材。
微電網中的電力電子變換器 內容簡介
本書的特點可歸納為：
①以微電網中應用廣泛的ＡＣ－ＤＣ變換器（逆變器）為主要研究對象，包括傳統兩電平變換器、二極管鉗位型（ＮＰＣ）變換器、級聯Ｈ橋型（ＣＨＢ） 變換器、交錯并聯型變換器。
②本書研究視角獨特，分析過程深入細致，重點研究內容包括ＮＰＣ和ＣＨＢ變換器直流環節電容電流分析及電容設計、兩電平和三電平變換器損耗分析及對比、ＮＰＣ變換器中點電壓低頻紋波抑制、變換器數字控制技術、交錯并聯型并網逆變器設計與控制等。
③研究范圍全面，內容詳實豐富，不但包括電路拓撲、調制、電流計算、損耗分析、電壓紋波抑制、數字控制策略等電力電子變換關鍵技術內容，也包括在線式ＵＰＳ和微電網保護等內容。本書除了理論分析和演繹外，還包括大量的仿真／實驗結果、模型、程序代碼。
本書適合作為高等院校新能源發電與并網、智能電網等專業研究生教材或參考書目，也適合作為從事微電網與分布式發電、新能源發電與并網相關研究的科研或工程人員的參考資料。
微電網中的電力電子變換器 目錄
譯者序
原書序言
第１章 緒論１
１.１ 微電網變換器的運行模式２
１.１.１ 并網模式２
１.１.２ 獨立模式３
１.１.３ 電池充電模式
１.２ 變換器的拓撲結構３
１.３ 調制策略６
１.４ 控制與系統問題６
１.５ 未來的挑戰與解決方法８
參考文獻９
第２章 變換器拓撲１２
２.１ 拓撲１２
２.１.１ 兩電平變換器１２
２.１.２ ＮＰＣ變換器１３
２.１.３ ＣＨＢ變換器１３
２.２ 脈沖寬度調制策略１６
２.２.１ 基于載波的調制策略１６
２.２.２ ＳＶＭ策略２０
２.３ 建模２３
參考文獻２５
第３章 ＮＰＣ和ＣＨＢ變換器直流環節電容電流分析及電容設計２６
３.１ 概述２６
３.２ 變換器直流環節電容設計２７
３.３ 直流環節電容電流有效值表達式的理論推導２８
３.３.１ ＮＰＣ逆變器２９
３.３.２ ＣＨＢ逆變器３２
３.４ 直流環節電容諧波電流的理論推導３３
３.４.１ ＮＰＣ逆變器３３
３.４.２ ＣＨＢ逆變器３４
３.５ 直流環節電容電流有效值和電壓紋波幅值的數值計算３５
３.６ 仿真結果３８
３.７ 討論４０
３.７.１ ＮＰＣ變換器和ＣＨＢ變換器的電容容值比較４０
目 錄Ⅶ
３.７.２ 直流環節電容電流分析方法比較４１
３.７.３ 向更多電平數變換器的擴展４２
３.８ 結論４２
參考文獻４２
第４章 兩電平和三電平變換器拓撲的損耗對比４５
４.１ 概述４５
４.２ ＩＧＢＴ－二極管模塊的選擇４６
４.３ 開關損耗４７
４.３.１ 兩電平變換器的開關損耗４８
４.３.２ ＮＰＣ變換器的開關損耗５０
４.３.３ ＣＨＢ變換器的開關損耗５１
４.４ 通態損耗５１
４.４.１ 兩電平變換器的通態損耗５３
４.４.２ ＮＰＣ變換器的通態損耗５４
４.４.３ ＣＨＢ變換器的通態損耗５５
４.５ 直流環節電容的電流有效值５７
４.６ 結果６０
４.７ 結論６２
參考文獻６２
第５章 ＮＰＣ變換器中點電壓低頻振蕩的抑制６４
５.１ 概述６４
５.２ ＮＰＣ變換器調制策略６５
５.３ ＮＶ調制策略的*小ＮＰ電壓紋波６７
５.３.１ 局部平均ＮＰ電流６８
５.３.２ 開關約束的影響６９
５.３.３ 零紋波區域７１
５.３.４ ＮＰ電壓紋波的下限７１
５.４ Ｂａｎｄ－ＮＶ調制策略７２
５.４.１ 傳統ＮＶ策略的準則７３
５.４.２ 提出的準則７３
５.４.３ 工作區域７４
５.４.４ 算法７６
５.４.５ Ｂａｎｄ－ＮＶ策略的開關時序７９
５.５ Ｂａｎｄ－ＮＶ調制策略的性能７９
５.５.１ ＮＰ電壓紋波７９
５.５.２ 有效開關頻率－輸出電壓諧波畸變８１
５.６ Ｂａｎｄ－ＮＶ調制策略的仿真８２
５.７ 混合調制策略８７
５.７.１ 提出的混合調制策略８８
Ⅷ 微電網中的電力電子變換器
５.７.２ 仿真結果８９
５.８ 結論９３
參考文獻９３
第６章 三相兩電平逆變器的數字控制９６
６.１ 概述９６
６.２ 控制策略９８
６.３ 數字采樣策略１００
６.４ 時延對穩定性的影響１０１
６.５ 電容電流觀測器１０２
６.６ 反饋控制器設計１０４
６.７ 仿真結果１０７
６.８ 實驗結果１１０
６.９ 結論１１２
參考文獻１１２
第７章 交錯并聯型逆變器的設計與控制１１４
７.１ 概述１１４
７.２ 紋波消除效應１１７
７.３ 硬件設計１１９
７.３.１ 硬件設計準則１１９
７.３.２ 設計準則的應用１２５
７.４ 控制器結構１２８
７.５ 系統分析１２９
７.５.１ 無源阻尼和電網阻抗的影響１３０
７.５.２ 計算時延的影響１３２
７.５.３ 電網擾動的抑制１３２
７.６ 控制器設計１３４
７.７ 仿真及實驗結果１３８
７.８ 結論１４６
參考文獻１４６
第８章 交錯并聯型并網逆變器的重復電流控制１４９
８.１ 概述１４９
８.２ 控制器及系統建模１５１
８.３ 系統分析與控制器設計１５３
８.４ 仿真結果１５６
８.５ 實驗結果１５８
８.６ 結論１６０
參考文獻１６０
第９章 在線交互式ＵＰＳ １６２
９.１ 概述１６２
目 錄Ⅸ
９.２ 系統概況１６４
９.３ 核心控制器１６８
９.４ 功率潮流控制器１７０
９.４.１ 下垂控制方程１７０
９.４.２ 小信號分析１７１
９.４.３ 穩定性分析及下垂系數選擇１７４
９.５ 直流環節電壓控制器１８０
９.６ 實驗結果１８２
９.７ 結論１９０
參考文獻１９１
第１０章 微電網的保護１９４
１０.１ 概述１９４
１０.２ 繼電保護面臨的主要挑戰１９４
１０.２.１ 故
原書序言
第１章 緒論１
１.１ 微電網變換器的運行模式２
１.１.１ 并網模式２
１.１.２ 獨立模式３
１.１.３ 電池充電模式
１.２ 變換器的拓撲結構３
１.３ 調制策略６
１.４ 控制與系統問題６
１.５ 未來的挑戰與解決方法８
參考文獻９
第２章 變換器拓撲１２
２.１ 拓撲１２
２.１.１ 兩電平變換器１２
２.１.２ ＮＰＣ變換器１３
２.１.３ ＣＨＢ變換器１３
２.２ 脈沖寬度調制策略１６
２.２.１ 基于載波的調制策略１６
２.２.２ ＳＶＭ策略２０
２.３ 建模２３
參考文獻２５
第３章 ＮＰＣ和ＣＨＢ變換器直流環節電容電流分析及電容設計２６
３.１ 概述２６
３.２ 變換器直流環節電容設計２７
３.３ 直流環節電容電流有效值表達式的理論推導２８
３.３.１ ＮＰＣ逆變器２９
３.３.２ ＣＨＢ逆變器３２
３.４ 直流環節電容諧波電流的理論推導３３
３.４.１ ＮＰＣ逆變器３３
３.４.２ ＣＨＢ逆變器３４
３.５ 直流環節電容電流有效值和電壓紋波幅值的數值計算３５
３.６ 仿真結果３８
３.７ 討論４０
３.７.１ ＮＰＣ變換器和ＣＨＢ變換器的電容容值比較４０
目 錄Ⅶ
３.７.２ 直流環節電容電流分析方法比較４１
３.７.３ 向更多電平數變換器的擴展４２
３.８ 結論４２
參考文獻４２
第４章 兩電平和三電平變換器拓撲的損耗對比４５
４.１ 概述４５
４.２ ＩＧＢＴ－二極管模塊的選擇４６
４.３ 開關損耗４７
４.３.１ 兩電平變換器的開關損耗４８
４.３.２ ＮＰＣ變換器的開關損耗５０
４.３.３ ＣＨＢ變換器的開關損耗５１
４.４ 通態損耗５１
４.４.１ 兩電平變換器的通態損耗５３
４.４.２ ＮＰＣ變換器的通態損耗５４
４.４.３ ＣＨＢ變換器的通態損耗５５
４.５ 直流環節電容的電流有效值５７
４.６ 結果６０
４.７ 結論６２
參考文獻６２
第５章 ＮＰＣ變換器中點電壓低頻振蕩的抑制６４
５.１ 概述６４
５.２ ＮＰＣ變換器調制策略６５
５.３ ＮＶ調制策略的*小ＮＰ電壓紋波６７
５.３.１ 局部平均ＮＰ電流６８
５.３.２ 開關約束的影響６９
５.３.３ 零紋波區域７１
５.３.４ ＮＰ電壓紋波的下限７１
５.４ Ｂａｎｄ－ＮＶ調制策略７２
５.４.１ 傳統ＮＶ策略的準則７３
５.４.２ 提出的準則７３
５.４.３ 工作區域７４
５.４.４ 算法７６
５.４.５ Ｂａｎｄ－ＮＶ策略的開關時序７９
５.５ Ｂａｎｄ－ＮＶ調制策略的性能７９
５.５.１ ＮＰ電壓紋波７９
５.５.２ 有效開關頻率－輸出電壓諧波畸變８１
５.６ Ｂａｎｄ－ＮＶ調制策略的仿真８２
５.７ 混合調制策略８７
５.７.１ 提出的混合調制策略８８
Ⅷ 微電網中的電力電子變換器
５.７.２ 仿真結果８９
５.８ 結論９３
參考文獻９３
第６章 三相兩電平逆變器的數字控制９６
６.１ 概述９６
６.２ 控制策略９８
６.３ 數字采樣策略１００
６.４ 時延對穩定性的影響１０１
６.５ 電容電流觀測器１０２
６.６ 反饋控制器設計１０４
６.７ 仿真結果１０７
６.８ 實驗結果１１０
６.９ 結論１１２
參考文獻１１２
第７章 交錯并聯型逆變器的設計與控制１１４
７.１ 概述１１４
７.２ 紋波消除效應１１７
７.３ 硬件設計１１９
７.３.１ 硬件設計準則１１９
７.３.２ 設計準則的應用１２５
７.４ 控制器結構１２８
７.５ 系統分析１２９
７.５.１ 無源阻尼和電網阻抗的影響１３０
７.５.２ 計算時延的影響１３２
７.５.３ 電網擾動的抑制１３２
７.６ 控制器設計１３４
７.７ 仿真及實驗結果１３８
７.８ 結論１４６
參考文獻１４６
第８章 交錯并聯型并網逆變器的重復電流控制１４９
８.１ 概述１４９
８.２ 控制器及系統建模１５１
８.３ 系統分析與控制器設計１５３
８.４ 仿真結果１５６
８.５ 實驗結果１５８
８.６ 結論１６０
參考文獻１６０
第９章 在線交互式ＵＰＳ １６２
９.１ 概述１６２
目 錄Ⅸ
９.２ 系統概況１６４
９.３ 核心控制器１６８
９.４ 功率潮流控制器１７０
９.４.１ 下垂控制方程１７０
９.４.２ 小信號分析１７１
９.４.３ 穩定性分析及下垂系數選擇１７４
９.５ 直流環節電壓控制器１８０
９.６ 實驗結果１８２
９.７ 結論１９０
參考文獻１９１
第１０章 微電網的保護１９４
１０.１ 概述１９４
１０.２ 繼電保護面臨的主要挑戰１９４
１０.２.１ 故
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微電網中的電力電子變換器 作者簡介
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ 分別于１９９０年和１９９４年從南安普頓大學獲得工學學士
和博士學位。他目前是南安普頓大學電氣－機械研究團隊的負責人，同時他也是
ＨｉＴＳｙｓｔｅｍｓ公司的常務董事，以及北京理工大學和北京交通大學的客座教授。
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ在包括電氣開關、電力電子、電機、控制系統以及先進電
池特性及管理在內的電氣與電磁領域具有２０年的研究經歷，迄今已經發表了大約
１５０篇論文。自１９９８年來，獲得的來自于科技管理部門和工業界的資助經費達２
百萬英鎊，其指導的博士研究生中，有１１名已經完成學業，還有５名在讀。
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ的研究，為很多商用產品的開發做出了貢獻，包括邊緣驅動型
船舶推進器（ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司）、無傳感器無刷直流電機控制器（ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ 分別于１９９０年和１９９４年從南安普頓大學獲得工學學士
和博士學位。他目前是南安普頓大學電氣－機械研究團隊的負責人，同時他也是
ＨｉＴＳｙｓｔｅｍｓ公司的常務董事，以及北京理工大學和北京交通大學的客座教授。
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ在包括電氣開關、電力電子、電機、控制系統以及先進電
池特性及管理在內的電氣與電磁領域具有２０年的研究經歷，迄今已經發表了大約
１５０篇論文。自１９９８年來，獲得的來自于科技管理部門和工業界的資助經費達２
百萬英鎊，其指導的博士研究生中，有１１名已經完成學業，還有５名在讀。
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ的研究，為很多商用產品的開發做出了貢獻，包括邊緣驅動型
船舶推進器（ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司）、無傳感器無刷直流電機控制器（ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ公司）、微電網用電力電子變換器（Ｂｏｗｍａｎ電力公司、ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司）、
應用于Ｒａｎｋｉｎｅ循環和微型燃氣輪機能量回收的高速永磁交流發電機（Ｂｏｗｍａｎ電
力公司、ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司和Ｆｒｅｅｐｏｗｅｒ公司）以及電池管理系統（ＲｅａｐＳｙｓｔｅｍｓ
公司）。
憑借其在新型船舶推進器以及汽輪發電機方面的工作，２００８年Ｓｕｌｅｉｍａｎ
ＭＳｈａｒｋｈ被英國倫敦皇家學會授予工程能源技術與創新獎，所開發的新型船舶推
進器以及汽輪發電機，已經授權ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司商業化生產。
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