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電力電子并網變流器運行韌性分析及控制 版權信息
- ISBN：9787030745309
- 條形碼：9787030745309 ; 978-7-03-074530-9
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電力電子并網變流器運行韌性分析及控制 內容簡介
本書提出電力電子并網變流器的運行韌性概念，系統性地描述其在電網擾動下的運行特性。面向新能源并網、直流輸電等應用需求，從系統聚合建模出發，揭示電網擾動下并網變流器的動態響應機理，分析并網變流器受擾運行時的穩定問題和非線性運行問題，提出并網變流器安全運行域分析方法及改進控制策略。
電力電子并網變流器運行韌性分析及控制 目錄
前言 i
目錄 iii
第1章 緒論 1
1.1 率電力電子技術發展概述 2
1.2 電力電子并網變流器應用現狀 5
1.2.1 在新能源發電中的應用 5
1.2.2 在直流輸電中的應用 7
1.2.3 在電能質量治理中的應用 9
1.3 電力電子并網變流器運行挑戰 11
1.3.1 電網強弱程度影響 12
1.3.2 電網故障擾動的影響 13
1.3.3 新能源發電并網導則要求 15
1.4 電力電子并網變流器運行韌 17
1.4.1 電力電子并網變流器運行韌概念 17
1.4.2 電力電子并網變流器運行邊界 20
第2章 電力電子并網變流器及其控制 23
2.1 電壓源變流器概述 24
2.1.1 電壓源變流器拓撲結構 24
2.1.2 電壓源變流器主電路數學模型 25
2.1.3 電壓源變流器控制 26
2.1.4 脈寬調制 30
2.2 模塊化多電平變流器概述 34
2.2.1 模塊化多電平變流器拓撲結構 34
2.2.2 模塊化多電平變流器主電路數學模型 36
2.2.3 模塊化多電平變流器控制 37
2.2.4 近電平逼近調制 43
2.3 并網變流器電網同步控制 44
2.3.1 電網跟蹤型控制 44
2.3.2 電網構造型控制 45
第3章 規模化并網變流器同調等值聚合方法 49
3.1 并網變流器的哈密頓模型 50
3.1.1 哈密頓原理在電路系統中的應用 51
3.1.2 并網變流器的哈密頓建模 53
3.1.3 并網變流器的廣義哈密頓作用量 54
3.2 基于廣義哈密頓作用量的同調判別方法 56
3.2.1 基于廣義哈密頓作用量的同調判據 56
3.2.2 實用化變流器同調判據 57
3.2.3 廣義哈密頓作用量比例判據的應用及討論 59
3.3 基于同調變流器單機聚合的等值方法及其適用場景 61
3.3.1 單機聚合模型及參數聚合方法 61
3.3.2 同調變流器單機聚合模型的效果驗證 63
3.3.3 單機聚合模型的適用場景分析 69
第4章 并網變流器同步穩定分析 73
4.1 鎖相環的小信號模型 74
4.1.1 鎖相環非線模型 74
4.1.2 鎖相環線化模型 76
4.2 鎖相環準穩態分析 79
4.2.1 鎖相環準穩態時域模型 79
4.2.2 變流器輸出率/率狀態下的鎖相環暫態過程解析 81
4.2.3 鎖相環穩定邊界 86
4.2.4 準穩態時域模型的誤差分析 91
4.3 鎖相同步控制的并網變流器大信號穩定分析 93
4.3.1 李雅普諾夫穩定理論應用 93
4.3.2 系統大信號模型 95
4.3.3 系統大信號穩定分析 97
4.4率同步控制的并網變流器大信號穩定分析 99
4.4.1 系統大信號模型 99
4.4.2 系統大信號穩定分析 101
4.4.3 電網構造型/跟蹤型變流系統參數影響對比分析 103
第5章 并網變流器運行邊界 105
5.1 電網相位擾動下并網變流器暫態響應 106
5.2 并網變流器電流控制狀態空間模型 110
5.2.1 子模塊電容電壓波動動態方程 112
5.2.2 橋臂電流動態方程 113
5.2.3 電流控制方程 115
5.3 并網變流器電流控制多約束運行域 116
5.3.1 穩定邊界 117
5.3.2 調制邊界 119
5.3.3率傳輸邊界 122
5.3.4 多約束運行域 122
5.3.5 參數影響分析 123
5.4 運行邊界驗證 126
5.4.1 驗證 126
5.4.2 參數對運行邊界影響驗證 131
5.4.3 實驗驗證 132
第6章 并網變流器中控制交互作用 137
6.1 電網阻抗變化時控制交互機理 138
6.1.1 交互現象 138
6.1.2 機理分析 141
6.2 考慮交互作用的小信號分析 145
6.2.1 小信號模型 145
6.2.2 穩定分析 148
6.3 驗證 149
6.3.1 驗證 149
6.3.2 實驗驗證 154
第7章 不對稱電網條件下并網變流器運行邊界 157
7.1 不對稱電網條件下并網變流器穩定邊界 158
7.1.1 小信號模型 159
7.1.2 穩定邊界 171
7.1.3 驗證 175
7.2 不對稱電網條件下并網變流器暫態電流峰值 177
7.2.1 不對稱電網條件下的MMC暫態電流特 178
7.2.2 暫態運行邊界 182
7.2.3 驗證 184
第8章 并網變流器運行韌提升策略 189
8.1 并網變流器鎖相環輸出限幅策略 190
8.1.1 基于阻尼的系統控制參數設計 190
8.1.2 基于時域解析穩定域的鎖相環輸出限幅 195
8.2 并網變流器電流動態限幅策略 204
8.2.1 穩定運行約束 204
8.2.2 器件耐受電流約束 206
8.2.3 重合閘時外環積分約束 207
8.3 不對稱電網條件下電流限幅策略 213
8.3.1 不同電壓跌落程度下的電流指令范圍 213
8.3.2 限幅方案設計 215
參考文獻 219
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電力電子并網變流器運行韌性分析及控制 作者簡介
查曉明，1967年生，安徽懷寧人，武漢大學電氣與自動化學院二級教授、博士生導師，副院長（2009-2020年），學院教授委員會主任，校學術委員會工學部委員，綜合能源電力裝備及系統安全湖北省重點實驗室主任，武漢市“黃鶴英才計劃”入選者（2014年），國務院政府特殊津貼專家（2020年），寶鋼教育優秀教師獎獲得者（2021年）。分別于1989年、1992年、2001年取得應用電子技術專業學士、電力電子技術專業碩士、電力系統及其自動化專業博士學位，2001年10月至2003年6月在加拿大阿爾伯塔大學進行博士后研究。1992年進入武漢大學執教，主要從事電力電子與電力傳動、電力系統及其自動化學科的教學與科研工作。 先后主持國家級重點項目5項，其中2016年國家自然科學基金重點項目1項（優秀結題）、2017年國家重點研發計劃項目課題1項、2018年國家自然科學基金智能電網聯合基金集成項目課題1項（重點項目類）、2009/2015年973專題2項（國防重點項目類）。另外主持國家自然科學基金面上項目、科技部973項目子課題、國家自然科學基金重點項目子課題等多個項目，公開發表論文150余篇，其中SCI收錄論文50余篇，EI收錄論文100余篇，授權發明專利20余項，成果形成相關國家和行業標準共計6項，參與行業、團體標準起草和審查等多項。
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