●第1章緒論1
1.1引言1
1.2電力電子並網轉換繫統研究現狀2
1.2.1傳統控制技術2
1.2.2新型控制技術4
1.2.3開關故障與非理想電網下的控制技術5
本章小結7
參考文獻8
第2章電力電子並網轉換繫統結構與模型10
2.1並網轉換器結構與數學模型10
2.1.1三相靜止坐標繫數學模型10
2.1.2兩相靜止坐標繫數學模型12
2.1.3兩相旋轉坐標繫數學模型13
2.2電力電子並網轉換器功率模型14
2.2.1瞬時功率理論14
2.2.2旋轉坐標繫下的並網轉換器功率預測模型16
2.2.3靜止坐標繫下的並網轉換器功率預測模型16
本章小結17
參考文獻17
第3章電力電子並網轉換繫統模型預測控制19
3.1並網轉換繫統前饋解耦控制19
3.1.1前饋解耦控制基本原理19
3.1.2PI調節器的參數整定20
3.1.3SVPWM技術原理與建模22
3.2並網轉換繫統模型預測控制31
3.2.1模型預測控制基本原理31
3.2.2並網轉換繫統模型預測電流控制32
3.2.3並網轉換繫統模型預測功率控制39
3.3仿真分析與驗證41
3.3.1並網轉換繫統前饋解耦控制仿真分析41
3.3.2並網轉換器模型預測控制仿真分析43
本章小結45
參考文獻45
第4章模型預測控制的時滯補償與代價函數優化47
4.1模型預測多目標協調控制47
4.1.1模型預測多目標協調控制基本原理47
4.1.2兩步延時補償48
4.1.3降低開關頻率49
4.1.4代價函數優化50
4.2魯棒性分析51
4.3仿真結果及分析52
4.3.1延時補償算法仿真52
4.3.2降低開關頻率仿真54
本章小結56
參考文獻56
第5章電網電壓不平衡下並網轉換器模型預測功率補償控制58
5.1電網電壓不平衡下傳統正負序分離控制58
5.1.1正負序分量數學模型58
5.1.2正負序分離及鎖相環59
5.1.3正負序分離下的SVPWM控制60
5.2電網電壓不平衡下功率補償建模60
5.2.1dq旋轉坐標下功率建模61
5.2.2αβ靜止坐標繫下功率建模61
5.2.3消除有功功率脈動功率補償63
5.2.4消除無功功率脈動功率補償63
5.2.5帶功率補償模型預測功率控制結構與算法64
5.3仿真分析與驗證66
5.3.1單相跌落下的穩態仿真分析66
5.3.2單相跌落下動態仿真分析69
5.3.3功率補償前後仿真對比70
本章小結71
參考文獻71
第6章電力電子並網轉換繫統模型預測低電壓穿越控制73
6.1電網電壓對稱故障時低電壓穿越控制73
6.1.1電網對稱故障時轉換器運行特性分析73
6.1.2控制參數整定74
6.1.3基於前饋解耦PI控制的低電壓穿越策略75
6.1.4基於模型預測功率控制的低電壓穿越策略78
6.2仿真分析與驗證79
6.2.1LVRT控制投入前後的對比分析79
6.2.2不同跌落深度的對比分析86
6.2.3模型預測控制與前饋解耦PI控制的對比分析87
本章小結88
參考文獻88
第7章電力電子並網轉換繫統容錯結構與模型預測容錯控制90
7.1並網轉換繫統非冗餘故障容錯結構和運行機理建模90
7.1.1並網轉換器非冗餘容錯結構90
7.1.2FSTP的運行分析91
7.1.3FSTP的電流預測模型93
7.1.4DAB的工作原理分析95
7.1.5直流側中點電壓模型98
7.2並網轉換器的模型預測容錯控制99
7.2.1功率預測模型與代價函數的選擇100
7.2.2模型預測直接功率控制結構與算法100
7.2.3DAB直流電壓抑制102
7.2.4直流注入控制中點電壓平衡103
7.3電網不平衡下故障容錯運行的功率波動與抑制方法104
7.3.1功率脈動抑制方法105
7.3.2兩步預測延時補償106
7.4仿真分析與驗證109
7.4.1並網轉換器的模型預測容錯控制仿真109
7.4.2電網不平衡下故障容錯控制仿真112
本章小結116
參考文獻116
第8章三相不平衡治理模型預測控制技術117
8.1三相不平衡電能質量治理117
8.1.1三相不平衡的概念118
8.1.2三相不平衡的影響118
8.1.3三相不平衡治理的解決方案119
8.2中點鉗位三電平轉換器的原理和電壓矢量分析119
8.2.1中點鉗位三電平轉換器的工作原理及特點119
8.2.2中點鉗位三電平轉換器空間電壓矢量分析121
8.3中點鉗位三電平轉換器模型預測建模與仿真125
8.3.1中點鉗位三電平轉換器數學建模125
8.3.2並網電感電流模型預測建模126
8.3.3分裂電容電壓模型預測建模127
8.3.4模型預測控制方法128
8.3.5PSCAD(EMTDC)仿真驗證129
8.4三相不平衡治理模型預測控制與仿真132
8.4.1基於對稱分量法的瞬時功率理論132
8.4.2基波正序電壓檢測器135
8.4.3三相不平衡補償策略136
8.4.4三相三線制繫統仿真與驗證137
8.4.5三相四線制繫統仿真與驗證140
本章小結144
參考文獻145
第9章電力電子並網轉換器實驗平臺設計與測試146
9.1並網轉換器實驗平臺結構146
9.1.1硬件繫統結構147
9.1.2主電路設計148
9.1.3控制電路設計148
9.1.4軟件設計150
9.2並網轉換器性能測試與實驗分析151
9.2.1並網轉換器的模型預測控制實驗151
9.2.2電網電壓不平衡下的模型預測功率補償控制實驗153
9.2.3並網轉換器的模型預測容錯控制實驗154
本章小結157
第10章後記158
10.1主要內容回望158
10.2本書的主要特點159
10.3研究展望160
