柔性并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 我國可再生能源開發(fā)的現(xiàn)狀與趨勢 1
1.2 并網(wǎng)逆變器的技術(shù)問題 2
1.2.1 可再生能源并網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 2
1.2.2 并網(wǎng)逆變器所面臨的問題 4
1.3 并網(wǎng)逆變器的柔性控制 6
1.3.1 電能質(zhì)量治理 6
1.3.2 獨(dú)立自治運(yùn)行 8
1.3.3 諧波諧振抑制 9
1.4 本章小結(jié) 10
參考文獻(xiàn) 10
第2章 并網(wǎng)逆變器的建模分析基礎(chǔ) 16
2.1 瞬時功率 16
2.1.1 自然坐標(biāo)系下的瞬時功率 16
2.1.2 時空相量下的瞬時功率 17
2.1.3 常見坐標(biāo)系下的瞬時功率 18
2.1.4 坐標(biāo)系定向后的瞬時功率 20
2.1.5 非理想電網(wǎng)條件下的瞬時功率 21
2.2 鎖相環(huán) 22
2.2.1 常見的鎖相環(huán) 22
2.2.2 鎖相環(huán)的非線性動力學(xué)模型 25
2.2.3 基于隱式PI的鎖相環(huán) 28
2.2.4 非理想電網(wǎng)條件的影響機(jī)理 29
2.2.5 鎖相環(huán)的物理本質(zhì) 33
2.3 諧波和無功電流的檢測方法 38
2.3.1 基于頻域的檢測方法 38
2.3.2 基于瞬時功率理論的檢測方法 39
2.3.3 基于智能算法的檢測方法 45
2.3.4 對比分析 53
2.4 本章小結(jié) 53
參考文獻(xiàn) 54
第3章 并網(wǎng)逆變器的建模與控制 55
3.1 狀態(tài)空間平均模型 55
3.1.1 三相兩電平并網(wǎng)逆變器 55
3.1.2 三相組式并網(wǎng)逆變器 58
3.2 動態(tài)相量模型 65
3.2.1 動態(tài)相量的基本原理 65
3.2.2 并網(wǎng)逆變器的動態(tài)相量建模 66
3.2.3 仿真結(jié)果 69
3.3 逆變器的控制 71
3.3.1 并網(wǎng)控制 71
3.3.2 離網(wǎng)控制 76
3.3.3 離-并網(wǎng)同步 77
3.4 PI和PR控制器 84
3.4.1 數(shù)學(xué)模型 84
3.4.2 物理模型 90
3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 100
3.5 本章小結(jié) 102
參考文獻(xiàn) 102
第4章 并網(wǎng)逆變器的電能質(zhì)量定制補(bǔ)償控制 104
4.1 電能質(zhì)量的評估與定制 104
4.1.1 電能質(zhì)量綜合評估 104
4.1.2 電能質(zhì)量柔性定制 109
4.2 并網(wǎng)逆變器的電能質(zhì)量治理功能驗(yàn)證 110
4.2.1 三相組式柔性并網(wǎng)逆變器 110
4.2.2 三相兩電平柔性并網(wǎng)逆變器 120
4.3 并網(wǎng)逆變器的電能質(zhì)量定制補(bǔ)償 126
4.3.1 三相組式柔性并網(wǎng)逆變器 126
4.3.2 三相兩電平柔性并網(wǎng)逆變器 134
4.4 本章小結(jié) 140
參考文獻(xiàn) 141
第5章 并網(wǎng)逆變器的電能質(zhì)量協(xié)調(diào)控制 142
5.1 柔性并網(wǎng)逆變器的無互聯(lián)線協(xié)調(diào)控制 142
5.2 基于瞬時值限幅的協(xié)調(diào)控制 143
5.2.1 方法原理 143
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 145
5.3 基于電導(dǎo)電納限幅的協(xié)調(diào)控制 149
5.3.1 方法原理 149
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 153
5.4 基于下垂的協(xié)調(diào)控制 157
5.4.1 方法原理 157
5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 164
5.5 本章小結(jié) 169
參考文獻(xiàn) 169
第6章 并網(wǎng)逆變器的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制 171
6.1 虛擬同步發(fā)電機(jī)的原理 171
6.1.1 數(shù)學(xué)模型 171
6.1.2 參數(shù)整定方法 176
6.2 儲能的優(yōu)化配置 180
6.2.1 優(yōu)化配置方法 180
6.2.2 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 186
6.3 參數(shù)自適應(yīng)控制 190
6.3.1 控制原理 190
6.3.2 仿真結(jié)果 192
6.4 轉(zhuǎn)動慣量和阻尼的識別 195
6.4.1 識別方法 195
6.4.2 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 200
6.5 不平衡電壓控制 203
6.5.1 控制策略 203
6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 211
6.6 本章小結(jié) 213
參考文獻(xiàn) 213
第7章 并網(wǎng)逆變器的諧波諧振控制 215
7.1 多臺并網(wǎng)逆變器諧波諧振的機(jī)理 215
7.1.1 單臺并網(wǎng)逆變器的諧波諧振分析 215
7.1.2 多臺并網(wǎng)逆變器諧波諧振的開環(huán)模型 217
7.1.3 多臺并網(wǎng)逆變器諧波諧振的閉環(huán)模型 218
7.2 并網(wǎng)逆變器的輸出阻抗重塑 221
7.2.1 理論分析 221
7.2.2 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 224
7.3 并網(wǎng)逆變器的有源阻尼控制 227
7.3.1 理論分析 227
7.3.2 仿真結(jié)果 230
7.4 本章小結(jié) 232
參考文獻(xiàn) 232