柔性并网逆变器控制技术

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 我国可再生能源开发的现状与趋势 1
1.2 并网逆变器的技术问题 2
1.2.1 可再生能源并网的基本结构 2
1.2.2 并网逆变器所面临的问题 4
1.3 并网逆变器的柔性控制 6
1.3.1 电能质量治理 6
1.3.2 独立自治运行 8
1.3.3 谐波谐振抑制 9
1.4 本章小结 10
参考文献 10
第2章 并网逆变器的建模分析基础 16
2.1 瞬时功率 16
2.1.1 自然坐标系下的瞬时功率 16
2.1.2 时空相量下的瞬时功率 17
2.1.3 常见坐标系下的瞬时功率 18
2.1.4 坐标系定向后的瞬时功率 20
2.1.5 非理想电网条件下的瞬时功率 21
2.2 锁相环 22
2.2.1 常见的锁相环 22
2.2.2 锁相环的非线性动力学模型 25
2.2.3 基于隐式PI的锁相环 28
2.2.4 非理想电网条件的影响机理 29
2.2.5 锁相环的物理本质 33
2.3 谐波和无功电流的检测方法 38
2.3.1 基于频域的检测方法 38
2.3.2 基于瞬时功率理论的检测方法 39
2.3.3 基于智能算法的检测方法 45
2.3.4 对比分析 53
2.4 本章小结 53
参考文献 54
第3章 并网逆变器的建模与控制 55
3.1 状态空间平均模型 55
3.1.1 三相两电平并网逆变器 55
3.1.2 三相组式并网逆变器 58
3.2 动态相量模型 65
3.2.1 动态相量的基本原理 65
3.2.2 并网逆变器的动态相量建模 66
3.2.3 仿真结果 69
3.3 逆变器的控制 71
3.3.1 并网控制 71
3.3.2 离网控制 76
3.3.3 离-并网同步 77
3.4 PI和PR控制器 84
3.4.1 数学模型 84
3.4.2 物理模型 90
3.4.3 实验结果 100
3.5 本章小结 102
参考文献 102
第4章 并网逆变器的电能质量定制补偿控制 104
4.1 电能质量的评估与定制 104
4.1.1 电能质量综合评估 104
4.1.2 电能质量柔性定制 109
4.2 并网逆变器的电能质量治理功能验证 110
4.2.1 三相组式柔性并网逆变器 110
4.2.2 三相两电平柔性并网逆变器 120
4.3 并网逆变器的电能质量定制补偿 126
4.3.1 三相组式柔性并网逆变器 126
4.3.2 三相两电平柔性并网逆变器 134
4.4 本章小结 140
参考文献 141
第5章 并网逆变器的电能质量协调控制 142
5.1 柔性并网逆变器的无互联线协调控制 142
5.2 基于瞬时值限幅的协调控制 143
5.2.1 方法原理 143
5.2.2 实验结果 145
5.3 基于电导电纳限幅的协调控制 149
5.3.1 方法原理 149
5.3.2 实验结果 153
5.4 基于下垂的协调控制 157
5.4.1 方法原理 157
5.4.2 实验结果 164
5.5 本章小结 169
参考文献 169
第6章 并网逆变器的虚拟同步发电机控制 171
6.1 虚拟同步发电机的原理 171
6.1.1 数学模型 171
6.1.2 参数整定方法 176
6.2 储能的优化配置 180
6.2.1 优化配置方法 180
6.2.2 仿真与实验结果 186
6.3 参数自适应控制 190
6.3.1 控制原理 190
6.3.2 仿真结果 192
6.4 转动惯量和阻尼的识别 195
6.4.1 识别方法 195
6.4.2 仿真与实验结果 200
6.5 不平衡电压控制 203
6.5.1 控制策略 203
6.5.2 实验结果 211
6.6 本章小结 213
参考文献 213
第7章 并网逆变器的谐波谐振控制 215
7.1 多台并网逆变器谐波谐振的机理 215
7.1.1 单台并网逆变器的谐波谐振分析 215
7.1.2 多台并网逆变器谐波谐振的开环模型 217
7.1.3 多台并网逆变器谐波谐振的闭环模型 218
7.2 并网逆变器的输出阻抗重塑 221
7.2.1 理论分析 221
7.2.2 仿真与实验结果 224
7.3 并网逆变器的有源阻尼控制 227
7.3.1 理论分析 227
7.3.2 仿真结果 230
7.4 本章小结 232
参考文献 232