新能源并网系统宽频振荡分析与抑制

序言 1

序言 2

序言 3

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绪论

第 1 篇 换流器小信号建模

第 1 章 频域小信号建模方法 13

1.1 电力电子非线性系统线性化 14

1.1.1 非线性模型 14

1.1.2 线性化模型 14

1.2 线性化分析频域描述 16

1.2.1 频域稳态工作点 16

1.2.2 频域线性化分析 19

1.3 非线性环节频域线性化 22

1.3.1 开关过程线性化 22

1.3.2 调制过程线性化 24

1.3.3 Park 变换及 PLL 线性化 25

第 2 章 两电平换流器阻抗建模 29

2.1 工作原理 29

2.1.1 拓扑结构 29

2.1.2 平均值模型 30

2.1.3 控制策略 30

2.2 稳态工作点频域建模 32

2.2.1 稳态工作点频域特性分析 32

2.2.2 主电路频域模型 34

2.3 小信号频域阻抗建模 36

2.3.1 小信号频域特性分析 36

2.3.2 主电路小信号频域模型 40

2.3.3 控制回路小信号频域模型 42

2.3.4 交流端口阻抗模型 47

第 3 章 模块化多电平换流器阻抗建模 51

3.1 桥臂平均值模型 51

3.1.1 MMC 拓扑结构 51

3.1.2 子模块工作原理 53

3.1.3 桥臂等值建模 56

3.2 桥臂回路时域建模 58

3.2.1 桥臂电压和电流特性分析 59

3.2.2 桥臂回路时域模型 64

3.3 稳态工作点频域建模 65

3.3.1 稳态工作点频域特性分析 65

3.3.2 桥臂回路频域模型 70

3.4 小信号频域阻抗建模 72

3.4.1 小信号频域特性分析 72

3.4.2 主电路小信号频域模型 77

3.4.3 控制回路小信号频域模型 79

3.4.4 交流端口阻抗模型 90

第 4 章 晶闸管换流器阻抗建模 93

4.1 工作原理 93

4.1.1 拓扑结构 93

4.1.2 导通原理 94

4.2 主电路时域建模 96

4.2.1 忽略换相影响的时域模型 96

4.2.2 考虑换相影响的时域模型 97

4.3 稳态工作点频域建模 101

4.3.1 稳态工作点频域特性分析 102

4.3.2 主电路频域模型 104

4.4 小信号频域阻抗建模 107

4.4.1 小信号频域特性分析 107

4.4.2 主电路小信号频域模型 113

4.4.3 开关函数小信号频域模型 114

4.4.4 交流端口阻抗模型 125

第 2 篇 新能源发电与直流输电阻抗模型及特性分析

第 5 章 全功率变换风电机组阻抗模型及特性分析 130

5.1 工作原理及控制策略 130

5.1.1 工作原理 130

5.1.2 PMSG 时域模型 133

5.1.3 控制策略 136

5.2 稳态工作点频域建模 138

5.2.1 稳态工作点频域特性分析 138

5.2.2 主电路频域模型 141

5.3 小信号频域阻抗建模 142

5.3.1 小信号频域特性分析 142

5.3.2 小信号频域模型 146

5.3.3 交流端口阻抗模型 151

5.4 宽频阻抗特性分析 153

5.4.1 宽频阻抗频段划分 154

5.4.2 各频段负阻尼特性分析 159

第 6 章 双馈风电机组阻抗模型及特性分析 168

6.1 工作原理及控制策略 168

6.1.1 工作原理 168

6.1.2 DFIG 时域模型 170

6.1.3 控制策略 176

6.2 稳态工作点频域建模 179

6.2.1 稳态工作点频域特性分析 179

6.2.2 主电路频域模型 182

6.3 小信号频域阻抗建模 183

6.3.1 小信号频域特性分析 183

6.3.2 小信号频域模型 188

6.3.3 交流端口阻抗模型 193

6.4 宽频阻抗特性分析 196

6.4.1 DFIG 定子侧—GSC 小信号解耦等效模型 196

6.4.2 宽频阻抗频段划分 198

6.4.3 各频段负阻尼特性分析 202

第 7 章 光伏发电单元阻抗模型及特性分析 214

7.1 工作原理及时域模型 214

7.1.1 工作原理 214

7.1.2 时域模型 216

7.2 稳态工作点频域建模 217

7.2.1 稳态工作点频域特性分析 217

7.2.2 主电路频域模型 219

7.3 小信号频域阻抗建模 219

7.3.1 小信号频域特性分析 220

7.3.2 小信号频域模型 223

7.3.3 交流端口阻抗模型 225

7.4 宽频阻抗特性分析 227

7.4.1 宽频阻抗频段划分 227

7.4.2 各频段负阻尼特性分析 231

第 8 章 静止无功发生器阻抗模型及特性分析 238

8.1 工作原理及控制策略 238

8.1.1 拓扑结构 238

8.1.2 工作原理 239

8.1.3 控制策略 240

8.2 稳态工作点频域建模 241

8.2.1 稳态工作点频域特性分析 241

8.2.2 主电路频域模型 243

8.3 小信号频域阻抗建模 244

8.3.1 小信号频域特性分析 244

8.3.2 小信号频域模型 247