包邮无功补偿理论及其应用

电力电子新技术系列图书序言前言 第1章无功补偿的基本概念11.1什么是无功功率11.2为什么要进行无功补偿21.3传输线路的等效模型41.3.1架空线等效模型参数计算41.3.2电缆传输线等效模型参数计算111.4无功功率的计算231.4.1系统分析中的几个概念231.4.2系统分析的模型等效241.4.3无功计算的基本方法251.4.4复杂系统的无功补偿321.5输电网互联的潮流及其稳定性概念341.5.1电网互联的简化模型351.5.2传输线的潮流计算361.5.3稳定性的基本概念381.6常用无功补偿设备401.6.1固定电容401.6.2机械旋转类无功补偿401.6.3静止类无功补偿器441.6.4复合类无功补偿器471.7晶闸管触发的可靠性481.8无功补偿发展的特点521.8.1多功能化531.8.2集成化541.8.3综合化561.8.4自愈性561.8.5智能终端581.8.6网络化621.8.7发展趋势67复习思考题72 第2章并联型无功补偿752.1并联补偿的现状及其说明762.2并联补偿器的基本原理782.2.1传输线中点的无功补偿792.2.2线路终端电压的支撑842.2.3配电线路轻载条件下的无功补偿902.3静止同步补偿器952.3.1statcom简介962.3.2statcom的基本工作原理982.3.3statcom的损耗和谐波1042.3.4基本控制方法1062.4磁控电抗器1122.4.1基本概念1142.4.2磁控电抗器的基本原理和结构1152.4.3裂心磁路的磁特性1182.4.4绕组的换流1232.4.5磁阀式电抗器的电磁关系1282.4.6基于神经网络的偏磁特性拟合方法1342.4.7mcr的控制1442.5晶闸管控制电抗器与晶闸管投切电抗器1462.5.1晶闸管控制和晶闸管投切电抗器（tcr和tsr）1462.5.2tcr的等效电抗1492.5.3tcr的谐波1502.5.4tcr与mcr的比较1562.6晶闸管投切电容1602.6.1晶闸管投切电容的一般发展概况1602.6.2单相tsc的工作特性1622.6.3三相tsc的投切原理1672.6.4tsc的ui特性1702.7复合型无功补偿系统1712.7.1固定电容器与mcr或tcr构成的无功补偿器1722.7.2tsc与tcr组成的复合型无功补偿器1772.7.3statcom与tsc和tcr构成的无功补偿系统1832.7.4无功补偿器的基本特性1852.7.5混合补偿器的优点1862.8静止无功系统187复习思考题188 第3章串联补偿1923.1串联补偿的目的1923.1.1串联电容补偿的概念1933.1.2电压稳定性1943.1.3暂态稳定性的改善1953.1.4功率振荡的阻尼1963.1.5次同步振荡的阻尼1983.1.6串联补偿的功能及要求1983.1.7可控串联补偿的实现方法1993.2可变阻抗型串联补偿器2003.2.1门极关断晶闸管控制的串联电容2003.2.2晶闸管投切串联电容2073.2.3晶闸管控制串联电容2093.2.4次同步特性2173.2.5gcsc、tssc和tcsc的基本运行控制2203.3开关型变流器构成的串联补偿器2233.3.1静止同步串联补偿器2243.3.2sssc的传输特性2253.3.3控制范围与额定容量2283.3.4提供有功补偿的能力2293.3.5次同步谐振的消除2333.3.6sssc的内部控制2353.4串联无功补偿器的外环控制系统2383.5sssc的性能和特征归纳240复习思考题241 第4章电力滤波器及其无功补偿2484.1谐波及其衡量标准2484.1.1什么是谐波2484.1.2谐波限制及其相关标准2514.1.3相关的基本概念2544.2抑制谐波的基本原理2604.2.1滤波器的分类2604.2.2电力滤波器的基本概念2614.2.3电力滤波器的控制策略2624.3无源滤波器及其无功补偿2664.3.1无源滤波器的设计2664.3.2无源滤波器的无功补偿2674.4并联型电力有源滤波器2694.4.1实现并联有源滤波的机理2704.4.2控制原理2714.4.3apf仿真的数值计算2764.4.4动态特性的改善2814.5串联型电力有源滤波器2864.5.1串联滤波的基本概念2864.5.2串联滤波的基本原理2894.6并联混合型滤波器2904.6.1shf的一般设计方法2904.6.2控制系统的描述2924.6.3性能优化的进一步考虑2964.7谐波损耗2974.7.1谐波损耗的计算2974.7.2附加谐波损耗304复习思考题309 第5章不对称系统的平衡补偿3125.1不对称系统的一般概念3125.2不对称系统的电抗型平衡补偿模型3185.2.1三相四线制的不对称平衡补偿3195.2.2三相三线制不对称系统的平衡补偿3255.2.3平衡补偿的一般性模型3355.2.4平衡补偿的数值逼近计算法3415.2.5平衡补偿控制的pq计算模型3485.2.6平衡补偿控制系统3495.3串联型平衡补偿3525.4不对称系统的upfc平衡补偿3565.4.1upfc实现平衡补偿的原理3575.4.2变流器的交直流运行特性3595.4.3基于完整的upfc平衡补偿控制3675.5不对称系统的附加损耗3695.5.1不对称系统附加损耗的相关概念3695.5.2附加损耗计算3715.5.3应用举例372复习思考题373 第6章变压器的调压与相移3756.1静止电压、相角调节器的作用3766.1.1电压和相角调节器的相关概念3766.1.2相角调节器对潮流控制的影响3786.1.3有功和无功环路潮流的控制3816.1.4利用相角调节器改善暂态稳定性3836.1.5相角调节器对功率振荡的阻尼3846.1.6相角调节器的功能要求3856.2晶闸管控制的电压和相角调节器3856.2.1连续型可控晶闸管控制的抽头调节器3886.2.2离散电压等级的晶闸管抽头调节器3946.2.3晶闸管抽头调节器中开关阀额定值的考虑3966.3开关型电压和相角调节器3976.4混合型相角调节器399复习思考题400 第7章区域电网的无功补偿4047.1电网互联的无功补偿4047.1.1区域无功补偿的特点4047.1.2无功补偿与区域电网控制之间的相关概念4067.1.3区域电网的基本控制目标4097.1.4区域无功补偿的发展趋势4117.2vqc的基本理论4147.2.1电网的潮流计算4147.2.2电压稳定性4177.2.3区域无功优化的约束条件4197.2.4辐射网络补偿特性4207.3vqc的控制策略4227.3.1vqc的一般控制方法4227.3.2九区图控制4257.3.3改进的九区图控制4287.3.4vqc的控制目标4337.3.5综合设计的基本原则4347.4基于模糊控制的变电站电压无功综合控制4397.4.1模糊控制系统概述4397.4.2变电站电压无功综合控制策略4417.4.3基于模糊控制的电压无功综合控制4437.5自动电压控制系统4457.5.1avc的基本架构4467.5.2avc的控制模式4477.5.3三级控制策略4477.5.4全网电力系统控制的发展449复习思考题449 参考文献452 第1章异步电机控制概述11.1引言11.2电力电子技术的发展31.2.1电力电子器件及其发展31.2.2电动机控制用功率变换器51.2.3pwm技术及发展71.3微处理器的发展101.4电机控制理论的发展111.4.1经典电机控制方法111.4.2现代控制理论在电机控制中的应用131.4.3电机参数辨识181.4.4电机速度和磁链观测201.5本书内容24参考文献25 第2章异步电机数学模型342.1三相静止坐标系下的电机模型342.2参照系理论392.2.1引言392.2.2静止参照系和任意参照系之间的变换关系392.2.3常用参照系与不同参照系之间的变换412.3任意参照系下的电机模型432.3.1两相静止坐标系下的电机模型432.3.2两相同步坐标系下的电机模型452.3.3状态方程描述462.4小结50参考文献50 第3章异步电机驱动用电力电子变换器及调制技术513.1概述513.2两电平电压型逆变器及调制技术513.2.1两电平拓扑及工作原理513.2.2空间矢量调制技术543.3三电平电压型逆变器与调制技术563.3.1三电平拓扑和pwm技术563.3.2三电平载波pwm技术583.3.3三电平svpwm技术613.3.4三电平shepwm技术663.4基于同步优化脉冲调制的闭环控制技术863.5小结87参考文献87 第4章异步电机参数自整定924.1引言924.2电机参数离线辨识934.2.1电机旋转下的参数辨识934.2.2电机静止下的参数辨识964.2.3基于递推*小二乘法的参数辨识994.3电机参数在线辨识1104.3.1异步电机参数在线辨识数学模型1104.3.2带电压补偿的相电压估算1124.3.3仿真结果1154.3.4实验结果1164.4小结119参考文献120 第5章异步电机矢量控制1225.1矢量控制基本原理1225.2电压解耦控制器1255.3矢量控制调节器1295.3.1pi调节器1295.3.2滑模控制调节器1355.3.3模糊控制调节器1415.3.4实验结果与对比1455.4小结150参考文献150 第6章无速度传感器技术1526.1开环反电动势校正法1526.2闭环速度自适应磁链观测器1596.2.1龙贝格观测器1606.2.2滑模观测器1696.2.3扩展卡尔曼滤波观测器1746.3闭环观测器综合比较1816.3.1三种观测器之间的联系和区别1816.3.2三种观测器的性能比较1826.4小结183参考文献184 第7章三电平高性能异步电机无速度传感器控制1857.1三电平逆变器——异步电机控制综述1857.2基于观测器的无速度传感器矢量控制1877.2.1基本原理1877.2.2实验结果1887.3dtc技术综述1997.4优化矢量表三电平dtc及其无速度传感器运行2007.4.1dtc基本原理2007.4.2矢量选择和切换2027.4.3仿真结果2037.4.4实验结果2067.5离散空间矢量调制dtc及其无速度传感器运行2087.5.1基本原理2087.5.2矢量切换2097.5.3仿真结果2107.5.4实验结果2127.6固定开关频率svmdtc及其无速度传感器运行2157.6.1基本原理2157.6.2基于flc和smc的新型svmdtc2157.6.3仿真结果2167.6.4实验结果2187.7间接转矩控制及其无速度传感器运行2227.7.1基本原理2227.7.2仿真结果2237.7.3实验结果2267.8无速度传感器高性能电机闭环控制策略分析和比较2287.8.1原理分析和比较2287.8.2低速性能和动态性能实验结果比较2307.8.3各种闭环控制总结2307.9小结230参考文献231 第8章异步电机高性能变频器的研制及应用2348.1无速度传感器通用变频器研制2348.1.1控制系统设计2348.1.2电机起动电流抑制2378.1.3死区补偿2378.1.4无速度传感器闭环运行2398.2高性能高效率洗衣机变频器研制2428.2.1变频驱动器硬件设计2428.2.2变频驱动器软件设计2448.2.3实验和测试结果2508.3小结256参考文献256第1章绪论11.1多电平变换器的研究背景11.2多电平变换器拓扑结构31.2.1传统多电平变换器拓扑结构31.2.2新型多电平变换器拓扑结构91.3多电平变换器调制技术191.3.1传统多电平变换器调制技术191.3.2新型多电平变换器调制技术201.4多电平变换器控制技术201.5多电平变换器的建模方法211.5.1精确的开关模型221.5.2简化的分段开关模型221.5.3abc静止坐标系的时变平均模型231.5.4dq0旋转坐标系的时不变平均模型241.5.5dq0旋转坐标系的交流小信号模型241.6多电平变换器的工业应用241.6.1在大功率交流调速系统中的应用251.6.2在电力系统中的应用281.6.3在机车牵引系统、船舶推进装置和汽车中的应用291.6.4在能源的产生、转换和传输中的应用331.6.5在其他领域中的应用371.7本书的研究内容38 第2章级联型多电平变换器拓扑结构及原理392.1单相