微电网中的电力电子变换器

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作者：(英)苏莱曼M.沙克(Suleiman

出版社：机械工业出版社

本类榜单：工业技术

分类：工业技术 > 电工技术 > 电工基础理论

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图文详情

ISBN：9787111573197
装帧：一般轻型纸
册数：暂无
重量：暂无
开本：32开
页数：244
出版时间：2017-09-01
条形码：9787111573197 ; 978-7-111-57319-7

本书特色

本书以微电网中的电力电子变换器为主要对象，系统地论述了微电网变换器的拓扑、参数设计、调制技术、损耗特性、数字控制等关键技术内容，结合在微电网中应用广泛的在线互动式UPS，进一步分析了变换器的应用。此外，考虑电力电子变换器的存在及其对微电网运行特性的影响，归纳了微电网保护中的关键技术问题及解决方案，后本书还给出了一种用于减少微电网中熔断器动作的自适应保护方案。本书内容丰富、论述系统，适合作为国内开设新能源发电与并网、智能电网等专业的高等院校教材，也将为从事分布式发电及微电网技术、新能源发电与并网技术相关研究与应用的工程技术人员和科研工作人员提供专业性参考资料或培训教材。

内容简介

本书的特点可归纳为：
①以微电网中应用广泛的ＡＣ－ＤＣ变换器（逆变器）为主要研究对象，包括传统两电平变换器、二极管钳位型（ＮＰＣ）变换器、级联Ｈ桥型（ＣＨＢ）变换器、交错并联型变换器。
②本书研究视角独特，分析过程深入细致，重点研究内容包括ＮＰＣ和ＣＨＢ变换器直流环节电容电流分析及电容设计、两电平和三电平变换器损耗分析及对比、ＮＰＣ变换器中点电压低频纹波抑制、变换器数字控制技术、交错并联型并网逆变器设计与控制等。
③研究范围全面，内容详实丰富，不但包括电路拓扑、调制、电流计算、损耗分析、电压纹波抑制、数字控制策略等电力电子变换关键技术内容，也包括在线式ＵＰＳ和微电网保护等内容。本书除了理论分析和演绎外，还包括大量的仿真／实验结果、模型、程序代码。
本书适合作为高等院校新能源发电与并网、智能电网等专业研究生教材或参考书目，也适合作为从事微电网与分布式发电、新能源发电与并网相关研究的科研或工程人员的参考资料。

译者序
原书序言
第１章　绪论１
　１.１　微电网变换器的运行模式２
　　１.１.１　并网模式２
　　１.１.２　独立模式３
　　１.１.３　电池充电模式
　１.２　变换器的拓扑结构３
　１.３　调制策略６
　１.４　控制与系统问题６
　１.５　未来的挑战与解决方法８
　参考文献９
第２章　变换器拓扑１２
　２.１　拓扑１２
　　２.１.１　两电平变换器１２
　　２.１.２　ＮＰＣ变换器１３
　　２.１.３　ＣＨＢ变换器１３
　２.２　脉冲宽度调制策略１６
　　２.２.１　基于载波的调制策略１６
　　２.２.２　ＳＶＭ策略２０
　２.３　建模２３
　参考文献２５
第３章　ＮＰＣ和ＣＨＢ变换器直流环节电容电流分析及电容设计２６
　３.１　概述２６
　３.２　变换器直流环节电容设计２７
　３.３　直流环节电容电流有效值表达式的理论推导２８
　　３.３.１　ＮＰＣ逆变器２９
　　３.３.２　ＣＨＢ逆变器３２
　３.４　直流环节电容谐波电流的理论推导３３
　　３.４.１　ＮＰＣ逆变器３３
　　３.４.２　ＣＨＢ逆变器３４
　３.５　直流环节电容电流有效值和电压纹波幅值的数值计算３５
　３.６　仿真结果３８
　３.７　讨论４０
　　３.７.１　ＮＰＣ变换器和ＣＨＢ变换器的电容容值比较４０
　目　　录Ⅶ　
　　３.７.２　直流环节电容电流分析方法比较４１
　　３.７.３　向更多电平数变换器的扩展４２
　３.８　结论４２
　参考文献４２
第４章　两电平和三电平变换器拓扑的损耗对比４５
　４.１　概述４５
　４.２　ＩＧＢＴ－二极管模块的选择４６
　４.３　开关损耗４７
　　４.３.１　两电平变换器的开关损耗４８
　　４.３.２　ＮＰＣ变换器的开关损耗５０
　　４.３.３　ＣＨＢ变换器的开关损耗５１
　４.４　通态损耗５１
　　４.４.１　两电平变换器的通态损耗５３
　　４.４.２　ＮＰＣ变换器的通态损耗５４
　　４.４.３　ＣＨＢ变换器的通态损耗５５
　４.５　直流环节电容的电流有效值５７
　４.６　结果６０
　４.７　结论６２
　参考文献６２
第５章　ＮＰＣ变换器中点电压低频振荡的抑制６４
　５.１　概述６４
　５.２　ＮＰＣ变换器调制策略６５
　５.３　ＮＶ调制策略的*小ＮＰ电压纹波６７
　　５.３.１　局部平均ＮＰ电流６８
　　５.３.２　开关约束的影响６９
　　５.３.３　零纹波区域７１
　　５.３.４　ＮＰ电压纹波的下限７１
　５.４　Ｂａｎｄ－ＮＶ调制策略７２
　　５.４.１　传统ＮＶ策略的准则７３
　　５.４.２　提出的准则７３
　　５.４.３　工作区域７４
　　５.４.４　算法７６
　　５.４.５　Ｂａｎｄ－ＮＶ策略的开关时序７９
　５.５　Ｂａｎｄ－ＮＶ调制策略的性能７９
　　５.５.１　ＮＰ电压纹波７９
　　５.５.２　有效开关频率－输出电压谐波畸变８１
　５.６　Ｂａｎｄ－ＮＶ调制策略的仿真８２
　５.７　混合调制策略８７
　　５.７.１　提出的混合调制策略８８
Ⅷ　微电网中的电力电子变换器
　　５.７.２　仿真结果８９
　５.８　结论９３
　参考文献９３
第６章　三相两电平逆变器的数字控制９６
　６.１　概述９６
　６.２　控制策略９８
　６.３　数字采样策略１００
　６.４　时延对稳定性的影响１０１
　６.５　电容电流观测器１０２
　６.６　反馈控制器设计１０４
　６.７　仿真结果１０７
　６.８　实验结果１１０
　６.９　结论１１２
　参考文献１１２
第７章　交错并联型逆变器的设计与控制１１４
　７.１　概述１１４
　７.２　纹波消除效应１１７
　７.３　硬件设计１１９
　　７.３.１　硬件设计准则１１９
　　７.３.２　设计准则的应用１２５
　７.４　控制器结构１２８
　７.５　系统分析１２９
　　７.５.１　无源阻尼和电网阻抗的影响１３０
　　７.５.２　计算时延的影响１３２
　　７.５.３　电网扰动的抑制１３２
　７.６　控制器设计１３４
　７.７　仿真及实验结果１３８
　７.８　结论１４６
　参考文献１４６
第８章　交错并联型并网逆变器的重复电流控制１４９
　８.１　概述１４９
　８.２　控制器及系统建模１５１
　８.３　系统分析与控制器设计１５３
　８.４　仿真结果１５６
　８.５　实验结果１５８
　８.６　结论１６０
　参考文献１６０
第９章　在线交互式ＵＰＳ１６２
　９.１　概述１６２
　目　　录Ⅸ　
　９.２　系统概况１６４
　９.３　核心控制器１６８
　９.４　功率潮流控制器１７０
　　９.４.１　下垂控制方程１７０
　　９.４.２　小信号分析１７１
　　９.４.３　稳定性分析及下垂系数选择１７４
　９.５　直流环节电压控制器１８０
　９.６　实验结果１８２
　９.７　结论１９０
　参考文献１９１
第１０章　微电网的保护１９４
　１０.１　概述１９４
　１０.２　继电保护面临的主要挑战１９４
　　１０.２.１　故

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作者简介

ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ　分别于１９９０年和１９９４年从南安普顿大学获得工学学士
和博士学位。他目前是南安普顿大学电气－机械研究团队的负责人，同时他也是
ＨｉＴＳｙｓｔｅｍｓ公司的常务董事，以及北京理工大学和北京交通大学的客座教授。
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ在包括电气开关、电力电子、电机、控制系统以及先进电
池特性及管理在内的电气与电磁领域具有２０年的研究经历，迄今已经发表了大约
１５０篇论文。自１９９８年来，获得的来自于科技管理部门和工业界的资助经费达２
百万英镑，其指导的博士研究生中，有１１名已经完成学业，还有５名在读。
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ的研究，为很多商用产品的开发做出了贡献，包括边缘驱动型
船舶推进器（ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司）、无传感器无刷直流电机控制器（ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ　分别于１９９０年和１９９４年从南安普顿大学获得工学学士
和博士学位。他目前是南安普顿大学电气－机械研究团队的负责人，同时他也是
ＨｉＴＳｙｓｔｅｍｓ公司的常务董事，以及北京理工大学和北京交通大学的客座教授。
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ在包括电气开关、电力电子、电机、控制系统以及先进电
池特性及管理在内的电气与电磁领域具有２０年的研究经历，迄今已经发表了大约
１５０篇论文。自１９９８年来，获得的来自于科技管理部门和工业界的资助经费达２
百万英镑，其指导的博士研究生中，有１１名已经完成学业，还有５名在读。
ＳｕｌｅｉｍａｎＭＳｈａｒｋｈ的研究，为很多商用产品的开发做出了贡献，包括边缘驱动型
船舶推进器（ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司）、无传感器无刷直流电机控制器（ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ公司）、微电网用电力电子变换器（Ｂｏｗｍａｎ电力公司、ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司）、
应用于Ｒａｎｋｉｎｅ循环和微型燃气轮机能量回收的高速永磁交流发电机（Ｂｏｗｍａｎ电
力公司、ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司和Ｆｒｅｅｐｏｗｅｒ公司）以及电池管理系统（ＲｅａｐＳｙｓｔｅｍｓ
公司）。
凭借其在新型船舶推进器以及汽轮发电机方面的工作，２００８年Ｓｕｌｅｉｍａｎ
ＭＳｈａｒｋｈ被英国伦敦皇家学会授予工程能源技术与创新奖，所开发的新型船舶推
进器以及汽轮发电机，已经授权ＴＳＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司商业化生产。