电力系统中的电压源变流器-建模.控制和应用

译者序 原书序 第１ 章电力电子功率变换 １ １. １ 引言 １ １. ２ 电力电子变流器和变流器系统 １ １. ３ 电力电子变流器在电力系统中的应用 ２ １. ４ 电力电子开关 ４ １. ４. １ 开关分类 ４ １. ４. ２ 开关特性 ６ １. ５ 变流器的分类 ６ １. ５. １ 基于换相过程的分类 ７ １. ５. ２ 基于端电压和电流波形的分类 ７ １. ６ 电压源变流器（ＶＳＣ） ８ １. ７ 基本结构 ８ １. ７. １ 多模块ＶＳＣ 系统 ８ １. ７. ２ 多电平ＶＳＣ 系统 １０ １. ８ 本书的范围 １３ 第１ 部分 基本原理 第２ 章ＤＣ.ＡＣ 半桥变流器 １６ ２. １ 引言 １６ ２. ２ 变流器结构 １６ ２. ３ 工作原理 １７ ２. ３. １ 脉宽调制（ＰＷＭ） １７ ２. ３. ２ 变流器波形 １８ ２. ４ 变流器的开关模型 ２０ ２. ５ 变流器的平均值模型 ２２ ２. ６ 非理想半桥变流器 ２７ ２. ６. １ 非理想半桥变流器的分析： 正向交流侧电流 ２７ ２. ６. ２ 非理想半桥变流器的分析： 反向交流侧电流 ３１ ２. ６. ３ 非理想半桥变流器的平均值模型 ３１ 第３ 章半桥变流器的控制 ３５ ３. １ 引言 ３５ ３. ２ 半桥变流器的交流侧控制模型 ３５ ３. ３ 半桥变流器的控制 ３６ ３. ４ 前馈补偿 ３９ ３. ４. １ 对启动暂态的影响 ３９ ３. ４. ２ 对变流器系统与交流系统间动态耦合的影响 ４０ ３. ４. ３ 对抗干扰能力的影响 ４３ ３. ５ 正弦指令跟踪 ４４ 第４ 章空间相量与二维坐标系 ５２ ４. １ 引言 ５２ ４. ２ 三相对称函数的空间相量表示 ５３ ４. ２. １ 空间相量的定义 ５３ ４. ２. ２ 改变三相信号的幅值和相角 ５５ ４. ２. ３ 幅值／频率可控的三相信号的产生 ５９ ４. ２. ４ 谐波的空间相量表示 ６１ ４. ３ 三相系统的空间相量表示 ６２ ４. ３. １ 非耦合的三相对称系统 ６２ ４. ３. ２ 耦合的三相对称系统 ６５ ４. ３. ３ 三相不对称系统 ６６ ４. ４ 三相三线制系统中的功率 ６６ ４. ５ 三相信号与系统在αβ 坐标系中的表示和控制 ６８ ４. ５. １ 空间相量在αβ 坐标系中的表示 ６８ ４. ５. ２ 信号发生器／调节器在αβ 坐标系中的实现 ７０ ４. ５. ３ αβ 坐标系中的功率表达式 ７２ ４. ５. ４ αβ 坐标系中的控制 ７２ ４. ５. ５ αβ 坐标系中系统的表示 ７４ ４. ６ 三相系统在ｄｑ 坐标系中的表示和控制 ７６ ４. ６. １ 空间相量在ｄｑ 坐标系中的表示 ７６ ４. ６. ２ ｄｑ 坐标系中的功率表达式 ７９ ４. ６. ３ ｄｑ 坐标系中的控制 ７９ ４. ６. ４ ｄｑ 坐标系中系统的表示 ８０ 第５ 章三相两电平电压源变流器 ８７ ５. １ 引言 ８７ ５. ２ 两电平电压源变流器 ８７ ５. ２. １ 电路结构 ８７ ５. ２. ２ 运行原理 ８８ ５. ２. ３ 非理想两电平ＶＳＣ 的功率损耗 ８９ ５. ３ 两电平ＶＳＣ 的模型和控制 ９０ ５. ３. １ 两电平ＶＳＣ 的平均值模型 ９０ ５. ３. ２ 两电平ＶＳＣ 在αβ 坐标系中的模型 ９２ ５. ３. ３ 两电平ＶＳＣ 在ｄｑ 坐标系中的模型和控制 ９４ ５. ４ ＶＳＣ 系统的分类 ９６ 第６ 章三相三电平中性点钳位型电压源变流器 ９７ ６. １ 引言 ９７ ６. ２ 三电平半桥ＮＰＣ ９８ ６. ２. １ 生成正的交流电压 ９９ ６. ２. ２ 生成负的交流电压 ９９ ６. ３ 用于三电平半桥ＮＰＣ 的ＰＷＭ 方案 １００ ６. ４ 三电平半桥ＮＰＣ 的开关模型 １０２ ６. ４. １ 交流端电压 １０２ ６. ４. ２ 直流端电流 １０２ ６. ５ 三电平半桥ＮＰＣ 的平均值模型 １０３ ６. ５. １ 交流端平均电压 １０３ ６. ５. ２ 直流端平均电流 １０４ ６. ６ 三电平ＮＰＣ １０４ ６. ６. １ 电路结构 １０４ ６. ６. ２ 工作原理 １０５ ６. ６. ３ 中点电流 １０６ ６. ６. ４ 带有外接直流电压的三电平ＮＰＣ １１０ ６. ７ 直流侧带有电容分压器的三电平ＮＰＣ １１１ ６. ７. １ 直流侧电压漂移现象 １１２ ６. ７. ２ 直流侧电压平衡 １１２ ６. ７. ３ 直流侧电流的推导 １１７ ６. ７. ４ 三电平ＮＰＣ 和两电平ＶＳＣ 的统一模型 １１７ ６. ７. ５ 直流电容电压纹波对交流侧谐波的影响 １１９ 第７ 章电网定频的ＶＳＣ 系统： 在αβ 坐标系中的控制 １２３ ７. １ 引言 １２３ ７. ２ 电网定频ＶＳＣ 系统的结构 １２３ ７. ３ 有功／无功功率控制器 １２４ ７. ３. １ 电流型控制和电压型控制 １２４ ７. ３. ２ 有功／无功功率控制器的动态模型 １２５ ７. ３. ３ 有功／无功功率控制器的电流型控制 １２７ ７. ３. ４ 直流母线电压等级的选择 １３０ ７. ３. ５ 现实的考量和权衡 １３５ ７. ３. ６ 含三次谐波注入的ＰＷＭ 调制 １３５ ７. ４ 基于三电平ＮＰＣ 的有功／无功功率控制器 １４１ ７. ４. １ 基于三次谐波注入ＰＷＭ 的三电平ＮＰＣ 中点 电流 １４７ ７. ５ 直流电压受控的功率端口 １４８ ７. ５. １ 直流电压受控的功率端口模型 １４９ ７. ５. ２ 直流电压受控功率端口的直流母线电压控制 １５３ ７. ５. ３ 简化和模型 １５７ 第８ 章电网定频的ＶＳＣ 系统： 在ｄｑ 坐标系中的控制 １６１ ８. １ 引言 １６１ ８. ２ 电网定频ＶＳＣ 系统的结构 １６２ ８. ３ 有功／无功功率控制器 １６３ ８. ３. １ 电流型控制与电压型控制 １６３ ８. ３. ２ 空间相量在ｄｑ 坐标系中的表示 １６４ ８. ３. ３ 有功／无功功率控制器的动态模型 １６５ ８. ３. ４ 锁相环（ＰＬＬ） １６６ ８. ３. ５ ＰＬＬ 的补偿器设计 １６８ ８. ４ 有功／无功功率控制器的电流型控制 １７３ ８. ４. １ ＶＳＣ 的电流控制 １７３ ８. ４. ２ 直流母线电压等级的选择 １７６ ８. ４. ３ 交流侧等效电路 １７９ ８. ４. ４ 三次谐波注入ＰＷＭ １８２ ８. ５ 基于三电平ＮＰＣ 的有功／无功功率控制器 １８４ ８. ６ 直流电压受控的功率端口 １８５ ８. ６. １ 直流电压受控的功率端口模型 １８６ ８. ６. ２ 直流电压受控功率端口的控制 １８８ ８. ６. ３ 简化模型和模型 １９３ 第９ 章频率受控的ＶＳＣ 系统 １９５ ９. １ 引言 １９５ ９. ２ 频率受控的ＶＳＣ 系统结构 １９５ ９. ３ 频率受控的ＶＳＣ 系统模型 １９７ ９. ４ 电压控制 ２０１ ９. ４. １ 自主运行 ２０８ 第１０ 章变频ＶＳＣ 系统 ２１５ １０. １ 引言 ２１５ １０. ２ 变频ＶＳＣ 系统的结构 ２１５ １０. ３ 变频ＶＳＣ 系统的控制 ２１７ １０. ３. １ 异步电机 ２１８ １０. ３. ２ 双馈异步电机 ２３０ １０. ３. ３ 永磁同步电机 ２４５ 第２ 部分 应 用 第１１ 章静止补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ） ２５０ １１. １ 引言 ２５０ １１. ２ 直流电压受控的功率端口 ２５０ １１. ３ ＳＴＡＴＣＯＭ 的结构 ２５１ １１. ４ ＰＣＣ 电压控制的动态模型 ２５２ １１. ４. １ ＰＣＣ 电压动态的大信号模型 ２５２ １１. ４. ２ ＰＣＣ 电压动态的小信号模型 ２５４ １１. ４. ３ 稳态工作点 ２５６ １１. ５ ＰＣＣ 电压动态特性的近似模型 ２５７ １１. ６ ＳＴＡＴＣＯＭ 的控制 ２５８ １１. ７ ＰＣＣ 电压控制器的补偿器设计 ２５９ １１. ８ 模型评估 ２５９ 第１２ 章背靠背ＨＶＤＣ 变换系统 ２６７ １２. １ 引言 ２６７ １２. ２ ＨＶＤＣ 系统结构 ２６７ １２. ３ ＨＶＤＣ 系统模型 ２６９ １２. ３. １ 电网和连接变压器模型 ２６９ １２. ３. ２ 背靠背变换系统的模型 ２７０ １２. ４ ＨＶＤＣ 系统控制 ２７４ １２. ４. １ 锁相环（ＰＬＬ） ２７４ １２. ４. ２ ｄｑ 坐标系电流控制方案 ２７６ １２. ４. ３ ＰＷＭ 门控信号发生器 ２７９ １２. ４. ４ 直流侧分压的平衡 ２７９ １２. ４. ５ 潮流控制 ２７９ １２. ４. ６ 直流母线电压调节 ２８１ １２. ５ 不对称故障下ＨＶＤＣ 系统的性能 ２８３ １２. ５. １ 不对称故障下的ＰＣＣ 电压 ２８３ １２. ５. ２ 不对称故障下ＰＬＬ 的运行特性 ２８５ １２. ５. ３ 不对称故障下ｄｑ 坐标系电流控制器的运行 特性 ２８６ １２. ５. ４ 不对称故障下直流母线电压的动态 ２８８ １２. ５. ５ 不对称故障下低次谐波的产生 ２９２ １２. ５. ６ 不对称故障下的稳态潮流 ２９５ １２. ５. ７ 不对称故障下的直流母线电压控制 ２９６ 第１３ 章变速风力发电系统 ３０８ １３. １ 引言 ３０８ １３. ２ 恒速和变速风力发电系统 ３０８ １３. ２. １ 恒速风力发电系统 ３０８ １３. ２. ２ 变速风力发电系统 ３０９ １３. ３ 风力机特性 ３１０ １３. ４ 变速风力发电系统的大功率捕获 ３１２ １３. ５ 基于双馈异步电机的变速风力发电系统 ３１５ １３. ５. １ 基于双馈异步电机的风力发电系统的结构 ３１５ １３. ５. ２ 变频ＶＳＣ 系统的电机转矩控制 ３１６ １３. ５. ３ 直流电压受控的功率端口的直流母线电压控制 ３１８ １３. ５. ４ 直流电压受控的功率端口的补偿器设计 ３２１ 附录 ３３１ 附录Ａ 对称三相电机的空间相量表示 ３３１ Ａ. １ 引言 ３３１ Ａ. ２ 对称三相电机的结构 ３３１ Ａ. ３ 电机的电气模型 ３３２ Ａ. ３. １ 端电压／电流方程 ３３２ Ａ. ３. ２ 定子磁链的空间相量表示 ３３３ Ａ. ３. ３ 转子磁链的空间相量表示 ３３４ Ａ ３. ４ 电机电磁转矩 ３３４ Ａ. ４ 电机的等效电路 ３３５ Ａ. ４. １ 电机的动态等效电路 ３３５ Ａ. ４. ２ 电机的稳态等效电路 ３３６ Ａ. ５ 永磁同步电机（ＰＭＳＭ） ３３７ Ａ. ５. １ 永磁同步电机的电气模型 ３３７ Ａ. ５. ２ 永磁同步电机的稳态等效电路 ３３９ 附录Ｂ ＶＳＣ 系统的标幺值 ３４０ Ｂ. １ 引言 ３４０ Ｂ. １. １ 交流侧参数的基准值 ３４０ Ｂ. １. ２ 直流侧参数的基准值 ３４０ 参考文献 ３４３