《三相变流器调制与控制技术》内容主要包括三相变流器的调制技术和控制技术两部分。第1章绪论部分阐述了三相变流器的基本调制和控制策略。第2章介绍了目前在三相变流器中应用较多的各种PWM技术。第3章对大功率电力电子变流装置的电路拓扑结构、开关调制方法等方面进行了重点介绍。从第4章开始介绍电压型三相变流器的控制技术。第4章介绍了电压型变流器并网整流模式和无源逆变模式的数学模型。第5章介绍了三相变流器的电流控制,包括基于线性二次型最优电流控制和神经网络直接电流控制。第6章阐述了无源逆变电压控制和PWM整流时的直流电压控制,无源逆变主要阐述了波形库控制、重复控制及两者的复合控制。第7章阐述了三相变流器在分布式系统中的控制,主要包括其基本控制结构、在分布式系统谐波振荡抑制中的应用。第8章阐述了三相变流器的电感与电容参数设计。
《三相变流器调制与控制技术》可作为电力电子技术、电气自动化及电力系统领域的工程技术人员和研究人员的参考书,也可供上述专业范围的教师和研究生阅读。
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《三相变流器调制与控制技术》是由国防工业出版社出版的。 目录
第1章 绪论
1.1 三相变流器应用概述
1.2 三相变流器拓扑与调制策略
1.3 三相变流器常用控制策略
1.4 本书的内容
第2章 三相变流器调制技术
2.1 三相变流器的基本电路拓扑
2.1.1 三相电压型桥式变流器
2.1.2 三相电流型桥式变流器
2.1.3 两种三相桥式变流器拓扑的比较
2.2 正弦波脉宽调制技术
2.2.1 三相电压型桥式变流器的SPWM技术
2.2.2 三相电流型变流器的SPWM技术
2.3 空间矢量调制技术
2.3.1 SVM基本原理
2.3.2 MSL-SVM的频域调制模型
2.3.3 三相电流型桥式变流器的SVM技术
2.4 跟踪型PWM技术
2.4.1 滞环PWM
2.4.2 单周期控制和定频积分控制
2.5 优化PWM技术
2.5.1 基本原理
2.5.2 开关角求解
第3章 大容量变流器拓扑及调制技术
3.1 电路结构
3.1.1 多重化变流器
3.1.2 多电平变流器
3.2 调制方式
3.2.1 阶梯波脉宽调制
3.2.2 多电平空间矢量调制
3.2.3 载波层叠PWM
3.2.4 载波相移PWM
第4章 三相变流器的数学模型
4.1 三相并网连接变流器的数学模型
4.1.1 三相变流器基本数学模型
4.1.2 两相坐标系下的数学模型
4.1.3 系统的小信号模型
4.1.4 双旋转坐标系模型
4.2 三相无源逆变器的数学模型
4.2.1 三相逆变器基本数学模型
4.2.2 三相逆变器解耦模型
4.2.3 三相逆变器在两相旋转坐标系中的模型
第5章 三相变流器电流控制技术
5.1 引言
5.2 模型解耦电流控制
5.3 线性二次型最优电流控制
5.3.1 最优控制理论
5.3.2 最优电流控制
5.3.3 性能指标与系统特性
5.3.4 最优控制鲁棒性分析
5.4 H∞电流控制
5.4.1 基本概念
5.4.2 系统数学模型扩展
5.4.3 H∞电流控制
5.5 三相变流器神经网络电流控制技术研究
5.5.1 神经网络控制
5.5.2 基于神经网络的直接电流控制
5.5.3 三相变流器神经网络电流控制研究
5.5.4 神经网络控制器实现与特性分析
第6章 三相变流器电压控制技术
6.1 无源逆变的波形库电压控制
6.1.1 波形库控制基本原理
6.1.2 三相逆变器的波形库控制
6.2 无源逆变器重复控制
6.2.1 内模控制与重复控制
6.2.2 重复控制系统的改进
6.3 基于波形库模型的重复控制
6.4 波形库与重复复合控制器
6.5 直流电压控制
6.5.1 最优电压环控制
6.5.2 波形库控制
第7章 分布式系统中的三相变流器并网控制
7.1 三相变流器电流型并网控制
7.1.1 传输线电感电流控制策略
7.1.2 基于滤波电感电流控制策略
7.2 电压型控制
7.3 三相变流器并网功率控制
7.4 分布式系统电压谐波抑制
7.4.1 分布式系统的谐波振荡
7.4.2 三相变流器谐波受控电流源并网应用
7.4.3 复合并网谐波控制应用示例
第8章 三相变流器参数设计
8.1 交流侧电感参数设计
8.1.1 变流器工作于PFC时的选取原则
8.1.2 变流器工作于APF时的选取原则
8.2 直流侧电容以及电压的选取原则
8.2.1 变流器作为PFC时的选取原则
8.2.2 变流器作为APF时的选取原则
8.3 变流器同时工作于APF和PFC时的参数选择考虑
8.4 三相电压不平衡系统电容参数分析
8.4.1 脉动有功功率分析
8.4.2 电容选择与电压纹波
参考文献 序言
三相PWM变流器在电能变换中有着广泛的应用。目前供电系统多采用三相交流供电,一般要将电能进行功率变换以满足被控对象动静态性能指标的要求。传统的晶闸管相控变换技术在Ac/DC、DC/Ac、AC/AC等领域都有广泛而成熟的应用,但带来了电网的谐波污染与谐波振荡问题,引起电网电压波形失真,电网电压频繁波动,致使接在同一电网上的其他用电设备无法正常运行,降低负载功率因数,产生畸变损耗,降低装置效率,同时也对电网的安全运行构成了严重的威胁。
PWM三相变流器的应用大大提高了三相能量变换的性能。应用:PWM三相变流器有源电力可以实现无功补偿和谐波抑制,进而可以消除或减轻分布式系统中的谐波振荡;另一方面,三相PWM整流器取代晶闸管三相变流器,直接避免了三相变流器在电网侧产生谐波,控制有功及无功功率,并可进一步提高变流系统的动、静态性能。三相变流器在分布式系统并网发电中也得到了越来越多的应用。风力发电机组以及以直流电形式存在的太阳能光伏电池、燃料电池等分布式电源发出的电能须经一定的接口并网,采用电力电子逆变器的接口在体积、质量、变换效率、可靠性、电性能等方面均优于常规旋转电机接口。而在变频控制领域,三相PWM变流器已一统天下。
三相PWM变流器因使用领域、工况、容量等不同而有多种拓扑结构可以选择,这也关系到电能变换的效率和成本。 文摘
插图:
随着电力系统中的非线性负载比重不断增加,电流和电压波形产生周期性畸变,电路中大量的高次谐波注入公用电网,引起电网电压波形失真,电网电压频繁波动,致使接在同一电网上的其他用电设备无法正常运行,降低负载功率因数,产生畸变损耗,降低装置效率,同时也对电网的安全运行构成了严重的威胁。电网中的谐波主要是由各种大容量变流设备以及其他非线性负载产生的。晶闸管相关设备迅猛增长在提高系统性能的同时给电网带来了谐波污染。为实现功率因数校正和供给无功功率而大量增加使用并联电容器,并联电容器以谐振的方式加重了谐波问题。此外,一些铁磁非线性设备,如发电机、变压器及铁磁谐振设备等也是不可忽视的谐波源。
电力系统的用电负载中,感性负载占有很大的比例,它们的正常运行在消耗有功功率的同时,需要大量的无功功率。电网中有功功率的波动一般对电网电压的影响较小,电网电压波动主要是由无功功率的波动引起的。电动机在起动期间功率因数很低,这种冲击性无功功率会使电网电压剧烈波动,甚至使接在同一电网上的用户无法正常工作。电弧炉、轧钢机等大型设备会产生频繁的无功功率冲击,严重影响电网供电质量。为了消除、抑制谐波及无功功率,提高电能利用率,必须根据用电设备的要求采用电力电子技术对电能进行变换。从20世纪80年代开始已提出一系列谐波限制标准,如国际电工委员会(IEC)对于输入电流≥16A的设备制订了国际标准IEC1000-3-2,另外还有IEC555-2、IEEE519等标准,对电力电子和电器设备的电流谐波进行了限制。我国从1994年开始执行国标GB/T 14549-93《电能质量公用电网谐波》。
目前,解决谐波污染问题的思路有两种:一是设置滤波器补偿已产生的谐波;二是采用功率因数校正技术(PFc),对电力电子装置本身进行改进,使其在电网输入侧不产生谐波,并使功率因数接近于1。传统的抑制谐波的方法是使用Lc无源电力滤波器(PPF),结构简单、成本较低,吸收特定次谐波效果显著。
| ISBN | 7118065293/978711806 |
|---|---|
| 出版社 | 国防工业出版社 |
| 作者 | 孙孝峰 |
| 尺寸 | 32 |