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电力系统中的电压源变流器-建模.控制和应用 本书特色
本书对电压源变流器（VSC）系统的基本理论及其在电力系统中的应用进行了全面介绍，主要内容包括VSC系统的基本原理、通用模型、控制器设计、基于空间相量的分析方法、不同类型VSC系统的模型和控制以及VSC系统在电力系统中的具体应用。本书适合发电、输电和配电领域的技术人员，特别是正在从事新能源接入和分布式能源系统运行的电力工程师，以及高等学校电气工程专业的教师和学生阅读。
电力系统中的电压源变流器-建模.控制和应用 目录
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
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