三相變流器調(diào)制與控制技術(shù)

第1章　緒論……1

1.1　三相變流器應(yīng)用概述……1

1.2　三相變流器拓?fù)渑c調(diào)制策略……5

1.3　三相變流器常用控制策略……8

1.4　本書的內(nèi)容……11

第2章　三相變流器調(diào)制技術(shù)……13

2.1　三相變流器的基本電路拓?fù)洹?3

2.1.1　三相電壓型橋式變流器……14

2.1.2　三相電流型橋式變流器……15

2.1.3　兩種三相橋式變流器拓?fù)涞谋容^……16

2.2　正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)……17

2.2.1　三相電壓型橋式變流器的SPWM 技術(shù)……18

2.2.2　三相電流型變流器的SPWM 技術(shù)……19

2.3　空間矢量調(diào)制技術(shù)……23

2.3.1　SVM 基本原理……24

2.3.2　MSL － SVM 的頻域調(diào)制模型……30

2.3.3　三相電流型橋式變流器的SVM 技術(shù)……40

2.4　跟蹤型PWM 技術(shù)……42

2.4.1　滯環(huán)PWM……42

2.4.2　單周期控制和定頻積分控制……43

2.5　優(yōu)化PWM 技術(shù)……46

2.5.1　基本原理……47

2.5.2　開關(guān)角求解……48

第3章　大容量變流器拓?fù)浼罢{(diào)制技術(shù)……51

3.1　電路結(jié)構(gòu)……51

3.1.1　多重化變流器……52

3.1.2　多電平變流器……55

3.2　調(diào)制方式……69

3.2.1　階梯波脈寬調(diào)制……69

3.2.2　多電平空間矢量調(diào)制……71

3.2.3　載波層疊PWM……74

3.2.4　載波相移PWM……86

第4章　三相變流器的數(shù)學(xué)模型……94

4.1　三相并網(wǎng)連接變流器的數(shù)學(xué)模型……94

4.1.1　三相變流器基本數(shù)學(xué)模型……95

4.1.2　兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型……97

4.1.3　系統(tǒng)的小信號(hào)模型……100

4.1.4　雙旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型……101

4.2　三相無源逆變器的數(shù)學(xué)模型……103

4.2.1　三相逆變器基本數(shù)學(xué)模型……103

4.2.2　三相逆變器解耦模型……106

4.2.3　三相逆變器在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的模型……108

第5章　三相變流器電流控制技術(shù)……110

5.1　引言……110

5.2　模型解耦電流控制……112

5.3　線性二次型最優(yōu)電流控制……115

5.3.1　最優(yōu)控制理論……115

5.3.2　最優(yōu)電流控制……116

5.3.3　性能指標(biāo)與系統(tǒng)特性……120

5.3.4　最優(yōu)控制魯棒性分析……132

5.4　H∞電流控制……134

5.4.1　基本概念……134

5.4.2　系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型擴(kuò)展……135

5.4.3　H∞電流控制……136

5.5　三相變流器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電流控制技術(shù)研究……138

5.5.1　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制……138

5.5.2　基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接電流控制……139

5.5.3　三相變流器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電流控制研究……143

5.5.4　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實(shí)現(xiàn)與特性分析……150

第6章　三相變流器電壓控制技術(shù)……157

6.1　無源逆變的波形庫電壓控制……157

6.1.1　波形庫控制基本原理……157

6.1.2　三相逆變器的波形庫控制……164

6.2　無源逆變器重復(fù)控制……172

6.2.1　內(nèi)?？刂婆c重復(fù)控制……172

6.2.2　重復(fù)控制系統(tǒng)的改進(jìn)……174

6.3　基于波形庫模型的重復(fù)控制……178

6.4　波形庫與重復(fù)復(fù)合控制器……187

6.5　直流電壓控制……189

6.5.1　最優(yōu)電壓環(huán)控制……190

6.5.2　波形庫控制……193

第7章　分布式系統(tǒng)中的三相變流器并網(wǎng)控制……197

7.1　三相變流器電流型并網(wǎng)控制……197

7.1.1　傳輸線電感電流控制策略……197

7.1.2　基于濾波電感電流控制策略……198

7.2　電壓型控制……199

7.3　三相變流器并網(wǎng)功率控制……200

7.4　分布式系統(tǒng)電壓諧波抑制……205

7.4.1　分布式系統(tǒng)的諧波振蕩……205

7.4.2　三相變流器諧波受控電流源并網(wǎng)應(yīng)用……206

7.4.3　復(fù)合并網(wǎng)諧波控制應(yīng)用示例……211

第8章　三相變流器參數(shù)設(shè)計(jì)……219

8.1　交流側(cè)電感參數(shù)設(shè)計(jì)……219

8.1.1　變流器工作于PFC 時(shí)的選取原則……219

8.1.2　變流器工作于APF 時(shí)的選取原則……220

8.2　直流側(cè)電容以及電壓的選取原則……222

8.2.1　變流器作為PFC 時(shí)的選取原則……222

8.2.2　變流器作為APF 時(shí)的選取原則……223

8.3　變流器同時(shí)工作于APF 和PFC 時(shí)的參數(shù)選擇考慮……224

8.4　三相電壓不平衡系統(tǒng)電容參數(shù)分析……225

8.4.1　脈動(dòng)有功功率分析……225

8.4.2　電容選擇與電壓紋波……229

參考文獻(xiàn)……232" 2100433B

第8章闡述了三相變流器的電感與電容參數(shù)設(shè)計(jì)。

《三相變流器調(diào)制與控制技術(shù)》可作為電力電子技術(shù)、電氣自動(dòng)化及電力系統(tǒng)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員和研究人員的參考書，也可供上述專業(yè)范圍的教師和研究生閱讀。

第1章緒論

1.1大功率變流器發(fā)展概述

1.2人功率變流器拓?fù)鋵W(xué)進(jìn)展

1.2.1普通變流器

1.2.2多重化結(jié)構(gòu)

1.2.3組合變流器

1.2.4多屯平變流器

1.2.5大功率變流器的應(yīng)用綜述

1.3電流型多電平變流器的研究背景

1.3.1電流型多電平變流器是一個(gè)新的研究課題

1.3.2電流型多電平變流器的應(yīng)用前景

1.3.3電流型多電平變流器的研究現(xiàn)狀

1.4大功率變流器的調(diào)制策略

1.4.1階梯波脈寬調(diào)制

1.4.2基于載波組的PWM技術(shù)

1.4.3多電平電壓空間矢量調(diào)制

1.4.4載波相移SPWM技術(shù)

1.4.5相移SVM技術(shù)

1.4.6滯環(huán)電流控制

1.4.7單周期控制

1.4.8其他控制方式

第2章CPsSPwM技術(shù)的理論研究

2.1自然采樣SPWM理論

2.1.1自然采樣的二邏輯sPWM理論

2.1.2自然采樣的三邏輯SPWM理論

2.2二邏輯相移sPWM技術(shù)的數(shù)學(xué)分析

2.2.1二邏輯相移SPWM技術(shù)的數(shù)學(xué)模型

2.2.2二邏輯相移SPWM技術(shù)的分析

2.3三邏輯相移SPWM技術(shù)的數(shù)學(xué)分析

2.3.1三邏輯相移SPWM技術(shù)的數(shù)學(xué)模型

2.3.2三邏輯相移SPWM技術(shù)討論

2.3.3相移SPWM技術(shù)的傳輸帶寬

2.4載波相移SPWM技術(shù)的基本原理及簡要數(shù)學(xué)分析

2.4.1載波相移SPWM技術(shù)的基本原理

2.4.2載波相移SPWM技術(shù)的簡單數(shù)學(xué)分析

2.4.3載波相移SPWM技術(shù)的擴(kuò)展應(yīng)用

2.5載波相移SPWM技術(shù)理論

2.5.1調(diào)制原理

2.5.2CPS-SPWM波形的組成

2.5.3CPS-SPWM的等效載波頻率

2.5.4CPS-SPWM組合變流器的線性度和傳輸帶寬

2.6CPS-SPWM技術(shù)與自然采樣SPWM技術(shù)的比較

2.7CPS-SPWM技術(shù)的評(píng)價(jià)

2.8CPS-SPWM技術(shù)的拓展應(yīng)用

第3章CPS-SVM技術(shù)

3.1SVM技術(shù)的基本原理

3.1.1電壓空間矢量的概念

3.1.2三相逆變器的基本電壓矢量

3.1.3磁鏈跟蹤PWM的基本思想

3.1.4SVM技術(shù)的電壓采樣解釋

3.2SVM技術(shù)的調(diào)制方式

3.2.1SVM的基本調(diào)制算法

3.2.2SVM的兩種開關(guān)調(diào)制模式

3.2.3SVM波的顯化

3.3CPS-SVM技術(shù)的基本原理及分析

3.3.1載波相移與錯(cuò)時(shí)采樣

3.3.2CPS-SVM技術(shù)的調(diào)制方法

3.3.3CPS-SVM技術(shù)的特性分析

3.3.4CPS-SVM組合變流器的仿真結(jié)果與分析

3.3.5CPS-SVM技術(shù)與其他調(diào)制技術(shù)的比較研究

3.3.6CPS-SVM組合變流器的基本電壓矢鼉和磁鏈圖

3.4CPS-SVM組合變流器輸出線電壓與幅度調(diào)制比的關(guān)系

3.4.1變流器單元數(shù)N=2時(shí)的情況

3.4.2變流器單元數(shù)N>2時(shí)的情況

3.5CPS-SVM基本原理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.6本章小結(jié)

第4章載波相移技術(shù)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方法

4.1引言

4.2基于TMS320LF2407的多路PWM波形產(chǎn)生器

4.2.1三相三電平變流器的CPS-SPWM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法

4.2.2單相級(jí)聯(lián)H橋五電平變流器CPS-SPWM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

4.3基于FPGA的多路PWM波形產(chǎn)生器

4.3.1相移載波產(chǎn)生器

4.3.2PWM比較輸出模塊

4.3.3數(shù)據(jù)鎖存器

4.3.4死區(qū)產(chǎn)生器

4.3.5載波周期值和死區(qū)值鎖存模塊

4.3.6選擇模塊

4.3.7控制使能模塊

4.3.8實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

4.4本章小結(jié)

第5章CPS技術(shù)在電壓型、電流型多電平變流器中的應(yīng)用

5.1CPS-SPWM技術(shù)在電壓型級(jí)聯(lián)H橋多電平變流器中的應(yīng)用

5.1.1單相多電平變流器

5.1.2三相多電平變流器

5.2CPS-SPWM技術(shù)在電流型級(jí)聯(lián)H橋多電平變流器中的應(yīng)用

5.2.1載波相移SPWM方法

5.2.2SVPWM方法

5.2.3多電平消諧波PWM方法

5.2.4一種新的分相控制式三相多電平CSI

5.2.5基于CPS-SPWM技術(shù)的級(jí)聯(lián)H橋變流器

5.3CPS-SVM技術(shù)在級(jí)聯(lián)多電平變流器中的實(shí)現(xiàn)

5.3.1級(jí)聯(lián)多電平變流器

5.3.2基于定次諧波消除的階梯波脈寬調(diào)制

5.3.3多電平電壓空間矢量調(diào)制

5.3.4級(jí)聯(lián)多電平變流器與組合變流器之間的等價(jià)關(guān)系

5.3.5級(jí)聯(lián)CPS-SVM多電平變流器的實(shí)現(xiàn)

5.3.6橋內(nèi)CPS-SVM的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

第6章載波相移調(diào)制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用變流器中的應(yīng)用

6.1CPS-SPWM技術(shù)在直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)交錯(cuò)三相單管Boost電路中的應(yīng)用

6.1.1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相應(yīng)的調(diào)制方法

6.1.2系統(tǒng)工作模式

6.1.3仿真驗(yàn)證

6.1.4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

6.2CPS-SPWM技術(shù)在直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)背靠背雙PWM變流器中的應(yīng)用

6.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制策略

6.2.2載波相移調(diào)制技術(shù)在背靠背變流器上的實(shí)現(xiàn)方法

6.2.3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

6.3CPS-SPWM技術(shù)在直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)級(jí)聯(lián)變流器中的應(yīng)用

6.3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.3.2原理

6.3.3仿真和實(shí)驗(yàn)

6.4本章小結(jié)

參考文獻(xiàn) 2100433B