微电网建模与控制基础电子书

前言

第1章 绪论

1.1 微电网技术的提出背景

1.1.1 分布式电网结构

1.1.2 微电网的概念及意义

1.1.3 微电网的构成要素及分类

1.1.4 国内外微电网发展现状

1.2 微电网控制系统概述

1.2.1 变流器本地控制

1.2.2 微电网协同控制

1.2.3 上层系统交互

参考文献

第2章 微电网中的变流器

2.1 微电网中常见的电力电子变流器拓扑

2.1.1 不同输入输出电压类型的变流器

2.1.2 不同输出电平数的变流器

2.2 微电网中的DC-AC功率变换

2.2.1 单相及三相DC-AC功率变换

2.2.2 电流控制型及电压控制型DC-AC功率变换

2.3 DC-AC变流器的脉冲宽度调制

2.3.1 变流器PWM环节及半桥电路的数学建模

2.3.2 变流器空间矢量调制及等效

2.4 三相交流系统坐标变换

2.4.1 从abc坐标系到αβ0坐标系

2.4.2 从αβ0坐标系到dq0坐标系

2.4.3 三相交流系统坐标变换案例

2.5 仿真任务：三相DC-AC变流器电压开环控制

参考文献

第3章 电流控制型DC-AC变流器

3.1 电流滤波器的设计及建模

3.1.1 电感滤波器的纹波计算

3.1.2 电感滤波器的dq0坐标系建模

3.2 电流型DC-AC变流器的控制理论

3.2.1 电流控制系统架构

3.2.2 锁相环

3.2.3 电流控制器

3.2.4 控制参数设计

3.3 高阶电流滤波器

3.3.1 LCL滤波器的频域特性

3.3.2 LCL滤波器的参数设计

3.4 仿真任务：电流控制型并网逆变器设计

参考文献

第4章 电压控制型DC-AC变流器

4.1 电压型变流器的设计及建模

4.1.1 LC滤波器设计

4.1.2 带LC型滤波器DC-AC变流器的dq0坐标系模型

4.2 电压控制系统

4.2.1 电压控制系统结构设计

4.2.2 电压控制系统参数设计

4.3 仿真任务：电压控制型变流器设计

参考文献

第5章 微电网主从控制

5.1 单台变流器的恒功率控制

5.1.1 三相系统的瞬时功率计算

5.1.2 三相DC-AC变流器的功率控制

5.2 基于负载电流的主从控制

5.3 无负载电流采样的主从控制

5.4 仿真任务：多台变流器的主从控制器设计

参考文献

第6章 微电网下垂控制

6.1 线路功率传输方程推导

6.1.1 线路的简化与电流的推导

6.1.2 不同电压等级下线路特性

6.2 感性线路下垂控制原理及下垂曲线

6.2.1 频率-有功下垂方程的推导

6.2.2 电压-无功下垂方程的推导

6.2.3 下垂特性系数的选取

6.2.4 变流器下垂控制实现方法

6.3 感性线路下垂控制的功率分配特性

6.3.1 下垂控制有功功率自主分配机制

6.3.2 下垂控制无功功率自主分配机制

6.4 阻性线路中的下垂控制

6.4.1 阻性线路下的下垂控制原理

6.4.2 阻性线路下的下垂控制功率分配特性

6.5 仿真任务：多台电压控制型变流器的下垂控制设计

参考文献

第7章 微电网二次控制

7.1 微电网分层控制策略

7.1.1 分层控制策略概述

7.1.2 二次控制的目标与分类

7.2 用于电压幅值和频率校正的集中式二次控制

7.2.1 下垂控制中的电压幅值和频率偏差问题

7.2.2 电压幅值和频率校正的集中式二次控制结构

7.3 用于无功功率分配补偿的集中式二次控制

7.3.1 下垂控制中的无功功率分配问题

7.3.2 无功分配的集中式二次控制结构

7.4 分布式二次控制

7.4.1 分布式二次控制概述

7.4.2 复杂通信系统下的分布式二次控制

7.4.3 简化通信系统下的分布式二次控制

7.5 仿真任务：多台电压控制型变流器的二次控制设计

参考文献

第8章 直流微电网

8.1 直流微电网简介

8.2 单台变流器的控制方式

8.2.1 调制算法

8.2.2 电压控制

8.3 直流微电网的控制

8.3.1 直流微电网控制架构

8.3.2 直流下垂控制

8.3.3 直流二次控制

8.4 仿真任务：双有源全桥DC-DC变流器的设计

参考文献

第9章 综合应用实例

9.1 实际微电网的应用情况

9.2 案例设计要求

9.3 参考实现案例