三相变流器调制与控制技术

第1章　绪论……1

1.1　三相变流器应用概述……1

1.2　三相变流器拓扑与调制策略……5

1.3　三相变流器常用控制策略……8

1.4　本书的内容……11

第2章　三相变流器调制技术……13

2.1　三相变流器的基本电路拓扑……13

2.1.1　三相电压型桥式变流器……14

2.1.2　三相电流型桥式变流器……15

2.1.3　两种三相桥式变流器拓扑的比较……16

2.2　正弦波脉宽调制技术……17

2.2.1　三相电压型桥式变流器的SPWM 技术……18

2.2.2　三相电流型变流器的SPWM 技术……19

2.3　空间矢量调制技术……23

2.3.1　SVM 基本原理……24

2.3.2　MSL － SVM 的频域调制模型……30

2.3.3　三相电流型桥式变流器的SVM 技术……40

2.4　跟踪型PWM 技术……42

2.4.1　滞环PWM……42

2.4.2　单周期控制和定频积分控制……43

2.5　优化PWM 技术……46

2.5.1　基本原理……47

2.5.2　开关角求解……48

第3章　大容量变流器拓扑及调制技术……51

3.1　电路结构……51

3.1.1　多重化变流器……52

3.1.2　多电平变流器……55

3.2　调制方式……69

3.2.1　阶梯波脉宽调制……69

3.2.2　多电平空间矢量调制……71

3.2.3　载波层叠PWM……74

3.2.4　载波相移PWM……86

第4章　三相变流器的数学模型……94

4.1　三相并网连接变流器的数学模型……94

4.1.1　三相变流器基本数学模型……95

4.1.2　两相坐标系下的数学模型……97

4.1.3　系统的小信号模型……100

4.1.4　双旋转坐标系模型……101

4.2　三相无源逆变器的数学模型……103

4.2.1　三相逆变器基本数学模型……103

4.2.2　三相逆变器解耦模型……106

4.2.3　三相逆变器在两相旋转坐标系中的模型……108

第5章　三相变流器电流控制技术……110

5.1　引言……110

5.2　模型解耦电流控制……112

5.3　线性二次型最优电流控制……115

5.3.1　最优控制理论……115

5.3.2　最优电流控制……116

5.3.3　性能指标与系统特性……120

5.3.4　最优控制鲁棒性分析……132

5.4　H∞电流控制……134

5.4.1　基本概念……134

5.4.2　系统数学模型扩展……135

5.4.3　H∞电流控制……136

5.5　三相变流器神经网络电流控制技术研究……138

5.5.1　神经网络控制……138

5.5.2　基于神经网络的直接电流控制……139

5.5.3　三相变流器神经网络电流控制研究……143

5.5.4　神经网络控制器实现与特性分析……150

第6章　三相变流器电压控制技术……157

6.1　无源逆变的波形库电压控制……157

6.1.1　波形库控制基本原理……157

6.1.2　三相逆变器的波形库控制……164

6.2　无源逆变器重复控制……172

6.2.1　内模控制与重复控制……172

6.2.2　重复控制系统的改进……174

6.3　基于波形库模型的重复控制……178

6.4　波形库与重复复合控制器……187

6.5　直流电压控制……189

6.5.1　最优电压环控制……190

6.5.2　波形库控制……193

第7章　分布式系统中的三相变流器并网控制……197

7.1　三相变流器电流型并网控制……197

7.1.1　传输线电感电流控制策略……197

7.1.2　基于滤波电感电流控制策略……198

7.2　电压型控制……199

7.3　三相变流器并网功率控制……200

7.4　分布式系统电压谐波抑制……205

7.4.1　分布式系统的谐波振荡……205

7.4.2　三相变流器谐波受控电流源并网应用……206

7.4.3　复合并网谐波控制应用示例……211

第8章　三相变流器参数设计……219

8.1　交流侧电感参数设计……219

8.1.1　变流器工作于PFC 时的选取原则……219

8.1.2　变流器工作于APF 时的选取原则……220

8.2　直流侧电容以及电压的选取原则……222

8.2.1　变流器作为PFC 时的选取原则……222

8.2.2　变流器作为APF 时的选取原则……223

8.3　变流器同时工作于APF 和PFC 时的参数选择考虑……224

8.4　三相电压不平衡系统电容参数分析……225

8.4.1　脉动有功功率分析……225

8.4.2　电容选择与电压纹波……229

参考文献……232" 2100433B

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。

第1章绪论

1.1大功率变流器发展概述

1.2人功率变流器拓扑学进展

1.2.1普通变流器

1.2.2多重化结构

1.2.3组合变流器

1.2.4多屯平变流器

1.2.5大功率变流器的应用综述

1.3电流型多电平变流器的研究背景

1.3.1电流型多电平变流器是一个新的研究课题

1.3.2电流型多电平变流器的应用前景

1.3.3电流型多电平变流器的研究现状

1.4大功率变流器的调制策略

1.4.1阶梯波脉宽调制

1.4.2基于载波组的PWM技术

1.4.3多电平电压空间矢量调制

1.4.4载波相移SPWM技术

1.4.5相移SVM技术

1.4.6滞环电流控制

1.4.7单周期控制

1.4.8其他控制方式

第2章CPsSPwM技术的理论研究

2.1自然采样SPWM理论

2.1.1自然采样的二逻辑sPWM理论

2.1.2自然采样的三逻辑SPWM理论

2.2二逻辑相移sPWM技术的数学分析

2.2.1二逻辑相移SPWM技术的数学模型

2.2.2二逻辑相移SPWM技术的分析

2.3三逻辑相移SPWM技术的数学分析

2.3.1三逻辑相移SPWM技术的数学模型

2.3.2三逻辑相移SPWM技术讨论

2.3.3相移SPWM技术的传输带宽

2.4载波相移SPWM技术的基本原理及简要数学分析

2.4.1载波相移SPWM技术的基本原理

2.4.2载波相移SPWM技术的简单数学分析

2.4.3载波相移SPWM技术的扩展应用

2.5载波相移SPWM技术理论

2.5.1调制原理

2.5.2CPS-SPWM波形的组成

2.5.3CPS-SPWM的等效载波频率

2.5.4CPS-SPWM组合变流器的线性度和传输带宽

2.6CPS-SPWM技术与自然采样SPWM技术的比较

2.7CPS-SPWM技术的评价

2.8CPS-SPWM技术的拓展应用

第3章CPS-SVM技术

3.1SVM技术的基本原理

3.1.1电压空间矢量的概念

3.1.2三相逆变器的基本电压矢量

3.1.3磁链跟踪PWM的基本思想

3.1.4SVM技术的电压采样解释

3.2SVM技术的调制方式

3.2.1SVM的基本调制算法

3.2.2SVM的两种开关调制模式

3.2.3SVM波的显化

3.3CPS-SVM技术的基本原理及分析

3.3.1载波相移与错时采样

3.3.2CPS-SVM技术的调制方法

3.3.3CPS-SVM技术的特性分析

3.3.4CPS-SVM组合变流器的仿真结果与分析

3.3.5CPS-SVM技术与其他调制技术的比较研究

3.3.6CPS-SVM组合变流器的基本电压矢鼍和磁链图

3.4CPS-SVM组合变流器输出线电压与幅度调制比的关系

3.4.1变流器单元数N=2时的情况

3.4.2变流器单元数N>2时的情况

3.5CPS-SVM基本原理的实验验证

3.6本章小结

第4章载波相移技术的数字化实现方法

4.1引言

4.2基于TMS320LF2407的多路PWM波形产生器

4.2.1三相三电平变流器的CPS-SPWM技术的实现方法

4.2.2单相级联H桥五电平变流器CPS-SPWM技术的实现

4.3基于FPGA的多路PWM波形产生器

4.3.1相移载波产生器

4.3.2PWM比较输出模块

4.3.3数据锁存器

4.3.4死区产生器

4.3.5载波周期值和死区值锁存模块

4.3.6选择模块

4.3.7控制使能模块

4.3.8实验验证

4.4本章小结

第5章CPS技术在电压型、电流型多电平变流器中的应用

5.1CPS-SPWM技术在电压型级联H桥多电平变流器中的应用

5.1.1单相多电平变流器

5.1.2三相多电平变流器

5.2CPS-SPWM技术在电流型级联H桥多电平变流器中的应用

5.2.1载波相移SPWM方法

5.2.2SVPWM方法

5.2.3多电平消谐波PWM方法

5.2.4一种新的分相控制式三相多电平CSI

5.2.5基于CPS-SPWM技术的级联H桥变流器

5.3CPS-SVM技术在级联多电平变流器中的实现

5.3.1级联多电平变流器

5.3.2基于定次谐波消除的阶梯波脉宽调制

5.3.3多电平电压空间矢量调制

5.3.4级联多电平变流器与组合变流器之间的等价关系

5.3.5级联CPS-SVM多电平变流器的实现

5.3.6桥内CPS-SVM的实验验证

第6章载波相移调制技术在风力发电机组用变流器中的应用

6.1CPS-SPWM技术在直驱型风力发电系统交错三相单管Boost电路中的应用

6.1.1系统拓扑结构及相应的调制方法

6.1.2系统工作模式

6.1.3仿真验证

6.1.4实验验证

6.2CPS-SPWM技术在直驱型风力发电系统并联背靠背双PWM变流器中的应用

6.2.1系统结构及其控制策略

6.2.2载波相移调制技术在背靠背变流器上的实现方法

6.2.3实验验证

6.3CPS-SPWM技术在直驱型风力发电系统级联变流器中的应用

6.3.1系统结构

6.3.2原理

6.3.3仿真和实验

6.4本章小结

参考文献 2100433B