《基於功率傳遞的電網間同期並列原理與技術》是2018年06月01日科學出版社出版的圖書，作者是劉家軍。
基本介紹
- 書名：基於功率傳遞的電網間同期並列原理與技術
- 作者：劉家軍
- ISBN：9787030553225
- 頁數：197
- 定價：90.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018年06月01日
- 裝幀：平裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書根據電壓源換流器可以同時獨立地對有功功率和無功功率控制的特點，首先提出將背靠背電壓源換流器型高壓直流輸電套用於交流電網同期並列的新方法，研究裝置併網的運行機理、保護配置及控制策略，以及在完成併網操作退出後，轉換為統一潮流控制器、靜止同步補償器、靜止同步串聯補償器的原理與電路實現方法；實現電網間同期並列與聯絡線輸送功率的聯合控制策略。其次根據統一潮流控制器和靜止同步串聯補償器的特點，實現線路融冰。最後介紹研製的複合系統的實驗裝置及其管理系統。
圖書目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 電網間同期並列研究現狀 1
1.2 VSC-HVDC的發展和套用現狀 3
1.3 VSC-HVDC的控制策略研究現狀 5
參考文獻 6
第2章 基於功率傳遞的電網間同期並列原理 8
2.1 電網調頻與調壓 8
2.1.1 電網間同期並列的條件 8
2.1.2 調頻原理 9
2.1.3 調壓原理 9
2.1.4 相角差控制原理 10
2.2 基於背靠背VSC-HVDC同期並列原理 11
2.2.1 VSC-HVDC的特性 11
2.2.2 背靠背VSC-HVDC用於同期併網 11
2.2.3 背靠背VSC-HVDC用於併網的工作原理 13
2.3 併網裝置的傳遞功率計算 15
2.3.1 傳遞功率的流向控制 15
2.3.2 併網裝置功率傳遞值計算 19
參考文獻 20
第3章 基於背靠背VSC-HVDC併網系統的控制策略 21
3.1 併網系統的模型分析 21
3.1.1 三相電壓平衡時的併網模型 21
3.1.2 三相電壓不平衡時的併網模型 25
3.2 併網系統的控制策略 27
3.2.1 換流器的啟動 28
3.2.2 所需功率計算 29
3.2.3 兩側換流器的控制策略 29
3.2.4 並列點斷路器合閘控制 30
3.3 雙閉環控制策略 30
3.3.1 內環電流控制器 31
3.3.2 外環功率控制器 33
3.4 基於背靠背VSC-HVDC併網的仿真驗證 38
3.4.1 差頻併網仿真 38
3.4.2 同頻環網並列仿真 41
參考文獻 42
第4章 併網換流器的不平衡控制策略 43
4.1 對稱分量的實時檢測 43
4.2 交流電壓不平衡時的控制策略 46
4.2.1 正負序雙迴路雙閉環不平衡控制策略 47
4.2.2 基於負序電壓補償的不平衡控制策略 48
4.3 仿真驗證 50
參考文獻 54
第5章 併網系統的聯絡線功率波動 55
5.1 併網過程中聯絡線的功率波動 55
5.1.1 功率傳遞時聯絡線的功率波動 56
5.1.2 併網合閘瞬間聯絡線的功率波動 57
5.2 聯絡線功率波動的仿真分析 58
參考文獻 62
第6章 併網系統的保護配置 64
6.1 故障時併網系統的運行特性 65
6.1.1 諧波傳遞特性分析 65
6.1.2 諧波傳遞特性仿真分析 67
6.2 併網系統保護配置的特點 76
6.2.1 併網裝置的特點 76
6.2.2 併網系統的保護配置 76
6.2.3 保護配置仿真分析 80
6.3 併網系統的保護策略 83
6.3.1 併網系統保護策略的設計原則 84
6.3.2 併網保護動作的執行方式 84
參考文獻 85
第7章 併網裝置實現複合功能轉換電路及控制策略 86
7.1 併網裝置實現複合功能的轉換電路 86
7.2 複合系統的控制策略 89
7.3 併網裝置轉換為STATCOM的控制策略及仿真 95
7.3.1 STATCOM裝置的控制策略 95
7.3.2 STATCOM的多目標控制 96
7.3.3 STATCOM逆系統PI控制 100
7.3.4 STATCOM裝置功能仿真驗證 109
7.4 併網裝置轉換為SSSC的控制策略及仿真 111
7.4.1 SSSC調節聯絡線傳輸功率的能力 111
7.4.2 併網後轉換為SSSC裝置的控制策略 114
7.4.3 基於背靠背VSC-HVDC的同期併網系統轉為SSSC的仿真 115
參考文獻 119
第8章 基於背靠背VSC-HVDC電網間同期並列裝置實現UPFC的控制策略 120
8.1 併網裝置轉換為UPFC後的潮流控制分析 120
8.1.1 UPFC的電路拓撲結構 120
8.1.2 系統各支路電壓、電流關係 121
8.1.3 UPFC系統內部功率流動分析 122
8.2 仿真分析 125
參考文獻 132
第9章 基於功率傳遞的併網裝置在輸電線路融冰中的套用研究 133
9.1 輸電線路覆凍的危害及防治措施 133
9.2 自動融冰模式的控制策略及實現 134
9.2.1 併網裝置轉變為UPFC進行線路融冰 134
9.2.2 併網裝置轉變為SSSC進行線路融冰 140
參考文獻 146
第10章 基於功率傳遞的併網裝置容量計算 147
10.1 背靠背VSC-HVDC併網裝置容量及參數計算 147
10.1.1 換流電抗器的參數計算 147
10.1.2 VSC直流側電容參數設計 150
10.1.3 換流變壓器 153
10.1.4 系統傳遞有功功率與無功功率最大值計算 153
10.2 UPFC容量的確定 154
10.2.1 UPFC串聯側VSC的容量 154
10.2.2 UPFC並聯側VSC的容量 154
10.2.3 UPFC裝置運行約束值的確定 155
10.2.4 耦合變壓器的容量 155
10.2.5 直流電容的容量 155
10.2.6 電感的選取 156
10.3 STATCOM主電路參數的選取 157
10.3.1 等值電阻的取值 157
10.3.2 等值電抗的取值 158
10.3.3 直流側電容的取值 158
10.4 仿真驗證 158
參考文獻 162
第11章 基於背靠背VSC-HVDC同期併網複合實驗裝置的設計與實現 164
11.1 實驗裝置的設計與實現 164
11.1.1 實驗裝置的主電路設計與實現 164
11.1.2 實驗裝置的控制電路設計 169
11.1.3 實驗裝置的控制及算法實現 173
11.1.4 樣機實驗 176
11.2 管理系統的設計與實現 181
11.2.1 併網管理系統的整體設計 181
11.2.2 系統的開發與實現 183
參考文獻 197
前言
第1章 緒論 1
1.1 電網間同期並列研究現狀 1
1.2 VSC-HVDC的發展和套用現狀 3
1.3 VSC-HVDC的控制策略研究現狀 5
參考文獻 6
第2章 基於功率傳遞的電網間同期並列原理 8
2.1 電網調頻與調壓 8
2.1.1 電網間同期並列的條件 8
2.1.2 調頻原理 9
2.1.3 調壓原理 9
2.1.4 相角差控制原理 10
2.2 基於背靠背VSC-HVDC同期並列原理 11
2.2.1 VSC-HVDC的特性 11
2.2.2 背靠背VSC-HVDC用於同期併網 11
2.2.3 背靠背VSC-HVDC用於併網的工作原理 13
2.3 併網裝置的傳遞功率計算 15
2.3.1 傳遞功率的流向控制 15
2.3.2 併網裝置功率傳遞值計算 19
參考文獻 20
第3章 基於背靠背VSC-HVDC併網系統的控制策略 21
3.1 併網系統的模型分析 21
3.1.1 三相電壓平衡時的併網模型 21
3.1.2 三相電壓不平衡時的併網模型 25
3.2 併網系統的控制策略 27
3.2.1 換流器的啟動 28
3.2.2 所需功率計算 29
3.2.3 兩側換流器的控制策略 29
3.2.4 並列點斷路器合閘控制 30
3.3 雙閉環控制策略 30
3.3.1 內環電流控制器 31
3.3.2 外環功率控制器 33
3.4 基於背靠背VSC-HVDC併網的仿真驗證 38
3.4.1 差頻併網仿真 38
3.4.2 同頻環網並列仿真 41
參考文獻 42
第4章 併網換流器的不平衡控制策略 43
4.1 對稱分量的實時檢測 43
4.2 交流電壓不平衡時的控制策略 46
4.2.1 正負序雙迴路雙閉環不平衡控制策略 47
4.2.2 基於負序電壓補償的不平衡控制策略 48
4.3 仿真驗證 50
參考文獻 54
第5章 併網系統的聯絡線功率波動 55
5.1 併網過程中聯絡線的功率波動 55
5.1.1 功率傳遞時聯絡線的功率波動 56
5.1.2 併網合閘瞬間聯絡線的功率波動 57
5.2 聯絡線功率波動的仿真分析 58
參考文獻 62
第6章 併網系統的保護配置 64
6.1 故障時併網系統的運行特性 65
6.1.1 諧波傳遞特性分析 65
6.1.2 諧波傳遞特性仿真分析 67
6.2 併網系統保護配置的特點 76
6.2.1 併網裝置的特點 76
6.2.2 併網系統的保護配置 76
6.2.3 保護配置仿真分析 80
6.3 併網系統的保護策略 83
6.3.1 併網系統保護策略的設計原則 84
6.3.2 併網保護動作的執行方式 84
參考文獻 85
第7章 併網裝置實現複合功能轉換電路及控制策略 86
7.1 併網裝置實現複合功能的轉換電路 86
7.2 複合系統的控制策略 89
7.3 併網裝置轉換為STATCOM的控制策略及仿真 95
7.3.1 STATCOM裝置的控制策略 95
7.3.2 STATCOM的多目標控制 96
7.3.3 STATCOM逆系統PI控制 100
7.3.4 STATCOM裝置功能仿真驗證 109
7.4 併網裝置轉換為SSSC的控制策略及仿真 111
7.4.1 SSSC調節聯絡線傳輸功率的能力 111
7.4.2 併網後轉換為SSSC裝置的控制策略 114
7.4.3 基於背靠背VSC-HVDC的同期併網系統轉為SSSC的仿真 115
參考文獻 119
第8章 基於背靠背VSC-HVDC電網間同期並列裝置實現UPFC的控制策略 120
8.1 併網裝置轉換為UPFC後的潮流控制分析 120
8.1.1 UPFC的電路拓撲結構 120
8.1.2 系統各支路電壓、電流關係 121
8.1.3 UPFC系統內部功率流動分析 122
8.2 仿真分析 125
參考文獻 132
第9章 基於功率傳遞的併網裝置在輸電線路融冰中的套用研究 133
9.1 輸電線路覆凍的危害及防治措施 133
9.2 自動融冰模式的控制策略及實現 134
9.2.1 併網裝置轉變為UPFC進行線路融冰 134
9.2.2 併網裝置轉變為SSSC進行線路融冰 140
參考文獻 146
第10章 基於功率傳遞的併網裝置容量計算 147
10.1 背靠背VSC-HVDC併網裝置容量及參數計算 147
10.1.1 換流電抗器的參數計算 147
10.1.2 VSC直流側電容參數設計 150
10.1.3 換流變壓器 153
10.1.4 系統傳遞有功功率與無功功率最大值計算 153
10.2 UPFC容量的確定 154
10.2.1 UPFC串聯側VSC的容量 154
10.2.2 UPFC並聯側VSC的容量 154
10.2.3 UPFC裝置運行約束值的確定 155
10.2.4 耦合變壓器的容量 155
10.2.5 直流電容的容量 155
10.2.6 電感的選取 156
10.3 STATCOM主電路參數的選取 157
10.3.1 等值電阻的取值 157
10.3.2 等值電抗的取值 158
10.3.3 直流側電容的取值 158
10.4 仿真驗證 158
參考文獻 162
第11章 基於背靠背VSC-HVDC同期併網複合實驗裝置的設計與實現 164
11.1 實驗裝置的設計與實現 164
11.1.1 實驗裝置的主電路設計與實現 164
11.1.2 實驗裝置的控制電路設計 169
11.1.3 實驗裝置的控制及算法實現 173
11.1.4 樣機實驗 176
11.2 管理系統的設計與實現 181
11.2.1 併網管理系統的整體設計 181
11.2.2 系統的開發與實現 183
參考文獻 197
