电力电子技术在电力系统中的应用

书籍目录

前言

第1章电力技术发展简史与趋势

11电磁学的发展

111直流电机的产生和发展

112交流电机的产生和发展

113变压器的产生和发展

12电力系统的形成和发展

121直流电力系统的形成和发展

122交流电力系统的形成和发展

13电力电子技术对电力系统的影响

131发电领域

132输配电领域

133用电负载领域

14电力系统的发展趋势

15本书主要内容

第2章电功率基础分析理论

21单相交流系统

211正弦条件下的功率分析法

212相量分析法

213非正弦条件下的功率分析法

22三相系统中的电功率

221三相系统的分类

222对称分量理论

223三相对称系统中的功率

224三相不对称系统中的功率

23坐标变换

231坐标变换的数学基础

232αβ坐标系统

24剔除零序分量时的电压和电流矢量

25pq功率基础理论

251三相三线制系统

252三相四线制系统

26本章小结

第3章电能质量优化与调节控制技术

31谐波的产生和危害

311谐波的产生

312谐波的危害

32谐波的治理

33无源电力滤波器

34有源电力滤波器

35谐波电流检测、跟踪补偿控制和直流侧电压控制技术

351谐波电流检测技术

352跟踪补偿控制技术

353直流侧电压控制技术

36有源电力滤波器的模糊控制

361模糊PI复合控制

362模糊控制器的设计

363有源电力滤波器的仿真

37有源滤波器电流自适应控制研究

371有源电力滤波器的动力学模型

372模型参考自适应控制

373仿真模型的建立及仿真结果与分析

38本章小结

第4章新型电力输电技术

41直流输电与交流输电系统的性能比较

411传输性能比较

412经济性比较

42高压直流输电概况

421国内外现状

422高压直流输电的分类

423高压直流输电系统基本架构

43换流器工作原理和电路分析

431单桥换流器运行分析

432双桥换流器运行分析

433换流器控制原理和控制特性

44高压直流输电的谐波抑制

441增加换流桥的数量

442加装滤波器

443加装平波电抗器

444加装中性点冲击电容器

45柔性交流输电的发展与概况

451国内外发展现状

452FACTS控制器的基本类型

453FACTS控制器的基本原理

46变换型FACTS技术

461静态同步补偿器（STATCOM）

462静态串联同步补偿器（SSSC）

47本章小结

第5章新能源发电系统

51光伏发电系统

511光伏电池的等效电路和基本特性

512光伏发电系统用变换器

513MPPT控制策略

514孤岛效应和反孤岛策略

52风力发电系统

521风力机的数学模型

522风力发电系统的分类

523典型风力发电系统及其控制

53本章小结

第6章储能系统、分布式发电系统和微电网

61储能系统

611抽水储能

612压缩空气储能

613飞轮储能

614蓄电池储能

615超导磁体储能

616超级电容器储能

62分布式发电系统

621分布式发电系统的基本概念和优势

622分布式发电系统的现状和关键技术

623分布式发电系统的基本结构

63微电网

631微电网的基本概念和特点

632微电网的研究现状和基本结构

633微电网的基本控制方法

64本章小结

第7章电力系统中的计算机仿真

71MATLAB仿真建模

711MATLAB和Simulink简介

712SFunction简介及其应用

713基于Boost变换器的MPPT仿真

714基于Boost变换器的PID稳压仿真

72PSCAD仿真建模

721PSCAD/EMTDC仿真环境

722PSCAD/EMTDC主程序结构与功能

723PSCAD仿真实例

73本章小结

附录A换流阀内部电路仿真建模

附录B控制系统电路仿真建模

参考文献

作者简介

本书首先以人类如何利用能源的视角简要地回顾了电力技术的发展概况，对交、直流电机和变压器的形成与发展进行了简单的梳理，并讲述了直流电力系统和交流电力系统的发展以及电力电子技术对电力系统各环节的影响以及未来电力系统的发展趋势。在此基础上，对电力系统中相关电功率的概念、定义、相量分析法、坐标变换以及pq功率分析理论进行了简单的介绍和探讨；在分析谐波产生原因的基础上，就先进控制理论在有源滤波中的应用进行了简明扼要的分析与介绍；同时简单介绍了新型的电力传输技术、高压直流输电系统与柔性交流输电系统，并比较了它们各自的技术特点；紧接着，讲述了光伏发电系统与风力发电系统的分类、系统构成及控制方法；介绍了各种新型的储能形式以及分布式发电系统和微电网的构成与特点；最后，简单介绍了电力系统中的计算机仿真技术，主要介绍了MATLAB和PSCAD的基本使用方法。

本书基本涵盖了在电力系统中应用的相关电力电子技术，内容翔实，可作为高等院校电气工程及自动化专业和相关专业的本科生选修课程用书或研究生教学用书，也可作为从事电力系统设计、电力电子装备研制和运行管理等方面工作的相关技术人员或工程师的参考用书。

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