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第1章 绪论1

1.1 主动配电网的概念1

1.2 主动配电网的结构2

1.3 主动配电网的特点6

1.4 主动配电网中的电力电子技术7

本章参考文献8

第2章 主动配电网中的变流器及其控制10

2.1 两电平变流器10

2.1.1 两电平电压源型变流器的运行原理分析11

2.1.2 两电平电压源型变流器的PWM控制技术13

2.2 三电平变流器17

2.2.1 NPC三电平变流器17

2.2.2 TNPC三电平变流器19

2.2.3 三电平变流器的PWM控制技术21

2.3 无隔离变压器的光伏并网逆变器拓扑27

2.4 电压源型变流器的控制技术32

2.4.1 电压源型变流器的并网控制技术32

2.4.2 电压源型变流器的离网控制技术41

2.5 主动配电网中的DC/DC变换器及其控制42

本章参考文献46

第3章 分布式光伏发电技术50

3.1 太阳能光伏发电原理50

3.1.1 太阳能光伏电池50

3.1.2 太阳能光伏发电系统54

3.1.3 太阳能光伏发电系统分类59

3.2 分布式光伏发电65

3.2.1 分布式光伏发电原理与典型应用形式65

3.2.2 分布式光伏发电并网逆变器控制70

3.2.3 缺电地区的光伏发电解决方案74

3.3 光伏发电MPPT技术76

3.3.1 最大功率跟踪原理76

3.3.2 最大功率跟踪算法77

3.3.3 分布式MPPT定义79

3.3.4 分布式MPPT技术80

3.4 孤岛检测83

3.4.1 孤岛检测原理83

3.4.2 电网侧孤岛检测方法85

3.4.3 电源侧被动孤岛检测方法86

3.4.4 电源侧主动孤岛检测方法87

本章参考文献93

第4章 主动配电网中的风力发电系统95

4.1 风力发电系统概述95

4.1.1 风力发电系统分类95

4.1.2 风力机功率特性及最大功率跟踪技术99

4.2 风力发电系统变流器基本控制策略103

4.2.1 双馈型风力发电系统原理及控制103

4.2.2 直驱型风力发电系统原理及控制117

4.3 风力发电系统低电压穿越控制技术125

4.3.1 电网故障及低电压穿越标准125

4.3.2 电压跌落对双馈型风力发电系统的影响126

4.3.3 双馈型风力发电系统低电压穿越控制策略136

4.4 电网电压不平衡下风力发电系统控制技术140

4.4.1 不平衡电网电压下的双馈型风力发电系统数学模型141

4.4.2 不平衡电网电压下DFIG系统RSC控制目标145

4.4.3 不平衡电网电压下DFIG系统控制策略152

4.5 风力发电系统在主动配电网中的作用156

本章参考文献158

第5章 主动配电网中的能量储存及能量管理162

5.1 能量储存在主动配电网中的作用162

5.1.1 主动配电网中储能的作用162

5.1.2 光伏发电系统中储能的必要性164

5.2 主动配电网中的储能系统165

5.2.1 储能装置种类165

5.2.2 电池储能系统构成166

5.2.3 储能电池167

5.2.4 电池管理系统BMS168

5.2.5 储能变流器及其控制172

5.2.6 电池储能应用方案举例174

5.3 主动配电网中储能系统容量配置及能量管理180

5.3.1 储能系统容量配置180

5.3.2 主动配电网中储能系统能量管理184

本章参考文献186

第6章 主动配电网孤岛运行时的变流器控制188

6.1 变流器孤岛运行技术概述188

6.2 主从并联控制方法189

6.3 有互连信号线并联控制方法190

6.4 无互连信号线并联控制191

6.4.1 微源下垂控制原理191

6.4.2 逆变器型微源静态稳定性195

6.4.3 逆变器型微源无互连信号线控制方法196

6.5 电压特性与功率控制性能201

6.5.1 三环控制方法的等效阻抗分析201

6.5.2 虚拟阻抗控制方法的等效阻抗分析203

6.5.3 虚拟阻抗控制方法的电压跌落问题205

6.5.4 P-f和Q-V单环下垂控制方法的等效阻抗分析206

6.5.5 P-f和Q-V单环下垂控制方法的功率限幅功能207

6.6 频率特性209

6.6.1 传统下垂控制方法209

6.6.2 虚拟同步发电机控制方法210

本章参考文献214

第7章 配电网中的并网／孤岛运行切换技术217

7.1 分层控制思想概述217

7.2 单台微源的并／离网切换方法218

7.2.1 下垂控制的VCM模式并网／孤岛切换方法218

7.2.2 并网CCM模式和孤岛VCM模式切换方法219

7.3 微网系统并／离网无缝切换技术222

7.3.1 微网系统准同期并网原理223

7.3.2 微网系统准同期并网条件224

7.3.3 微网系统准同期并网控制策略226

7.4 微网系统黑启动控制策略228

7.4.1 微网系统黑启动原理228

7.4.2 微网控制系统黑启动调度方法231

7.4.3 微源黑启动控制方法234

本章参考文献236

第8章 主动配电网的稳定性和电能质量238

8.1 主动配电网的稳定性238

8.1.1 小信号稳定性分析方法238

8.1.2 集中式负荷系统的小信号建模243

8.1.3 分布式负荷系统的小信号模型249

8.1.4 小信号稳定性分析算例及时域仿真验证254

8.2 主动配电网电能质量分析及治理258

8.2.1 主动配电网三相不平衡运行258

8.2.2 孤岛运行不平衡电压控制267

8.2.3 主动配电网谐波问题278

本章参考文献290

第9章 主动配电网仿真技术293

9.1 离线仿真293

9.1.1 仿真技术对于主动配电网研究的重要性293

9.1.2 不同目的下的建模尺度和方法294

9.1.3 典型分布式电源模型296

9.2 纯数字实时仿真306

9.2.1 纯数字实时仿真的概念及意义306

9.2.2 常用的实时仿真器307

9.2.3 应用举例309

9.3 半实物仿真316

9.3.1 半实物仿真的概念及特点316

9.3.2 硬件在回路317

9.3.3 快速控制原型317

9.3.4 应用举例317

本章参考文献319

附录A 偏导函数计算结果321

附录B 系数矩阵计算结果322

附录C 主动配电网系统参数表325

附录D CCM-VSC参数表326

附录E VCM VSC参数表327