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　　《分布式逆變電源的模塊化及並聯技術/“十二五”國傢重點圖書齣版規劃項目·新能源電能變換與控製技術叢書》適閤於分布式新能源發電、微電網運行、UPS、通信電源等領域的科研工作者閱讀，也可作為大專院校相關專業的教師、研究生和高年級本科生的教學參考書。

內容簡介

　　《分布式逆變電源的模塊化及並聯技術/“十二五”國傢重點圖書齣版規劃項目·新能源電能變換與控製技術叢書》以分布式新能源發電獨立運行或並網運行係統、模塊化UPS並聯冗餘等供電係統為主題，係統而全麵地論述瞭分布式逆變電源的模塊化及並聯技術的基礎理論和工程設計方法。

目錄

第1章 緒論
1.1 模塊化逆變電源係統的發展
1.1.1 電源係統供電方式的發展
1.1.2 逆變電源係統串並聯冗餘技術及係統基本結構
1.1.3 模塊化逆變電源電路拓撲
1.1.4 模塊化電源係統的設計策略
1.2 逆變電源並聯及均流控製技術綜述
1.2.1 逆變電源模塊並聯運行的特點
1.2.2 逆變電源並聯運行基本原理
1.2.3 逆變電源並聯運行的應用領域
1.3 逆變電源並聯運行時的幾種控製方式
1.3.1 集中控製方式
1.3.2 主從控製方式
1.3.3 分散邏輯控製方式
1.3.4 無互連綫獨立控製方式
1.4 模塊化逆變電源並聯技術應用現狀與展望
參考文獻
第2章 逆變電源係統的並聯冗餘運行基礎理論
2.1 逆變電源係統的並聯冗餘結構
2.1.1 簡單並聯冗餘係統結構
2.1.2 雙模並聯冗餘係統結構
2.1.3 混閤並聯冗餘係統結構
2.1.4 熱/冷備用冗餘係統結構
2.1.5 N+X並聯冗餘係統結構
2.2 逆變電源並聯係統的可靠性分析
2.2.1 逆變電源並聯係統的可靠性模型
2.2.2 N+X並聯冗餘係統的可靠性分析
2.3 逆變器並聯係統的數學模型
2.3.1 逆變器的狀態空間模型
2.3.2 三相逆變電源的磁路耦閤
2.3.3 電壓型逆變器的等效輸齣阻抗模型
2.3.4 單相逆變電源並聯係統的穩態數學模型
2.3.5 單相逆變電源並聯係統的動態數學模型
2.3.6 三相逆變電源並聯係統的數學模型
2.4 逆變電源並聯係統的環流特性
2.4.1 並聯係統環流的穩態特性分析
2.4.2 並聯係統環流的動態特性分析
2.4.3 電壓閉環並聯係統環流特性分析
2.5 三相逆變器磁路耦閤對並聯係統環流的影響
2.5.1 磁路耦閤對環流動態特性的影響
2.5.2 三相逆變器並聯係統中的零序環流
參考文獻
第3章 逆變電源並聯運行數字化同步控製技術及其影響
3.1 並聯係統中雙極性SPWM調製方式比較
3.1.1 SPWM的同步調製和異步調製
3.1.2 並聯同步的SPWM調製方式
3.2 數字化同步鎖相控製技術
3.2.1 鎖相環的基本原理
3.2.2 數字鎖相環（DPLL）的模型分析
3.2.3 DPLL的基本設計與實現
3.2.4 基於離散傅裏葉變換鑒相的數字化鎖相建模及參數設計
3.3 數字化控製的並聯係統中相位同步誤差的補償技術
3.3.1 數字化同步控製中的頻率調節分辨率分析
3.3.2 同步控製的頻率補償技術——SPWM重新調製基本原理
3.3.3 SPWM重新調製特性分析
3.3.4 逆變電源並聯係統重新調製控製數字化的實現
3.3.5 實驗研究
3.4 數字化同步控製對並聯均流特性的影響
3.4.1 數字化量化誤差對並聯係統的影響
3.4.2 數字化SPWM調製的控製特性分析
3.4.3 數字化同步控製方式下並聯係統均流特性分析
參考文獻
第4章 逆變電源並聯係統諧波環流抑製技術
4.1 逆變電流並聯係統諧波環流抑製的必要性分析
4.1.1 並聯係統諧波環流的形成
4.1.2 諧波環流對並聯係統的影響
4.2 瞬時功率理論及諧波電流檢測
4.2.1 瞬時功率理論簡介
4.2.2 單相輸齣功率及諧波電流檢測
4.3 逆變電源並聯係統諧波環流抑製技術
4.3.1 非綫性負載下並聯係統諧波電流分析
4.3.2 並聯係統諧波環流抑製策略
參考文獻
第5章 全數字化逆變電源的分散邏輯並聯控製技術
5.1 分散邏輯並聯控製的基本概念
5.2 逆變電源分散邏輯並聯控製的原理
5.2.1 基於分散邏輯控製的並聯係統控製結構與算法
5.2.2 基於分散邏輯並聯控製係統的內外同步鎖相控製
5.2.3 基於相量的均流控製技術
5.2.4 瞬時均流控製技術
5.3 基於分散邏輯控製的全數字化並聯係統設計
5.3.1 數字化功率檢測技術
5.3.2 模塊間信息交換的實現方法
5.3.3 基於雙環控製的並聯控製策略
5.3.4 有功和無功電流的調節 190
5.3.5 分散邏輯控製並聯逆變電源設計實例
5.3.6 分散邏輯並聯控製係統的仿真與實驗
參考文獻
第6章 逆變電源無互連綫並聯控製技術
6.1 基於下垂特性的無互連綫並聯控製技術
6.1.1 逆變電源無互連綫並聯中下垂特性的含義
6.1.2 下垂特性隱含的通信機製
6.1.3 下垂特性係數的選取
6.1.4 下垂特性控製下逆變電源並機動態過程分析
6.1.5 實驗結果
6.2 基於電力綫載波通信的無互連綫並聯控製技術
6.2.1 電力綫載波通信及其在逆變電源無互連綫並聯中的應用
6.2.2 利用電力綫載波通信實現逆變電源無互連綫並聯係統設計
6.2.3 利用電力綫載波通信實現逆變電源無互連綫並聯的控製策略
6.2.4 仿真分析與實驗結果
參考文獻
第7章 基於解耦控製的逆變電源無互連綫並聯控製策略
7.1 逆變電源無互連綫並聯係統的數學模型
7.1.1 單相逆變電源數學模型
7.1.2 逆變電源並聯係統數學模型及環流分析
7.2 下垂特性的局限性
7.3 逆變電源無互連綫並聯中的解耦控製
7.3.1 一般的解耦控製策略
7.3.2 新型解耦控製策略
7.3.3 新型解耦控製策略對穩態功率均分的影響
7.4 參數變化對解耦控製的影響
7.4.1 負載變化時解耦控製效果
7.4.2 逆變電源輸齣基波等效阻抗變化時的解耦控製效果
7.5 多颱逆變電源並聯時的解耦控製
7.5.1 三颱逆變電源並聯時的解耦控製
7.5.2 三颱逆變電源並聯時解耦控製的局限性分析
7.5.3 多颱逆變電源並聯時的解耦控製
7.6 仿真分析與實驗結果
7.6.1 仿真分析
7.6.2 實驗結果
參考文獻
第8章 分布式逆變電源的係統監控與管理技術
8.1 逆變電源並聯係統監控技術的發展
8.1.1 逆變電源監控係統概述 247
8.1.2 電源監控係統的體係結構
8.1.3 電源監控通信技術研究現狀
8.1.4 逆變電源監控係統典型實例
8.2 逆變電源並聯係統中的數據通信技術
8.2.1 設備層的數字通信技術
8.2.2 現場總綫通信技術
8.2.3 逆變電源中其他通信方式
8.2.4 電源監控係統的抗乾擾措施與通信差錯檢測
8.2.5 數字通信技術在模塊化電源中的應用
8.3 逆變電源並聯係統故障分析與保護
8.3.1 並聯係統故障及其處理策略
8.3.2 並聯係統故障檢測
8.3.3 故障處理
8.3.4 並聯係統的投入與退齣
8.4 逆變電源並聯並網係統的能量管理技術
8.4.1 分布式逆變電源係統的新應用形式——微網係統
8.4.2 分布式發電微網係統的能量管理技術
8.4.3 可再生能源發電微網係統的能量管理技術
參考文獻
第9章 逆變器模塊並聯係統設計方法及典型應用
9.1 逆變器模塊並聯係統設計方法
9.1.1 係統設計指標及要求
9.1.2 硬件電路係統設計
9.1.3 旁路控製策略及過載保護綜閤切換邏輯電路設計
9.1.4 衝擊和短路保護電路設計及其實驗研究
9.1.5 軟件係統設計
9.1.6 工程化技術研究
9.2 逆變電源模塊化並聯係統的典型應用
9.2.1 逆變電源模塊化並聯係統在UPS中的應用
9.2.2 逆變電源模塊化並聯技術在光伏發電係統中的應用
9.2.3 逆變電源模塊化並聯技術在儲能係統中的應用
9.2.4 逆變電源模塊化並聯係統在微網中的應用
參考文獻

前言/序言

　　逆變電源的模塊化及其最優化並聯控製運行，是交流電源係統從傳統的集中式供電嚮分布式供電乃至全功能電源係統供電模式發展過程中必須解決的關鍵技術問題。該技術的運用可大大提高逆變電源係統的靈活性，打破瞭逆變電源在功率等級上的局限，用戶可根據需要任意組閤係統的功率，同時可方便的采用冗餘設計，因而具有可靠性高、易大功率化的優點。電源模塊産品標準化和規範化，可降低不同容量電源的設計成本和重復投資，並減少生産和維護費用。
　　目前，使用特種電源供電的裝備日趨增多，其中逆變電源為這些裝備提供瞭特種動力，並對於改善供電質量、提高供電效率、防止供電汙染和提高供電的可靠性等方麵都有十分重要的意義。當今供電係統的主要要求為高可靠性和大功率化，兩者都與逆變電源的並聯（逆變電源之間或逆變電源與公共電網之間）運行控製密切相關。
　　與此同時，采用多種能源並聯組成的分布式發電係統，是大力發展可再生能源，提高供電電源可靠性，擴大供電係統容量的重要途徑。分布式能源係統的供電可以由多種能源經電力變換（主要以逆變電源為主的電能變換）組網形成，其各供電單元具有分散性，且多並接於交流電網母綫上。對於小型的分布式發電係統，其供電單元一般為並聯型逆變電源。因此，分布式供電模式主要分為兩種，一種是獨立的分布供電（Stand-alone），主要應用在公用電網難以覆蓋的地區或微型電網中；另一種是電網交互式分布並網供電（Utility-interactive），目前得到瞭較為廣泛的應用，如以光伏電池（PV）所構成的分布式供電係統中，獨立發電係統和並網發電（Grid-connected）係統已成為光伏發電應用的主流。多颱分布式電源連接在一起即可構成相應的分布式供電係統或分布式供電網絡。一般而言，分布式供電是利用相對較小的電源功率模塊來組閤成積木式、智能化的大功率電源供電係統設計方式。由於分布式電源供電係統具有供電質量高、係統靈活性好，可減少産品種類和便於規範化、標準化生産，可靠性高，使用維護方便等優點，得到瞭廣泛的應用。
　　理想的分布式發電係統包括並聯或並網的逆變電源模塊、輸齣綫路阻抗、交流總綫以及接在交流總綫上的負載，其中逆變電源是整個分布式發電係統運行的核心，它負責將分布式能源通過逆變變換、均流控製等技術變換為電能並實現係統的並聯組網運行。逆變電源的並聯控製方式一般分為集中控製、主從控製、分散邏輯控製和無互連綫獨立控製等多種，其中以分散邏輯控製及無互連綫獨立控製適閤於並網逆變電源分散的分布式發電係統。目前，世界上許多國傢的電源公司在逆變器的並聯冗餘控製技術方麵已經做瞭大量的工作，並有一係列的産品投入瞭使用，特彆是在UPS係統、新能源發電係統、蓄電池儲能充放電係統、航空航天供電係統、大型計算機供電係統、通信電源係統等多種應用領域。逆變電源多采用模塊化組閤和並聯控製運行方式。
　　分布式電源係統采用模塊化技術並加上冗餘不間斷供電功能，則構成瞭新型的全功能電源係統供電模式。這種全功能電源係統能剋服其他各種供電模式的缺陷，又能實現電力的冗餘，是幾乎具備所有電源功能優點的電源係統，同時它還具有容錯功能和網絡監控功能，因而使電源係統的可靠性大為提高。
　　近十年來國內在逆變電源模塊化並聯控製技術的研究也已取得瞭長足的進步。迄今為止，部分電源生産企業與一些高等院校或相關研究機構閤作攻關，已形成瞭國産化的係列産品。華中科技大學電力電子研究中心從20世紀90年代初開始，和國內有關單位一起從事逆變電源模塊化及並聯控製技術的研究，取得瞭一些有價值的研究成果，推廣瞭一批較成熟的技術，引起瞭國內有關部門和應用單位的重視。本書作者由十多年來潛心研究逆變電源模塊化及並聯控製技術的相關研究人員組成，該方嚮的研究課題組已承擔瞭多項國傢級和省部級科研攻關課題，積纍瞭較為係統的設計理論與豐富的實踐經驗，所培養的該研究方嚮畢業學生已輸送到國內多傢高新企業，研究成果已在多種實際産品和係統中得到應用。
　　近十多年來，國內外關於逆變電源模塊化及並聯控製技術的研究很多，積纍瞭大量的文獻，成果也極為豐碩。因此，本書期望，一方麵在全麵總結國內外相關研究成果的基礎上，對逆變器模塊化和並聯技術進行歸納和總結，為模塊化逆變電源係統的研究及設計提供基礎理論依據和分析方法；另一方麵，較為全麵地介紹這類係統的控製方法和應用領域，將逆變電源模塊化及並聯控製技術進行理論的係統化和工程的可實現化，將研究成果與國內外同行共享，並便於讀者在解決實際問題的過程中加以利用。此外，對目前國際上較新的研究課題，如采用無互連綫獨立控製的並聯係統運行方式，盡管由於現有市場需求動力不足，尚未得到大規模的應用，但其應用潛力不可忽視；逆變器模塊化及並聯技術在新能源發電、儲能、微網及智能電網中的應用也越來越廣泛。這些內容，本書也給予瞭充分的重視，希望讀者給予關注，從而推動逆變器模塊化及並聯技術的進一步發展。
　　本書共分九章，第1章簡述瞭模塊化DC/AC變換器的的發展背景、分類與特點，以及逆變電源並聯冗餘結構及運行控製的基本方法、應用領域和發展趨勢；第2章介紹瞭逆變器並聯係統的數學模型及並聯基礎理論，重點分析逆變電源係統的並聯運行結構和工作原理、模塊電源並聯係統可靠性特性，闡明瞭並聯係統環流運行特性（包括三相逆變器磁路耦閤對環流的影響）的分析方法；第3章主要介紹瞭並聯同步的SPWM調製基本原理及數字化同步鎖相控製技術、同步鎖相的重新調製控製技術、逆變電源並聯運行數字化同步控製技術對並聯均流特性的影響；第4章介紹瞭逆變電源並聯係統運行中諧波環流形成的原因，以及基於瞬時功率理論的諧波環流檢測提取方法，分析瞭並聯係統動態均流特性以及諧波環流抑製技術；第5章重點介紹瞭分散邏輯控製的概念和基本控製原理，分析瞭全數字化逆變電源的分散邏輯並聯控製的係統結構、內外同步鎖相算法以及模塊間信息交換實現方法及基本的均流控製策略；第6章介紹瞭逆變電源並聯係統中無互連綫控製的基本技術需求，分析瞭逆變電源無互連綫並聯中下垂特性的含義、所隱含的通信機製及下垂特性係數的選取方法，同時提齣瞭一種利用電力綫載波通信實現逆變器無互連綫並聯的控製策略；第7章分析瞭基於下垂特性控製的局限性，分析瞭基於解耦控製的無互連綫並聯控製策略，重點闡述瞭負載、綫路阻抗等參數變化對解耦控製效果的影響，並進行瞭多颱逆變器並聯時解耦控製的局限性分析；第8章介紹瞭分布式逆變電源的係統監控應用以及數據通信技術，闡述瞭逆變電源並聯係統的故障保護策略與投入/退齣切換邏輯，簡要介紹瞭分布式發電係統中逆變電源並聯係統的能量管理技術；第9章側重於介紹逆變器模塊並聯係統設計方法及典型應用，包括含逆變電源並聯係統的測試方法、提高逆變電源模塊冗餘度的熱插拔結構及模塊的熱插拔設計方法、逆變電源並聯運行係統在UPS中的應用、逆變電源模塊化並聯技術在光伏發電係統中的應用等。
　　在本書的選題和齣版過程中，得到瞭叢書編輯委員會、電子工業齣版社及國傢重點基礎研究發展計劃（973計劃—高滲透率下微網與大電網相互作用機理研究，項目批準號：2009CB219701）的大力支持，作者在此深錶謝意。本書的基本研究內容已曆經十多年的變化，特彆是近幾年相關研究工作和相關技術飛速發展，模塊化逆變電源和並聯運行控製技術的應用領域也越來越廣泛，因而在寫作的過程中隻能不斷進行基本內容的調整。在本書的撰寫過程中，得到瞭陳堅教授、程時傑院士、楊蔭福教授、段獻忠教授、徐德鴻教授、康勇教授及阮新波教授的不斷鼓勵，在此錶示衷心感謝！
　　在本書的編寫過程中，我的同事和研究生也參與瞭部分章節的整理和編寫工作，他們是劉邦銀博士，完成瞭第1章和第9章的大部分編寫工作；張宇博士，完成瞭第2章的部分編寫工作；林新春博士，完成瞭第6章和第7章的編寫工作；蔡濤博士，完成瞭第8章的編寫工作。本書的其他章節及全書的統稿工作由段善旭完成。對曾在實驗室從事相關研究工作，現已畢業的碩士生和博士生，作者也要錶示深深的謝意，他們是孟宇、陳息坤、郭衛農、李劍、孔雪娟、餘蜜、曾建友、馮鋒、陳君傑、白丹、劉永橋、毛榖雨、張昌盛、舒為亮、夏斌、陳國英、吳闡、殷民等。
　　嚮參與本書製圖、書稿整理付齣辛勤勞動的張睿和博士後陳昌鬆，研究生蘆銘輝、金莉、邱純、周元峰、蔡久青、黃羚、江玲、馬夢隱、趙錦波、史尤傑、仰鼕鼕、石林、任成達、範軍等同學錶示感謝。本書的編寫工作得到瞭華中科技大學電氣與電子工程學院應用電子工程係同事和研究生的支持和幫助，在此一並錶示衷心的感謝。
　　作者還要對書末所列參考文獻的所有作者錶示衷心感謝。
　　由於作者的學識有限且時間緊迫，在逆變電源的模塊化及並聯運行控製技術領域還有很多內容沒能在本書中得到反映，懇請讀者諒解。書中內容、結構也難免有及疏漏、不當和錯誤之處，敬請有關專傢和各位讀者對本書給予批評和指正。
　　編著者

正版，質量還是不錯的。

不錯哦

還可以

好

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