电力电子装置及系统

　　本书在电气类本科课程“电力电子技术”的基础上，充分考虑高年级本科生和研究生的知识结构和学习需求，从电力电子变换的四类基本形式，即交流-直流、直流-直流、直流-交流和交流-交流，进行分类介绍。涉及电路拓扑、调制方式、控制方法等方面，构成现代电力电子装置的核心技术基础。进一步地，选择常规高压直流输电系统、分布式光伏并网发电系统作为电力电子装置的典型应用场景，从系统层面分析电力电子装置与“源”“网”“荷”等环节的匹配规律和控制方法。 ，为满足现代电力电子装置的开发和调试需求，对变换器电磁暂态建模、仿真等技术要点和方法进行了讲解。本书理论分析与实践设计相结合，可作为高等院校电气工程及其自动化、自动化及相关专业的本科教材，以及电力电子专业的硕士生、博士生和教师的参考用书，对从事电力电子装置开发和系统运行的科研人员和工程技术人员也有很实际的参考价值。

　　肖华锋 博士，东南大学教授，博士生导师。现任东大-丰道新型电力系统智能装备技术联合研发中心主任、东南大学新能源发电与运行控制研究所副所长，长期从事新能源发电系统中的变流器拓扑、控制和保护技术研究。参与和主持 863课题、 自然基金、江苏省科技厅项目等10余项。授权发明专利50余件，发表SCI论文50余篇，出版中英文专著3部；以 完成人获中国专利 奖3项、瑞士日内瓦 发明展金奖1项、 技术发明二等奖1项、江苏省电力科学技术进步一等奖1项，参与获 电网有限公司技术发明一等奖1项（排3）、江苏省科技进步二等奖1项（排6）。在教学方面，以第三完成人获江苏省研究生教育改革成果一等奖1项。曾入选江苏省“333工程”中青年领军人才（第二层次）、江苏高校“青蓝工程”中青年学术带头人、江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养计划、东南大学青年特聘教授等，曾入选爱思唯尔“中国高被引学者”榜单、 Top2 科学家等；担任IEEE工业电子会刊等3份行业重要SCI期刊编委/副编辑，担任IEC SC8A WG7、IEEE P2800.1专家组成员，参与编制发布光伏高穿、低穿IEC标准。

序前言第1章绪论1.1电力电子装置概述1.1.1功率单元1.1.2控制单元1.1.3散热单元1.1.4机箱1.1.5人机接口1.2电力电子系统概述1.2.1与“源”匹配1.2.2与“网”匹配1.2.3与“荷”匹配1.3功率半导体器件1.3.1电力二极管1.3.2晶闸管1.3.3功率晶体管1.3.4功率场效应晶体管1.3.5 缘栅双极型晶体管1.3.6碳化硅器件1.3.7氮化镓器件习题第2章交流-直流整流装置2.1二极管整流器2.1.1六脉波二极管整流电路2.1.2串联型多脉冲二极管整流电路2.1.3并联分立型多脉波二极管整流电路2.2晶闸管整流器2.3PWM整流器2.3.1单相PWM整流电路2.3.2三相PWM整流电路2.3.3维也纳整流电路习题第3章直流-直流变换装置3.1非隔离变换器3.1.1基本非隔离型电路3.1.2高增益电路3.1.3PWM控制方法3.2隔离变换器3.2.1反激电路3.2.2正激电路3.2.3半桥电路3.2.4全桥电路3.2.5Boost型隔离变换器3.3双向变换器3.3.1Buck/Boost电路3.3.2Buck-Boost电路3.3.3三电平Buck/Boost电路3.3.4双有源桥电路习题电力电子装置及系统目录第4章直流-交流逆变装置4.1两电平电压源型逆变器4.1.1SPWM4.1.2SVPWM4.2多电平级联H桥逆变器4.2.1单相H桥单元4.2.2级联H桥逆变电路4.2.3基于载波方式的PWM4.3多电平中点箝位逆变器4.3.1三电平NPC逆变电路4.3.2SVPWM4.4PWM电流源型逆变器4.4.1单电流源型逆变电路4.4.2梯形波调制4.4.3选择谐波消除调制4.4.4SVPWM4.5模块化多电平逆变器4.5.1基本单元电路4.5.2模块化多电平逆变电路4.5.3MMC主电路参数选择习题第5章交流-交流变压装置5.1电压源型背靠背变流器5.1.1电路结构5.1.2独立控制方法5.1.3总体控制策略5.2电流源型背靠背变流器5.2.1电路结构5.2.2控制原理5.2.3控制方法5.3高频隔离型电力电子变压器5.3.1电路结构及工作原理5.3.2控制策略5.4矩阵变换器5.4.1电路结构和工作原理5.4.2调制方法5.4.3控制策略习题第6章高压直流输电系统6.1高压直流输电系统概述6.2特高压直流输电系统6.2.1换流器6.2.2滤波器组6.2.3平波电抗器6.2.4旁路开关6.3特高压直流输电控制系统6.3.1特高压直流输电控制系统V/I特性6.3.2分层控制系统6.3.3精细化分层控制模型6.3.4换相失败案例分析习题第7章新能源（光伏）并网发电系统7.1分布式光伏开发概述7.2分布式光伏发电系统构成7.2.1直流变换器7.2.2并网逆变器7.2.3控制策略7.3分布式光伏电站实例7.3.1地理位置7.3.2一次电气接线7.3.3二次通信接线7.3.4发电收益概况习题第8章电力电子装置仿真与开发8.1电磁暂态仿真求解算法8.1.1状态空间法8.1.2节点分析法8.2电力电子装置建模方法8.2.1详细开关模型8.2.2二值电阻模型8.2.3伴随离散电路模型8.2.4平均值模型8.2.5开关函数模型8.3测试系统验证及对比8.3.1测试系统8.3.2仿真精度验证8.3.3仿真效率验证8.4实时仿真技术8.4.1实时仿真硬件平台8.4.2实时仿真开发流程8.4.3硬件在环仿真习题参考文献