《分布式逆变电源的模块化及并联技术》，本书以分布式新能源发电独立运行或并网运行系统、模块化UPS并联冗余等供电系统为主题，系统而全面地论述了分布式逆变电源的模块化及并联技术的基础理论和工程设计方法。

前 言 逆变电源的模块化及其最优化并联控制运行，是交流电源系统从传统的集中式供电向分布式供电乃至全功能电源系统供电模式发展过程中必须解决的关键技术问题。该技术的运用可大大提高逆变电源系统的灵活性，打破了逆变电源在功率等级上的局限，用户可根据需要任意组合系统的功率，同时可方便的采用冗余设计，因而具有可靠性高、易大功率化的优点。电源模块产品标准化和规范化，可降低不同容量电源的设计成本。

第1章 绪论

1.1 模块化逆变电源系统的发展

1.1.1 电源系统供电方式的发展

1.1.2 逆变电源系统串并联冗余技术及系统基本结构

1.1.3 模块化逆变电源电路拓扑

1.1.4 模块化电源系统的设计策略

1.2 逆变电源并联及均流控制技术综述

1.2.1 逆变电源模块并联运行的特点

1.2.2 逆变电源并联运行基本原理

1.2.3 逆变电源并联运行的应用领域

1.3 逆变电源并联运行时的几种控制方式

1.3.1 集中控制方式

1.3.2 主从控制方式

1.3.3 分散逻辑控制方式

1.3.4 无互连线独立控制方式

1.4 模块化逆变电源并联技术应用现状与展望

参考文献

第2章 逆变电源系统的并联冗余运行基础理论

2.1 逆变电源系统的并联冗余结构

2.1.1 简单并联冗余系统结构

2.1.2 双模并联冗余系统结构

2.1.3 混合并联冗余系统结构

2.1.4 热/冷备用冗余系统结构

2.1.5 N X并联冗余系统结构

2.2 逆变电源并联系统的可靠性分析

2.2.1 逆变电源并联系统的可靠性模型

2.2.2 N X并联冗余系统的可靠性分析

2.3 逆变器并联系统的数学模型

2.3.1 逆变器的状态空间模型

2.3.2 三相逆变电源的磁路耦合

2.3.3 电压型逆变器的等效输出阻抗模型

2.3.4 单相逆变电源并联系统的稳态数学模型

2.3.5 单相逆变电源并联系统的动态数学模型

2.3.6 三相逆变电源并联系统的数学模型

2.4 逆变电源并联系统的环流特性

2.4.1 并联系统环流的稳态特性分析

2.4.2 并联系统环流的动态特性分析

2.4.3 电压闭环并联系统环流特性分析

2.5 三相逆变器磁路耦合对并联系统环流的影响

2.5.1 磁路耦合对环流动态特性的影响

2.5.2 三相逆变器并联系统中的零序环流

参考文献

第3章 逆变电源并联运行数字化同步控制技术及其影响

3.1 并联系统中双极性SPWM调制方式比较

3.1.1 SPWM的同步调制和异步调制

3.1.2 并联同步的SPWM调制方式

3.2 数字化同步锁相控制技术

3.2.1 锁相环的基本原理

3.2.2 数字锁相环（DPLL）的模型分析

3.2.3 DPLL的基本设计与实现

3.2.4 基于离散傅里叶变换鉴相的数字化锁相建模及参数设计

3.3 数字化控制的并联系统中相位同步误差的补偿技术

3.3.1 数字化同步控制中的频率调节分辨率分析

3.3.2 同步控制的频率补偿技术——SPWM重新调制基本原理

3.3.3 SPWM重新调制特性分析

3.3.4 逆变电源并联系统重新调制控制数字化的实现

3.3.5 实验研究

3.4 数字化同步控制对并联均流特性的影响

3.4.1 数字化量化误差对并联系统的影响

3.4.2 数字化SPWM调制的控制特性分析

3.4.3 数字化同步控制方式下并联系统均流特性分析

参考文献

第4章 逆变电源并联系统谐波环流抑制技术

4.1 逆变电流并联系统谐波环流抑制的必要性分析

4.1.1 并联系统谐波环流的形成

4.1.2 谐波环流对并联系统的影响

4.2 瞬时功率理论及谐波电流检测

4.2.1 瞬时功率理论简介

4.2.2 单相输出功率及谐波电流检测

4.3 逆变电源并联系统谐波环流抑制技术

4.3.1 非线性负载下并联系统谐波电流分析

4.3.2 并联系统谐波环流抑制策略

参考文献

第5章 全数字化逆变电源的分散逻辑并联控制技术

5.1 分散逻辑并联控制的基本概念

5.2 逆变电源分散逻辑并联控制的原理

5.2.1 基于分散逻辑控制的并联系统控制结构与算法

5.2.2 基于分散逻辑并联控制系统的内外同步锁相控制

5.2.3 基于相量的均流控制技术

5.2.4 瞬时均流控制技术

5.3 基于分散逻辑控制的全数字化并联系统设计

5.3.1 数字化功率检测技术

5.3.2 模块间信息交换的实现方法

5.3.3 基于双环控制的并联控制策略

5.3.4 有功和无功电流的调节 190

5.3.5 分散逻辑控制并联逆变电源设计实例

5.3.6 分散逻辑并联控制系统的仿真与实验

参考文献

第6章 逆变电源无互连线并联控制技术

6.1 基于下垂特性的无互连线并联控制技术

6.1.1 逆变电源无互连线并联中下垂特性的含义

6.1.2 下垂特性隐含的通信机制

6.1.3 下垂特性系数的选取

6.1.4 下垂特性控制下逆变电源并机动态过程分析

6.1.5 实验结果

6.2 基于电力线载波通信的无互连线并联控制技术

6.2.1 电力线载波通信及其在逆变电源无互连线并联中的应用

6.2.2 利用电力线载波通信实现逆变电源无互连线并联系统设计

6.2.3 利用电力线载波通信实现逆变电源无互连线并联的控制策略

6.2.4 仿真分析与实验结果

参考文献

第7章 基于解耦控制的逆变电源无互连线并联控制策略

7.1 逆变电源无互连线并联系统的数学模型

7.1.1 单相逆变电源数学模型

7.1.2 逆变电源并联系统数学模型及环流分析

7.2 下垂特性的局限性

7.3 逆变电源无互连线并联中的解耦控制

7.3.1 一般的解耦控制策略

7.3.2 新型解耦控制策略

7.3.3 新型解耦控制策略对稳态功率均分的影响

7.4 参数变化对解耦控制的影响

7.4.1 负载变化时解耦控制效果

7.4.2 逆变电源输出基波等效阻抗变化时的解耦控制效果

7.5 多台逆变电源并联时的解耦控制

7.5.1 三台逆变电源并联时的解耦控制

7.5.2 三台逆变电源并联时解耦控制的局限性分析

7.5.3 多台逆变电源并联时的解耦控制

7.6 仿真分析与实验结果

7.6.1 仿真分析

7.6.2 实验结果

参考文献

第8章 分布式逆变电源的系统监控与管理技术

8.1 逆变电源并联系统监控技术的发展

8.1.1 逆变电源监控系统概述 247

8.1.2 电源监控系统的体系结构

8.1.3 电源监控通信技术研究现状

8.1.4 逆变电源监控系统典型实例

8.2 逆变电源并联系统中的数据通信技术

8.2.1 设备层的数字通信技术

8.2.2 现场总线通信技术

8.2.3 逆变电源中其他通信方式

8.2.4 电源监控系统的抗干扰措施与通信差错检测

8.2.5 数字通信技术在模块化电源中的应用

8.3 逆变电源并联系统故障分析与保护

8.3.1 并联系统故障及其处理策略

8.3.2 并联系统故障检测

8.3.3 故障处理

8.3.4 并联系统的投入与退出

8.4 逆变电源并联并网系统的能量管理技术

8.4.1 分布式逆变电源系统的新应用形式——微网系统

8.4.2 分布式发电微网系统的能量管理技术

8.4.3 可再生能源发电微网系统的能量管理技术

参考文献

第9章 逆变器模块并联系统设计方法及典型应用

9.1 逆变器模块并联系统设计方法

9.1.1 系统设计指标及要求

9.1.2 硬件电路系统设计

9.1.3 旁路控制策略及过载保护综合切换逻辑电路设计

9.1.4 冲击和短路保护电路设计及其实验研究

9.1.5 软件系统设计

9.1.6 工程化技术研究

9.2 逆变电源模块化并联系统的典型应用

9.2.1 逆变电源模块化并联系统在UPS中的应用

9.2.2 逆变电源模块化并联技术在光伏发电系统中的应用

9.2.3 逆变电源模块化并联技术在储能系统中的应用

9.2.4 逆变电源模块化并联系统在微网中的应用

参考文献

逆变电源的并联均流控制技术是SPWM逆变电源实现模块化的技术基础，逆变电源的并联技术已历经集中控制、主从控制和分散逻辑控制几个阶段发展到无互联线均流控制阶段。本项目将探索如何利用逆变电源模块并联后环流产生的机理和特征，仅根据各模块自身参数的检测与调整实现各模块间的同步与均流，为逆变电源模块化技术的应用与发展奠定基础。

逆变电源应用及其广泛，逆变电源的模块化并联运行是提高供电系统可靠性及容量的重要手段，研究高效的逆变器并联技术有着极为重要的意义。本项目针对逆变电源模块化并联系统提高功率密度与可靠性的迫切需求而开展环流暂态特性的研究。对采用电压、电流双环瞬时值反馈控制的逆变器所构成的并联系统，建立其环流的瞬态数学模型，研究环流的暂态特性及谐波特性，研究磁路耦合对三相逆变器并联系统中瞬态环流的影响机理，研究虚拟并机阻抗及瞬时均流控制的实现技术。通过这些研究工作，可系统地揭示环流的暂态特性及其抑制机理，并最终实现可靠、高效、切实可行的虚拟并机阻抗与瞬时均流相结合的控制方法，使得单相及三相逆变器并联系统在性能及功率密度等方面得到大幅度的提高。为逆变器高效并联系统的分析与设计提供理论依据。 2100433B

现有逆变电源在遇到强过载、负载短路等故障时，为保证半导体开关器件不损坏，绝大部分实行停机保护，导致一些重要设备断电，系统的供电可靠性降低。借鉴传统电力系统继电保护的思路，针对并联逆变电源组成的电网，本项目提出采用选择性保护这一新思路，在遇到短路故障时，系统快速地检测、识别与切除短路的故障支路，保证重要负载的不间断供电，克服了以往逆变电源在遇到负载短路故障时停机保护的缺陷，从而提高系统供电的可靠性。拟从并联逆变电源的结构布置方式、不同短路阻抗条件下的故障电流输出特性、不同模式间的平滑切换、故障时的电流速断保护与保护子系统对并联逆变电源系统的影响几个方面开展研究，构建一个并联逆变电源研究平台，分析并联逆变电源的快速检测、有效控制和平滑切换方法，采用传统的机电式断路器或新型的数字继电器作为执行元件，简化馈电线路上下级的设计和断路器的整定，实现并联逆变电源系统的选择性保护。