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| 內容簡介： |
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本书系统地论述了统一电能质量调节器（UPQC）的结构、原理及无源控制策略。本书分为6章。第1章介绍了电能质量的概念、标准及控制技术；第2章论述了UPQC的分类、拓扑结构、工作原理及其功率流动特性；第3章论述了UPQC补偿量检测原理及检测方法；第4章论述了UPQC两电平、三电平、九开关及模块化多电平逆变器的PWM算法；第5章首先论述了UPQC控制策略概况、无源控制基础，之后基于EL或PCHD模型研究了两电平、三电平及模块化多电平UPQC无源控制策略；第6章首先建立了基于傅里叶级数的UPQC数学模型，之后进行了UPQC多频无源控制理论与实验研究。
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| 關於作者： |
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王久和，工学学博士，教授，北京信息科技大学电气工程一级学科负责人，电力电子技术研究所所长,研究生院常务副院长。北京交通大学兼职教授，博士生导师。北京市教学名师，北京市人才强教计划创新拔尖人才、学术创新团队负责人，国家煤炭工业百千万拔尖人才。30余年一直从事电力电子技术、电子信息、非线性控制等专业课程教学与科研工作，主持和参加（、省部级）科研项目等30余项，在国内外学术期刊及IEEE支持的学术会议上发表学术论文100余篇，出版各类教科书及学术专著14部。
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| 目錄：
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电力电子新技术系列图书序言
前言
第1章绪论
1.1电能质量
1.1.1电能质量及其分类
1.1.2电能质量标准
1.1.3引起电能质量变化的原因
1.2电能质量控制技术
1.2.1无功补偿器
1.2.2动态电压恢复器
1.2.3有源电力滤波器
1.3统一电能质量调节器
1.3.1UPQC的基本拓扑结构
1.3.2UPQC的基本原理
第2章UPQC拓扑结构与工作原理
2.1UPQC分类
2.1.1按逆变器类型分类
2.1.2按电源系统分类
2.1.3按逆变器位置分类
2.1.4按补偿方式分类
2.2UPQC拓扑结构
2.2.1单相UPQC拓扑结构
2.2.2三相UPQC拓扑结构
2.2.3不同系统结构的UPQC
2.3UPQC工作原理
2.3.1UPQCP的工作原理
2.3.2UPQCQ的工作原理
2.3.3UPQCVAmin的工作原理
2.3.4UPQCS的工作原理
2.4UPQC功率特性
2.4.1UPQC功率描述
2.4.2UPQC功率流动分析
2.5其他类型UPQC拓扑结构及工作原理
2.5.1九开关UPQC拓扑结构及工作原理
2.5.2十开关UPQC拓扑结构及工作原理
2.5.3无串联变压器UPQC拓扑结构及工作原理
第3章UPQC补偿量检测方法
3.1补偿量检测研究概述
3.1.1补偿量检测方法
3.1.2基于瞬时无功功率理论的补偿量检测方法
3.2补偿量检测原理
3.2.1基于瞬时无功功率理论的补偿量检测原理
3.2.2ip-iq检测法原理
3.2.3dq0检测法原理
3.3常用补偿量检测方法
3.3.1自适应检测方法
3.3.2基于神经元网络的检测方法
3.3.3基于小波变换的检测方法
3.3.4基于FBD的检测方法
3.3.5SRF谐波检测法
3.4其他补偿量检测方法
3.4.1三相电压不对称时谐波和无功电流的准确检测
3.4.2电压畸变和不平衡状态下无锁相环检测方法
3.4.3基于空间矢量的基波正负序及谐波分量实时检测方法
第4章UPQC逆变器PWM算法
4.1三相两电平电压型PWM逆变器SVPWM算法
4.1.1电压型PWM逆变器空间矢量描述
4.1.2电压型PWM逆变器SVPWM算法
4.2三相三电平电压型PWM逆变器SVPWM算法
4.2.1三电平T-NPC型电压型PWM逆变器工作原理
4.2.2三电平T-NPC型电压型PWM逆变器SVPWM算法
4.3九开关逆变器运行模式及调制算法
4.3.1九开关逆变器运行模式
4.3.2九开关逆变器调制算法
4.4模块化多电平逆变器PWM算法
4.4.1模块化多电平逆变器PWM算法概述
4.4.2模块化多电平逆变器CPSPWM算法
4.4.3模块化多电平逆变器LSCPWM算法
第5章UPQC时域无源控制
5.1UPQC控制概述
5.1.1间接控制
5.1.2直接控制
5.1.3UPQC控制策略分析
5.1.4UPQC控制策略研究趋势
5.2无源控制基础
5.2.1稳定性概念
5.2.2系统的无源性
5.2.3基于EL模型的系统无源控制器
5.2.4基于PCHD模型的系统无源控制器
5.3两电平UPQC无源混合控制
5.3.1UPQC基本数学模型
5.3.2基于EL模型的UPQC无源混合控制
5.3.3基于PCHD模型的UPQC无源混合控制
5.4三电平UPQC无源混合控制
5.4.1三电平UPQC基本数学模型
5.4.2基于EL模型的三电平UPQC无源混合控制
5.4.3基于PCHD模型的三电平UPQC无源混合控制
5.5五电平MMIUPQC无源控制
5.5.1五电平MMIUPQC拓扑结构
5.5.2五电平MMIUPQC数学模型
5.5.3五电平MMIUPQC无源混合控制
5.6带有光伏储能的MMIUPQC无源控制
5.6.1带PV储能型MMIUPQC的拓扑结构
5.6.2基于PCHD模型的带PV储能型MMIUPQC的无源控制
5.6.3基于中断补偿及子模块预充电控制
5.6.4仿真研究
第6章UPQC多频无源控制
6.1基于傅里叶级数的UPQC数学模型
6.1.1傅里叶级数
6.1.2UPQC数学模型
6.2UPQC多频无源控制
6.2.1并联逆变器的多频无源控制器
6.2.2串联逆变器的多频无源控制器
6.3UPQC多频无源控制实验研究
6.3.1UPQC实验平台及参数
6.3.2并联逆变器实验研究
6.3.3串联逆变器实验研究
6.3.4UPQC综合实验
参考文献
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| 內容試閱：
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随着现代工业的进步，各种新能源（如光伏、风电等）的利用、电力电子装置的应用、电力系统的电力电子化等都会对电能质量产生不同程度的影响，同时也会对电网、电力用户产生影响，严重时还会影响用户电气设备的性能及电网运行的安全性。因此，电能质量控制一直是国内外学者研究的热点。1996年，日本学者HAkagi提出了统一电能质量调节器（Unified Power Quality Conditioner，UPQC）的概念，将串联逆变器（补偿器）和并联逆变器（补偿器）组合在一起形成UPQC。虽然UPQC具有高成本、复杂的结构与控制，但其能够几乎全部抑制电能质量问题，成为改进电能质量（Power Quality，PQ）的最具吸引力的方案。决定UPQC性能的因素包括：开关器件、拓扑结构、PWM调制及控制策略。开关器件及拓扑结构属于UPQC硬件范畴，PWM调制及控制策略属于软件范畴。因此，在开关器件及拓扑结构一定的情况下，PWM调制策略决定了UPQC的波形质量及工作效率，控制策略决定了UPQC的稳态与动态性能。
从运行角度看，工业上更注意UPQC的稳态与动态性能指标。因此，UPQC控制策略研究是提高UPQC性能指标的重要途径。
UPQC控制策略传统上采用基于线性模型的PI控制器，控制结构为多环级联结构。由于PI控制器难以保证UPQC具有优秀的动态性能以及大范围工作的稳定性，为此，针对UPQC的非线性特点，国内外学者采用非线性控制理论研究UPQC的控制问题，期待提高UPQC的性能，如反馈线性化、重复控制、单周期控制、滑模变结构理论等。上述UPQC非线性控制策略都是从不同角度提高UPQC的性能，没有从根本上解决UPQC控制的实质问题，存在一些不足，如反馈线性化控制策略需要全状态可测量及精确抵消动态，引入控制器奇异性，对参数的依赖性大，控制律复杂；滑模变结构控制策略存在抖振问题，需解决好到达滑动模态之前的趋近率。对此，Ortega等学者将无源控制理论引入电力电子技术装置控制中。无源控制理论是从系统的能量属性研究系统的控制问题，寻求与被控制量相关的能量函数，设计的无源控制器可使能量函数按期望的能量函数分布，从而达到控制目的；因此，无源控制属于被控系统的实质控制。UPQC无源控制的优点是在保证稳定的前提下，研究UPQC的控制性能。利用无源控制理论设计的系统控制器可实现系统的全局稳定性，无奇异点问题，对系统参数变化及外来摄动有较强的鲁棒性，是一种本质上的非线性控制方法。因此，无源控制理论在UPQC控制中的应用有着良好的前景。
由于UPQC的数学模型可表示欧拉-拉格朗日Euler-Lagrange,EL或端口受控的耗散哈密顿Port Controlled Hamiltonian with Dissipation，PCHD模型，并具有无源性，则可进行UPQC无源控制器设计，已成为提高UPQC的稳态与动态性能指标的有效途径。为促进无源控制理论在UPQC控制中的应用，作者根据对无源控制理论的理解及其在UPQC控制中的应用研究，结合国内外专家学者的研究成果，尝试编写了本书。希望本书能够达到抛砖引玉、提升国内广大学者对无源控制理论在UPQC控制中应用的兴趣，进一步拓宽无源控制理论的应用领域。
本书分为6章。第1章介绍了电能质量的概念、标准及控制技术；第2章论述了UPQC的分类、拓扑结构、工作原理及其功率特性；第3章论述了UPQC补偿量检测原理及检测方法；第4章论述了UPQC两电平、三电平、九开关及模块化多电平逆变器的PWM算法；第5章首先论述了UPQC控制策略概况、无源控制基础，之后基于EL或PCHD模型研究了两电平、三电平及模块化多电平UPQC无源控制策略；第6章首先建立了基于傅里叶级数的UPQC数学模型，之后进行了UPQC多频无源控制理论与实验研究。本书第1、2、5、6章由王久和编写，第3章由孙凯编写，第4章由张巧杰编写，全书由王久和统稿。
在本书编写过程中，哈尔滨工业大学徐殿国教授、北京交通大学郑琼林教授、武汉大学査晓明教授、华中科技大学段善旭教授提出许多有益的建议，使本书的内容编写和选取更加合理，保证了本书的质量和科学性。本书的出版得到了北京市自然科学重点基金项目（KZ201511232035）和国家自然科学基金项目（51477011）的支持和资助。
本书除选用了部分国内外学者的统一电能质量调节器的研究成果外，还选用了研究生慕小斌、郑成才和祝贺的研究成果，在此表示衷心的感谢。
由于本人的写作能力和学术水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请读者给予批评指正。
王久和2018年7月于北京
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