轨道交通柔性牵引供电关键技术及其电能质量治理研究

本轨道交通与电力电子方面的专业书籍，详细介绍电力电子技术及柔性交直流供电系统的基本理论以及该理论在轨道交通中的应用。

随着高速铁路和地铁等轨道交通技术的迅猛发展，电力电子技术及柔性交直流供电系统等方面的研究及应用受到了广大国内外学者越来越多的关注。本书详细介绍了电力电子技术及柔性交直流供电系统的基本理论以及该理论在轨道交通中的应用。重点介绍了逆变器在柔性轨道交通供电系统运行时的输出电流控制及输出电压控制、贯通式同相供电技术以及基于UPQC的电能质量治理。本书可供从事轨道交通、新能源并网、电力电子建模与控制、预测控制算法及其工程应用的教师、研究生、工程技术人员等工作参考和阅读。

林云志同志清华大学硕士毕业后，一直在轨道交通一线从事技术工作，教授级高级工程师，累计申请专利共计41项，获得发明专利授权11项、实用新型专利授权5项、软件著作权6项，公开发表中英文论文14篇（其中EI刊物1篇），出版学术专著5部； 先后获得“全国劳动模范”、“北京市劳动模范”、“北京榜样人物”、“中国中铁科技创新优秀人才”等众多荣誉称号。担任清华大学能源互联网创新研究院研究员及轨道交通柔性供电研究中心副主任、铁路电气化技术联合研究中心副主任、中国施工企业管理协会科技专家、中国工程建设标准化协会铁道分会理事、中国城市轨道交通协会专家和学术委员会委员、ART智能轨道快运系统项目外部技术专家、中国智慧城市试点专家库专家、中铁电气化资深技术专家等。

第1章绪论
1.1课题研究背景及意义
1.2轨道交通供电系统的研究现状
1.2.1国内外牵引供电系统的研究现状
1.2.2国内外柔性供电系统的研究现状
1.2.3国内外同相供电系统的研究现状
1.3电力电子逆变器关键问题及其运行控制技术研究现状
1.4轨道交通电能质量问题及其研究现状
参考文献

第2章基于能量路由器的轨道交通柔性供电系统
2.1基于能量路由器的轨道交通供电系统架构
2.2轨道交通能量路由器工作模式分析
2.3能量路由器的源端口及交直流负荷端口变换器设计
2.4能量路由器的协调控制策略
2.5本章小结
参考文献

第3章三相两电平逆变器的模型预测共模电压抑制策略
3.1三相两电平逆变器数学模型
3.2模型预测控制及三相两电平逆变器输出共模电压分析
3.3传统三相两电平模型预测共模电压抑制策略
3.3.1无零矢量模型预测共模电压抑制策略
3.3.2加入权重系数的模型预测共模电压抑制策略
3.4基于优化虚拟矢量的模型预测共模电压抑制策略
3.4.1虚拟矢量的构造
3.4.2SVPWM分扇区原理
3.4.3仿真分析与验证
3.5本章小结
参考文献

第4章电网故障条件下并网逆变器电流质量及功率协调控制策略
4.1不平衡电网下的并网同步锁相环技术
4.1.1基于单同步参考坐标系锁相环
4.1.2改进型单同步参考坐标系锁相环
4.1.3解耦双同步参考坐标系锁相环
4.1.4仿真分析与验证
4.2并网逆变器的数学建模
4.2.1三电平中性点箝位并网逆变器的数学模型
4.2.2电网电压发生不平衡现象时并网逆变器的数学模型
4.3并网逆变器的不平衡电流及功率振荡灵活控制
4.3.1参考电流值计算
4.3.2考虑电流平衡及功率波动的参考电流算法
4.3.3控制方案的总体流程分析
4.3.4仿真分析与验证
4.4本章小结
参考文献

第5章具有建模误差补偿的离网型逆变器多步模型预测电压控制
5.1三电平NPC离网型逆变器的离散数学模型
5.2多步模型预测电压控制策略
5.2.1传统单步模型预测电压控制的局部很优问题分析
5.2.2多步模型预测电压控制策略
5.3仿真验证与分析
5.3.1稳态分析
5.3.2暂态分析
5.4本章小结
参考文献

第6章轨道交通贯通式同相供电技术
6.1贯通式同相供电系统结构
6.2贯通式同相供电系统工作原理
6.3静止电能变换器的控制方案设计
6.4贯通式同相供电系统仿真分析
6.5新型柔性牵引供电系统(贯通式同相供电)
6.5.1高原山地铁路特征
6.5.2新型柔性牵引供电系统(贯通式同相供电)设计
6.5.3新型柔性牵引供电系统(贯通式同相供电)的工程验证
6.6本章小结
参考文献

第7章基于UPQC的轨道交通微电网系统结构和工作原理
7.1UPQC分类与拓扑结构
7.1.1UPQC分类
7.1.2UPQC-R/L拓扑结构
7.2基于三相三线制的UPQC系统
7.2.1UPQC工作原理与功率流动
7.2.2UPQC单相等效电路
7.2.3UPQC状态空间方程
7.2.4UPQC相间耦合
7.3基于UPQC的电网结构
7.3.1基于UPQC-DGseparated的微电网结构
7.3.2基于UPQC-DGDC-link的微电网结构
7.3.3成本分析与性能对比
7.3.4基于UPQC改善微电网电能质量的控制目标
7.4本章小结
参考文献

第8章UPQC补偿量检测方法和锁相环性能研究
8.1补偿量检测方法概述
8.1.1基于p-q理论的检测方法
8.1.2基于ip-iq理论的检测方法
8.1.3基于自适应谐波的检测方法
8.1.4基于神经网络的检测方法
8.1.5基于dq0坐标变换的检测方法
8.2补偿量检测方法仿真研究
8.2.1电网正常运行工况下仿真研究
8.2.2电网电压发生三相不平衡工况下仿真研究
8.2.3补偿量检测方法仿真研究小结
8.3不平衡电网下的锁相环性能分析
8.3.1基本锁相环
8.3.2同步旋转参考坐标系锁相环
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