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第1章 绪论1

1.1 模块化逆变电源系统的发展1

1.1.1 电源系统供电方式的发展1

1.1.2 逆变电源系统串并联冗余技术及系统基本结构3

1.1.3 模块化逆变电源电路拓扑7

1.1.4 模块化电源系统的设计策略15

1.2 逆变电源并联及均流控制技术综述17

1.2.1 逆变电源模块并联运行的特点17

1.2.2 逆变电源并联运行基本原理18

1.2.3 逆变电源并联运行的应用领域19

1.3 逆变电源并联运行时的几种控制方式20

1.3.1 集中控制方式20

1.3.2 主从控制方式22

1.3.3 分散逻辑控制方式23

1.3.4 无互连线独立控制方式23

1.4 模块化逆变电源并联技术应用现状与展望24

参考文献26

第2章 逆变电源系统的并联冗余运行基础理论29

2.1 逆变电源系统的并联冗余结构29

2.1.1 简单并联冗余系统结构29

2.1.2 双模并联冗余系统结构29

2.1.3 混合并联冗余系统结构30

2.1.4 热/冷备用冗余系统结构30

2.1.5 N+X并联冗余系统结构30

2.2 逆变电源并联系统的可靠性分析31

2.2.1 逆变电源并联系统的可靠性模型31

2.2.2 N+X并联冗余系统的可靠性分析32

2.3 逆变器并联系统的数学模型34

2.3.1 逆变器的状态空间模型34

2.3.2 三相逆变电源的磁路耦合37

2.3.3 电压型逆变器的等效输出阻抗模型48

2.3.4 单相逆变电源并联系统的稳态数学模型55

2.3.5 单相逆变电源并联系统的动态数学模型57

2.3.6 三相逆变电源并联系统的数学模型59

2.4 逆变电源并联系统的环流特性61

2.4.1 并联系统环流的稳态特性分析61

2.4.2 并联系统环流的动态特性分析63

2.4.3 电压闭环并联系统环流特性分析65

2.5 三相逆变器磁路耦合对并联系统环流的影响65

2.5.1 磁路耦合对环流动态特性的影响65

2.5.2 三相逆变器并联系统中的零序环流66

参考文献70

第3章 逆变电源并联运行数字化同步控制技术及其影响72

3.1 并联系统中双极性SPWM调制方式比较73

3.1.1 SPWM的同步调制和异步调制73

3.1.2 并联同步的SPWM调制方式79

3.2 数字化同步锁相控制技术83

3.2.1 锁相环的基本原理83

3.2.2 数字锁相环（DPLL）的模型分析84

3.2.3 DPLL的基本设计与实现86

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88

3.3 数字化控制的并联系统中相位同步误差的补偿技术94

3.3.1 数字化同步控制中的频率调节分辨率分析94

3.3.2 同步控制的频率补偿技术——SPWM重新调制基本原理95

3.3.3 SPWM重新调制特性分析97

3.3.4 逆变电源并联系统重新调制控制数字化的实现102

3.3.5 实验研究105

3.4 数字化同步控制对并联均流特性的影响108

3.4.1 数字化量化误差对并联系统的影响108

3.4.2 数字化SPWM调制的控制特性分析112

3.4.3 数字化同步控制方式下并联系统均流特性分析118

参考文献124

第4章 逆变电源并联系统谐波环流抑制技术128

4.1 逆变电流并联系统谐波环流抑制的必要性分析129

4.1.1 并联系统谐波环流的形成129

4.1.2 谐波环流对并联系统的影响136

4.2 瞬时功率理论及谐波电流检测144

4.2.1 瞬时功率理论简介144

4.2.2 单相输出功率及谐波电流检测146

4.3 逆变电源并联系统谐波环流抑制技术150

4.3.1 非线性负载下并联系统谐波电流分析150

4.3.2 并联系统谐波环流抑制策略153

参考文献158

第5章 全数字化逆变电源的分散逻辑并联控制技术161

5.1 分散逻辑并联控制的基本概念161

5.2 逆变电源分散逻辑并联控制的原理162

5.2.1 基于分散逻辑控制的并联系统控制结构与算法163

5.2.2 基于分散逻辑并联控制系统的内外同步锁相控制165

5.2.3 基于相量的均流控制技术171

5.2.4 瞬时均流控制技术172

5.3 基于分散逻辑控制的全数字化并联系统设计179

5.3.1 数字化功率检测技术179

5.3.2 模块间信息交换的实现方法182

5.3.3 基于双环控制的并联控制策略182

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192

5.3.6 分散逻辑并联控制系统的仿真与实验196

参考文献201

第6章 逆变电源无互连线并联控制技术203

6.1 基于下垂特性的无互连线并联控制技术203

6.1.1 逆变电源无互连线并联中下垂特性的含义203

6.1.2 下垂特性隐含的通信机制204

6.1.3 下垂特性系数的选取204

6.1.4 下垂特性控制下逆变电源并机动态过程分析206

6.1.5 实验结果207

6.2 基于电力线载波通信的无互连线并联控制技术209

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209

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212

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216

6.2.4 仿真分析与实验结果217

参考文献219

第7章 基于解耦控制的逆变电源无互连线并联控制策略222

7.1 逆变电源无互连线并联系统的数学模型222

7.1.1 单相逆变电源数学模型222

7.1.2 逆变电源并联系统数学模型及环流分析223

7.2 下垂特性的局限性227

7.3 逆变电源无互连线并联中的解耦控制230

7.3.1 一般的解耦控制策略230

7.3.2 新型解耦控制策略231

7.3.3 新型解耦控制策略对稳态功率均分的影响233

7.4 参数变化对解耦控制的影响234

7.4.1 负载变化时解耦控制效果234

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235

7.5 多台逆变电源并联时的解耦控制236

7.5.1 三台逆变电源并联时的解耦控制236

7.5.2 三台逆变电源并联时解耦控制的局限性分析239

7.5.3 多台逆变电源并联时的解耦控制240

7.6 仿真分析与实验结果241

7.6.1 仿真分析241

7.6.2 实验结果243

参考文献245

第8章 分布式逆变电源的系统监控与管理技术247

8.1 逆变电源并联系统监控技术的发展247

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249

8.1.3 电源监控通信技术研究现状250

8.1.4 逆变电源监控系统典型实例252

8.2 逆变电源并联系统中的数据通信技术256

8.2.1 设备层的数字通信技术256

8.2.2 现场总线通信技术258

8.2.3 逆变电源中其他通信方式262

8.2.4 电源监控系统的抗干扰措施与通信差错检测264

8.2.5 数字通信技术在模块化电源中的应用267

8.3 逆变电源并联系统故障分析与保护275

8.3.1 并联系统故障及其处理策略275

8.3.2 并联系统故障检测279

8.3.3 故障处理281

8.3.4 并联系统的投入与退出281

8.4 逆变电源并联并网系统的能量管理技术286

8.4.1 分布式逆变电源系统的新应用形式——微网系统286

8.4.2 分布式发电微网系统的能量管理技术289

8.4.3 可再生能源发电微网系统的能量管理技术290

参考文献295

第9章 逆变器模块并联系统设计方法及典型应用297

9.1 逆变器模块并联系统设计方法297

9.1.1 系统设计指标及要求297

9.1.2 硬件电路系统设计300

9.1.3 旁路控制策略及过载保护综合切换逻辑电路设计302

9.1.4 冲击和短路保护电路设计及其实验研究305

9.1.5 软件系统设计309

9.1.6 工程化技术研究310

9.2 逆变电源模块化并联系统的典型应用311

9.2.1 逆变电源模块化并联系统在UPS中的应用311

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314

9.2.3 逆变电源模块化并联技术在储能系统中的应用322

9.2.4 逆变电源模块化并联系统在微网中的应用326

参考文献329