新能源接入智能电网的逆变控制关键技术_(美) 钟庆昌, (英) 托马斯·霍尔尼克著_9787111540106

新能源接入智能电网的逆变控制关键技术

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丛书名：国际电气工程先进技术译丛

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本书在简要介绍电能变换以及新能源与智能电网接入等方面的相关基础知识后，对并网逆变器中的电能质量控制、中线提供、功率控制以及同步技术等方面做了深入、细致的理论分析和实验验证，首次以中文详细阐述了包括模拟同步电机的同步逆变器（也称虚拟同步机）、鲁棒下垂控制器以及C型逆变器等一系列原创关键技术。

随着经济的快速发展，当今世界能源短缺、环境污染和气候变暖已经成为影响社会进步的严重问题，经济、清洁、可再生的新能源作为解决这些问题的有效手段备受各国政府和业界的广泛关注。推进新能源和智能电网的融合是未来电网发展的必然趋势，如何确保各种新能源的友好接入、有效调控以及稳定运行是目前的研究热点。新能源一般通过电力电子逆变器接入智能电网，合理的控制策略可以使其接入电力系统时不但不会危及系统的稳定性和性能，反而会为智能电网的其他功能和服务提供坚实的基础。
　　新能源接入智能电网的技术方兴未艾、日新月异，新技术、新方法、新理念不断涌现，但此方面的技术书籍目前还很缺乏，尤其是系统介绍该领域中并网逆变控制策略的中文书籍更是寥寥无几。而我国从事电力系统、电力电子技术以及控制工程领域的研发人员众多，为了尽快传播相关领域的世界前沿最新发展、积极推进我国建设智能坚强电网和全球能源互联网的步伐，急需一本既具有最新理论研究成果，又能为工程应用实例提供指导的专著。
　　本书原版是为数不多的系统介绍并网逆变控制技术的一本畅销书，曾经登上了亚马逊发配电畅销书排行榜第七名，且多次被选为国际研讨会和研究生课程的教材。本书不仅简要、清晰地介绍了电能变换以及新能源与智能电网接入等方面的相关基础知识，而且对并网逆变器中的电能质量控制、中线提供、功率控制以及同步技术等关键技术做了深入、细致的系统理论分析和实验验证。本书是原著者十多年研究工作的结晶，其丰富的创新性理论成果和大量的实验结果有助于科研工作人员和工程技术人员理解并网逆变器的各种先进控制策略，并将其应用到相关的工程实际中。更重要的是，通过对本书内容的深入理解，读者还能够从中体会到原著者科学的创新理念和严谨的科研态度，从而使得自身的创新能力和科研思想得以培养和升华。
　　全书总共23章，除引言和基础知识以外，主体内容分为4个部分。第1部分（第3~9章）针对电能质量控制提出了几种不同机制下的控制策略。第2部分（第10~14章）讨论了提供中线的拓扑结构，给出了保持中线均衡稳定的多种控制策略。第3部分（第15~21章）详细分析了功率控制中的各项关键技术，包括同步逆变器（也就是模拟同步发电机的逆变器，也称虚拟同步机）、鲁棒下垂控制器以及谐波下垂控制器等全新的概念。第4部分（第22、23章）在介绍传统同步方法的基础上，详细介绍了基于同步机运行机制的正弦波锁定和重构的方案。
　　本书原著者钟庆昌是中国国家电网公司国家级特聘专家、美国伊利诺理工大学Max McGraw能源与电力首席教授、英国谢菲尔德大学自动控制与系统工程系研究教授（曾任控制与系统工程终身首席教授），Tomas Hornik是英国Turbo Power Systems公司控制工程师，他们的介绍请参见“原著者简介”，此处不再赘述。
　　本书既可作为电力电子、可再生能源、分布式发电、微电网、智能电网与电力系统、柔性交流输电、不间断电源、轨道交通、多电飞机、全电舰船、控制理论与工程等领域的研究与工程应用参考书，也可以作为电力系统、电力电子、控制理论与控制工程等专业的研究生教材。
　　本书由原书第一作者钟庆昌教授领衔翻译，其他译校人员都曾经或现在是钟庆昌教授团队的研究人员。全书的译校经历了翻译、一校、二校、三校和两次统校，最终由钟庆昌教授定稿。虽然大家都竭尽全力以求译文准确，但还是难免存在一些错误和不足之处，译者热切期待各位读者对本书提出宝贵意见、建议和勘误。
　　本书中文版能够出版发行，要感谢机械工业出版社的慧眼，在原书出版三个月之内就引进了本书的中文版权，并在第一时间与原著者取得了联系。特别要感谢的是本书的策划编辑付承桂女士，她以巨大的热情和高度的责任心为本书的出版做了大量繁琐细致的出版业务工作和联络工作。也要感谢众多的排版与编印人员，是他们的辛勤劳动才得以使本书付梓。在此，译者对为本书的出版做出过贡献的所有人员表示深深的感谢。

　钟庆昌博士，是美国伊利诺理工大学(Illinois Institute of Technology，IIT)电气与计算机工程系能源与电力首席教授(Max McGraw Endowed Chair Professor)、英国谢菲尔德大学控制与系统工程系研究教授、中国国家电网公司特聘专家、IEEE电力电子学会和IEEE控制系统学会双杰出讲员(Distinguished Lecturer)、国际控制与电力电子领域四大期刊（IEEE Trans on Automatic
　　Control,IEEE Trans Power Electronics，IEEE Trans Industrial Electronics，IEEE Trans Control Systems Technology）的编委、英国工程技术学会(IET)会士、IEEE高级会员、国际自动控制联合会(IFAC)电力与能源系统技术委员会副主席，曾任欧洲控制协会英国代表、劳斯莱斯大学技术联盟委员和美国FREEDM国家工程研究中心科学顾问。他应邀在十多个国际会议作主题报告，是世界上同时在控制与电力电子领域得到认可的少数专家之一。
　　钟教授1990毕业于湘潭机电专科学校（现湖南工程学院），1997年获得湖南大学控制理论与控制工程专业硕士学位，2000年获得上海交通大学控制理论与控制工程专业博士学位后前往以色列理工大学从事一年的博士后研究，2004年获得英国帝国理工学院控制与电力工程专业博士学位后在英国格兰摩根大学开始了他的学术生涯，六年后从英国利物浦大学高级讲师直接受聘为英国拉夫堡大学终身首席教授、控制与可靠性研究组主任，2012年受聘为英国谢菲尔德大学控制与系统工程系控制与系统工程终身首席教授。他在不到三年的时间内在谢菲尔德大学建立起了价值五百万美元的控制与电力系统实验室，得到了劳斯莱斯、西门子、阿尔斯通、国家仪器、德州仪器、横河电机等国际一流大公司的支持。钟教授的研究横跨控制理论、电力电子与电力系统三大学科，主要方向包括新能源与分布式发电、电力电子变换器、智能电网、微电网、电动汽车、高速铁路供电与驱动系统、时间滞后系统、鲁棒控制理论、化工过程控制等相关领域。他主要解决了关于时间滞后系统鲁棒控制的一系列基础理论问题，将逆变器与同步发电机从数学上等价了起来，提出了同步逆变器的思想，是虚拟同步机的主要发明人，提出了以同步机的同步机制来统一各种发电设备和用电设备接入电网的接口，并以此为基础来构建下一代智能电网，从而实现电力系统的自主运行，解决了新能源接入电网和逆变器并联运行的系列关键问题，取得了一系列原创性的研究成果。

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