航改微型燃气轮机发电系统

第 1章 概述
1．1 微燃机发电技术的国内外研究现状
1． 1． 1 微燃机发电系统的拓扑结构
1． 1． 2 国外发展状况及趋势
1． 1． 3 国内发展现状
1．2 电控系统的主要问题与关键技术
1． 2． 1 电控系统结构及性能要求
1． 2． 2 高速永磁电机的启动控制技术
1． 2． 3 冲击负载问题
1． 2． 4 系统功率平衡问题
1． 2． 5 系统全工况稳定性问题
1． 2． 6 系统效率问题
1． 2． 7 集成扩容并网控制技术
1． 2． 8 离网运行混合型负载供电技术
第　2章 微燃机发电系统结构及工作机理
2．1 基于超级电容储能的发电系统架构
2． 1． 1 系统架构
2． 1． 2 基于超级电容储能的功率补偿原理
2．2 微燃机本体组成
2． 2． 1 压气机
2． 2． 2 透平
2． 2． 3 燃烧室
2． 2． 4 回热器
2． 2． 5 高速轴承
2． 2． 6 微燃机控制器
2．3 高速电机
2． 3． 1 高速电机的关键技术
2． 3． 2 高速永磁同步电机的转子损耗
2． 3． 3 永磁同步电机系统效率优化
2．4 功率变换器
2． 4． 1 高速永磁同步电机的 PWM 整流器
2． 4． 2 微燃机发电系统的控制策略
2． 4． 3 基于超级电容的分布式发电系统
2． 4． 4 微燃机系统功率控制
2．5 微燃机发电系统瞬时功率流分析
2． 5． 1 能量转换过程
2． 5． 2 瞬时功率流
第3章　微燃机发电系统非线性数学建模
3．1 微燃机非线性数学模型
3． 1． 1 静态数学模型
3． 1． 2 动态数学模型
3． 1． 3 模型实例化及仿真实现
3． 1． 4 模型验证
3．2 PMSM 动态数学模型
3． 2． 1 三相静止坐标系下的数学模型
3． 2． 2 两相静止坐标系下的数学模型
3． 2． 3 dq 旋转坐标系下的数学模型
3． 2． 4 xy 坐标系下的数学模型
3．3 基于变换器开关函数的统一数学模型
3．4 电功率变换系统瞬时功率模型
3． 4． 1 永磁同步电机与 PWM 整流器的一体化模型
3． 4． 2 超级电容储能单元模型
3． 4． 3 逆变器模型
第4章　微燃机发电机组的状态反馈控制及效率提升
4．1 微燃机全工况状态反馈强鲁棒性控制
4． 1． 1 控制系统结构
4． 1． 2 全工况固定收敛特性状态观测器
4． 1． 3 全工况固定收敛特性状态反馈控制律
4． 1． 4 仿真验证
4．2 微燃机效率优化控制
4． 2． 1 效率优化条件
4． 2． 2 效率优化控制方法及仿真分析
4． 2． 3 效率优化对状态反馈控制的影响
第5章　基于MTPA 的直接转矩启动控制
5．1 启动系统介绍
5．2 启动子系统直接转矩控制策略的机理
5．3 启动子系统设计的关键技术
5． 3． 1 定子电阻的影响与补偿
5． 3． 2 转子速度检测与初始磁链的判断
5． 3． 3 转矩角的准确计算
5．4 启动子系统实现 MTPA 的优化设计
5． 4． 1 磁链参数的给定与定子电流的关系
5． 4． 2 MTPA 控制与磁链自调节
5．5 系统实现与实验结果
第6章　永磁同步电机瞬时功率控制及效率优化
6．1 永磁同步电机瞬时功率控制
6． 1． 1 瞬时功率控制系统结构
6． 1． 2 滑模观测器锁相环转子位置检测
6． 1． 3 瞬时功率检测及控制
6． 1． 4 仿真分析
6．2 开关频率对功率环节的影响与系统效率的优化
6． 2． 1 基于 Simplorer 的功率系统电流谐波分析
6． 2． 2 基于 Maxwell 2D 的电机涡流损耗分析
6． 2． 3 开关器件的损耗与系统效率的优化
第7章　基于直接功率控制的并网变换器设计
7．1 基于直接功率控制的并网变换器机理分析
7． 1． 1 并网变换器的结构及数学模型
7． 1． 2 直接功率控制的基本思想
7．2 PWM 并网变换器相关控制技术的改进
7． 2． 1 虚拟磁链的引入
7． 2． 2 基于微网电压幅值波动的磁链观测器设计
7． 2． 3 瞬时功率计算和 Bang-Bang 功率控制的改进
7．3 功率前馈型改进虚拟磁链观测器直接功率并网策略
7． 3． 1 功率前馈型 IVF-DPC 机理
7． 3． 2 基于虚拟磁链的功率前馈型直接功率控制仿真研究
7． 3． 3 实验研究
第8章　离网运行三相四桥臂变换器的研究
8．1 三相四桥臂变换器的工作原理
8．2 基于单周控制的双闭环控制策略
8． 2． 1 离网运行三相四桥臂变换器的总体结构
8． 2． 2 基于单周控制的四桥臂逆变电压信号生成方法
8． 2． 3 双闭环系统控制策略
8．3 系统仿真与分析
8． 3． 1 稳态仿真
8． 3． 2 动态仿真
第9章　冲击性负载辨识与瞬时功率补偿
9．1 无补偿发电系统冲击性负载特性
9． 1． 1 微燃机控制系统输出功率特性
9． 1． 2 PWM 整流器功率传输特性
9． 1． 3 负载冲击扰动时系统响应的时域分析
9．2 冲击性负载辨识
9． 2． 1 逆变器功率传输特性
9． 2． 2 负载辨识及其直流端等效
9．3 瞬时功率快速补偿控制
9． 3． 1 补偿控制系统结构
9． 3． 2 瞬时功率跟踪控制
9． 3． 3 微燃机输出功率预测方法
9． 3． 4 瞬时功率补偿控制器设计
9． 3． 5 仿真分析
第　10章 基于超级电容储能的冲击补偿实验模拟
10．1 实验系统物理模拟等效方法
10．2 模拟实验系统构建
10． 2． 1 系统结构
10． 2． 2 微燃机冲击负载时输出特性模拟
10． 2． 3 微燃机启停模型及模拟
10．3 补偿系统瞬时功率控制实验
10． 3． 1 冲击加载瞬时功率快速补偿
10． 3． 2 冲击减载瞬时功率快速吸收
参考文献
名词索引