PWM rectifier and its control (Zhang Xing, Zhang Chongwei)

\"PWM Rectifier and Its Control\" is a book published by Machinery Industry Press in 2012. The authors are Zhang Xing and Zhang Chongwei. This book systematically explains the basic principles, mathematical modeling, characteristic analysis, control strategy and system design of voltage-type PWM rectifiers and current-type PWM rectifiers, and introduces the specific applications of PWM rectifiers in several fields in combination with modern control theory. PWM rectifiers are being widely used due to their excellent performance and potential advantages, and have become a hot spot in power electronics technology research. Preface to the New Power Electronics Technology Series Books Chapter 1 Introduction 1.1 Overview of PWM Rectifiers 1.2 Overview of PWM Rectifier Research 1.3 Overview of the Contents of this Book Chapter 2 Topology and Principle of PWM Rectifiers 2.1 Basic Principles and Classifications 2.1.1 Overview of PWM Rectifier Principles 2.1.2 Classification and Topology of PWM Rectifiers 2.2 Voltage Source PWM Rectifier (VSR) PWM Analysis 2.2.1 Single-Phase VSR PWM Analysis 2.2.2 Three-Phase VSR PWM Analysis 2.3 Current Source PWM Rectifier (CSR) PWM Analysis 2.3.1 Single-Phase CSR PWM Analysis 2.3.2 Three-Phase CSR PWM Analysis Chapter 3 Voltage Source PWM Rectifier (VSR) 3.1 Modeling and Dynamic and Static Analysis of Three-Phase VSR 3.1.1 General Mathematical Model of Three-Phase VSR 3.1.2 Establishment of Three-Phase VSR dq Model 3.1.3 Dynamic and Static Analysis of Three-Phase VSR dq Model Static analysis 3.2 Design of three-phase VSR control system 3.2.1 Design of current inner loop control system 3.2.2 Design of voltage outer loop control system 3.2.3 Design of VSR AC side inductor 3.2.4 Design of VSR DC side capacitor Chapter 4 VSR current control technology 4.1 VSR indirect current control 4.1.1 Three-phase VSR static indirect current control 4.1.2 Three-phase VSR dynamic indirect current control 4.2 VSR direct current control 4.2.1 Fixed switching frequency PWM current control 4.2.2 Hysteresis PWM current control 4.3 Analysis of factors affecting three-phase VSR current control 4.3.1 Time domain description of three-phase VSR grid-side current 4.3.2 Effect and influence of PWM switching dead zone 4.3.3 Influence of three-phase VSR DC voltage on grid-side current waveform 4.4 Suppression of VSR output DC component and common-mode current 4.4.1 Suppression of VSR output DC component 4.4.2 Suppression of common-mode current in non-isolated VSR Chapter 5 VSR space vector PWM 5.1 Discussion on General Issues of SVPWM 5.1.1 Distribution of Three-Phase VSR Space Voltage Vector 5.1.2 Synthesis of Space Voltage Vector 5.1.3 Comparison of SVPWM and SPWM Control 5.1.4 Geometric Description of VSR Space Voltage Vector 5.2 Three-Phase VSR Space Voltage Vector PWM (SVPWM) Control 5.2.1 SVPWM Current Control Based on Indefinite Frequency Hysteresis 5.2.2 SVPWM Current Control Based on Constant Frequency Hysteresis 5.2.3 SVPWM Current Control Tracking Command Voltage Vector Chapter 6 VSR Grid-Connected Control Strategy 6.1 Overview of VSR Grid-Connected Control 6.2 Vector Control Strategy Based on Current Closed Loop 6.2.1 Overview 6.2.2 Vector Control Based on Grid Voltage Orientation (VOC) 6.2.3 Vector Control Based on Virtual Flux Orientation (VFOC) 6.3 Direct Power Control (DPC) 6.3.1 Calculation of Instantaneous Power 6.3.2 Direct Power Control Based on Voltage Orientation (V?DPC) 6.3.3 Direct power control based on virtual flux orientation (VF?DPC) 6.4 VSR control based on LCL filtering 6.4.1 Overview 6.4.2 Passive damping method 6.4.3 Active damping method 6.4.4 Filter design in VSR based on LCL filtering 6.5 Control of single-phase VSR 6.5.1 Control of single-phase VSR in stationary coordinate system 6.5.2 Control of single-phase VSR in synchronous rotating coordinate system Chapter 7 Other control strategies for three-phase VSR 7.1 Control of three-phase VSR without AC electromotive force and current sensors 7.1.1 Control of three-phase VSR without AC electromotive force sensor 7.1.2 Control of three-phase VSR without AC current sensor 7.2 Control of three-phase VSR when the grid is unbalanced 7.2.1 Basic issues of three-phase VSR when the grid is unbalanced 7.2.2 Three-phase VSR when the grid is unbalanced Chapter 8 Modeling and Control of Current Source PWM Rectifier (CSR) 8.1 Modeling of Three-Phase CSR 8.1.1 Establishment of General Mathematical Model of Three-Phase CSR 8.1.2 Establishment of Three-Phase CSR dq Model 8.1.3 Improvement of Three-Phase CSR dq Model 8.2 Dynamic and Static Analysis of Three-Phase CSR dq Model 8.2.1 Description of Three-Phase CSR dq Equivalent Circuit 8.2.2 Analysis of Static Characteristics of Three-Phase CSR 8.2.3 Analysis of Dynamic Characteristics of Three-Phase CSR 8.3 Three-Phase CSR PWM Signal Generation Technology 8.3.1 Three-Valued Logic PWM Signal Generation 8.3.2 Three-Valued Logic Space Vector PWM Signal Generation 8.3.3 Discussion on Current Utilization of Three-Phase CSR PWM 8.3.4 Low Voltage Stress Three-Valued Logic PWM Signal Generation 8.4 Current Source PWM Rectifier (CSR) Control System Design 8.4.1 Single-Phase CSR Control System Design 8.4.2 Three-Phase CSR Control System Design 8.4.3 Three-Phase CSR Main Circuit Parameter Design Chapter 9 Phase-Locked Loop Technology in PWM Rectifier 9.1 Overview of Phase-Locked Loop Technology 9.2 Structure and Principle of Basic Phase-Locked Loop 9.2.1 Zero-Crossing Phase Detection Method - Basic Open-Loop Phase-Locked Method 9.2.2 Multiplication Phase Detection Method - Basic Closed-Loop Phase-Locked Method 9.3 Three-Phase Phase-Locked Loop Technology 9.3.1 Single Synchronous Coordinate System Software Phase-Locked Loop 9 9.3.2 Single Synchronous Frame Software Phase-Locked Loop Based on Symmetrical Component Method 9.3.3 Decoupled Software Phase-Locked Loop Based on Dual Synchronous Frame 9.3.4 Software Phase-Locked Loop Based on Dual Second-Order Generalized Integrator 9.4 Single-Phase Software Phase-Locked Loop Technology 9.4.1 Single-Phase Phase-Locked Loop Solution Based on Single-Phase Variable 9.4.2 Single-Phase Phase-Locked Loop Solution Based on Two-Phase Orthogonal Variable 9.5 Setting of Phase-Locked Loop Controller Parameters Chapter 10 PWM Rectifier Application 10.1 High Power Factor Rectifier (HPFR) 10.1.1 Overview 10.1.2 Optimal Control of High Power Factor Rectifier 10.2 Static VAR Generator (SVG) 10.2.1 Overview 10.2.2 SVG Nonlinear Decoupling Control 10.3 Active Power Filter (APF) 10.3.1 Overview 10.3.2 Harmonic Detection 10.3.3 APF Current Control Strategy Using Sliding Mode Control 10.4 Unified Power Flow Controller (UPFC) 10.4.1 Overview 10.4.2 UPFC Control System Design 10.5 Renewable Energy Grid-Connected Power Generation 10.5.1 Overview 10.5.2 Photovoltaic Grid-Connected Inverter and Its Control 10.5.3 Wind Turbine Grid-Connected and Its Control References