分布式发电系统中的光伏发电技术

第2版前言

第1版前言

第1章绪论1

1.1分布式发电系统的研究概况1

1.1.1分布式发电系统的基本概念1

1.1.2分布式发电系统的发展现状2

1.2分布式发电系统中的光伏发电技术3

1.2.1我国太阳能资源及光伏发展潜力3

1.2.2分布式发电系统中光伏发电的关键技术5

1.3本书的主要内容6

第2章光伏发电基础8

2.1光伏电池的基本原理和等效电路8

2.1.1光伏效应8

2.1.2单体光伏电池的等效电路和电量方程8

2.1.3光伏电池阵列10

2.2光伏电池的数学物理模型和伏安特性曲线11

2.2.1光伏电池的数学物理模型11

2.2.2光伏电池的伏安特性曲线和填充因数12

2.3光伏电池的转换效率及其影响因素13

2.3.1光伏电池的转换效率13

2.3.2光谱响应13

2.3.3光照特性14

2.3.4温度特性15

2.3.5环境因素对光伏电池数学物理模型的修正15

2.4阴影条件下光伏阵列的输出特性16

2.4.1热斑现象分析17

2.4.2多峰现象分析18

2.4.3引起光伏阵列多峰输出特性的因素19

2.5光伏电池的分类22

2.5.1按结构分类23

2.5.2按材料分类23

2.6光伏系统的组成24

2.6.1独立光伏系统24

2.6.2并网光伏系统25

2.6.3光伏系统与分布式发电系统28

第3章光伏发电技术中的电力电子技术30

3.1DCDC变换电路的拓扑结构及控制策略30

3.1.1单象限直接DCDC变换电路30

3.1.2多象限直接DCDC变换电路34

3.1.3隔离型DCDC变换电路38

3.1.4DCDC变换电路的控制技术43

3.2DCAC变换电路的拓扑结构46

3.2.1逆变电路基本结构47

3.2.2高频链逆变器48

3.2.3多电平逆变器55

3.2.4逆变器的串联与并联61

3.3逆变器的调制技术62

3.3.1SPWM技术63

3.3.2空间矢量调制(SVM)技术72

3.3.3谐波注入PWM技术77

3.3.4优化PWM技术80

3.3.5多电平变流器和多重化变流器的PWM技术89

3.4并网光伏逆变器拓扑结构的新进展92

3.4.1并网光伏逆变器拓扑结构的发展现状92

3.4.2Z源逆变器93

3.4.3组合型逆变器98

第4章直流母线分布式光伏发电技术105

4.1直流母线分布式光伏发电系统的网络结构105

4.1.1微型直流光伏系统105

4.1.2独立直流光伏母线供电系统106

4.1.3并网混合系统107

4.2直流母线分布式光伏发电系统与交流电网的接口107

4.3直流母线分布式光伏发电系统的控制方法108

4.3.1下垂特性控制108

4.3.2电压水平信号法110

4.3.3直流母线信号法111

第5章交流母线分布式光伏发电技术113

5.1交流母线分布式光伏发电系统的网络结构113

5.2逆变器并网技术115

5.2.1光伏逆变器并网相关的国际标准115

5.2.2光伏并网逆变器的交流侧滤波器结构117

5.2.3光伏并网逆变器的控制模式118

5.2.4分布式光伏并网逆变器的功率调节技术121

5.3逆变器并联技术125

5.3.1逆变器并联的控制方法125

5.3.2逆变器并联的环流及其抑制131

5.3.3功率计算方法135

5.4逆变器控制策略138

5.4.1控制策略概述138

5.4.2坐标变换法线性控制139

5.4.3非坐标变换法线性控制145

5.4.4非线性控制154

5.4.5并网逆变器直流侧控制165

第6章光伏发电系统的最大功率点跟踪170

6.1光伏发电系统最大功率点跟踪技术的基本原理170

6.2恒定电压控制171

6.3最大功率点跟踪算法172

6.3.1扰动观察法172

6.3.2三点比较法175

6.3.3电导增量法177

6.3.4二次插值法179

6.3.5自适应模糊控制法181

6.4计及阴影的最大功率点跟踪方法182

6.4.1传统方法改进的MPPT技术183

6.4.2添加硬件电路实现的MPPT技术184

6.4.3智能算法185

第7章分布式光伏发电系统的储能后备元件及系统集成188

7.1蓄电池储能系统188

7.1.1铅酸蓄电池特性分析189

7.1.2蓄电池充放电控制方法191

7.1.3光伏系统中的充放电技术194

7.2超级电容储能系统196

7.3燃料电池后备系统197

7.3.1燃料电池的基本原理198

7.3.2燃料电池的输出特性198

7.3.3燃料电池的数学模型199

7.3.4燃料电池的控制实现200

7.4光伏发电系统集成202

7.4.1光伏发电系统集成概况202

7.4.2多端口DCDC变换器204

7.4.3SST单元介绍213

第8章分布式发电系统的综合管理217

8.1直流母线分布式发电系统的能量优化管理217

8.1.1DBS能量优化管理217

8.1.2变换器控制结构218

8.1.3控制实现220

8.2含光伏直流微电网系统综合管理221

8.2.1系统控制223

8.2.2独立运行模式与模式切换224

8.2.3变流器单元控制225

8.3直流混合网络能量的优化管理227

8.3.1数据中心电力系统能量优化管理227

8.3.2中心直流微电网的操作方式229

8.3.3自适应控制系统的设计232

第9章分布式光伏发电系统的其他关键技术235

9.1光伏并网逆变器的直流分量及共模漏电流问题235

9.1.1直流分量注入的危害、成因及其解决方法235

9.1.2共模漏电流的危害、成因及其解决方法240

9.2孤岛效应及其检测技术248

9.2.1并网逆变系统孤岛检测分析249

9.2.2无源检测方法250

9.2.3有源检测方法253

9.2.4混合孤岛检测方法256

9.3分布式发电系统的稳定性分析260

9.3.1阻抗分析研究261

9.3.2影响阻抗的因素262

9.3.3系统稳定性测量265

参考文献268

《分布式发电系统中的光伏发电技术（第2版）》从系统的角度对分布式发电系统中的光伏发电技术进行了全面的介绍。全书共分10章。第1～3章主要介绍了光伏发电技术的发展现状、基本原理及电力电子技术；第4～5章主要介绍了直流母线分布式光伏发电系统的网络结构及控制策略、交流母线分布式光伏发电系统的网络结构及逆变器的并网、并联及控制策略等；第6～8章主要介绍了分布式光伏发电系统中的最大功率点跟踪、储能与后备系统及综合管理策略；第9章主要针对光伏产业及分布式发电系统新出现的一些关键问题，比如分布式光伏发电系统的稳定性分析、直接并网光伏发电系统的直流分量及对地漏电流问题和孤岛现象及其检测技术等进行了论述。
　　《分布式发电系统中的光伏发电技术（第2版）》可作为电气工程、能源工程等相关专业科研人员及从业人员的参考书，也可以作为高等院校相关专业研究生的教材。