本書是編者在長期從事太陽能光伏發(fā)電及并網(wǎng)逆變技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化基礎上,通過學習和研究大量國內(nèi)外相關(guān)參考文獻編寫而成的,是對相關(guān)本科教材的深入與完善。本書以“太陽能光伏發(fā)電技術(shù)”以及“電力電子技術(shù)”理論為基礎,從光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)逆變控制角度出發(fā),深入淺出地討論了太陽電池技術(shù)、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、光伏并網(wǎng)逆變器的電路拓撲、光伏并網(wǎng)逆變器控制策略、大功率點跟蹤技術(shù)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的孤島效應及反孤島策略、陽光跟蹤聚集技術(shù)、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的低電壓穿越及相關(guān)標準等內(nèi)容,為光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的應用與研究提供了理論基礎。
前言
第1章緒論1
1.1太陽能及其光伏產(chǎn)業(yè)1
1.2光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展7
1.2.1國內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展7
1.2.2國內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電的激勵政策17
1.2.3我國光伏發(fā)電中長期發(fā)展規(guī)劃19
1.2.4光伏發(fā)電成本變化趨勢及預測20
1.3國內(nèi)外大型光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介22
1.3.1Springerville Generating Station(SGS)大型荒漠光伏電站22
1.3.2APS Star Center 調(diào)峰電站25
1.3.3Prescott的荒漠電站26
1.3.4國內(nèi)外百兆瓦以上大型光伏電站27
1.3.5特色光伏電站29
1.3.6我國大型光伏電站(100MW及以上容量)30
第2章光伏電池與光伏陣列33
2.1光伏電池的物理基礎33
2.1.1光伏效應的量子物理基礎33
2.1.2pn結(jié)的形成37
2.1.3光生伏特效應39
2.2光伏電池的制作40
2.2.1單晶硅電池的制作流程40
2.2.2光伏電池組件及其封裝42
2.2.3光伏電池組件的出廠檢測44
2.3光伏陣列的建模與工程計算方法44
2.3.1光伏電池的數(shù)學模型44
2.3.2光伏電池輸出特性的工程計算方法48
2.4光伏電池的應用設計50
2.4.1光伏陣列使用前的測試50
2.4.2光伏系統(tǒng)的一般設計方法51
2.5光伏電池新技術(shù)與新品種53
2.5.1新型pn結(jié)結(jié)構(gòu)53
2.5.2多晶硅電池和非晶硅電池55
2.5.3非硅材料光伏電池56
2.5.4有機光伏電池56
2.6第三代光伏電池技術(shù)58
2.7光伏電池研究的*新成果60
參考文獻63
第3章光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)65
3.1集中式結(jié)構(gòu)65
3.2交流模塊式結(jié)構(gòu)66
3.3串型結(jié)構(gòu)67
3.4多支路結(jié)構(gòu)68
3.5主從結(jié)構(gòu)69
3.6直流模塊式結(jié)構(gòu)70
3.7小結(jié)71
參考文獻71
第4章光伏并網(wǎng)逆變器的電路拓撲72
4.1光伏并網(wǎng)逆變器的分類72
4.1.1隔離型光伏并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)72
4.1.2非隔離型并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)73
4.2隔離型光伏并網(wǎng)逆變器74
4.2.1工頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器74
4.2.2高頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器77
4.3非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器84
4.3.1單級非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器84
4.3.2多級非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器88
4.3.3非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器問題研究94
4.4多支路光伏并網(wǎng)逆變器105
4.4.1隔離型多支路光伏并網(wǎng)逆變器105
4.4.2非隔離型多支路光伏并網(wǎng)逆變器107
4.4.3非隔離級聯(lián)型光伏并網(wǎng)逆變器108
4.5微型光伏并網(wǎng)逆變器112
4.5.1微型光伏并網(wǎng)逆變器概述112
4.5.2微型逆變器的基本拓撲結(jié)構(gòu)117
4.6NPC三電平光伏逆變器126
4.6.1NPC三電平逆變器拓撲結(jié)構(gòu)126
4.6.2NPC三電平逆變器PWM調(diào)制策略128
參考文獻135
第5章光伏并網(wǎng)逆變器控制策略138
5.1光伏并網(wǎng)逆變器控制策略概述138
5.2基于電流閉環(huán)的矢量控制策略141
5.2.1同步坐標系下并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型142
5.2.2基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制(VOC)143
5.2.3基于虛擬磁鏈定向的矢量控制(VFOC)146
5.3直接功率控制(DPC)151
5.3.1瞬時功率的計算152
5.3.2基于電壓定向的直接功率控制(VDPC)154
5.3.3基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制(VFDPC)164
5.4基于LCL濾波的并網(wǎng)光伏逆變器控制170
5.4.1概述170
5.4.2無源阻尼法172
5.4.3有源阻尼法176
5.4.4基于LCL濾波的并網(wǎng)光伏逆變器濾波器設計186
5.5單相并網(wǎng)逆變器的控制195
5.5.1靜止坐標系中單相并網(wǎng)逆變器的控制196
5.5.2同步旋轉(zhuǎn)坐標系中單相并網(wǎng)逆變器的控制199
參考文獻201
第6章光伏發(fā)電的*大功率點跟蹤(MPPT)技術(shù)204
6.1概述204
6.2基于輸出特性曲線的開環(huán)MPPT方法207
6.2.1定電壓跟蹤法207
6.2.2短路電流比例系數(shù)法208
6.2.3插值計算法208
6.3擾動觀測法210
6.3.1擾動觀測法的基本原理211
6.3.2擾動觀測法的振蕩與誤判問題213
6.3.3擾動觀測法的改進215
6.4電導增量法(INC)222
6.4.1電導增量法的基本原理223
6.4.2電導增量法的振蕩與誤判問題225
6.4.3電導增量法的改進232
6.5智能MPPT方法237
6.5.1基