光伏阵列及其最大功率点跟踪技术研究

本书实现了在光伏发电领域的进一步探索，主要围绕光伏阵列及MPPT进行研究讲解，具体讲述了4部分内容：面向精细化功率输出的光伏模块七参数模型研究，基于工作状态分析法的光伏阵列建模和输出特性研究，光伏模块单一照度下改进的扰动寻优MPPT算法研究，光伏阵列多照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法研究，用以解决光伏发电中输出功率小、效率低以及振荡、误判等问题。 本书研究内容递进、详实，研究深入，理论指导实践，十分适合从事电力、能源、太阳能发电、光伏电池等相关专业的高校及企事业的科研技术人员参考使用。

本书立足于绿色建筑和建筑节能的发展要求，围绕BIPV，系统介绍了光伏阵列及其功率点跟踪技术，主要内容包括面向精细化功率输出的光伏模块七参数模型的建立、基于工作状态分析法的光伏阵列多区间分段函数建模方法、光伏模块单一照度下改进的扰动寻优MPPT算法以及光伏阵列多照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法。
本书解决了读者所关心的光伏发电中输出功率小、效率低以及振荡、误判等实际问题，为科研技术人员提供了研究方法，可作为高校及企事业电力、能源、太阳能发电、光伏电池等相关专业的教学或参考用书。

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第1章绪论/001
1.1光伏阵列系统概述001
1.2光伏发电系统的关键技术002
1.3光伏电池和光伏阵列模型研究现状002
1.3.1光伏电池模型研究现状002
1.3.2光伏阵列模型研究现状005
1.4不同光照环境下MPPT研究现状005
1.4.1单一照度下MPPT研究现状005
1.4.2多照度下MPPT研究现状007
1.5本章小结008
参考文献009
第2章面向精细化功率输出的光伏模块七参数模型研究/014
2.1概述014
2.2七参数模型的参数提取015
2.2.1参数提取方法015
2.2.2最大功率点匹配原理016
2.2.3牛顿拉夫逊算法求解017
2.3精细化的七参数建模与特性分析019
2.3.1多晶硅材料模块参数计算019
2.3.2仿真模型020
2.3.3参数对模块输出特性的影响022
2.4单晶硅和多晶硅模块对比试验028
2.4.1单晶硅材料模块参数计算028
2.4.2实验电路030
2.4.3多晶硅模块实验033
2.4.4单晶硅模块实验039
2.4.5模型仿真计算时间对比045
2.5本章小结045
参考文献046
第3章基于工作状态分析法的光伏阵列建模和输出特性研究/048
3.1概述048
3.2串联阵列多区间电流分析法049
3.2.1单一照度下串联阵列建模049
3.2.2多照度下3模块串联阵列建模050
3.2.3多照度下N模块串联阵列建模052
3.3并联阵列多区间电压分析法053
3.3.1单一照度下并联阵列建模054
3.3.2多照度下3模块并联阵列建模055
3.3.3多照度下N模块并联阵列建模057
3.4串并联阵列多区间电压和电流分析法059
3.4.1单一照度下串并联阵列建模059
3.4.2多照度下3×3串并联阵列建模061
3.4.3多照度下M×N串并联阵列建模062
3.5光伏阵列仿真模型和输出特性研究064
3.5.1基于数学模型和电路模型的阵列仿真建模064
3.5.2串联阵列仿真和实验064
3.5.3并联阵列仿真和实验068
3.5.4串并联阵列仿真和实验071
3.6本章小结075
参考文献076
第4章光伏模块单一照度下改进的扰动寻优MPPT算法研究/077
4.1概述077
4.2MPPT控制系统组成078
4.2.1MPPT跟踪原理078
4.2.2Boost电路080
4.2.3MPPT控制系统建模081
4.3基于简化梯度法与功率预测相结合的MPPT算法083
4.3.1简化梯度法083
4.3.2误判分析与功率预测085
4.3.3仿真验证086
4.4本章小结092
参考文献092
第5章光伏阵列多照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法研究/094
5.1概述094
5.2Fibonacci数列搜索算法的改进095
5.2.1Fibonacci数列搜索原理095
5.2.2Fibonacci搜索存在的问题和改进措施097
5.3改进的Fibonacci搜索MPPT算法100
5.3.1算法流程100
5.3.2单一照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法100
5.3.3多照度下改进的Fibonacci搜索MPPT算法103
5.4本章小结108
参考文献108