光伏发电技术及其应用

光伏逆变器是将光伏电池产生的准直流电能转换为交流电能的装置，是太阳能光伏发电系统中的核心器件。魏学业、王立华、张俊红、谷建柱、惠子南编著的《光伏发电技术及其应用》系统地介绍了光伏电池的基本原理、光伏逆变器的基本原理和实用实例，特别是对光伏逆变器的结构特点、转换原理、优选功率点跟踪原理、阴影下的光伏电池的发电特性进行了详细介绍。本书注重简洁的基础知识和实际应用，在表达方式上力求做到语言通俗、简洁易懂，提高研究和使用人员的兴趣。
《光伏发电技术及其应用》可作为高等院校自动化、电气自动化、仪器仪表等专业的教材，也可供从事相关领域的工程技术人员参考。

前言
第1章  绪论/1
1.1  光伏发电的发展/1
1.1.1  国外光伏发电的发展现状/2
1.1.2  我国光伏发电的发展/4
1.2  逆变器的基本知识/5
1.2.1  逆变器的基本概念/6
1.2.2  光伏逆变器的分类/6
1.2.3  光伏逆变器的参数/8
1.3  逆变器的发展现状/11
1.3.1  普通逆变器的发展现状/11
1.3.2  微型逆变器的发展现状/14
1.4  光伏发电系统/17
1.4.1  独立光伏系统/18
1.4.2  并网光伏系统/19
第2章  光伏电池/21
2.1  光伏电池的分类、结构和发电原理/21
2.1.1  光伏电池的分类/21
2.1.2  光伏电池的结构/21
2.1.3  光生电流的产生过程/22
2.2  光伏效应/23
2.2.1  光伏电池的伏安曲线/23
2.2.2  电阻效应/24
2.2.3  其他效应/25
2.3  光伏电池板/26
2.4  互联效应/27
2.4.1  组件电路的设计/27
2.4.2  错配效应/28
2.4.3  串联电池的错配/29
2.4.4  旁路二极管/30
2.4.5  并联电池的错配/32
2.4.6  光伏阵列中的错配效应/33
2.5  局部阴影特性/34
2.5.1  双二极管模型/34
2.5.2  外部环境对输出特性的影响/35
2.5.3  电池连接方式对输出特性的影响/37
第3章  光伏逆变器的结构与原理/41
3.1  光伏逆变器的结构/41
3.1.1  光伏发电系统的基本构成/41
3.1.2  光伏发电系统的运行模式/44
3.1.3  光伏逆变器的电路结构/45
3.1.4  光伏逆变器的主要技术指标/47
3.2  光伏逆变器的基本工作原理/48
3.2.1  单相逆变器/48
3.2.2  输出电压的调节方法/51
3.2.3  三相逆变器/52
第4章  光伏逆变器的脉宽调制技术/57
4.1  PWM的基本原理/57
4.2  PWM方式的谐波含量评价指标/58
4.3  PWM模式/58
4.3.1  单极性PWM模式/58
4.3.2  双极性PWM模式/59
4.4  正弦波脉宽调制技术/59
4.4.1  单相单极性SPWM/60
4.4.2  单相双极性SPWM/61
4.5  SPWM实现方案/61
4.5.1  计算法和调制法/63
4.5.2  异步调制和同步调制/65
4.5.3  自然采样和规则采样法/67
4.5.4  PWM逆变电路的谐波分析/73
4.5.5  PWM跟踪控制技术/74
第5章  带高频环节的光伏逆变技术/78
5.1  概述/78
5.2  高频DC/DC变换器/78
5.2.1  非隔离型直流斩波器/78
5.2.2  隔离型DC/DC变换器/81
5.3  后级DC/AC逆变器/85
5.3.1  DC/AC逆变器的等效模型/85
5.3.2  逆变器并网控制模型/87
5.3.3  光伏逆变器的输出控制/88
5.3.4  输出滤波参数的设计/91
第6章  光伏逆变器相关技术/93
6.1  软开关技术/93
6.1.1  硬、软开关方式及开关过程器件损耗/93
6.1.2  软开关电路的分类/96
6.1.3  典型的软开关电路/98
6.1.4  软开关技术的发展趋势/105
6.2  逆变器并联运行技术/106
6.2.1  逆变器并联运行控制模式/106
6.2.2  逆变器并联运行条件/109
6.2.3  逆变器并联均流控制方法/110
6.2.4  逆变器并联的环流分析与抑制/112
6.2.5  逆变器并联的同步控制/114
6.3  逆变器的多重叠加技术/115
6.3.1  移相多重叠加法/115
6.3.2  多重叠加法的基本原理/116
6.3.3  两个单相桥式逆变器的串联叠加/117
6.3.4  三个单相桥式逆变器的串联叠加/120
6.4  逆变器的多电平变换技术/122
6.4.1  二极管钳位型三电平变换/122
6.4.2  飞跨电容型多电平逆变器/124
6.4.3  级联型多电平逆变器/125
6.4.4  多电平调制策略的研究现状/128
第7章  光伏逆变器的最大功率点跟踪技术/130
7.1  光伏模块的最大功率跟踪原理/130
7.1.1  影响光伏模块MPP的因素/130
7.1.2  MPPT的基本原理/132
7.1.3  MPPT的研究现状/133
7.2  传统的最大功率点跟踪技术/134
7.2.1  恒定电压法/134
7.2.2  电导增量法/135
7.2.3  扰动观测法/136
7.2.4  改进的扰动观测法/140
7.3  智能MPPT技术/145
7.3.1  模糊逻辑控制法/145
7.3.2  人工神经网络控制法/149
7.4  局部阴影环境下的最大功率点跟踪/153
7.4.1  局部功率点的产生原理/154
7.4.2  局部阴影条件下的MPPT方法/156
第8章  光伏逆变电源的仿真技术/161
8.1  PSIM简介/161
8.1.1  软件界面/162
8.1.2  菜单栏和工具栏PSIM主窗口/162
8.1.3  基本使用/168
8.2  光伏电池模型仿真/171
8.2.1  光伏电池模型/171
8.2.2  光伏模块I-U仿真/173
8.3  最大功率点跟踪仿真/175
8.4  光伏逆变电源的仿真/178
第9章  并网逆变器的孤岛效应与检测方法/181
9.1  孤岛效应的产生机理及危害/181
9.1.1  孤岛效应的定义/181
9.1.2  孤岛效应发生的机理/181
9.1.3  孤岛效应的危害/184
9.2  孤岛检测标准及发展现状/185
9.2.1  孤岛检测标准/185
9.2.2  孤岛检测方法研究现状/187
9.3  被动式孤岛检测方法/188
9.3.1  过/欠电压和高/低频率检测法/188
9.3.2  电压相位突变检测法/191
9.3.3  电压谐波检测法/193
9.4  主动式孤岛检测方法/194
9.4.1  频率偏移检测法/194
9.4.2  周期性检测法/196
9.4.3  滑膜频率漂移法/198
9.4.4  自动相位偏移法/201
第10章  光伏逆变器设计实例/204
10.1  逆变器的电路结构及设计要求/204
10.1.1  逆变器的电路构成/204
10.1.2  逆变器设计的技术要求/205
10.2  离网光伏逆变器的设计/206
10.2.1  纯正弦逆变器的设计/206
10.2.2  高频直流升压电路设计/207
10.2.3  DC/AC逆变电路设计/212
10.2.4  系统仿真和结果分析/215
10.3  并网型光伏逆变器/218
10.3.1  并网逆变器的结构和工作原理/218
10.3.2  DC/DC级电路的MPPT实现/222
10.3.3  孤岛检测方法/224
10.3.4  DC/AC的控制方案/225
10.4  微型逆变器的组成及其工作原理/228
10.4.1  微型逆变器硬件电路设计/229
10.4.2  微型逆变器的控制策略/234
10.4.3  系统仿真及实验结果分析/238
10.5  离/并网双模式逆变器/241
参考文献/242