《光伏發電技術與套用設計》是2016年11月25日科學出版社出版的圖書，作者是羅曉曙，謬志賢，韋篤取，蔣品群。
基本介紹
- 書名：光伏發電技術與套用設計
- 作者：羅曉曙，謬志賢，韋篤取，蔣品群
- ISBN：9787030506085
- 頁數：252
- 定價：88.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2016年11月25日
- 裝幀：平裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
光伏發電技術為太陽能發電的大規模套用提供了技術條件，隨著太陽能套用技術的不斷提高和各國政府的大力扶持，太陽能光伏發電技術將會得到更廣泛的套用。本書是關於光伏發電技術及設計方法研究的一部專著，是作者及其課題組歷時十年，在這一研究領域所做工作的總結和深化。書中系統地闡述了光伏發電系統的建模、非線性動力學行為分析與控制方法，全面深入地研究了光伏併網發電的同步、孤島檢測、最大功率點跟蹤方法，給出了作者及其合作者一系列理論研究和實驗研究成果，並介紹了當前國內外在該領域的研究動態與趨勢。
圖書目錄
目錄
前言
第1章光伏發電發展概述與基本技術簡介1
1.1光伏發電發展概述1
1.1.1光伏發電的發展與優勢1
1.1.2國外光伏發電的發展現狀與趨勢2
1.1.3國內光伏發電產業的發展現狀4
1.2光伏發電基本概念與技術簡介5
1.2.1光伏離網發電技術5
1.2.2光伏併網發電技術6
1.2.3光伏併網逆變器的結構與種類8
1.2.4最大功率點跟蹤控制技術10
1.2.5光伏併網發電的孤島現象與檢測技術10
1.2.6光伏併網發電的同步控制技術11
參考文獻11
第2章光伏發電最大功率點跟蹤算法與功率最佳化13
2.1光伏電池的建模與特性仿真研究13
2.1.1光伏電池的等效模型和輸出特性13
2.1.2光伏陣列的MATLAB建模與特性仿真14
2.2光伏電池最大功率點跟蹤算法16
2.2.1最大功率點跟蹤原理16
2.2.2DC/DC變換電路16
2.2.3典型MPPT控制方法簡介18
2.2.4改進型變步長擾動觀察MPPT算法22
2.2.5基於Boost電路改進型擾動觀察的MPPT算法的MATLAB/Simulink建模與仿真23
2.3光伏充電控制器的設計24
2.3.1光伏充電控制器的主體設計方案24
2.3.2蓄電池的充電特性及充電方法25
2.3.3蓄電池充電控制程式設計及PWM控制信號測試26
2.3.4光伏充電控制器的MPPT效率測試及分析28
2.4本章小結29
參考文獻30
第3章單相光伏離網逆變器的工作原理與控制方法32
3.1單相光伏離網逆變器的結構與工作狀態分析32
3.1.1單相光伏離網逆變器的主迴路拓撲結構32
3.1.2單相全橋光伏離網逆變器工作狀態分析33
3.2單相光伏離網逆變器的控制策略分析35
3.2.1SPWM控制的基本原理35
3.2.2等面積中心算法38
3.2.3雙閉環PI穩壓控制方法39
3.2.4電壓、電流雙閉環PI穩壓控制方法仿真40
3.3本章小結41
參考文獻41
第4章光伏併網逆變器的同步控制方法42
4.1光伏併網逆變器同步控制方法研究進展簡介42
4.2光伏併網逆變器的電流滯環同步控制方法及仿真結果44
4.2.1電流滯環同步控制方法44
4.2.2電流滯環同步控制仿真結果45
4.3基於PI控制器及改進方法的光伏併網逆變器的同步及仿真結果47
4.3.1基於PI控制器的電流同步控制方法及其改進48
4.3.2基於改進PI控制器的電流同步控制方法的控制結果51
4.4基於預測控制的光伏併網電流跟蹤同步改進算法52
4.4.1單相光伏併網逆變器輸出迴路方程建立及其離散化52
4.4.2控制算法設計及其改進55
4.5基於濾波反步法的單相光伏併網逆變器控制系統59
4.5.1基於傳統反步法的單相光伏併網逆變器控制系統59
4.5.2濾波反步法設計61
4.5.3濾波反步法穩定性分析62
4.5.4仿真實驗結果與分析64
4.6自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏併網發電系統的同步方法與裝置70
4.6.1技術背景70
4.6.2自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏併網發電系統同步裝置70
4.6.3自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏併網發電系統同步方法71
4.6.4仿真實驗結果與分析75
參考文獻80
第5章光伏併網逆變器的非線性動力學特性82
5.1概述82
5.2基於BuckDC/DC降壓變換的兩級式單相全橋光伏併網逆變器83
5.2.1逆變器的電路組成與結構83
5.2.2逆變器的工作原理分析84
5.2.3逆變器的分段光滑狀態方程建立84
5.2.4逆變器的分段光滑狀態方程的非線性動力學行為88
5.2.5結論與討論90
5.3基於BoostDC/DC升壓變換的兩級式單相全橋光伏併網逆變器90
5.3.1逆變器電路與工作原理分析90
5.3.2逆變器的分段光滑狀態方程的建立92
5.3.3逆變器分段光滑狀態方程動力學行為98
5.3.4內參數對兩級式光伏併網逆變器非線性動力學行為的影響102
5.3.5結論與討論103
參考文獻104
第6章光伏併網發電系統的孤島現象與檢測方法106
6.1孤島效應的概念與研究意義106
6.2孤島檢測技術的研究現狀與發展動態107
6.3孤島效應的概念與檢測原理109
6.3.1孤島效應的基本概念109
6.3.2孤島檢測的基本原理110
6.4孤島檢測的標準與檢測盲區112
6.4.1孤島檢測的標準112
6.4.2檢測盲區113
6.5常用的孤島檢測方法簡介117
6.5.1基於電網側的遠程孤島檢測方法117
6.5.2基於併網逆變器側的本地孤島檢測方法118
6.6基於頻率偏移的主動式孤島檢測方法及其改進123
6.6.1AFD孤島檢測法123
6.6.2AFDPF孤島檢測法127
6.7改進的AFDPF孤島檢測法129
6.7.1改進的AFDPF孤島檢測法的原理介紹129
6.7.2改進的AFDPF孤島檢測法的盲區分析130
6.8AFD、AFDPF以及改進的AFDPF孤島檢測方法的仿真模型建立及仿真結果130
6.8.1仿真模型建立及仿真參數設定130
6.8.2AFD孤島檢測法的仿真結果及分析131
6.8.3AFDPF孤島檢測法的仿真結果及分析137
6.8.4改進的AFDPF孤島檢測法的仿真結果及分析146
6.9基於模糊控制的APS孤島檢測新方法151
6.9.1APS孤島檢測方法151
6.9.2改進的APS孤島檢測方法152
6.9.3改進的APS孤島檢測方法NDZ分析155
6.9.4模糊控制系統的構建156
6.9.5基於改進的APS孤島檢測方法的建模與仿真分析161
6.9.6小結164
6.10基於Morlet復小波變換的孤島檢測方法165
6.10.1Morlet復小波變換165
6.10.2基於Morlet復小波變換的孤島檢測方法166
6.10.3基於Morlet復小波變換的孤島檢測方法的建模與仿真結果分析168
6.11復小波與實小波變換在孤島檢測中的對比研究173
6.11.1有關參數設定和Morlet復小波與db10實小波的小波函式173
6.11.2仿真結果與分析174
6.12電力系統故障影響下孤島檢測新方法的有效性研究178
6.12.1電力系統故障概述178
6.12.2電力系統故障影響下孤島檢測的有效性分析179
6.13基於一維離散非線性映射的李雅普諾夫指數變化的光伏發電孤島檢測方法及裝置181
6.13.1基於一維離散非線性映射的李雅普諾夫指數變化的孤島檢測的系統組成及檢測原理概述181
6.13.2有關參數的計算186
6.13.3孤島檢測流程與檢測結果187
6.13.4孤島檢測特性分析188
參考文獻189
第7章光伏微網發電技術194
7.1概述194
7.2微網及微網研究進展195
7.2.1微網定義195
7.2.2光伏微網技術研究進展196
7.3基於小世界網路模型的光伏微網系統非線性動力學行為及其同步方法研究202
7.3.1模型與方法203
7.3.2數值計算和分析206
7.3.3結論210
7.4面向對等結構孤島光伏微網的相互耦契約步方法210
7.4.1相互耦合混沌系統同步方法211
7.4.2面向對等結構孤島光伏微網的相互耦契約步模型與方法211
7.4.3相互耦契約步方法同步穩定性證明212
7.4.4相互耦契約步方法的仿真驗證與評價214
參考文獻215
第8章1kW單相併網光伏發電系統的軟硬體設計220
8.1系統總體結構220
8.1.1硬體設計221
8.1.2DSP核心電路設計221
8.1.3驅動電路設計223
8.1.4信號採集電路設計224
8.1.5輔助電源電路設計225
8.2系統軟體設計226
8.2.1系統軟體總體結構226
8.2.2相位同步控制的軟體設計228
8.2.3電流預測同步控制的軟體設計229
8.3實驗結果232
8.3.1驅動信號測試實驗232
8.3.2電網同步信號測試實驗233
8.3.3併網電流及電網電壓測試實驗234
8.4本章小結236
參考文獻237
附錄1符號對照表238
附錄2縮略詞表239
彩圖
前言
第1章光伏發電發展概述與基本技術簡介1
1.1光伏發電發展概述1
1.1.1光伏發電的發展與優勢1
1.1.2國外光伏發電的發展現狀與趨勢2
1.1.3國內光伏發電產業的發展現狀4
1.2光伏發電基本概念與技術簡介5
1.2.1光伏離網發電技術5
1.2.2光伏併網發電技術6
1.2.3光伏併網逆變器的結構與種類8
1.2.4最大功率點跟蹤控制技術10
1.2.5光伏併網發電的孤島現象與檢測技術10
1.2.6光伏併網發電的同步控制技術11
參考文獻11
第2章光伏發電最大功率點跟蹤算法與功率最佳化13
2.1光伏電池的建模與特性仿真研究13
2.1.1光伏電池的等效模型和輸出特性13
2.1.2光伏陣列的MATLAB建模與特性仿真14
2.2光伏電池最大功率點跟蹤算法16
2.2.1最大功率點跟蹤原理16
2.2.2DC/DC變換電路16
2.2.3典型MPPT控制方法簡介18
2.2.4改進型變步長擾動觀察MPPT算法22
2.2.5基於Boost電路改進型擾動觀察的MPPT算法的MATLAB/Simulink建模與仿真23
2.3光伏充電控制器的設計24
2.3.1光伏充電控制器的主體設計方案24
2.3.2蓄電池的充電特性及充電方法25
2.3.3蓄電池充電控制程式設計及PWM控制信號測試26
2.3.4光伏充電控制器的MPPT效率測試及分析28
2.4本章小結29
參考文獻30
第3章單相光伏離網逆變器的工作原理與控制方法32
3.1單相光伏離網逆變器的結構與工作狀態分析32
3.1.1單相光伏離網逆變器的主迴路拓撲結構32
3.1.2單相全橋光伏離網逆變器工作狀態分析33
3.2單相光伏離網逆變器的控制策略分析35
3.2.1SPWM控制的基本原理35
3.2.2等面積中心算法38
3.2.3雙閉環PI穩壓控制方法39
3.2.4電壓、電流雙閉環PI穩壓控制方法仿真40
3.3本章小結41
參考文獻41
第4章光伏併網逆變器的同步控制方法42
4.1光伏併網逆變器同步控制方法研究進展簡介42
4.2光伏併網逆變器的電流滯環同步控制方法及仿真結果44
4.2.1電流滯環同步控制方法44
4.2.2電流滯環同步控制仿真結果45
4.3基於PI控制器及改進方法的光伏併網逆變器的同步及仿真結果47
4.3.1基於PI控制器的電流同步控制方法及其改進48
4.3.2基於改進PI控制器的電流同步控制方法的控制結果51
4.4基於預測控制的光伏併網電流跟蹤同步改進算法52
4.4.1單相光伏併網逆變器輸出迴路方程建立及其離散化52
4.4.2控制算法設計及其改進55
4.5基於濾波反步法的單相光伏併網逆變器控制系統59
4.5.1基於傳統反步法的單相光伏併網逆變器控制系統59
4.5.2濾波反步法設計61
4.5.3濾波反步法穩定性分析62
4.5.4仿真實驗結果與分析64
4.6自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏併網發電系統的同步方法與裝置70
4.6.1技術背景70
4.6.2自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏併網發電系統同步裝置70
4.6.3自適應濾波器和PID控制器相結合的光伏併網發電系統同步方法71
4.6.4仿真實驗結果與分析75
參考文獻80
第5章光伏併網逆變器的非線性動力學特性82
5.1概述82
5.2基於BuckDC/DC降壓變換的兩級式單相全橋光伏併網逆變器83
5.2.1逆變器的電路組成與結構83
5.2.2逆變器的工作原理分析84
5.2.3逆變器的分段光滑狀態方程建立84
5.2.4逆變器的分段光滑狀態方程的非線性動力學行為88
5.2.5結論與討論90
5.3基於BoostDC/DC升壓變換的兩級式單相全橋光伏併網逆變器90
5.3.1逆變器電路與工作原理分析90
5.3.2逆變器的分段光滑狀態方程的建立92
5.3.3逆變器分段光滑狀態方程動力學行為98
5.3.4內參數對兩級式光伏併網逆變器非線性動力學行為的影響102
5.3.5結論與討論103
參考文獻104
第6章光伏併網發電系統的孤島現象與檢測方法106
6.1孤島效應的概念與研究意義106
6.2孤島檢測技術的研究現狀與發展動態107
6.3孤島效應的概念與檢測原理109
6.3.1孤島效應的基本概念109
6.3.2孤島檢測的基本原理110
6.4孤島檢測的標準與檢測盲區112
6.4.1孤島檢測的標準112
6.4.2檢測盲區113
6.5常用的孤島檢測方法簡介117
6.5.1基於電網側的遠程孤島檢測方法117
6.5.2基於併網逆變器側的本地孤島檢測方法118
6.6基於頻率偏移的主動式孤島檢測方法及其改進123
6.6.1AFD孤島檢測法123
6.6.2AFDPF孤島檢測法127
6.7改進的AFDPF孤島檢測法129
6.7.1改進的AFDPF孤島檢測法的原理介紹129
6.7.2改進的AFDPF孤島檢測法的盲區分析130
6.8AFD、AFDPF以及改進的AFDPF孤島檢測方法的仿真模型建立及仿真結果130
6.8.1仿真模型建立及仿真參數設定130
6.8.2AFD孤島檢測法的仿真結果及分析131
6.8.3AFDPF孤島檢測法的仿真結果及分析137
6.8.4改進的AFDPF孤島檢測法的仿真結果及分析146
6.9基於模糊控制的APS孤島檢測新方法151
6.9.1APS孤島檢測方法151
6.9.2改進的APS孤島檢測方法152
6.9.3改進的APS孤島檢測方法NDZ分析155
6.9.4模糊控制系統的構建156
6.9.5基於改進的APS孤島檢測方法的建模與仿真分析161
6.9.6小結164
6.10基於Morlet復小波變換的孤島檢測方法165
6.10.1Morlet復小波變換165
6.10.2基於Morlet復小波變換的孤島檢測方法166
6.10.3基於Morlet復小波變換的孤島檢測方法的建模與仿真結果分析168
6.11復小波與實小波變換在孤島檢測中的對比研究173
6.11.1有關參數設定和Morlet復小波與db10實小波的小波函式173
6.11.2仿真結果與分析174
6.12電力系統故障影響下孤島檢測新方法的有效性研究178
6.12.1電力系統故障概述178
6.12.2電力系統故障影響下孤島檢測的有效性分析179
6.13基於一維離散非線性映射的李雅普諾夫指數變化的光伏發電孤島檢測方法及裝置181
6.13.1基於一維離散非線性映射的李雅普諾夫指數變化的孤島檢測的系統組成及檢測原理概述181
6.13.2有關參數的計算186
6.13.3孤島檢測流程與檢測結果187
6.13.4孤島檢測特性分析188
參考文獻189
第7章光伏微網發電技術194
7.1概述194
7.2微網及微網研究進展195
7.2.1微網定義195
7.2.2光伏微網技術研究進展196
7.3基於小世界網路模型的光伏微網系統非線性動力學行為及其同步方法研究202
7.3.1模型與方法203
7.3.2數值計算和分析206
7.3.3結論210
7.4面向對等結構孤島光伏微網的相互耦契約步方法210
7.4.1相互耦合混沌系統同步方法211
7.4.2面向對等結構孤島光伏微網的相互耦契約步模型與方法211
7.4.3相互耦契約步方法同步穩定性證明212
7.4.4相互耦契約步方法的仿真驗證與評價214
參考文獻215
第8章1kW單相併網光伏發電系統的軟硬體設計220
8.1系統總體結構220
8.1.1硬體設計221
8.1.2DSP核心電路設計221
8.1.3驅動電路設計223
8.1.4信號採集電路設計224
8.1.5輔助電源電路設計225
8.2系統軟體設計226
8.2.1系統軟體總體結構226
8.2.2相位同步控制的軟體設計228
8.2.3電流預測同步控制的軟體設計229
8.3實驗結果232
8.3.1驅動信號測試實驗232
8.3.2電網同步信號測試實驗233
8.3.3併網電流及電網電壓測試實驗234
8.4本章小結236
參考文獻237
附錄1符號對照表238
附錄2縮略詞表239
彩圖
