分布式发电系统中的光伏发电技术 (平装) 9787111310136,711131

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《分布式发电系统中的光伏发电技术》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;第10章主要介绍了含有光伏发电的分布式发电系统的实例。 《分布式发电系统中的光伏发电技术》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。
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《分布式发电系统中的光伏发电技术》:新能源应用技术丛书
目录
前言 第1章 绪论 1.1 分布式发电系统的研究概况 1.1.1 分布式发电系统的基本概念 1.1.2 分布式发电系统的发展现状 1.2 分布式发电系统中的光伏发电技术 1.2.1 我国太阳能资源及光伏发展潜力 1.2.2 分布式发电系统中光伏发电的关键技术 1.3 本书的主要内容 第2章 光伏发电基础 2.1 光伏电池的基本原理和等效电路 2.1.1 光伏效应 2.1.2 单体光伏电池的等效电路和电量方程 2.1.3 光伏电池阵列 2.2 光伏电池的数学物理模型和伏安特性曲线 2.2.1 光伏电池的数学物理模型 2.2.2 光伏电池的伏安特性曲线和填充因数 2.3 光伏电池的转换效率及其影响因素 2.3.1 光伏电池的转换效率 2.3.2 光谱响应 .2.3.3 光照特性 2.3.4 温度特性 2.3.5 环境因素对光伏电池数学物理模型的修正 2.4 光伏电池的分类 2.4.1 按结构分类 2.4.2 按材料分类 2.5 光伏系统的组成 2.5.1 独立光伏系统 2.5.2 并网光伏系统 2.5.3 光伏系统与分布式发电系统 第3章 光伏发电技术中的电力电子技术 3.1 dc-dc变换电路的拓扑结构及控制策略 3.1.1 单象限直接dc-dc变换电路 3.1.2 多象限直接dc-dc变换电路 3.1.3 隔离型dc-dc变换电路 3.1.4 dc-dc变换电路的控制技术 3.2 dc-ac变换电路的拓扑结构 3.2.1 逆变电路基本结构 3.2.2 高频链逆变器 3.2.3 多电平逆变器 3.2.4 逆变器的串联与并联 3.3 逆变器的调制技术 3.3.1 spwm技术 3.3.2 空间矢量调制(svm)技术 3.3.3 谐波注入pwm技术 3.3.4 优化pwm技术 3.3.5 多电平变流器和多重化变流器的pwm技术 3.4 并网光伏逆变器拓扑结构的新进展 3.4.1 并网光伏逆变器拓扑结构的发展现状 3.4.2 输出串联型逆变器 3.4.3 输出并联型逆变器 第4章 直流母线分布式光伏发电技术 4.1 直流母线分布式光伏发电系统的网络结构 4.1.1 微型直流光伏系统 4.1.2 独立直流光伏母线供电系统 4.1.3 并网混合系统 4.2 直流母线分布式光伏发电系统与交流电网的接口 4.3 直流母线分布式光伏发电系统的控制方法 4.3.1 下垂特性控制 4.3.2 电压水平信号法 4.3.3 直流母线信号法 第5章 交流母线分布式光伏发电技术 5.1 交流母线分布式光伏发电系统的网络结构 5.1.1 交流母线分布式光伏发电系统的基本网络结构 5.1.2 并网逆变器接人电网的方式 5.2 逆变器并网技术 5.2.1 光伏逆变器并网相关的国际标准 5.2.2 光伏并网逆变器的交流侧滤波器结构 5.2.3 光伏并网逆变器的控制模式 5.2.4 分布式光伏并网逆变器的功率调节技术 5.3 逆变器并联技术 5.3.1 逆变器并联的控制方法 5.3.2 逆变器并联的环流及其抑制 5.3.3 功率计算方法 5.4 逆变器控制策略 5.4.1 控制策略概述 5.4.2 坐标变换法线性控制 5.4.3 非坐标变换法线性控制 5.4.4 非线性控制 5.4.5 并网逆变器直流侧控制 第6章 光伏发电系统的最大功率点跟踪 6.1 光伏发电系统最大功率点跟踪技术的基本原理 6.2 恒定电压控制 6.3 最大功率点跟踪算法 6.3.1 扰动观察法 6.3.2 三点比较法 6.3.3 电导增量法 6.3.4 二次插值法 6.3.5 自适应模糊控制法 6.4 其他最大功率点跟踪方法 6.4.1 光伏阵列组合法 6.4.2 开路电压比例系数法 6.4,3 短路电流比例系数法 6.4.4 电流扫描法 第7章 分布式光伏发电系统的储能与后备系统 7.1 蓄电池储能系统 7.1.1 铅酸蓄电池特性分析 7.1.2 蓄电池充放电控制方法 7.1.3 光伏系统中的充放电技术 7.2 超级电容储能系统 7.3 燃料电池后备系统 7.3.1 燃料电池的基本原理 7.3.2 燃料电池的输出特性 7.3.3 燃料电池的数学模型 7.3.4 燃料电池的控制实现 第8章 分布式发电系统的综合管理 8.1 直流母线分布式发电系统的能量优化管理 8.1.1 dbs能量优化管理 8.1.2 变换器控制结构 8.1.3 控制实现 8.2 含光伏直流微电网系统综合管理 8.2.1 系统控制 8.2.2 独立运行模式与模式切换 8.2.3 变流器单元控制 8.3 直流混合网络能量的优化管理 8.3.1 数据中心电力系统能量优化管理 8.3.2 中心直流微电网的操作方式 8.3.3 自适应控制系统的设计 第9章 分布式光伏发电系统的其他关键技术 9.1 光伏并网发电装置的直流分量注入和对地漏电流问题 9.1.1 直流分量注入的危害及成因 9.1.2 对地漏电流的危害及成因 9.1.3 直流分量注入和对地漏电流问题的对策 9.2 孤岛效应及其检测技术 9.2.1 并网逆变系统孤岛检测分析 9.2.2 无源检测方法 9.2.3 有源检测方法 9.2.4 混合孤岛检测方法 9.3 分布式发电系统的稳定性分析 9.3.1 阻抗分析研究 9.3.2 影响阻抗的因素 9.3.3 系统稳定性测量 第10章 含光伏发电的分布式发电系统举例 10.1 5mwp光伏发电系统 10.2 光水互补发电系统 参考文献
序言
随着化石能源的逐渐枯竭,发展可再生能源已成为解决世界能源问题的必经之路。考虑到能源利用中的环境因素和开发潜力,太阳能、风能成为了诸多可再生能源中最具发展前景的两种能源。因此太阳能光伏发电技术和风能发电技术也日益受到重视和关注。由于可再生能源的分散性、多样性和随机性,分布式发电系统成为可再生能源发电的必然网络结构。光伏发电是分布式发电系统中重要的组成部分。 含有光伏发电的分布式发电系统主要有两种结构。一种是直流母线分布式光伏发电系统。直流母线分布式光伏发电系统的特点是各发电单元、储能设备和用电负载都并联在公共直流母线上。直流母线分布式光伏发电系统可以自成网络、独立运行,也可以与城市主电网并联运行。直流母线分布式光伏发电系统主要用于偏远地区供电,也可用于独立小区供电。对于用电需求很小的用户,仅用光伏阵列和储能设备就可以构成直流母线分布式光伏发电系统,这种系统也可称为独立光伏系统。对于用电需要较大的用户,由于光伏阵列的输出容易受到气候和气象条件的影响,不能实现稳定的功率输出,这时发电系统往往需要与其他小型发电设备(如风力发电设备或柴油发电机)等构成联合发电系统,同时还应配置储能单元(如蓄电池或扬水水泵等)。直流母线分布式光伏发电系统与传统的交流母线发电系统和高压直流输电系统有明显的区别,其控制和管理也有一些独特的特点。含有光伏发电的分布式发电系统的另一种结构就是交流母线分布式光伏发电系统。交流母线分布式光伏发电系统的特点就是各发电单元、用电负载都与主干电网并联。具体的连接方式又有两种:一种是单纯交流母线并网方式,也就是所有发电单元都直接与交流电网并联,有公共的交流母线,无公共的直流母线;另一种是交直流混合母线并网方式,也就是发电单元与公共直流母线并联,直流母线与交流母线间通过并网逆变器连接,这样既有公共的交流母线,也有公共的直流母线。这两种连接方式各有特点,但不论哪种方式,都需要有并网逆变器。因此,并网逆变器的控制成为交流母线分布式光伏发电系统中重要的研究内容。在并网逆变器的研究中,功率调节问题是首先需要注意的。同时,考虑到分布式光伏发电系统的特点,发电单元与本地负载的关系更密切(距离短),这种情况下,各并网逆变器具有并联运行的性质;而分布式发电系统工作在孤岛运行状态时,各并网逆变器就是并联运行。
文摘
插图: (3)肖特基结光伏电池 肖特基结光伏电池是用金属和半导体接触组成一个肖特基势垒的光伏电池,也叫做Ms(金属.半导体)光伏电池。其原理是基于在一定条件下金属和半导体接触时可产生整流接触的肖特基效应。这种结构的光伏电池已经发展为金属.氧化物.半导体(MOS)光伏电池和金属-绝缘体-半导体(MIC)光伏电池。 (4)薄膜光伏电池 薄膜光伏电池是指利用薄膜技术将很薄的半导体光电材料铺在非半导体的衬底上而构成的光伏电池。这种电池可大大地减少半导体材料的消耗(薄膜厚度以微米计),从而大大降低了光伏电池的成本。 (5)叠层光伏电池 叠层光伏电池是指将两种对光波吸收能力不同的半导体材料叠在一起构成的光伏电池。鉴于波长短的光子能量大,在硅中的穿透深度小的特点,通常是让波长最短的光线被最上边的宽禁带材料电池吸收,波长较长的光线能够透射进去让下边禁带较窄的材料电池吸收,这样就可能最大限度地将光能变成电能。 (6)湿式光伏电池 湿式光伏电池是指在两侧涂有光活性半导体膜的导电玻璃中间加入电解液而构成的光伏电池。这种结构的光伏电池不但可以减少半导体材料的消耗,还为建筑物和太阳能应用的一体化设计创造了条件。 2.4.2 按材料分类 按材料,光伏电池包括以下三类: (1)硅光伏电池 这种电池是以硅为基体材料的光伏电池,包括单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池和非晶硅光伏电池等。单晶硅光伏电池材料结晶完整,载流子迁移效率高,串联电阻小,光电转换效率最高(可达20%左右),但成本比较昂贵。制作多晶硅光伏电池的材料,用纯度不太高的太阳级硅即可。而太阳级硅由冶金级硅用简单的工艺就可加工制成。多晶硅材料又有带状硅、铸造硅、薄膜多晶硅等多种类型,用它们制造的光伏电池又分为薄膜和片状两种。多晶硅光伏电池的转换效率比单晶硅光伏电池低。非晶硅光伏电池是采用内部原子排列短程有序而长程无序的非晶硅材料制成。非晶硅材料基本被制成薄膜电池形式,造价低廉,光电转换效率低,稳定性也不如晶体硅光伏电池,主要应用于弱光性电源。
ISBN9787111310136,711131
出版社机械工业出版社
作者王立乔
尺寸16