電力電子新技術系列圖書序言
前言
第1章緒論1
1.1太陽能及其光伏產業1
1.2光伏并網發電技術的發展7
1.2.1國內外光伏并網發電技術的發展7
1.2.2國內外光伏并網發電的激勵政策17
1.2.3我國光伏發電中長期發展規劃19
1.2.4光伏發電成本變化趨勢及預測20
1.3國內外大型光伏發電系統簡介22
1.3.1Springerville Generating Station（SGS）大型荒漠光伏電站22
1.3.2APS Star Center 調峰電站25
1.3.3Prescott的荒漠電站26
1.3.4國內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光伏系統的一般設計方法51
2.5光伏電池新技術與新品種53
2.5.1新型pn結結構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章光伏并網系統的體系結構65
3.1集中式結構65
3.2交流模塊式結構66
3.3串型結構67
3.4多支路結構68
3.5主從結構69
3.6直流模塊式結構70
3.7小結71
參考文獻71
第4章光伏并網逆變器的電路拓撲72
4.1光伏并網逆變器的分類72
4.1.1隔離型光伏并網逆變器結構72
4.1.2非隔離型并網逆變器結構73
4.2隔離型光伏并網逆變器74
4.2.1工頻隔離型光伏并網逆變器74
4.2.2高頻隔離型光伏并網逆變器77
4.3非隔離型光伏并網逆變器84
4.3.1單級非隔離型光伏并網逆變器84
4.3.2多級非隔離型光伏并網逆變器88
4.3.3非隔離型光伏并網逆變器問題研究94
4.4多支路光伏并網逆變器105
4.4.1隔離型多支路光伏并網逆變器105
4.4.2非隔離型多支路光伏并網逆變器107
4.4.3非隔離級聯型光伏并網逆變器108
4.5微型光伏并網逆變器112
4.5.1微型光伏并網逆變器概述112
4.5.2微型逆變器的基本拓撲結構117
4.6NPC三電平光伏逆變器126
4.6.1NPC三電平逆變器拓撲結構126
4.6.2NPC三電平逆變器PWM調制策略128
參考文獻135
第5章光伏并網逆變器控制策略138
5.1光伏并網逆變器控制策略概述138
5.2基于電流閉環的矢量控制策略141
5.2.1同步坐標系下并網逆變器的數學模型142
5.2.2基于電網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(VDPC)154
5.3.3基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制(VFDPC)164
5.4基于LCL濾波的并網光伏逆變器控制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濾波的并網光伏逆變器濾波器設計186
5.5單相并網逆變器的控制195
5.5.1靜止坐標系中單相并網逆變器的控制196
5.5.2同步旋轉坐標系中單相并網逆變器的控制199
參考文獻201
第6章光伏發電的*大功率點跟蹤（MPPT）技術204
6.1概述204
6.2基于輸出特性曲線的開環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基于模糊理論的MPPT控制237
6.5.2基于人工神經網絡的MPPT控制240
6.5.3基于智能方法的MPPT復合控制242
6.6兩類基本拓撲結構的MPPT控制245
6.6.1兩級式并網光伏逆變器的MPPT控制245
6.6.2單級式并網光伏逆變器的MPPT控制249
6.7MPPT的其他問題250
6.7.1局部*大功率點問題250
6.7.2MPPT的能量損耗264
6.7.3*大功率點跟蹤的效率與測試268
參考文獻278
第7章并網光伏發電系統的孤島效應及反孤島策略281
7.1孤島效應的基本問題281
7.1.1孤島效應的發生與檢測282
7.1.2孤島效應發生的可能性與危險性285
7.1.3并網逆變器發生孤島效應時的理論分析288
7.1.4孤島效應的檢測標準與研究狀況293
7.1.5并網光伏系統的反孤島測試296
7.2基于并網逆變器的被動式反孤島策略298
7.2.1過/欠電壓、過/欠頻率反孤島策略299
7.2.2基于相位跳變的反孤島策略301
7.2.3基于電壓諧波檢測的反孤島策略303
7.3基于并網逆變器的主動式反孤島策略304
7.3.1頻移法304
7.3.2基于功率擾動的反孤島策略308
7.3.3阻抗測量方案310
7.4不可檢測區域（NDZ）與反孤島策略的有效性評估311
7.4.1基于ΔP×ΔQ坐標系孤島檢測的有效性評估312
7.4.2基于L×Cnorm坐標系孤島檢測的有效性評估317
7.4.3基于負載特征參數Qf×f0坐標系的有效性評估322
7.4.4基于負載特征參數Qf0×Cnorm坐標系的有效性評估326
7.5多逆變器并聯運行時的孤島檢測分析332
7.5.1部分逆變器使用被動式反孤島方案333
7.5.2系統中同時使用主動頻移法和滑模頻移法334
7.5.3系統中同時使用主動頻移法和基于正反饋的主動頻移法335
7.5.4系統中兩臺并網逆變器均使用基于正反饋的主動頻移法336
7.5.5系統中兩臺并網逆變器均使用滑模頻移法337
參考文獻338
第8章陽光的跟蹤與聚集342
8.1陽光跟蹤與聚集的意義342
8.1.1陽光跟蹤的意義342
8.1.2陽光聚集的意義343
8.2陽光跟蹤系統的設計344
8.2.1陽光跟蹤伺服機構344
8.2.2陽光跟蹤控制系統346
8.3陽光聚集系統設計348
8.3.1聚光光伏電池及其應用中的技術要求348
8.3.2陽光聚集裝置349
參考文獻353
第9章光伏并網系統的低電壓穿越354
9.1電網故障的特征355
9.1.1對稱跌落故障356
9.1.2不對稱跌落故障356
9.2光伏發電系統并網導則361
9.2.1并網導則概述361
9.2.2光伏發電系統并網導則363
9.3光伏并網系統LVRT控制策略366
9.3.1光伏并網系統電網故障時動態特性367
9.3.2光伏并網系統LVRT控制策略369
9.3.3光伏并網系統LVRT動態仿真372
9.4光伏并網系統LVRT測試規程374
9.4.1新能源并網系統測試規程374
9.4.2光伏并網系統LVRT測試規程376
9.4.3光伏并網系統仿真模型的LVRT測試377
9.5小結379
參考文獻379
附錄光伏并網發電標準簡介381
A.1國內標準簡介381
A.1.1GB/T 19964—2012光伏發電站接入電力系統技術規定381
A.1.2GB/T 29319—2012 光伏發電系統接入配電網技術規定382
A.1.3GB/T 30427—2013并網光伏發電逆變器技術要求和試驗方法382
A.1.4CNCA/CTS 0002—2014光伏并網逆變器中國效率技術條件382
A.2國外標準簡介383
A.2.1IEEE 1547系列標準383
A.2.2UL 1741：2010《Inverters,Converters,Controllers and Interconnection
System Equipment for Use With Distributed Energy Resources》用于
分布式發電系統的逆變器、變流器、控制器以及互聯裝置的
規定384
A.2.3IEC 621091：2010 （Final Draft）safety of power converters for use
in the photovoltaic power systems—Part1:General requirements
光伏發電系統中功率變流器的安全**部分：通用要求385
A.2.4IEC 621092：2011（Committee Draft）Safety of power converters for
use in photovoltaic power systems—Part 2:Particular requirements for
inverters 光伏發電系統中能量轉換裝置的安全第二部分：
逆變器的特殊要求385