太阳能光伏发电系统及其应用 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 太阳及太阳能概述 1

1.1.1 太阳的物理特性 1

1.1.2 太阳能辐射与吸收 2

1.1.3 日地运动 4

1.1.4 天球坐标 6

1.1.5 我国的太阳能资源 8

1.1.6 太阳能利用的基本形式 10

1.2 太阳能光伏发电现状与发展前景 12

1.2.1 世界光伏发电的发展现状 13

1.2.2 中国光伏发电的发展现状 21

1.2.3 太阳能光伏发电的发展前景 25

第2章 光伏发电系统的类型 28

2.1 独立光伏发电系统 28

2.1.1 直流负载直结型系统 28

2.1.2 直流负载蓄电池使用型系统 28

2.1.3 交流负载蓄电池使用型系统 29

2.1.4 直、交流负载蓄电池使用型系统 29

2.2 并网光伏发电系统 30

2.2.1 无逆流并网系统 31

2.2.2 有逆流并网系统 31

2.2.3 切换式并网系统 32

2.2.4 自立运行切换型太阳能光伏系统 33

2.2.5 地域并网型太阳能光伏系统 33

2.2.6 直流并网光伏发电系统 35

2.2.7 交流并网光伏发电系统 37

2.3 互补型光伏发电系统 38

2.3.1 互补型光伏发电系统的类型 39

2.3.2 风光互补型光伏发电系统的控制器 44

2.3.3 风光互补型发电系统的应用 54

第3章 光伏电池与阵列 57

3.1 太阳能光伏电池及其工作原理 57

3.1.1 半导体基础知识 57

3.1.2 光生伏打效应 65

3.1.3 太阳能光伏电池工作过程 67

3.1.4 太阳能光伏电池的基本结构 68

3.2 太阳能光伏电池的基本特性 69

3.2.1 等效模型 69

3.2.2 伏安特性参数 72

3.2.3 影响太阳能光伏电池输出特性的主要因素 73

3.2.4 影响太阳能光伏电池转换效率的因素 77

3.3 太阳能光伏电池的类型与制造工艺 79

3.3.1 太阳能光伏电池的类型 80

3.3.2 太阳能光伏电池的制造工艺 83

3.4 太阳能光伏电池组件与阵列 86

3.4.1 太阳能光伏电池组件 87

3.4.2 太阳能光伏电池阵列 93

3.4.3 太阳能光伏组件与阵列的性能 99

第4章 储能装置 103

4.1 铅酸蓄电池的构造 103

4.1.1 电极 103

4.1.2 电解液 104

4.1.3 隔板（膜） 107

4.1.4 电池槽 108

4.1.5 排气栓 109

4.1.6 附件 110

4.1.7 装配方式 110

4.2 铅酸蓄电池的工作原理 112

4.2.1 放电过程 112

4.2.2 充电过程 112

4.2.3 阀控式密封铅蓄电池的密封原理 113

4.3 铅酸蓄电池的性能 116

4.3.1 内阻 116

4.3.2 电动势 118

4.3.3 开路电压 120

4.3.4 端电压 120

4.3.5 容量 125

4.3.6 自放电 131

4.3.7 寿命特性 137

4.4 其他储能装置简介 138

4.4.1 氢化物-镍蓄电池 138

4.4.2 锂离子电池 145

4.4.3 电化学容器 152

第5章 光伏发电系统中的电能变换技术 158

5.1 光伏发电系统对电能变换的要求 158

5.1.1 最大功率点跟踪 158

5.1.2 提高变换效率 159

5.1.3 绿色无污染 159

5.1.4 能量管理 159

5.2 直流-直流变换技术 159

5.2.1 直流-直流变换基本原理 160

5.2.2 非隔离型直流变换器 161

5.2.3 隔离型直流变换器 174

5.2.4 直流-直流变换器的控制与驱动 195

5.3 直流-交流变换技术 198

5.3.1 单相逆变电路 199

5.3.2 三相桥式逆变电路 202

5.3.3 新型逆变电路 207

5.3.4 逆变控制技术 213

第6章 光伏发电系统的控制与管理 223

6.1 最大功率点跟踪 223

6.1.1 MPPT基本原理 223

6.1.2 恒定电压法 225

6.1.3 干扰观测法 226

6.1.4 三点重心比较法 227

6.1.5 电导增量法 228

6.1.6 其他MPPT方法 230

6.2 蓄电池的充放电控制与管理 231

6.2.1 独立光伏发电系统能流模型 231

6.2.2 蓄电池的充电方法 232

6.2.3 蓄电池的全浮充运行方式 237

6.2.4 蓄电池充放电管理 239

6.3 光伏并网逆变器及其控制 241

6.3.1 并网逆变器数学模型 241

6.3.2 并网逆变器电流控制方法 243

6.3.3 并网逆变器并联控制技术 248

6.4 孤岛效应及其检测 253

6.4.1 孤岛效应及其危害 253

6.4.2 孤岛产生的条件及其检测标准 254

6.4.3 孤岛检测方法 258

第7章 光伏发电系统设计 266

7.1 独立光伏系统的容量设计 266

7.1.1 设计流程 266

7.1.2 光伏阵列的容量设计 267

7.1.3 蓄电池的容量设计 272

7.1.4 计算实例 273

7.1.5 系统容量的快速设计 273

7.2 独立光伏系统的优化设计 275

7.2.1 均衡性负载 275

7.2.2 季节性负载 282

7.2.3 特殊要求负载 284

7.3 并网光伏系统的设计 285

7.3.1 设计计算 285

7.3.2 计算实例 286

7.4 光伏发电系统的硬件设计 287

7.4.1 电气、机械结构与热设计 287

7.4.2 辅助设备的选配 288

7.4.3 设备安装布置设计 289

7.4.4 配线设计 291

7.4.5 过流保护设计 296

7.4.6 防雷系统设计 298

7.4.7 接地系统设计 302

7.5 光伏系统设计的重点 304

7.5.1 系统容量设计重点 304

7.5.2 系统硬件设计重点 304

7.5.3 小结 305

第8章 光伏电站的建设与运行维护 306

8.1 光伏电站的工程施工 306

8.1.1 施工准备 306

8.1.2 基础建设 307

8.1.3 太阳能电池方阵的安装 310

8.1.4 蓄电池及其附件的安装 318

8.1.5 控制器和逆变器的安装 320

8.1.6 光伏系统的布线 322

8.1.7 防雷接地系统的安装 323

8.1.8 光伏电站的调试 324

8.1.9 配套图纸资料 325

8.2 光伏电站的检测 326

8.2.1 绝缘电阻的检测 326

8.2.2 绝缘耐压的检测 329

8.2.3 接地电阻的检测 329

8.2.4 光伏电池阵列输出功率的检测 330

8.2.5 并网保护装置的检测 331

8.3 光伏电站的维护与管理 332

8.3.1 建立严格的管理制度 332

8.3.2 构建完善的技术体系 333

8.3.3 树立“安全第一”的用电意识 339

8.3.4 提高运行维护人员的业务技能 341

8.3.5 构建高效的应急处理机制 341

8.4 光伏电站常见故障检修 343

8.4.1 系统的预防性维修 343

8.4.2 系统的常规故障检修 344

8.4.3 故障检修实例：巧用万用表检修布线故障 345